ACARA
IX
PENGARUH
FAKTOR LINGKUNGAN
TERHADAP
PERTUMBUHAN BAKTERI
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penyebaran
mikroba di alam
sangat banyak dan mudah ditemukan karena tempat hidup mereka yang tersebar pada
air, tanah, maupun atmosfer. Pada masing-masing mikroorganisme memiliki cara
tersendiri untuk hidup yang berhubungan dengan lingkungan hidupnya sendiri.
Kehidupan mikroorganisme pada umumnya sangat tergantung pada faktor lingkungan.
Faktor lingkungan sangat
mempengaruhi pertumbuhan dan aktifitas mikroba, faktor lingkungan ini dapat
mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikrobia.
Faktor lingkungan tersebut meliputi faktor abiotik (suhu, kelembaban, pH,
tekanan osmosa, sinar glombang pendek, dan daya oligodinamik). Faktor biotik yang
mencakup adanya asosiasi atau kehidupan bersama antar mikroorganisme. Oleh karena itu, perlu
dilakukan praktikum ini untuk dapat mengetahui bagaimana pengaruh lingkungan
tempat hidupnya mikrobia terhadap pertumbuhan dan perkembangbiakannya.
Tujuan Praktikum
Adapun
tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh faktor lingkungan biotik dan abiotik terhadap pertumbuhan
mikroba.
TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan
adalah penambahan secara teratur semua komponen sel atau jasad. Pembelahan sel
adalah hasil pertumbuhan sel pada jasad bersel tunggal, pembelahan sel
merupakan pertumbuhan jumlah individu. Misalnya pembelahan sel pada bakteri
akan menghasilkan pertumbuhan jumlah sel itu sendiri, pada jasad bersel banyak
atau multiseluller, pembelahan sel tidak menghasilkan pertumbuhan julah
individu tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar
jasadnya. Dalam membahas pertumbuhan mikroba harus dibedakan antara pertumbuhan
masing-masing individu sel dan pertumbuhan kelompok sel atau pertumbuhan
populasi. Pertumbuhan bakteri umumnya dipengaruhi oleh faktor lingkungan
pangaruh faktor ini akan memberikan gambara pula terhadap kurva pertumbuhannya
(Darkuni, 2011)
Kebutuhan
mikroorganisme untuk pertumbuhan dapat dibedakan menjadi dua katagori, yaitu
kebutuhan fisik dan kebutuhan kimiawi. Aspek-aspek fisik dapat mencakup suhu,
pH, dan tekanan osmotik. Sedangkan kebutuhan kimiawi meliputi air, sumber
karbon, nitrogen, oksigen, mineral-mineral, dan faktor penumbuh. Kondisi
lingkungan juga dapat memicu pertumbuhan dan reproduksi bakteri. Faktor-faktor
yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksinya yaitu suhu, kelembaban,
dan cahaya (Jeneng, 2010).
Perubahan
faktor lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi.
Hal ini dikarenakan, mikroba selain menyediakan nutrien yang sesuai untuk
aktifitasnya, juga memerlukan faktor lingkungan yang memungkinkan pertumbuhan
optimumnya. Mikroba tidak hanya bervariasi dalam persyaratan nutrisinya, tetapi
juga menunjukkan respon yang berbeda-beda. Untuk hasil kultivasinya, berbagai
tipe mikroba, diperlukan suatu kombinasi nutrient serta faktor lingkungan yang
sesuai (Pelczar dan Chan, 2007).
Salah
satu faktor lingkungan yang berpengaruh adalah suhu atau temperatur. Mikrobia
memiliki batas toleransi masing-masing terhadap suhu. Efek dari suhu yang
ekstrim pada mikrobia adalah enzim menjadi inaktif dan kemungkinan hal yang
sama terjadi pada beberapa struktur sel lainnya. Tetapi pada kondisi optimumnya
mikrobia akan memiliki produktivitas yang optimal. Ada 3 jenis mikrobia
berdasarkan kisaran suhunya yaitu psikofilik dengan suhu minimum 5-00C
dan maksimum 15-200C, mikrobia mesofilik dengan suhu minimum 10-200C,
optimum 20-400C, maksimum 40-450C dn mikrobia termofilik
dengan suhu minimum 25-450C, optimum 45-600C, maksimum
60-500C (Moat, 2010).
Kehidupan
bakteri tidak hanya dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan akan tetapi juga
mempengaruhi keadaan lingkungan. Bakteri dapat menyebabkan pH dari medium
tempat ia hidup, perubahan ini disebut perubahan secara kimia. Adapun
factor-faktor lingkungan dapat dibagi atas faktor-faktor biotik dan faktor
abiotik. Dimana faktor biotik terdiri atas makhluk-makhluk hidup, yang mencakup
adanya asosiasi atau kehidupan bersama antara mikroorganisme dapat dalam bentuk
simbiose, sinergisme, antibiose dan sitropisme. Sedangkan faktor-faktor abiotik
terdiri atas faktor fisikal (misal : suhu, atmosfer gas, pH, tekanan osmotik,
kelembaban, sinar gelombang dan pengeringan) serta faktor kimia (misal: adanya senyawa toksik
atau senyawa kimia lain) (Hadioetomo, 2001).
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Waktu dan Tempat
Praktikum
Praktikum
ini dilaksanakan pada hari selasa, 09 Desember 2014 di Laboratorium
Mikrobiologi Pangan dan Pengolahan Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri
Universitas Mataram.
Alat dan Bahan
Praktikum
a.
Alat-alat Praktikum
Adapun alat-alat yang
digunakan dalam praktikum ini adalah cawan
petri, pinset, paper disk,
lampu Bunsen, tissue,
tabung reaksi, jarum ose, pipet mikro, blue
tip, vortex,
dan inkubator.
b.
Bahan-bahan Praktikum
Adapun bahan-bahan yang digunakan
dalam praktikm ini adalah Alkohol, biakan bakteri Pseudomonas sp.,
Bacillus sp., Nutrient Broth (NB), ekstrak daun sirih
dan ekstrak bawang putih, medium Nutrient
Agar (NA).
Prosedur Kerja
a)
Pengaruh Faktor Abiotik
Nutrient Agar Cair
1.
Diambil
1 ml kultur biakan dengan menggunakan pipet mikro
2.
Dituang
pada cawan petri kosong
3.
Ditung
mdium NA (Nutrien Agar) cair pada
cawan petri tersebut
4.
Diinkubasi
biakan tersebut pada suhu -18°C, 27°C, 37°Cdan 55°C selama 48 jam.
5. Diamati pertumbuhan yang terjadi.
Nutrient Agar
(NA) miring dan Nutrient Broth (NB)
1. Disiapkan
alat dan bahan yang steril
2. Digores
1 ose biakan dengan menggunakan jarum ose
3. Dimasukkan
pada media Nutrient Broth (NB)
4. Disterilkan
kembali jarum ose
5. Digores
1 ose biakan dengan menggunakan jarum ose tersebut
6. Digores
secara acak atau zig-zag pada permukaan media Nutrient Agar (NA) miring.
7. Diinkubasi
biakan tersebut pada suhu -18°C,
27°C,
37°C,
dan 55°C
selama 48 jam.
8. Diamati
pertumbuhan mikroba yang terjadi
b)
Pengaruh Faktor Biotik
1. Disiapkan
alat dan bahan yang sudah disterilkan
2. Diambil
satu lembar paper disk menggunakan pinset
3. Dicelupkan
pada larutan atau ekstrak daun sirih
4. Diletakkan
pada biakan bakteri didalam cawan petri
5. Disterilkan
pinset
6. Diambil
satu lembar paper disk menggunakan pinset
7. Dicelupkan
pada larutan atau ekstrak bawang putih
8. Diletakkan
pada biakan bakteri didalam cawan petri
9. Diinkubasi
biakan tersebut pada suhu 37°C
selama 48 jam.
10. Diamati
pertumbuhan mikroba yang terjadi
HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
Hasil Pengamatan
Tabel 9.1. Hasil Pengamatan Pengaruh
Faktor Abiotik
|
Suhu Inkubator
|
Pertumbuhan
|
|
NA Miring
|
NA Plate
|
NB
|
|
Bacillus
|
Pseudomonas
|
Bacillus
|
Pseudomonas
|
Bacillus
|
Pseudomonas
|
|
-180C
|
+ +
|
-
|
+ + +
|
-
|
-
|
-
|
|
270C
|
+ +
|
+
|
+ + +
|
-
|
+ +
|
+
|
|
370C
|
+ + +
|
+ + +
|
+
|
+
|
+
|
+ +
|
|
550C
|
+ +
|
+
|
+
|
+ +
|
+ +
|
-
|
Keterangan :
+
+ + = sangat banyak
+
+ = banyak
+
= sedikit
- = tidak ada
+
+ + = sangat keruh
+
+ = keruh
+
= sedikit keruh
- = tidak keruh
Tabel
9.2. Hasil Pengamatan Zona Hambat
|
No.
|
Nama
Bakteri
|
Zona Hambat
|
|
Diameter
Bawang Putih
|
Diameter
Daub Sirih
|
|
1.
|
Pseudomonas
(U1)
|
2,4 cm
|
0,75 cm
|
|
2.
|
Pseudomonas
(U2)
|
2,45 cm
|
1,65 cm
|
|
3.
|
Bacillus
(U1)
|
0,15 cm
|
0,15 cm
|
|
4.
|
Bacillus
(U2)
|
0,15 cm
|
0,15 cm
|
Hasil Perhitungan
Diameter
zona hambatan Pseudomonas sp.
Bawang Putih
U1 =
Diketahui = D1 = 3,3 – 1,0 = 2,3 cm
D2 = 3,5 – 1,0 = 2,5 cm
D = 
=
= 2,4
U2 =
Diketahui = D1 = 3,4 – 1,0 = 2,4 cm
D2 =
3,5 – 1,0 = 2,5 cm
D =
= 
=
2,45 cm
Daun
Sirih
U1 =
Diketahui = D1 = 2,0 – 1,0 = 1,0 cm
D2 = 1,5 – 1,0 = 0,5 cm
D =
=
=
0,75 cm
U2 = Diketahui = D1 = 2,5 – 1,0 = 1,5 cm
D2
= 2,8 – 1,0 = 1,8 cm
D =
=
=
0,65 cm
Diameter
Zona Hambat Pertumbuhan Bacillus sp.
Bawang Putih
U1 = Diketahui = D1 = 1,1 – 1,0 = 0,1 cm
D2 = 1,2 – 1,0 = 0,2 cm
D =
= 
= 0,15 cm
U2 = Diketahui = D1 = 1,1 – 1,0 = 0,1 cm
D2 = 1,2 – 1,0 = 0,2 cm
D =
=
=
0,15 cm
Daun Sirih
U1 = Diketahui = D1 = 1,1 – 1,0 = 0,1 cm
D2
= 1,2 – 1,0 = 0,2 cm
D =
= 
=
0,15 cm
U2 = Diketahui = D1 = 1,1 – 1,0 = 0,1 cm
D2 = 1,2 – 1,0 = 0,2 cm
D =
= 
=
0,15 cm
PEMBAHASAN
Faktor
lingkungan sangat mempengaruhi pertumbuhan dan aktifitas mikrobia. Perubahan
faktor lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi
mikrobia. Mikrobia yang mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan baru
mempunyai sifat sangat resisten dengan lingkungan baru. Aktifitas mikroba dapat
dikendalikan dengan mengatur faktor lingkunga tempat hidupnya. Faktor
lingkungan tersebut meliputi faktor biotik
(adanya asosiasi atau kehidupan bersama antar mikrobia). Faktor abiotik (suhu,
kelembaban, pH, tekanan osmosa, sinar gelombang pendek, daya oigodinamik)
(Nazaruddin, 2011).
Praktikum
kali ini menggunakan jenis bakteri Bacillus
sp. dan Pseudomonas sp. yang digunakan untuk
uji pertama yaitu apakah pengaruh suhu yang digunakan selama inkubasi
berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri tersebut. Berdasarkan suhu
pertumbuhannya juga bakteri dapat diklasifikasikan menjadi tiga golongan yaitu
mesofil, psikrofil dan termofil (Irianto, 2012). Golongan mesofil, bakteri yang
tergolong mesofil dapat tumbuh pada suhu 10oC sampai 47oC. Tetapi suhu optimum pertumbuhannya
adalah 30oC
sampai 45oC. Untuk golongan
psikrofil umumnya mikroorganisme yang dapat tumbuh pada suhu 0oC. Organisme lain yang
meradaptasi dengan kehidupan dalam air laut atau tanah dapat tumbuh paling baik
dibawah atau dekat titik beku (10oC
sampai -2oC).
Yang terakhir adalah golongan termofil yang dapat tumbuh jika suhu diatas 45oC sampai 50oC dan mikrobia tumbuh
dengan baik pada suhu 60oC
dan tidak dapat tumbuh pada suhu 30oC.
Menurut
Peliatra (2004) bakteri Bacillus sp. termasuk bakteri yang
bersifat mesofilik karena pertumbuhan optimumnya pada suhu 300C
sampai 370C dan tumbuh baik pada NaCl 1-3 % dan mempunyai morfologi
yaitu warna koloni putih susu dan bentuk koloni bulat. Hal ini sesuai dengan
hasil pengamatan bahwa pada suhu -180C tidak terjadi pertumbuhan,
dan pada suhu ruang terlihat pertumbuhan bakteri ini banyak pada suhu ruang dan
suhu 370C sesuai suhu optimumnya yang dapat tumbuh pada suhu 300C
sampai 370C. untuk bakteri Pseudomonas
sp. termasuk golongan
bakteri yang bersifat psikrofilik atau dapat bersifat mesofilik dengan suhu
optimimnya relatif rendah. Pertumbuhan bakteri ini berjalan sangan cepat pada
kondiso aerobik, hal ini sesuai dengan hasil pengamatan yang terlihat bahwa
pertumbuhan bakteri Pseudomonas sp.
Pada suhu 370C menunjukkan pada ketiga medium yang digunakan
terlihat bahwa bakteri ini dapat tumbuh dan merata. Pada suhu ruang hanya
terdapat sedikit bakteri yang tumbuh dan ditandai dengan warna yang sedikit
keruh. Pada suhu 550C terdapat sedikit jumlah bakteri yang ditandai
dengan tidak ada warna atau tidak terlihat kekeruhan pada medium NB yang
digunakan. Sedangkan pada suhu -180C tidak terdapat pertumbuhan
bakteri yang ditandai dengan tidak terdapat warna keruh, karena suhu
pertumbuhan optimum Pseudomonas sp. 00C sampai
300C sehingga tidak adanya pertumbuhan pada suhu -180C.
Berdasarkan
hasil pengamatan dan perhitungan pada uji pengaruh faktor biotik, pada percobaan ini
bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak daun sirih dan ekstrak bawang putih
terhadap pertumbuhan Bacillus sp. dan Pseudomonas sp. pengamatan dilakukan
setelah inkubasi selama 2 hari, dengan mengamati dan mengukur pertumbuhan
koloni. Perhitungan penghambatan masing-masing
konsentrasi dilakukan dan dihitung dengan rumus 
. Persentase zona hambat dihitung untuk mengetahui sejauh mana ekstrak
daun sirih dan ekstrak bawang putih dapat memberikan pengaruh penghambat
terhadap diameter koloni Bacillus sp. dan Pseudomonas
sp. Pada bakteri Bacillus sp. zona hambat bawang putih adalah 2,4 cm dan
2,45 cm, sedangkan zona hambat utuk daun sirih 0,75
cm dan 1,65 cm. Terlihatnya
zona hambat (zona berwarna bening) pada ekstrak daun sirih dan bawang putih
mengindikasi adanya penghambatan pertumbuhan mikroba, ini karena zat anti
mikroba atau antibakteri pada kedua ekstrak yang ditambahkan ke dalam medium
pertumbuhan konsentrasinya sesuai, sehingga zat anti mikroba atau anti bakteri
bekerja dengan maksimal.
Menurut
(Sumarsih, 2009) zat yang terkandung
dalam berbagai jenis ekstrak tumbuhan diketahui dapat menhgambat beberapa
mikroba pathogen seperti zat pada ekstrak bawang putih dan daun sirih yang
digunakan pada praktikum kali ini. Ekstrak bawang putih tidak mengandung flavonoid akan tetapi seluruh ekstrak
mengandung tannin, alkaloid dan saponin sehingga bawang putih bersifat anti
bakteri dan juga anti jamur. Kemampuan bawang putih ini berasal dari zat kimia alisin yang terkandung di
dalam umbi. Alisin
berfungsi sebagai penghambat atau penghancur berbagai pertumbuhan jamur dan
bakteri. Adapun omponen-komponen aktif tersebut pada bawang putih mempunyai
efek penghambatan pada mikroba pathogen seperti Staphylococcus
dan Bacillus (Anki, 1997).
Secara
umum daun sirih mengandung minyak atsiri 1 sampai 4,2 %, adapun minyak atsiri
ini mengandung 30 % fenol kanikol,
yang termasuk dalam senyawa fenol, merupakan komponen paling banyak dalam
minyak atsiri yang memberikan bau khas pada daun sirih. Senyawa fenol ini
diidentifikasi memiliki aktifitas anti bakteri (Parwata, 2009). Senyawa-senyawa
anti bakteri dapat bersifat bakterisidal,
fungisidal, maupun germisidal (Pelczar, 1989).
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengamatan dan
pembahasan, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1.
Faktor lingkungan
yang mempengaruhi mikroorganisme ada dua, yaitu faktor biotik dan faktor
abiotik.
2.
Berdasarkan suhu
pertumbuhannya bakteri dapat diklasifikasikan menjadi tiga golongan yaitu mesofil, psikrofil dan termofil.
3.
Pada
ekstrak daun sirih dan bawang putih mengindikasi adanya penghambatan
pertumbuhan mikroba karena terdapat
zat anti mikroba atau antibakteri.
4.
Ekstrak bawang putih
tidak mengandung flavonoid akan
tetapi seluruh ekstrak mengandung tannin, alkaloid dan saponin sehingga bawang
putih bersifat anti bakteri dan juga anti jamur.
5.
Daun
sirih termasuk dalam senyawa fenol yang
memiliki aktifitas anti bakteri.
