Mikroba dan Pertanian Mikrobiologi Pertanian

Dosen Pengampu
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S., DAA
Prof. Ir. T. Sabrina, M.Sc., Ph.D
Ir. Hardy Guchi, M.S.
Dr. Ir. Hasanuddin, M.P.
Dr. Lisnawita, S.P., M.Si.
Dr. Irda Safni, S.P., MCP (Koordinator)
Mariani Sembiring, S.P., M.P,
Benny Hidayat, S.P., M.P.
Rules
1. Jangan terlambat
2. Jangan memakai kaus
oblong/sandal
3. Jangan pernah menitip
absen
Kontrak Perkuliahan (SAP)
I. Mikrobiologi Pertanian - Pendahuluan
II. Klasifikasi
III. Struktur Sel dan Fungsi dalam Bakteri dan Archaea
IV. Nutrisi, Kultur, dan Metabolisme dari Mikroorganisme
V. Pertumbuhan Mikroba (Quiz I)
VI. Keragaman Mikroba
VII. Keragaman Metabolik dan Ekologi Mikroba
VIII.Keragaman Metabolik dan Ekologi Mikroba
IX. MID SEMESTER
X. Biologi Molekuler Mikroba
XI. Teknik Rekayasa Genetika
XII. Siklus Karbon dan Oksigen
XIII.Siklus Nitrogen, Sulfur, dan Besi
XIV.Bioremediasi (Quiz II)
XV. Pengendalian Ekologi terhadap Hama dan Penyakit yang Menyebabkan
Populasi
XVI.Pupuk Hayati yang Berbasis Mikroba
XVII.UJIAN AKHIR SEMESTER
Bahan Referensi
1. Madigan, Michael, T. et al. 2003. Brock Microbiology of
Microorganisms
2. Ronald, M. Atlas and Richard, B. 1981. Microbial
Ecology
Pendahuluan
 mikros = sangat kecil , bios = kehidupan
 Organisme yang sangat kecil
 Sel yang tumbuh dengan cepat
 Memiliki habitat
 Hidup dalam populasi (tidak sendiri)
 Komunitasnya ada yang berenang secara bebas dan ada yang
menempel pada permukaan (biofilm)
 Berinteraksi di antara komunitasnya, bisa:
- berbahaya (karena produk sampah)
- bermanfaat (usaha kooperatif memberi makanan sampahzat makanan)
Pendahuluan
 Mikroorganisme adalah organisme hidup yang pertama
kali di planet bumi, hidup di mana pun selama kehidupan
memungkinkan, lebih banyak dibandingkan organisme
lain, dan mungkin penyusun terbesar komponen biomasa
bumi
 Mikrobiologi mempunyai imbas terhadap banyak bidang
di antaranya kedokteran, pertanian, ilmu pangan, ekologi,
genetika, biokimia, dan biologi molekuler
Mikroorganisme & Mikrobiologi
Microorganisme
Makhluk hidup yang secara
individual sangat kecil untuk
dilihat dengan mata telanjang.
 Yang termasuk
mikroorganisme:
 Bakteri (eubacteria,
archaebacteria)
 Jamur (yeasts, molds)
 Protozoa
 Microscopic algae
 Virus
 Berbagai cacing parasit

Mikrobiologi
 Ilmu yang mempelajari tentang
miroorganisme
 Dasar dari Bioteknologi modern
 Berbagai cabang ilmu mikrobiologi:
- Virologi, Mikologi, Bakteriologi,
Immunologi,
Ecologi Mikroba, Mikrobiologi
Biotechnologi, Microbiology
Lingkungan, Microbiologi
Makanan, Microbiologi Forensik,
Molekuler Biologi
Mikrobiologi
Dua tema utama yang berhubungan dengan mikrobiologi
1- Dasar – proses sel
2-Terapan- berhubungan dengan pertanian, industri dan
kesehatan
Ruang lingkup mikrobiologi
Mikrobiologi
Dasar
Oleh
organisme
Bacteriology
Phycology
Mycology
Virology
Parasitology
Protozoalogy
Oleh proses
Terapan
Berhubugan
dgn penyakit
Metabolisme
Immunology
mikroba
Epidemiology
Genetika mikroba Etiology
Berhubungan
dgn penyakit
Infection
control
Chemotherapy
Berhubungan
dgn
lingkungan
Environmental
microbiology
Industri
Food &
beverage tech
Pharmaceutical
microbiology
Genetic
Engineering
Jenis-Jenis Mikroorganisme
BAKTERI
Jamur
Aspergillus niger
YEAST
Saccharomyces cereviceae
YEAST
Lactic acid bacteria
VIRUS
Mikroba dalam kehidupan
kita
 Ada yang bersifat patogenik (penyebab penyakit)
 Men-dekomposisi sampah organik
 Menghasilkan fotosintesis (cth. Bakteri Sulfur Ungu (Purple
sulphur bacteria) harus memperbaiki CO2 untuk hidup)
 Memegang peranan di bidang industri (cth. fermentasi untuk
menghasilan etanol and acetone)
 Menghasilkan makanan berfermentasi (cuka, keju & roti)
 Menghasilkan produk yang digunakan pabrik (sellulase) dan
pengobatan (insulin)
 Mikroba dan makanan
1) Mencegah pembusukan (tempe, ikan asin)
2) Membantu dalam menghasilkan makanan
 Mikroba dan energi
1) Gas alam (methane)
2) Ethanol (biofuel)
3) Bioremediasi
 Mikroba dan masa depan
1) Teknik Genetika
Mikroba dan Penyakit (pada manusia)
Sejarah Mikrobiologi
 Ilmu ini baru terbuka :
 Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723) :
menciptakan mikroskop sederhana-200x
 Louis Pastuer (1822-1895) : prinsip dasar
kehidupan mikroba
 Robert Koch (1843-1910) : Postulat Koch
Periode Perkembangan Mikrobiologi
(3 periode)
1. Periode perintis/zaman pra sejarah,
teori abiogenesis / generatio spontanea, mahluk
hidup terjadi dari benda mati (air, daging)
2. Periode keemasan,
 Robert Koch (1881), metoda isolasi (pemisahan)
 Petri (asisten Koch), penemu cawan petri
 Gram (1844), penemu teknik pewarnaan Gram
 Chamberland (1887), penemu sterilisasi secara fisik,
metode filter
Postulat Koch
1. Mikroba penyebab penyakit harus ada pada individu
yang sakit dan tidak terdapat pada individu yang sehat
2. Mikroba penyebab penyakit tesebut, harus dapat
diisolasi/dibiakkan secara murni
3. Mikroba dari biakan murni tersebut, bila diinfeksikan
kembali pada individu yang sehat, akan menimbulkan
gejala penyakit yang sama
4. Mikroba yang telah diinfeksikan kembali tersebut,
dapat diisolasikan kembali dan akan mempunyai
bentuk yang sama seperti asalnya
Postulat Koch
3. Periode modern (1910 – sekarang),
 Adanya peralatan modern/mutakhir, mikroskop elektron,




khromatografi, komputer, autoclave, dan lain-lain
Masalah yang pelik dapat dipecahkan, seperti : virus
Pasteur dan Koch sudah mulai melakukan penelitian tentang
virus
Iwanowski (1892), mengungkap masalah virus, TMV
(tobacco mosaik virus)
Peraih nobel,
 Domagk (1939) penemu obat sulfa utk infeksi bakteri,
 Fleming, Florey & Chain (1945) penemu penisilin
 Waksman (1952), penemu streptomisin
 Stanley (1946), penemu protein murni virus
 Enders, Weller & Beadle (1954), penemu virus
poliomyelitis, vaksin polio
Kultur laboratorium mikroorganisme
Persiapan smear untuk proses staining/pewarnaan
 Pewarnaan-staining mikroba dengan zat pewarna
(dye) untuk memperjelas struktur tertentu
 Smear (mengoles)- Film tipis dari cairan mikroba di
atas slide, smear biasanya melekatkan mikroba ke
slide dan membunuh mikroba
Staining
 Stain biasanya terdiri dari ion +ve dan –ve
 Basic dye- chromophore adalah kation
 Acidic dye- chromophore adalah anion
 Staining latar belakangnya (bukan selnya) disebut
negative staining
Mikroba dan Pertanian
Mikrobiologi Pertanian
 Merupakan penggunaan mikrobiologi untuk tujuan
memecahkan masalah-masalah praktis di bidang
pertanian.
 Mempelajari dan memanfaatkan mikrobia sebaik
mungkin guna meningkatkan produksi pertanian baik
kuantitas maupun kualitas dan menekan kemungkinan
kehilangan produksi karena berbagai sebab.
Pemanfaatan mikrobia dalam produksi
pertanian dilakukan antara lain melalui:
 Pemeliharaan dan peningkatan kesuburan tanah dengan
memanfaatkan mikrobia yang berperan dalam siklus Nitrogen
(mikrobia penambat nitrogen, mikrobia amonifikasi, nitrifikasi, dan
denitrifikasi), Fosfor (mikrobia pelarut fosfat), Sulfur (Mikrobia
pengoksidasi sulfur), dan Logam-logam (Fe, Cu, Mn, dan Al),
 Pemeliharaan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia
penekan organisma pengganggu tanaman (OPT),
 Pemulihan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia
pendekomposisi / penyerap senyawa-senyawa toksik terhadap
mahluk hidup (Bioremediasi),
 Pemacuan pertumbuhan tanaman dengan memanfaatkan mikrobia
penghasil fitohormon.
Beberapa contoh
 Nitrogen fixation
Pemanfaatan Bacillus thuringiensis
dalam Pertanian
 Bacillus thuringiensis varietas tenebrionis menyerang
kumbang kentang colorado dan larva kumbang daun.
 Bacillus thuringiensis varietas kurstaki menyerang
berbagai jenis ulat tanaman pertanian.
 Bacillus thuringiensis varietas israelensis menyerang
nyamuk dan lalat hitam.
 Bacillus thuringiensis varietas aizawai menyerang larva
ngengat dan berbagai ulat, terutama ulat ngengat
diamondback.
Skema Bt dalam membunuh serangga
Pseudomonas fluorescens Sebagai Agens
Biokontrol
Merupakan bakteri gram
negatif yang berbentuk
batang yang menghuni
tanah, tanaman dan air,
bakteri ini dapat
mengeluarkan senyawa
antibiotik (antifungal),
siderofor, dan metabolit
sekunder lainnya yang
sifatnya dapat
menghambat aktivitas
patogen
Beberapa Contoh Biopestisida
Terima kasih…
TUGAS
Dikumpulkan Tgl 2 Okt 2014 (Kamis)
Bagaimana mikroorganisme bermanfaat :
1. Pada bidang Industri makanan/minuman
2. Pada bidang industri farmasi
3. Pada bidang industri kimia
4. Pada bidang kesehatan/medisinal
5. Pada Pertanian
6. Pada Lingkungan (tanah, air, udara)
7. Pada bidang energi
8. Pada kesenjataan/kesenjataan biologi : anthrax, typhus, demam
berdarah