TUGAS MIKROBIOLOGI

TUGAS TERSTRUKTUR MIKROBIOLOGI

HABITAT MIKROBA

Disusun Oleh :

1. Muhamad Zaki (H1A009037)

2. Defriandi Nanda P. (H1A009035)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK

JURUSAN MIPA PROGRAM STUDI KIMIA

PURWOKERTO

2012

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Habitat berasal dari kata dalam bahasa Latin yang berarti menempati,

adalah tempat suatu spesies tinggal dan berkembang. Pada dasarnya, habitat

adalah lingkungan paling tidak lingkungan fisiknya di sekeliling populasi suatu

spesies yang mempengaruhi dan dimanfaatkan oleh spesies tersebut. Menurut

Clements dan Shelford (1939), habitat adalah lingkungan fisik yang ada di sekitar

suatu spesies, atau populasi spesies, atau kelompok spesies, atau komunitas.

Sehingga Habitat diartikan sebagai tempat suatu makhluk hidup. Semua makhluk

hidup mempunyai tempat hidup.

Semua organisme atau makhluk hidup mempunyai habitat atau tempat

hidup sepertihalnya dengan mikroba. Mikroorganisme atau mikroba adalah

organisme yang berukuran sangat kecil dan hanya dapat diamati dengan

menggunakan mikroskop. Mikroorganisme terdapat dimana-mana, interaksinya

dengan sesama mikroorganisme ataupun organisme lain dapat berlangsung

dengan cara yang aman dan menguntungkan maupun merugikan. Mikroba dengan

ukuran mikroskopis, jenis, dan sifat fisiologis yang bervariasi menempati habitat

di alam tanpa batas ruang. Dengan kata lain mikroba dapat ditemukan dimana saja

yakni seperti di lingkungan perairan, tanah, udara, permukaan daun, dan bahkan

dapat ditemukan di dalam organisme hidup.Diperkirakan total jumlah sel

mikroorganisme yang mendiami muka bumi ini adalah 5x1030. 

Umumnya  jumlah  mikroba  dalam  tanah  lebih  banyak  daripada  dalam 

air ataupun  udara.  Hal ini karena  bahan  organik  dan  senyawa  anorganik 

lebih  tinggi  dalam tanah sehingga cocok untuk pertumbuhan mikroba heterotrof

maupun autotrof. Cara hidup bakteri ada yang dapat hidup bebas, parasitik,

saprofitik, patogen pada manusia, hewan dan tumbuhan. Habitatnya tersebar luas

di alam, dalam tanah, atmosfer (sampai 10 km diatas bumi), di dalam lumpur, dan

di laut (Sumarsih, 2003).

B. Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah mengetahui habitat atau

lingkungan tempat mikroba hidup dan berkembang.

ISI

A. Tanah Sebagai Habitat Mikroba

Tanah merupakan tempat hidup yang paling ideal bagi bakteri karena

mengandung bahan organic,anorganik dan mineral yang berlimpah.Setiap elemen

tanah memiliki jenis, populasi dan sifat genetic yang berbeda. Keanekaragaman

mikroorganisme pada tanah :

1.Bakteri

2.Algae,Mold

3.Protozoa

4.Amuba

5.Actinomycetes

6.Flagellata

7.Cilliata

Tanah subur mengandung lebih dari 100 juta mikroba per gram tanah.

Produktivitas dan daya dukung tanah tergantung pada aktivitas mikroba tersebut.

Sebagian besar mikroba memiliki peranan yang menguntungkan bagi pertanian,

yaitu berperan dalam menghancurkan limbah organic, recycling hara tanaman,

fiksasi biologis nitrogen, pelarutan fosfat, meransang pertumbuhan, biokontrol

pathogen dan membantu penyerapan unsur hara. Bioteknologi berbasis mikroba

dikembangkan dengan memanfaatkan peran-peran penting mikroba tersebut.

Pembagian mikroba :

1. Golongan aotohtonus : mikroba yang selalu ditemukan dan tidak dipengaruhi

lingkungan.

2. Golongan Zimogenik : kehadirannya diakibatkan pengaruh luar yang baru.

3. Golongan Transien : kehadirannya bersamaan dengan adanya penambahan

secara buatan. Contoh. Rhizobium, AzotobacteR.

Pada umumnya biomassa kebanyakan kelompok mikroorganisme menurun

jumlahnya dengan meningkatnya kedalaman tanah, kecuali pada gambut.

Tabel 1. Distribusi mikroorganisme dalam horison dari suatu propil tanah

Kedalaman (cm)

Organisme/g tanah x 103

Bakteri aerob

Bakteri anaerob

Actinomycetes Fungi Algae

3 – 8 7.800 1.950 2.080 119 2520 – 25 1.800 379 245 50 535 – 40 472 98 49 14 0,565 – 75 10 1 5 6 0,1135 – 145 1 0,4 - 3 -

Secara umum, aktivitas mikroorganisme dalam suatu profil tanah sangat

ditentukan oleh ketersediaan substrat energi dan unsur hara anorganik. Selain itu

pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme ditentukan oleh sifat fisik dan kimia

tanah.

Sifat fisik dan kimia tanah yang berpengaruh:

Fisik         : Temperatur, tekanan osmotik, tegangan permukaan, radiasi,

kekentalan (viscosity), tekstur (posisi lapisan), struktur, jenis tanah, perlakuan

pada taah, dan fenomena adsorpsi.

Kimia       : Air, pH, kualitas dan kuantitas hara organik dan anorganik, udara,

senyawa pendorong dan penghambat pertumbuhan, oksidasi dan reduksi.

Disamping sifat fisik dan kimia tanah, faktor biologi juga mempengaruhi

pertumbuhan mikroorganisme, seperti interaksi antara mikroorganisme.

Netralisme: tidak terpengaruh satu dengan yang lain. Ex. Lactobacillus dan

Streptococcus.

Kompetisi : 2 populasi saling berkompetisi untuk memperoleh sumber

makanan yang serupa dalam wadah yang sama. Ex. Kompetisi antara

inokulum Rhizobium dengan strain Rhizobium yang terdapat di dalam tanah.

Mutualisme: 2 populasi yang saling mempengaruhi dan menguntungkan satu

dengan yang lain. Jika hidup terpisah keduanya kurang dapat atau tidak dapat

mempertahankan diri. Ex. Simbiosis antara bakteri penambat N dengan

bakteri fotosintetik (Lactobacillus arabinosus dan Streptococcus faecalis).

Simbiosis antara jamur dan ganggang yang disebut Lichenes. Rhizobium

dengan leguminose.

Komensalisme: Interaksi yang positif bagi salah satu populasi, dimana satu

spesies mendapat keuntungan sedangkan spesies lain tidak dirugikan. Spesies

yang untung disebut komensal, spesies yang memberi keuntungan disebut

hospes (inang). Komensal tidak dapat hidup tanpa hospes. Ex. Chlorella dapat

mendukung pertumbuhan Pseudomonas. Saccharomyces dengan Acetobacter,

dimana Saccharomyces menghasilkan alkohol yang mutlak bagi Acetobacter.

Amensalisme (antagonisme): Interaksi dimana salah satu populasi terhambat

sedangkan populasi lain dalam asosiasi tersebut tidak terpengaruh. Ex.

Antibiotik yang dihasilkan oleh suatu kultur menghambat kultur lain.

Streptococcus lactis yang menghasilkan asam susu akan menghambat

pertumbuhan Bacillus subtilis. Spesies yang terhambat pertumbuhannya

disebut amensal dan yang menghambat disebut antagonis.

Sinergisme: 2 spesies hidup bersama dan saling menguntungkan. Ex. Ragi

untuk membuat tape yang terdiri atas beberapa spesies (Aspergillus,

Saccharomyces Candida, Hansenula, Acetobacter). Masing-masing spesies

mempunyai kegiatan sendiri sehingga amilun berubah menjadi gula, menjadi

asam organik, alkohol dll.

Parasitisme: Hanya menguntungkan satu pihak. Ex. Virus yang merupakan

parasit pada bakteri. Virus tidak dapat hidup diluar bakteri atau sel hidup lain.

Predatorisme: Pemangsa. Ex. Amuba merupakan pemangsa (predator)

bakteri. Predator tidak dapat hidup tanpa mangsa.

Bakteri sangat banyak di tanah karena kemampuannya beradaptasi dan

berkembangbiaknya dengan membelah diri. Ketahanan mikroba tanah terhadap

logam berat juga beragam, tergantung mekanisme yang dikandungnya untuk

menyesuaikan diri terhadap polusi dan tergantung pada kondisi lingkungan tempat

tinggal organisme tersebut tumbuh. Ketahanan mikroba terhadap logam berat

bervariasi dalam kelompok mikroorganisme,genus maupun spesies. Pengaruh

logam terhadap mikroba tersebut terlihat pada beberapa daur kehidupannya. Pada

fungi pengaruh pengaruh tersebut terlihat dalam pembentukan miselium, maupun

perkecambahan spora. Pada khamir berupa peningkatan kegiatan lipolitik,

respirasi (penghambatan sistein). Pada bakteri terlihat pada penurunan dan

perpanjangan laju. Pertumbuhan, penundaan perkembangbiakan dan sebagainya.

Berikut kandungan bakteri pada tanah :

Tanah pasir : 320 – 500 ribu sel bakteri/gr tanah

Tanah lempung : 360 – 600 ribu sel bakteri/gr tanah

Tanah subur : 2 – 200 juta sel bakteri/gr tanah

B. Udara Sebagai Habitat Mikroba

Atmosfer atau udara tersusun atas 2 lapisan utama yaitu troposfer dan

stratosfer. Troposfer tersusun atas lapisan laminar, lapisan turbulen, lapisan friksi

luar, dan lapisan konveksi. Atmosfer mengandung partikel-partikel yang disebut

sebagai aerosol, salah satu komponen aerosol yaitu bioaerosol yang terdiri antara

lain mikroba dan pollen (Sofa, 2008). Sebenarnya tidak benar-benar ada

organisme yang hidup di udara, karena organisme tidak dapat hidup dan terapung

begitu saja di udara. Mikroorganisme udara terdiri atas organisme yang terdapat

sementara mengapung di udara atau terbawa pada partikel debu. Setiap kegiatan

manusia agaknya menimbulkan bakteri di udara. Batuk dan bersin menimbulkan

aerosol biologi (yaitu kumpulan partikel udara). Kebanyakan partikel dalam

aerosol biologi terlalu besar untuk mencapai paru-paru, karena partikel-partikel ini

tersaring pada daerah pernapasan atas. Sebaliknya, partikel-partikel yang sangat

kecil mungkin mencapai tapak-tapak infektif yang berpotensi. Jadi, walaupun

udara tidak mendukung kehidupan mikroorganisme, kehadirannya hampir selalu

dapat ditunjukkan dalam cuplikan udara (Volk & Wheeler, 1989).

Mikroba di udara bersifat sementara dan beragam. Udara bukanlah suatu

medium tempat mikroorganisme tumbuh, tetapi merupakan pembawa bahan

partikulat debu dan tetesan cairan, yang kesemuanya ini mungkin dimuati

mikroba. Untuk mengetahui atau memperkirakan secara akurat berapa jauh

pengotoran udara sangat sukar karena memang sulit untuk menghitung organisme

dalam suatu volume udara. Namun ada satu teknik kualitatif sederhana, menurut

Volk & Wheeler (1989), yaitu mendedahkan cawan hara atau medium di udara

untuk beberapa saat. Selama waktu pendedahan ini, beberapa bakteri di udara

akan menetap pada cawan yang terdedah. Semakin banyak bakteri maka bakteri

yang menetap pada cawan semakin banyak. Kemudian cawan tersebut diinkubasi

selama 24 jam hingga 48 jam maka akan tampak koloni-koloni bakteri, khamir

dan jamur yang mampu tumbuh pada medium yang digunakan.

Jumlah dan macam mikroorganisme dalam suatu volume udara bervariasi

sesuai dengan lokasi, kondisi cuaca dan jumlah orang yang ada. Daerah yang

berdebu hampir selalu mempunyai populasi mikroorganisme atmosfer yang

tinggi. Sebaliknya hujan, salju atau hujan es akan cenderung mengurangi jumlah

organisme di udara dengan membasuh partikel yang lebih berat dan

mengendapkan debu. Jumlah mikroorganisme menurun secara menyolok di atas

samudera, dan jumlah ini semakin berkurang pada ketinggian (altitude) yang

tinggi (Volk & Wheeler, 1989).

Jumlah mikroorganisme yang mencemari udara juga ditentukan oleh

sumber pencemaran di dalam lingkungan, misalnya dari saluran pernapasan

manusia yang disemprotkan melalui batuk dan bersin, dan partikel-partikel debu,

yang terkandung dalam tetes-tetes cairan berukuran besar dan tersuspensikan, dan

dalam “inti tetesan” yang terbentuk bila titik-titik cairan berukuran kecil menguap.

Organisme yang memasuki udara dapat terangkut sejauh beberapa meter atau

beberapa kilometer; sebagian segera mati dalam beberapa detik, sedangkan yang

lain dapat bertahan hidup selama berminggu-minggu, berbulan-bulan, bahkan

lebih lama lagi. Nasib akhir mikroorganisme yang berasal dari udara diatur oleh

seperangkat rumit keadaan di sekelilingnya (termasuk keadaan atmosfer,

kelembaban, cahaya matahari dan suhu), ukuran partikel yang membawa

mikroorganisme itu, serta ciri-ciri mikroorganismenya terutama kerentanannya

terhadap keadaan fisik di atmosfer.

Permukaan bumi, yaitu daratan dan lautan merupakan sumber dari

sebagian besar mikroorganisme yang ada dalam atmosfer. Angin menimbulkan

debu dari tanah, kemudian partikel-partikel debu tersebut akan membawa

mikroorganisme yang menghuni tanah. Sejumlah besar air dalam bentuk titik-titik

air memasuki atmosfer dari permukaan laut, teluk, dan kumpulan air alamiah

lainnya. Di samping itu, ada banyak fasilitas pengolahan industri, pertanian, baik

lokal maupun regional mempunyai potensi menghasilkan aerosol berisikan

mikroorganisme.

Kelompok mikroba yang paling banyak berkeliaran di udara bebas adalah

bakteri, jamur (termasuk di dalamnya ragi) dan juga mikroalge. Kehadiran jasad

hidup tersebut di udara, ada yang dalam bentuk vegetatif (tubuh jasad) ataupun

dalam bentuk generative (umumnya spora). Kelompok mikroba yang paling

banyak ditemukan sebagai jasad hidup yang tidak diharapkan kehadirannya

melalui udara, umumnya disebut jasad kontaminan (hal ini mengingat apabila

suatu benda/substrat yang ditumbuhinya dinyatakan sebagai substrat yang

terkontaminasi). Adapun kelompok mikroba yang termasuk dalam jasad

kontaminan antara lain adalah :

a. Bakteri: Bacillus, Staphylococcus, Pseudomonas, Sarcina dan sebagainya.

b. Jamur: Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Penicillium, Trichoderma, dan

sebagainya.

c. Ragi: Candida, Saccharomyces, Paecylomyces, dan sebagainya

C. Perairan Sebagai Habitat Mikroba (Hidrosfer)

Hidrosfer merupakan habitat yang lebih sesuai untuk pertumbuhan

mikroba daripada di atmosfir. Perairan alami mempunyai sifat yang dinamis dan

aliran energi yang kontinu selama sistem di dalamnya tidak mendapatkan

gangguan dan hambatan, antara lain dalam bentuk pencemaran. Kehadiran benda-

benda asing yang terbawa bersama buangan, langsung ataupun tidak langsung

akan menyebabkan terjadinya gejolak dan perubahan kehidupan di dalamnya.

Gejolak dan perubahan tersebut akan terjadi sesuai dengan adanya interaksi dari

dua prinsip, yaitu:

prinsip batas-batas toleransi, yaitu terhadap jasad hidup yang berada di

dalamnya dan mempunyai toleransi tinggi, mereka tetap dapat hidup atau

mempertahankan kehidupan sehingga akhirnya terbiasa. Tetapi bagi jasad

yang mempunyai nilai toleransi rendah, kemungkinan besar akan tersisih atau

musnah.

Prinsip kompetisi, yaitu dengan adanya kehidupan baru yang diakibatkan

toleransi, akan timbul kompetisi di antara sesama jasad, yaitu bagi jasad yang

kuat yang kemudian akan tumbuh dan berkembang di tempat tersebut. Sedang

bagi jasad yang lemah akan berkurang atau musnah.

Adapun jenis-jenis mikrobia yang tinggal di habitat perairan berdasarkan

tingkat pencemarannya dapat dikelompokkan kedalam beberapa bagian sebagai

berikut:

1) Pada air yang kita anggap jernih, misal yang berasal dari sumur biasa,

sumur pompa, sumber mata air, dan sebagainya, di dalamnya terdiri dari bakteri,

yaitu:

kelompok bakteri besi (Misal Crenothrix dan Sphaerotilus) yang mampu

mengoksidasi senyawa ferro menjadi ferri. Akibat kehadirannya, air sering

berubah warna kalau disimpan lama, yaitu warna klehitam-hitaman, kecoklat-

coklatan, dan sebagainnya.

kelompok bakteri belerang (misalnya Chromatium dan Thiobacillus) yang

mampu mereduksi senyawa sulfat menjadi H2S. Akibatnya kalau air

disimpan lama akan tercium bau busuk seperti bau telurbusuk.

kelompok mikroalge (misal yang termasuk mikroalge hijau, biru, dan kersik),

sehingga kalau air disimpan lama di dalamnya akan nampak jasad-jasad yang

berwarna hijau, biru, ataupun kekuning-kuningan, tergantung kepada

dominasi jasad-jasad tersebut serta lingkungan yang mempengaruhinya.

Lebih jauh lagi akibat kehadiran kelompok bakteri dan mikroalge tersebut di

dalam air, dapat mendatangkan kerugian. Antara lain dengan terjadinya

penurunan turbiditas dan hambatan aliran, karena kelompok bakteri besi dan

belerang dapat membentuk serat atau lendir. Akibat lainnya adalah terjadinya

proses korosi(pengkaratan) terhadap benda-benda logam yang berada di

dalamnya, menjadi bau, berubah warna, dan sebagainya.

2) Pada air yang kotor atau sudah tercemar, misal air selokan, air sungai atau

air buangan, di dalamnya akan didapati kelompok bakteri sepertipada air yang

masih jerni, ditambah kelompok lainnya, antaralain:

kelompok patogen (penyebab penyakit) misal penyebab penyakit tifus,

paratifus, kolera, diesentri dan sebagainnya.

kelompok penghasil racun, misal yang sering terjadi pada kasus keracunan

bahan makanan (daging, ikan, dan sayuran), ataupun jenis-jenis keracunan

lainnya yang sering terjadi di daerah pemukiman yang kurang atau tidak

sehat.

kelompok bakteri pencemar, misal bakteri gologan Coli, yang kehadirannya

di dalam badan air dikategorikan bahwa air tersebut terkena cemaran fekal

(kotoran manusia), karena bakteri Coli berasal dari tinja atau kotoran

khususnya manusia.

kelompok bakteri pengguna, yaitu kelompok lain dari bakteri yang mampu

untuk mengurai senyawa-senyawa tertentu di dalam badan air. Dikenal

kemudian adanya kelompok bakteri pengguna sresidu pestisida, pengguna

residu minyak bumi, pengguna residu deterjen, dan lain sebagainya.

Habitat mikroba hidosfer dapat dibagi menjadi 2 kelompok besar yaitu

habitat air tawar dan habitat air laut.

1. Habitat Air Tawar

Lapisan paling atas dari hidrosfir, merupakan daerah interfase antara

atmosfir dan hidrosfir. Ditandai dengan tekanan permukaan tinggi. Dalam kondisi

air diam, mikroba membentuk suatu film permukaan atau Neuston . lapisan

Neuston merupakan habitat yang cocok untuk mikroba fotoautotrofik (produser

primer). Jumlah mikroba di lapisan permukaan 10 – 100 kali lipat dari lapisan air

di bawahnya. Mikroba neuston autochthonous yang berasal dari golongan algae,

bakteri, fungi & protozoa diantaranya adalah sebagai berikut :

Bakteri : Pseudomonas, Caulobacter, Nevskia, Hyphomicrobium,

Achromobacter, Flavobacterium, Alcaligenes, Micrococcus

Cyanobacteria : Aphanizomenon, Anabaena, Microcyztis

Fungi : Cladosporium

Alga : Chromulina,, Botrydiopsis, Navicula, Nautococcus

Protozoa : Difflugia, Vorticella, Arcella, Acineta

Komposisi mikroba dalam air tawar akan berbeda-beda. Populasi mikroba

di danau lebih banyak dipelajari daripada di sungai. Mikroba yang banyak

dijumpai, yaitu anggota genera Achromobacter, Flavobacterium, Brevibacterium,

Micrococcus, Bacillus, Pseudomonas, Nocardia, Streptomyces, Micromonospora,

Cytophaga, Spirillum, Vibrio. Bakteri autotrofik umumnya autochthonous dan

mempunyai peran penting dalam siklus nutrient. Mikroba kemolitotrofik

memainkan peran penting dalam siklus N, S, dan Fe (Nitrobacter, Nitrosomonas,

Thiobacillus).

Distribusi vertikal populasi bakteri tergantung : penetrasi cahaya,

temperatur dan kandungan O2 terlarut. Autochthonous di daerah permukaan dan

allochthonous di daerah bentik. Contoh Cyanobacteria banyak dijumpai di

permukaan, Thiobacillus di daerah sedimen. Autochthonous fotoautotrofik spt.

Chlorobiaceae, Chromatiaceae, menempati daerah yang lebih dalam karena

tekanan O2 berkurang, H2S ada dan penetrasi masih cukup. Populasi bakteri

heterotrofik terdistribusi di seluruh badan air tetapi biasanya mencapai maksimum

dekat termoklin dan dekat dasar, dimana konsentrasi bahan organik tinggi. Alga

mrpk anggota autochthonous penting di ekosistem air tawar sebagai fitoplankton.

Protozoa adalah pemakan fitoplankton dan bakteri. Allochthonous

mikroorganisme umumnya berasal dari daratan yang terbawa lewat erosi dan

banjir.

Berdasarkan laju aliran airnya, habitat mikroba air tawar dibagi kembali

kedalam habitat air tenang (danau, rawa, kolam) atau lentik dan habitat air

mengalir (sungai) atau lotik.

a. Habitat rawa

Rawa merupakan lingkungan akuatik dangkal yang didominasi oleh

tumbuhan. Biasanya terbentuk dari danau yang secara perlahan-lahan

tersedimentasi oleh liat dan sisa-sisa tumbuhan. Produksi primer tinggi, kondisi

anaerob di lapisan sedimen atas menghalangi laju dekomposisi bahan organik,

sehingga ditemui banyak humus sebagai akumulasi material tumbuhan. Kondisi

anaerob dan asam merupakan bagian dari rendahnya recycling.

b. Habitat danau

Terbagi menjadi 3 lapisan : zona litoral, zona limnetik, zona profundal.

Dua zona pertama merupakan zona eufotik (aktivitas fotosintetik berlangsung).

Zona litoral sebagian terendam air, didominasi tanaman air, merupakan tempat

perlekatan alga berfilamen atau epifitik. Zona limnetik, didominasi produser

primer dan alga planktonik. Kedalaman kompensasi yaitu kedalaman terendah

dari penetrasi cahaya dimana aktivitas fotosintetik seimbang dengan aktivitas

respirasi. Organisme zona profundal didominasi oleh produser sekunder.

Pembagian habitat danau berdasar produktivitas dan konsentrasi nutrien :

Oligotrofik (memiliki konsentrasi nutrien rendah).

Ciri : dalam, memiliki hipolimnion yang lebih luas dari epilimnion, produktivitas

primer relatif rendah.

Eutrofik (memiliki konsentrasi nutrien tinggi).

Ciri: lebih dangkal daripada danau Oligotrofik, laju produktivitas primer tinggi.

Konsentrasi O2 biasanya rendah daripada di oligotrofik karena dekomposisi

aerobik nutrien organik yg ekstensif

c. Habitat sungai

Sungai ditandai dengan air yg mengalir, Memiliki zona air deras (dangkal)

dan air tenang (dalam). Kebanyakan mikroba menempel pada permukaan substrat

(batuan). Sungai banyak menerima limpahan limbah industri, pertanian dan rumah

tangga (senyawa organik, kimia) hal ini menyebabkan komposisi mikroba dekat

pengeluaran limbah, daerah hulu dan hilir akan berbeda.

2. Habitat laut

Lautan menempati 71% permukaan bumi, kedalaman rata-rata 4.000 m

dan kedalaman maksimum 11.000 m. Daerah pertemuan antara air tawar dan air

laut (Estuarin) memiliki produktivitas lebih tinggi daripada kedua lingkungan

tersebut. Komposisi dan aktivitas komunitas mikroba laut. Daerah pelagik

merupakan lingkungan yg unik buat makro dan mikroorganisme karena tanpa

tumbuhan tingkat tinggi, semua produksi primer dilakukan oleh alga mikroskopis

dan bakteri. Jumlah mikroba relatif tinggi di daerah dekat pantai, upwelling dan

estuaria tetapi di daerah pelagik turun drastis (1-100/ml). Jumlah populasi

mikroba cukup tinggi pd beberapa cm sedimen laut (107 – 108 /g), karena

melimpahnya nutrien di daerah tersebut. Mikroba laut ditandai dengan

kemampuan tumbuh pada salinitas 20 – 40 ppt, dan yang benar-benar asli laut

mampu mentoleransi salinitas > 33 ppt. Bakteri laut tdk akan tumbuh tanpa

adanya NaCl, krn memerlukan ion-ion utk menjaga fungsi membran. Na dan Cl

diperlukan untuk transport aktif . Beberapa bakteri laut memiliki membran

berlapis menyelubungi selnya. Apabila didedahkan pada air tawar akan merusak

lapisan membran dan sel mati.

Di laut dalam, bakteri teradaptasi dengan temperatur rendah (psikrofilik)

dan tekanan air tinggi (barotoleran). Kebanyakan bakteri laut adalah G+ dan motil,

aerob atau fakultatif anaerob. Populasi bakteri proteolitik tinggi dibandingkan

dangan yang di lingkungan air tawar atau tanah. Terutama dari generasi

Pseudomonas, Vibrio, Flavobacterium. Bakteri kemolitotrofik yang terlibat dalam

siklus N adl Nitrococcus, Nitrosomonas, Nitrospira, Nitrococcus, Nitrobacter.

Fungi laut juga memerlukan NaCl untuk tumbuhnya dan toleran garam

(Labyrinthula) Yeast : Candida, Torulopsis, Cryptococcus, Trichosporon,

Saccharomyces, Rhodotorula. Alga laut memiliki peran penting dalam suplai

karbon, terutama anggota: Chlorophycophyta, Euglenophycophyta,

Phaeophycophyta, Chrysophycophyta, Cryptophycophyta, Pyrrophycophyta,

Rhodophycophyta. Yang paling khas alga laut adalah Phaeophycophyta (alga

coklat)

Keberadaan mikroba dalam air mempunyai beberapa dampak positif bagi

kehidupan diantaranya yaitu sebagai berikut :

1. Fitoplankton & zooplankton menyuburkan perairan, sebagai makanan utama

ikan (Chlorella, Scenedesmus, Hydrodictyon, Pinnularia, Tabellaria, Synedra)

2. Banyak fungi dan bakteri sebagai dekomposer/degrader dan pendetoksifikasi

bahan beracun

3. Aerator perairan, menambah O2 melalui fotosintesis oleh mikroalga

4. Hasil perombakan bahan oleh mikroba dimanfaatkan oleh jasad lain

Selain dampak positif yang dihasilkan, keberadaan mikroba di perairan juga

mempunyai dampak negatif diantaranya yaitu:

1. Mikroba penyebab penyakit : Salmonella (tifus/paratifus), Shigella (disentri),

Vibrio (kolera), Entamoeba (disentri amuba), Ascaris (p. cacing)

2. Mikroba penghasil toksin berbahaya : Clostridium, Pseudomonas, Salmonella,

Staphylococcus, Anabaena, Microcystis

3. Penyebab air berwarna. Bakteri besi Crenothrix, Sphaerotilus mengoksidasi

senyawa ferro menjadi ferri

4. Penyebab air berbau, karena adanya bakteri belerang Thiobacillus,

Chromatium yang mereduksi senyawa sulfat menjadi H2S

5. Badan dan warna air berwarna hijau, biru-hijau atau warna lain sesuai dengan

warna mikroalga (blooming alga). Penyebab Anabaena, Microcystis

D. Mikroba Dalam Tubuh Manusia

Bakteri dapat ditemukan di dalam tubuh manusia, terutama di dalam

saluran pencernaan. Jumlah total sel bakteri yang barada di dalam tubuh manusia

bahkan lebih dari jumlah total sel tubuh manusia itu sendiri, yaitu lebih banyak

sekitar 10 kali lipat. Oleh karena itu, kolonisasi bakteri sangatlah mempengaruhi

kondisi tubuh manusia.

Terdapat beragam jenis bakteri yang mampu menghabitasi daerah saluran

pencernaan manusia, terutama pada usus besar. Kelompok bakteri yang

mendominasi usus besar manusia pada umumnya adalah bakteri asam laktat yang

merupakan bakteri gram positif dan kelompok enterobacter yang merupakan

bakteri gram negatif. Mikroorganisme ini hidup secara anaerobik dan mampu

melekat pada permukaan saluran pencernaan manusia. Contoh bakteri yang biasa

ditemukan adalah Lactobacillus acidophilus. Beberapa jenis bakteri yang hidup

di dalam saluran pencernaan ini tidak hanya menyerap nutrisi, tetapi juga berperan

dalam menjaga kesehatan saluran pencernaan dan meningkatkan imunitas tubuh.

Terdapat sekelompok bakteri menguntungkan yang mampu menunjang kesehatan

dan bahkan mampu mencegah terbentuknya kanker usus besar. Kelompok bakteri

ini termasuk dalam kelompok bakteri probiotik.

Selain di dalam saluran pencernaan, bakteri juga dapat ditemukan di

permukaan kulit, mata, mulut, dan kaki manusia. Pada permukaan kulit saja,

diperkirakan terdapat 500 jenis bakteri yang hidup disana. Di dalam mulut dan

kaki manusia terdapat kelompok bakteri yang dikenal dengan nama metilotrof.

Kelompok bakteri ini mampu menggunakan senyawa berkarbon tunggal, seperti

metanol dan metilamin, untuk menyokong pertumbuhannya. Di dalam rongga

mulut, bakteri ini menggunakan senyawa dimetil sulfida yang berperan dalam

menyebabkan bau pada mulut manusia. Contoh bakteri yang termasuk dalam

golongan ini adalah Methylobacterium extorquens.

E. Mikroba Dalam Bahan Makanan

Suatu kelompok mikrobia yang terdapat di dalam suatu makanan dapat

tumbuh subur, tetap dominan, atau mati sangatlah bergantung kepada beberapa

faktor penyebab. Suatu mikrobia dikatakan dominan, apabila keadaan mikrobia

tersebut tidak mati dan juga tidak dapat tumbuh karena tidak melakukan

metabolisme. Adapun beberapa faktor penyebab tersebut dapat dibedakan atas

beberapa kelompok, yaitu: faktor intrinsik, faktor pengolahan, faktor ekstrinsik,

faktor implisit, dan faktor makanan.

1. faktor intrinsik (sifat bahan pangan).

Faktor ini merupakan semua faktor yang mempemgaruhi populasi

mikrobia yang berasal dari bahan makanan. Faktor ini dapat meliputi sifat kimia

atau komposisi, sifat fisik, dan struktur makanan. Diantara faktor teresebut

meliputi komposisi nutrien, pH, potensial redoks, adanya bahan pengawet alami

atau tambahan, dan lain sebagainya. Dalam hal ini misalnya adanya suatu

mikrobia yang dominan terdapat di dalam bahan makanan berupa daging akan

berbeda dengan jenis mikrobia yang dominan terdapat pada bahan makanan dari

sayuran dan buah-buahan, karena kedua kelompok bahan makanan tersebut

mempunyai nilai pH, potensial redoks dan sifat-sifat yang berbeda.

2. faktor pengolahan

Pada bahan makanan olahan, jumlah dan jenis mikrobia yang dominan

selain dipengaruhi oleh proses pengolahan atau pengawetan yang diterapkan

terhadap makanan tersebut. Proses pemanasan dan iradiasi dapat membunuh

mikroba, terutama pada mikroba yang tidak tahan panas. Sedangkan perlakuan

pengolahan lainnya mungkin hanya memperlambat kecepatan pertumbuhan

mikrobia. Bahan pangan yang telah diawetkan dengan garam cenderung tercemar

oleh bakteri halofilik dan khamir, sedangkan bahan pangan dengan kadar gula

tinggi umumnya tercemar oleh mikroorganisme osmofilik toleran seperti khamir

khususnya. Bahan pangan yang diawetkan dengan menggunakan bahan-bahan

kimia pengawet seperti sulforoksida, benzoae, dan sorbat akan mengalami

kerusakan oleh pertumbuhan organisme yang tahan terhadap bahan-bahan kimia

tersebut. Khamir Sacharomyces bacilii dan Candida krusei tercatat sebagai jenis

khamir yang tahan terhadap kadar benzoat dan sorbat yang cukup tinggi.

3. Faktor ekstrinsik (lingkungan)

Bahan pangan segar atau produk makanan olahan yang tidak langsung

dikonsumsi memerlukan tahap penyimpanan atau transpor. Faktor-faktor yang

mempengaruhi panyimpanan dan transpor seperti suhu, kelembaban dan susunan

gas, merupakan faktor ekstrinsik (lingkungan) yang mempengaruhi populasi

mikrobia yang terdapat pada makanan. Sebagai contoh, daging yang disimpan

dengan cara pendinginan di dalam wadah biasa (tanpa vakum), maka mikroba

yang akan tumbuh dominan selama penyimpanan adalah bakteri gram negatif

yang bersifat psikotrofik dan aerobik. Berdasarkan hubungan antara suhu dan

pertumbuhan, mikrobia dapat dikelompokkansebagai psikrofilik, psikrotrofik,

msofilik thermofilik atau thermofilik. Bahan pangan yang disimpan dalam suhu

almari es akan dirusak oleh spesies dari kelompok psikotrofilik dan psikotropik.

Sebagai contoh, pada daging yang disimpan pada suhu lemari es, organisme

psikofilik dan psikrotropik seperti Pseudomonas dan Proteus, menurunkan

keasaman produk melalui aktivitas proteolitiknya.

4. Faktor implicit

Barbagai mikrobia yang terdapat pada bahan makanankadang-kadang

mengakibatkan dua atau lebih jenis mikroorganisme hidup bersama saling

menguntungkan (sinergisme) atau sebaliknya yang satu merugikan pertumbuhan

jenis mikroorganisme lain (antagonisme). Misalnya, adanya suatu bakteri patogen

atau pembusuk pada makanan mungkin tidak mengakibatkan keracunan pada

orang yang menelannya atau menyebabkan kebusukan makanan tersebut, karena

metabolisme dan pertumbuhan bakteri patogen atau pembusuk tersebut diatur atau

dihambat oleh adanya mikroorganisme lain. Sebagai contoh, bakteri

Staphylococcus aureus yang terdapat pada suatu makanan akan dihambat

pertumbuhannya jika di dalam makanan tersebut terdapat kelompok bakteri lain

yang tergolong Lactobacillaceae.

5. Faktor makanan

Faktor ini mempengaruhi jumlah dan jenis mikrobia yang terdapat pada

makanan, terutama pada aktivitas air, pH, dan senyawa anti mikrobia yang

terdapat pada makanan ke dalam tiga kelompok besar sebagai berikut:

makanan yang mudah rusak, yaitu golongan makanan yang mempunyai

aktivitas air dan pH relatif tinggi (pH lebih dari 5,3). Misalnya daging, daging

ayam, ikan, dan susu.

Makanan yang agak awet, yaitu golongan makanan yang mempunyai pH

pertengahan (antara 4,5-5,3), atau mengalami proses pengawetan sehingga

nilai aktivitas airnya menjadi agak rendah (jem, jeli, susu kental manis, acar,

dan sosis fermentasi).

Bahan pangan yang awet (tahan lama penyimpanan), yaitu bmakanan yang

telah diawetkan dengan proses pengeringan sehingga nilai aktivitas airnya

rendah. Misalnya: dendeng, abon, ikan asin, dan sebagainya.

F. Mikroba Dalam Lingkungan Ekstrim

Bakteri merupakan kelompok organisme yang sangat beragam, baik dari

segi metabolisme maupun morfologi tubuh. Beberapa kelompok mikroorganisme

ini mampu hidup di lingkungan yang tidak memungkinkan organisme lain untuk

hidup. Kondisi lingkungan yang ekstrim ini menuntut adanya toleransi,

mekanisme metabolisme, dan daya tahan sel yang unik. Selain bakteri,

mikroorganisme yang termasuk dalam domain archaea juga cenderung memiliki

ketahanan sel terhadap lingkungan ekstrim. Kemampuan mikroorganisme untuk

hidup pada kondisi ekstrim dapat membawa nilai dan aplikasi di berbagai bidang

industri, seperti pangan, agrikultur, farmasi dan pengobatan, serta bioteknologi.

Sebagai contoh, Thermus aquatiqus merupakan salah satu jenis bakteri

yang hidup pada sumber air panas dengan kisaran suhu 60-80 oC.

Thermus aquatiqus, bakteri termofilik yang banyak diaplikasikan dalam

bioteknologi.

Organisme yang mampu hidup di lingkungan dengan suhu tinggi ini termasuk

dalam golongan termofilik. Kemampuan bakteri ini untuk bertahan pada suhu

tinggi disebabkan oleh stabilitas enzim, membran sel, dan makromolekul sel yang

telah teradaptasi. Enzim yang dimiliki oleh bakteri kelompok termofilik memiliki

komposisi asam amino yang berbeda dengan bakteri pada umumnya. Di samping

itu, protein yang terdapat sel memiliki ikatan hidrofobik dan ikatan ionik yang

sangat kuat. Komposisi membran selnya didominasi oleh asam lemak jenuh

sehingga bersifat lebih stabil dan fungsional pada suhu tinggi. Hal ini disebabkan

oleh kuatnya ikatan hidrofobik pada rantai asam lemak jenuh bila dibandingan

dengan asam lemak tak jenuh. Terdapat beberapa jenis enzim yang banyak

digunakan di industri yang diperoleh dari kelompok organisme termofilik, seperti

amilase, pullulanase, selulase, xilanase, kitinase, proteinase, esterase, dan alkohol

dehidrogenase.

Tidak hanya di lingkungan bersuhu tinggi, bakteri juga dapat ditemukan

pada lingkungan dengan suhu yang sangat dingin. Pseudomonas extremaustralis

ditemukan pada Antartika dengan suhu di bawah 0 oC. Bakteri ini bersifat motil

dan hidup membentuk struktur biofilm yang membantunya dalam menghadapi

kondisi ekstrim. Contoh bakteri lainnya yang dapat hidup di suhu rendah adalah

Carnobacterium. Kelompok bakteri yang mampu hidup di lingkungan

bertemperatur rendah termasuk dalam golongan psikrofilik. Kemampuan bakteri

ini untuk bertahan pada kondisi temperatur rendah cukup bertolak belakang

dengan kelompok bakteri termofilik. Enzim yang disintesis memiliki struktur α-

heliks yang lebih banyak bila dibandingkan dengan struktur β-sheet. Struktur α-

heliks yang lebih fleksibel menyebabkan enzim tetap dapat bekerja walaupun

pada suhu yang rendah. Di samping itu, enzim bakteri psikrofilik harus lebih

bersifat polar dan hanya mengandung sedikit asam amino yang bersifat

hidrofobik. Selain enzim dan protein yang teradaptasi, membran sitoplasma

kelompok bakteri ini juga telah mengalami penyesuaian dengan mengandung

lebih banyak asam amino tidak jenuh.

Di samping pengaruh ekstrim temperatur, bakteri juga dapat hidup pada

berbagai lingkungan lain yang hampir tidak memungkinkan adanya kehidupan

(lingkungan steril). Halobacterium salinarum dan Halococcus sp. adalah contoh

dari bakteri yang dapat hidup pada kondisi garam (NaCl) yang sangat tinggi (15-

30%). Kelompok bakteri yang hidup optimal pada kisaran kadar garam tersebut

termasuk dalam golongan ekstrim halofil. Tedapat pula beberapa jenis bakteri

yang mampu hidup pada kadar gula tinggi (kelompok osmofil), kadar air rendah

(kelompok xerofil), derajat keasaman pH sangat tinggi, dan rendah.