PERTUMBUHAN MIKROORGANISMEDisusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Mikrobiologi I Dosen Pengampu : Ibu Iis Kurniati, S.Pd.,M.Kes

Disusun oleh :Gilang Ramadhan (1211E1011)

SEKOLAH TINGGI ANALIS BAKTI ASIHBANDUNG2016

BAB IPERTUMBUHAN MIKRORGANISME

1.1 Pengertian Pertumbuhan MikroorganismePertumbuhan merupakan proses perubahan bentuk yang semula kecil kemudian menjadi besar. Pertumbuhan menyangkut pertambahan volume dari individu itu sendiri. Pertumbuhan pada umumnya tergantung pada kondisi bahan makanan dan juga lingkungan. Apabila kondisi makanan dan lingkungan cocok untuk mikroorganisme tersebut, maka mikroorganisme akan tumbuh dengan waktu yang relatif singkat dan sempurna.Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler). Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut. Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap, mempunyai bentuk dansifat fisiologis yang sama. Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya, yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya. Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu, misal dari satu sel menjadi dua, dari dua menjadi empat ,empat menjadi delapan, dan seterusnya hingga berjumlah banyak.

1.2 Syarat dan Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan MikroorganismeDalam pertumbuhan bakteri, semua substansi esensial harus tersedia untuk sintesis dan pemeliharaan protoplasma, dengan sumber energi, dan kondisi lingkungan yang sesuai. Bakteri merupakan organisme yang sangat pintar. Mereka memperlihatkan kemampuan yang sangat besar dalam menggunakan bahan makanan yang tersebar, menyusun bahan anorganik menjadi senyawa organik yang sangat kompleks. Beberapa spesies juga belajar tumbuh pada berbagai relung ekologik dengan temperatur, keasaman, dan tekanan oksigen yang ekstrim. Kemampuan bakteri untuk bertahan di bawah keadaan sekitar yang demikian merupakan perlindungan dari adaptabilitas tinggi dan refleks kapasitasnya dalam keberhasilan merespon suatu stimulus yang dianggap asing atau tidak pernah ditemui sebelumnya ( Hamdiyati,2014). Beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri:1. Faktor Kimiawi1).Karbon Bakteri Autotrofik (litotrof), untuk pertumbuhannya hanya membutuhkan air, garam anorganik dan karbon dioksida. Kelompok ini mensintesis karbon dioksida menjadi sebagian besar metabolit organik esensial. Bakteri heterotrofik (organotrof) membutuhkan karbon organik untuk pertumbuhannya. Dalam praktek laboratorium, glukosa secara luas digunakan sebagai sumber karbon organik, tetapi berbagai senyawa lain juga dapat digunakan secara khusus atau sumber karbon tertentu oleh bakteri yang berbeda. Di antara bakteri yang pintar, Pseudomonas menggunakan lebih dari 100 senyawa organik yang berbeda sebagai satu-satunya sumber karbon dan energi.2),Ion anorganik. Sejumlah kecil ion anorganik dibutuhkan oleh semua bakteri. Selain nitrogen, sulfur dan fosfor yang terdapat sebagai unsur dalam senyawa biologik , kalium, magnesium dan kalsium pada bakteri fungsinya berhubungan dengan polimer anionik tertentu. Magnesium berfungsi menstabilkan ribosom, membran sel, asam nukleat, dan dibutuhkan untuk aktivitas sejumlah enzim. Kalium juga dibutuhkan untuk aktivitas sejumlah enzim, dan konsentrasi kalium dalam sel bakteri Gram-positif dipengaruhi oleh kandungan asam teikoat pada dinding sel. Sebagian besar bakteri membutuhkan besi, magnesium, seng, kupri, dan kobalt, dan untuk bakteri lain kebutuhan molibdenum dan selenium dianggap esensial. Kebutuhan unsur tersebut untuk bakteri lain lebih sulit untuk diperkirakan, karena kadang-kadang diperlukan atau kehadirannya dianggap sebagai unsur kontaminan dalam medium (Hamdiyati,2014).2. Faktor Fisik Setiap mikroorganisme mempunyai respons yang berbeda terhadap faktor fisik atau lingkungan (suhu, pH, O, salinitas, dsb.) 1) TemperaturTinggi rendahnya suhu mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Bakteri dapat tumbuh dalam rentang suhu minus 50C sampai 800C, tetapi bagaimanapun juga setiap species mempunyai rentang suhu yang pendek yang ditentukan oleh sensitifitas sistem enzimnya terhadap panas. Bakteri dapat dikelompokkan berdasarkan pada kisaran suhu pertumbuhannya, yaitu :a).Psikrofil adalah bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 00C sampai 200C. Suhu optimumnya sekitar 150C. Karakteristik istimewa dari semua bakteri psikrofil adalah akan tumbuh pada suhu 0 50 C.b).Mesofil adalah bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 200C sampai 450 C. karakteristik istimewa dari semua bakteri mesofil adalah kemampuannya untuk tumbuh pada suhu tubuh (370 C) dan tidak dapat tumbuh pada suhu di atas 450 C. Dibagi dua Bakteri yang mempunyai suhu pertumbuhan optimum 20 300 C, termasuk tumbuhan saprofit. Bakteri yang mempunyai suhu pertumbuhan optimum 35 400 C, termasuk organisme yang tumbuh baik pada tubuh inang berdarah panas.c).Termofil adalah bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 450 C atau lebih. Bakteri termofil dapat dibedakan menjadi dua kelompok : Fakultatif termofil adalah organisme yang dapat tumbuh pada suhu 470 C, dengan suhu pertumbuhan optimum 45 600 C. Obligat termofil adalah organisme yang dapat tumbuh pada suhu di atas suhu 500 C, dengan suhu pertumbuhan optimum di atas 600C.Perubahan suhu dapat mempengaruhi : a.Pertumbuhan : miskin, banyak, atau matib.Perubahan karakteristik : pembentukan pigmen, misalnya Serratia marcescens, pada suhu kamar merah, suhu lebih tinggi atau rendah dari suhu kamar, pigmen merah hilang. Produksi selulosa Acetobacter xylinum pada suhu lebih tinggi dari suhu kamar akan menurun.

2) Derajat keasaman (pH)Pengaruh pH terhadap pertumbuhan tidak kalah pentingnya dari pengaruh temperatur. Ada pH minimum, pH optimum, dan pH maksimum. Rentang pH bagi pertumbuhan bakteri antara 4 9 dengan pH optimum 6,5 7,5. Jamur lebih menyukai pH asam, rentang pH pertumbuhan jamur dari 1 9 dan pH optimumnya 4 6. Selama pertumbuhan pH dapat berubah, naik atau turun, bergantung kepada komposisi medium yang diuraikan. Bila ingin pH konstan selama pertumbuhan harus diberikan larutan penyangga atau buffer yang sesuai dengan media dan jenis mikroorganisme (Hamdiyati,2014). 3) Kebutuhan OksigenOksigen tidak mutlak diperlukan mikroorganisme karena ada juga kelompok yang tidak memerlukan oksigen bahkan oksigen merupakan racun bagi pertumbuhan. Mikroorganisme terbagi atas empat kelompok berdasarkan kebutuhan akan organisme, yaitu mikroorganisme aerob yang memerlukan oksigen sebagai akseptor elektron dalam proses respirasi. Mikroorganisme anaerob adalah mikroorganisme yang tidak memerlukan O2 karena oksigen akan membentuk H2O2 yang bersifat toksik dan meyebabkan kematian. Mikroorganisme anaerob tidak memiliki enzim katalase yang dapat menguraikan H2O2 menjadi air dan oksigen. Mikroorganisme fakultatif anaerob adalah mikroorganisme yang tetap tumbuh dalam lingkungan kelompok fakultatif anaerob. Mikroorganisme mikroaerofilik adalah mikroorganisme yang memerlukan oksigen dalam jumlah terbatas karena jumlah oksigen yang berlebih akan menghambat kerja enzim oksidatif dan menimbulkan kematian mikroba (Kusnadi,2014).

4) Kondisi Osmotik.Konsentrasi larutan yang aktif secara osmotik di dalam sel bakteri, umumnya lebih tinggi dari konsentrasi di luar sel. Sebagian besar bakteri, kecuali pada Mycoplasma dan bakteri yang mengalami kerusakan dinging selnya, tidak toleran terhadap perubahan osmotik dan akan mengembangkan sistem transpor kompleks dan alat pengatur sensor-osmotik untuk memelihara keadaan osmotik konstat dalam sel.

1.3Fase dan Kurva Pertumbuhan MikroorganismePertumbuhan mikroorganisme dimulai dari awal pertumbuhan sampai dengan berakhirnya aktivitas merupakan proses bertahap yang dapat digambarkan sebagai kurva pertumbuhan. Kurva pertumbuhan mikroba terdiri dari 4 fase utama yaitu : lag, eksponensial, stasioner, dan kematian. Kurva pertumbuhan yang lengkap merupakan gambaran pertumbuhan secara bertahap (fase) sejak awal pertumbuhan sampai dengan terhenti mengadakan kegiatan.

Gambar 2. Kurva Pertumbuhan BakteriSumber :

Menurut Hamdiyati (2014), Empat fase kurva pertumbuhan mikroorganisme, yaitu :1. Fase Lag atau AdaptasiJika mikroba dipindahkan ke dalam suatu medium, mula-mula akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan di sekitarnya. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi oleh beberapa factor, diantaranya:1).Medium dan lingkungan pertumbuhan Jika medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya, mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika nutrient yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim.2).Jumlah inokulum Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi.

Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab, diantaranya :1).kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nuriennya terbatas.2).mutan yang baru dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya.

2. Fase Log atau Pertumbuhan EksponensialPada fase ini mikroba membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrient, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban udara. Pada fase ini mikroba membutuhkan energi lebih banyak dari pada fase lainnya. Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. Dalam hal ini terdapat keragaman kecepatan pertumbuhan berbagai mikroorganisme. Waktu lipat dua untuk E. coli dalam kultur kaldu pada suhu 370 C, sekitar 20 menit, sedangkan waktu lipat dua minimal sel mamalia sekitar 10 jam pada temperatur yang sama. Akhir fase log, kecepatan pertumbuhan populasi menurun dikarenakan : 1. Nutrien di dalam medium sudah berkurang. 2. Adanya hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan mikroba.

3. Fase Stasioner Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis. Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi yang berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan-bahan kimia.4. Fase Kematian Pada fase ini sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa sebab yaitu: 1).Nutrien di dalam medium sudah habis.2).Energi cadangan di dalam sel habis. Kecepatan kematian bergantung pada kondisi nutrien, lingkungan, dan jenis mikroba.

Pada kenyataannya bahwa gambaran kurva pertumbuhan mikroorganisme tidak linear seperti yang dijelaskan di atas jika faktor-faktor lingkungan yang menyertainya tidak memenuhi persyaratan. Beberapa penyimpangan yang sering terjadi, misalnya : fase lag yang terlalu lama karena faktor lingkungan kurang mendukung, tanpa fase lag karena pemindahan ke lingkungan yang identik, fase eksponensial berulang-ulang karena medium kultur kontinyu, dan lain sebagainya.

Daftar Pustaka

Hamdiyati, Yanti.2014. Pertumbuhan dan Pengendalian Mikroorganisme II. http://file.upi.edu. Diakses pada tanggal 27 September pada pukul 16.20 WIB.Winarsih,S. Dkk. 2011. Reproduksi dan Pertumbuhan Mikroorganisme. http://staff.unila.ac.id. Diakses pada tanggal 28 September pada pukul 16.30 WIB.Kusnadi. 2014. BAB IV Pertumbuhan Bakteri. http://file.upi.edu. Diakses pada tanggal 27 September 2014 pada pukul 16.05 WIB