LINGKUNGAN

MIKROORGANISME

Dyah Ayu Widyastuti

Faktor Lingkungan

Aktivitas mikroorganisme dipengaruhi pula oleh

faktor-faktor lingkungannya

Perubahan lingkungan dapat mengakibatkan

perubahan sifat morfologi dan fisiologi

mikroorganisme

Beberapa kelompok mikroogranisme sangat resisten

terhadap perubahan lingkungan

Mikroorganisme tersebut dengan cepat

menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan yang

baru

Faktor lingkungan

Biotik

Abiotik

Fisika

Kimia

Abiotik dan Biotik

Faktor Biotik Faktor Abiotik

Interaksi dalam satu populasi mikrobia Suhu

Interaksi dalam berbagai macampopulasi

mikrobia

Kelembaban

Tekanan osmosis

pH

Ion

Radiasi

Tegangan permukaan

Tekanan hidrostatis

Getaran

Faktor Biotik

Interaksi mikroorganisme dalam populasi yang

sama

Interaksi positif (kooperasi) kecepatan pertumbuhan

meningkat

Kepadatan populasi meningkat kecepatan

pertumbuhan meningkat

Contoh: pertumbuhan satu sel mikroorganisme menjadi satu

koloni sel pada saat fase lag

Interaksi negatif (kompetisi) kecepatan pertumbuhan

menurun

Contoh: populasi mikroorganisme dalam medium terbatas

Interaksi antara berbagai populasi mikroorganisme

Netralisme tidak saling mempengaruhi

Terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah,

atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat, serta

populasi yang keluar dari habitat alaminya

Komensalisme hubungan antara dua populasi yang

satu diuntungkan dan yang lain tidak terpengaruh

Sinergisme menyebabkan kemampuan untuk

mengubah senyawa kimia tertentu dalam medium

Apabila melibatkan 2 populasi atau lebih disebut

sintropisme penting dalam penguraian senyawa organik

di tanah

Mutualisme interaksi dua populasi, dua-duanya

memperoleh keuntungan

Bersifat spesifik dan salah satu populasi yang bersimbiosis

tidak dapat digantikan oleh populasi yang lain

Kompetisi saling berebut

Mengakibatkan menurunnya jumlah sel yang hidup

Terjadi pada populasi mikroorganisme yang menggunakan

media pertumbuhan yang sama

Amensalisme salah satu populasi dirugikan, yang

lain diuntungkan atau tidak terpengaruh

Merupakan cara untuk melindungi diri dari populasi lainnya

Misal: menghasilkan toksin

Parasitisme populasi satu diuntungkan (parasit), dan

satunya dirugikan (inang)

Bersifat spesifik dan dipengaruhi oleh keperluan nutrisi yang

dibutuhkan

Ukuran mikroorganisme yang bersifat parasit umumnya

lebih kecil dibandingkan inangnya

Faktor Abiotik

Suhu pertumbuhan mikroorganisme membutuhkan

kisaran suhu tertentu

Suhu minimum: suhu terendah dan mikroorganisme

masih dapat hidup

Suhu optimum: suhu paling baik untuk pertumbuhan

mikroorganisme

Suhu maksimum: suhu tertinggi untuk kehidupan

mikroorganisme

Suhu

Pengelompokan mikroorganisme berdasarkan

kisaran suhu pertumbuhannya

Psikrofil (kriofil)

Mikroorganisme yang dapat tumbuh pada suhu 0-30C

dengan suhu optimum sekitar 15°C

Mesofil

Mikroorganisme yang mampu hidup di suhu minimum 15°C,

suhu optimum 25-37°C, dan maksimum 45-55°C

Termofil

Mikroorganisme yang dapat hidup di suhu tinggi, minimal

40°C, optimum 55-60°C, dan maksimum 75°C

Suhu

Suhu

Pengaruh suhu terhadap mikroorganisme

Kematian mikroorganisme yang disebabkan oleh suhu

mengikuti orde pertama bahwa pada pemberian suhu

letal, kecepatan kematian tergantung pada jumlah sel

hidup yang ada

Persamaan: dN/dt = -cN

(kecepatan kematian/rate of death = konstanta

proporsionalitas x jumlah sel hidup)

Note: tanda minus (-) menunjukkan penurunan jumlah sel

Suhu

Suhu tinggi di atas suhu maksimum mengakibatkan:

Titik kematian thermal

Suhu yang dapat mematikan spesies mikroorganisme dalam

waktu 10 menit pada kondisi tertentu

Waktu kematian thermal

Waktu yang diperlukan untuk mematikan suatu spesies

mikroorganisme pada suatu suhu yang tetap

Suhu

Suhu rendah mengakibatkan:

Cold shock

Penurunan suhu yang mendadak kematian terutama pada fase logaritmik

Pembekuan (freezing)

Rusaknya sel karena adanya kristal es di dalam cairan intraseluler

Lyofilisasi

Proses pendinginan di bawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat

Proses pengawetan mikroorganisme karena cairan protoplasma langsung diuapkan tanpa melalui fase cair (sublimasi)

Kelembaban

Mikroorganisme memerlukan air bebas yang diukur

dengan parameter kelembaban relatif/water

activity

Umumnya dapat tumbuh pada kelembaban relatif

0,998-0,6

Bakteri umumnya memerlukan kelembaban relatif

0,90-0,999

Bakteri halofil hanya 0,75

Mikroorganisme yang tahan kekeringan akan

membentuk spora ataupun kista

Tekanan Osmosis

Mikroorganisme di larutan hipertonis sel

plasmolisis membran sel terkelupas

Mikroorganisme di larutan hipotonis sel

plasmoptisa sel pecah

Potential of Hidrogen (pH)

Tingkat keasaman mempengaruhi viabilitas

mikroorganisme

Lebih mudah dimatikan dengan pemanasan saat pH

rendah

Pengelompokkan mikroorganisme berdasarkan

kemampuan hidup pada pH tertentu:

Asidofil tumbuh pada pH 2,0-5,0

Neurofil tumbuh pada pH 5,5-8,0

Alkalifil tumbuh pada pH 8,4-9,5

Mikroorganisme memiliki pH minimum, optimum, dan

maksimum untuk tempat hidupnya

Kisaran pH untuk habitan jamur relatif luas

pH untuk habitat khamir: 4,0-4,5

pH untuk habitat bakteri: 6,5-7,5

Kestabilan pH dijaga dengan larutan buffer,

misalnya KH2PO4 dan K2HPO4

Ion

Logam berat (Hg, Ag, Cu, Au, Pb) bersifat toksik

pada kadar rendah

Logam berat memiliki daya oligodinamik

Fisiologi mikroorganisme dapat dipengaruhi pula

oleh ion sulfat, tartrat, klorida, nitrat, dan benzoat

Dapat mengurangi pertumbuhan mikroorganisme

tertentu

Sering digunakan sebagai pengawet

Senyawa lain yang juga dapat berpengaruh

asam benzoat, asam asetat, asam sorbat, dll

Radiasi

Menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam

protoplasma

Cahaya dapat mematikan mikroorganisme

heterotrof yang tidak memiliki pigmen fotosintesis

Namun, mutasi akan terjadi jika radiasi yang

diterima mikroorganisme dalam kadar yang rendah

Sinar yang dapat mematikan mikroorganisme

diantaranya: inframerah, X-ray, UV, dan radiasi

sinar lain

Tegangan Permukaan

Mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan

tersebut membentuk struktur seperti membran yang

elastis

Perubahan tegangan permukaan dapat

mempengaruhi morfologi dan pertumbuhan

mikroorganisme

Senyawa-senyawa yang dapat mengurangi

tegangan permukaan: senyawa surfaktan, seperti

Tween-80, Tween-20, Triton-A20, dll

Tekanan Hidrostatik

Dapat pula mempengaruhi metabolosme dan

pertumbuhan mikroorganisme

Menghambat kerja berbagai enzim

Mengganggu fungsi selectif permeable membran sel

Menghambat sintesis asam nukleat dan protein

Getaran

Banyak dimanfaatkan untuk isolasi senyawa dari

dalam sel mikroorganisme karena getaran

mekanik dapat merusak dinding dan membran sel

Sonikasi

untuk isolasi

komponen sel

dengan

getaran

ultrasonik

Habitat mikroorganisme???

Archaebacteria?

Eubacteria?

Cyanobacteria?

Yeast/Khamir?

Mold/Kapang?

Perbedaan habitat

tiap golongan

mikroorganisme?