(bakteri, protozoa, alga, kapang, khamir). Whittaker

m.K. Dasar Teknologi Mikrobial
TIN 232 2(2-0)
PEMBAHASAN MIKROBA
SECARA UMUM
(TINJAUAN DUNIA MIKROBA)
Departemen Teknologi Industri Pertanian – FATETA IPB
2012
Klasifikasi Organisme
 Linnaeus
Kingdoms
Organisme
Tumbuhan
bakteri, fungi, alga
tumbuhan
protozoa, hewan
(1753)
Hewan
 Haeckel
(1865)
Tumbuhan
Hewan
Protista
alga multiseluler,
tumbuhan
hewan
mikroba
(bakteri, protozoa, alga,
kapang, khamir).
 Whittaker
(1969)
Sistem
5 dunia
Tumbuhan
Hewan
Protista
Fungi
Monera
alga multiseluler, tumbuhan
hewan
protozoa, alga bersel tunggal
kapang, khamir
semua bakteri (prokariotik)
 Woese
(1977)
Archaeobacteria
bakteri yang memproduksi
gas metan, perlu garam tinggi,
perlu suhu tinggi.
semua bakteri (penyebab
penyakit, bakteri tanah dan air,
bakteri fotosintetik).
protozoa, alga, fungi,
tumbuhan, hewan.
Eubacteria
Eukariotik
Cara organisme mendapatkan nutrisi (makanan / energi):
1) Fotosintesis
2) Absorpsi
3) “ Ingestion”
dasar pembagian
sistem 5 dunia (kingdoms) oleh
Whittaker (1969)
Dunia
Fungi
Dunia
Tumbuhan
Dunia
Hewan
Absorpsi
“Ingestion”
Fotosintesis
Dunia Protista
Dunia Monera
Mikroba ada pada dunia (kingdoms) :
Monera : bakteri
Protista : protozoa, alga
Fungi : khamir, kapang
Bakteri
- terbagi 2 grup : eubakteria dan archaeobakteria
- sel prokariotik khas : tidak mempunyai membran nukleus
(Organel selnya terdiri dari : sitoplasma, bahan intisel,
ribosom) & uniseluler
- Struktur : diluar dinding sel berupa flagela, fili dan kapsul.
- Berdasarkan beda komposisi & struktur dinding sel :
Gram + = lipid lebih sedikit
Gram - = lipid lebih banyak, dinding sel lebih tipis
Bakteri (lanjutan):
- Sel berbentuk bola (coccus), batang (bacil), spiral
- Diameter : 0,5 – 1 μm.
panjang : 1,5 – 2,5 μm.
- Penataan sel : tunggal, berpasangan, rantai/filamen,
gerombol
- Reproduksi : pembelahan biner / aseksual
- Tumbuh pada suhu 0 - > 90º C
- Banyak yang menguntungkan dan merugikan
Sianobakteria
- Prokariotik fotosintetik
- lebih besar dari bakteri
- selain dg pembelahan biner, perkembangbiakan
bisa melalui spora
Sumber :
www.lamission.edu/life
sciences/lecturenote/...
/Ch10Classification.p
pt
batang (bacil),
bola (coccus)
spiral
Bentuk Sel Bakteri
Contoh Aplikasi Bakteri Penting dalam Industri Mikrobial
1. Acetobacte aceti :
- mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat 
industri cuka
2. Acetobacter xylinum :
- mensintesis selulosa (nata de coco) dari substrat
gula menjadi pelikel yang mengambang di
permukaan substrat
- fermentasi teh menjadi produk the Kombucha
Nata de coco
Bakteri Penting dalam Industri Mikrobial
3. Lactobacillus sp :
- produksi asam laktat  PLA (poly lactic acid,
bahan bioderadable plastic) & pembuatan yoghurt,
sauerkraut & probiotik
L. bulgaricus
Yoghurt
sauerkraut
Bakteri Penting dalam industri (lanjutan)
4. Bacillus sp :
- produksi enzim amilase, bioinsektisida (B.
thuringiensisi), penanganan limbah (B. subtilis,
B. megaterium)
5. Bifidobacterium sp :
- sebagai probiotik
Bifidobacterium
Fungi (Kapang & Khamir)
- Sel eukariotik, tidak berkhlorofil, dinding sel kaku,
uni atau multiseluler.
- Ukuran : mikroskopik (uniseluler : khamir)  besar
(kapang
cendawan / jamur).
- Kapang : sel mempunyai hifa (miselium)  spora
- Selain beberapa yang merugikan, fungi banyak yang
menguntungkan dalam kehidupan
- Fisiologi : kapang  umumnya hanya dapat hidup dengan
adanya oksigen (obligat aerob)
• Klasifikasi FUNGI (Phila)
• Pengelompokan berdasarkan :
(1). Habitat
(2). Morfologi
(3). Kompleksitas seksual
1. Zygomycota
2. Ascomycota
3. Basidiomycota
4. Deuteromycota
1). Zygomycota
• Terrestrial, terutama kapang
• Reproduksi secara aseksual dg cara memproduksi
spora non-motil yang disebut sporangiospore
• Reproduksi secara seksual dg memproduksi
zygospore berdinding tebal
• Rhizopus sp. – Non-septat
2). Ascomycota
• Terrestrial / khamir dan kapang
• Reproduksi aseksual dengan cara memproduksi
spore non-motil yg disebut conidiospora (conidium)
• Reproduksi seksual dgn cara memproduksi spora
seksual yang disebut ascospores yg terbentuk
didalam kantung (ascus)
• Contoh : Penicillium sp.  Kapang berseptat
• Aspergillus sp – Kapang berseptat
• Saccharomyces cerevisiae - Khamir :
 Reproduksi aseksual dgn cara pertunasan
(budding) atau pembelahan biner (binary fission)
 Reproduksi seksual dgn cara memproduksi
ascospora yg terbentuk di dlm kantung
(ascus)  di bagian atas (overhead)
3. Basidiomycota
- Kebanyakan jamur (mushrooms)
4. Deuteromycota
•
•
•
•
•
Khamir dan kapang berseptat
Terrestrial
None exhibit a sexual cycle
Khamir : reproduksi aseksual dgn cara pertunasan
Kapang : reproduksi aseksual dgn memproduksi
conidia
KAPANG
- Diameter 4-20 µm
- Hidup pada suhu 22-25 0C, suhu ruang
- Umumnya hanya dapat hidup dengan adanya oksigen
(obligat aerob)
- Hifa berseptat, non-septat (coenocytic)
- Sel mempunyai hifa (miselium)  spora
Morfologi Seluler Kapang
Sumber : Kanya Preechasuth, Course : CMB 508301June 9, 2005
Division of Clinical Microbiology
Faculty of Associated Medical Science, CMU
Tipe Hifa Kapang
Hyaline aseptate
hyphae
Dematiaceous septate
hyphae
Hyaline septate
hyphae
Sumber : Kanya Preechasuth, Course : CMB 508301June 9, 2005
Division of Clinical Microbiology
Faculty of Associated Medical Science, CMU
Tipe Hifa Kapang
Rhizoids
Spiral
hyphae
Racquet
hyphae
Sumber : Kanya Preechasuth, Course : CMB 508301June 9, 2005
Division of Clinical Microbiology
Faculty of Associated Medical Science, CMU
Antler
hyphae
Konidia
Vesikel
Sterigma
Konidiofor
Penicillium chrysogenum
Aspergillus niger
Spora kepala
Sporangiofor
Rhizoid
Rhizopus oryzae
Penicillium camemberti
Kapang Penting dalam Fermentasi
1. Aspergillus niger
- produksi asam sitrat
(food, beverages, leavening of
bread, metal treatment,
detergent)
2. Rhizopus oryzae
- pembuatan tempe
3. Neurospora sitophila
- pembuatan oncom
Kapang Penting dalam Fermentasi
4. Monascus purpureus
- pembuatan angkak (pewarna merah alami)
5. Penicillium sp
- produksi antibiotika & keju tertentu
KHAMIR
• Uniseluler
• Bentuk sel : bulat, oval (seperti lemon/pir) atau silindris
• Reproduksi vegetatif dengan “budding”, pembelahan
biner atau sporulasi
• Karakteristik kultur atau koloninya pada media agar khas
• Banyak digunakan pada industri alkohol dan asam
organik
pseudo miselium
Candida krusei
Candida albicans
APLIKASI KHAMIR
Minuman Beralkohol
Fermentasi khamir anaerob/fakultatif anaerob
(wine, bir, atau “distilled spirits” )
top-fermenting (membentuk busa di permukaan, suhu
lebih tinggi & konsentrasi alkohol lebih tinggi)  ale beer
 bottom-fermenting (suhu lebih rendah)  lager beer
Baking  Baker’s Yeast
Saccharomyces cerevisiae, digunakan dalam
pemanggangan roti/kue (baking) sbg pengembang
(leavening agent)  mengkonversi gula menjadi CO2.
ALGA (ganggang)
- protista eukariotik yang berkhlorofil
- ukuran : mikroskopik (uniseluler) sampai beberapa
meter (multiseluler)
- Reproduksi: seksual (bersatunya gamet inti berdifusi
lalu terbentuk spesies baru) dan aseksual (pembelahan)
- tumbuh pada air (tanah) terutama di laut.
- selain merugikan, banyak kegunaan dalam industri
Suplemen protein untuk pakan ternak
Lemak : gliserol
Pigmen, enzim dan asam-asam amino
Bio-energi : metana, hidrogen, hidrokarbon
 Protozoa
- eukariotik bersel satu, tidak berkhlorofil, biasa hidup di air,
mempunyai cillia  flagella.
- berperan sbg mata rantai makanan komunitas lingkungan
akuatik
Energi cahaya  fitoplankton  zooplankton  karnivora
(produsen primer)
(konsumen primer)
(konsumen
sekunder)
- Ukuran & bentuk sangat beragam (bola, memanjang & ada
yg polimorfik)
- Reproduksi : aseksual (pembelahan sel) & seksual
(konyugasi)
- Aerob obligat atau anaerob fakultatif
- Kelompok Utama :
* Mastigophora (flagelata) * Ciliata
* Sporozoa
* Sarcodina (amoeba)
- Pada umumnya merugikan
Virus
- aseluler, parasit obligat
- terdiri dari sebuah inti asam nukleat dikelilingi oleh selubung
protein (kapsid)
- ukuran sangat kecil, bentuk kubus atau heliks
- penyebab penyakit
- Bakteriofage : virus yang menginfeksi bakteri (= pemakan
bakteri)
 kesatuan biologis yang paling sederhana & mampu
mereplikasi, sehingga digunakan untuk penelitian genetika
(patogenesitas virus), imunologi dll
Viral Reproduction
1. Viruses replicate only at the expense of their host cells
2. Viruses must become attached to a susceptible cell
3. Once inside the host cell, their DNA or RNA directs the
synthesis of new viral particles
4. Some viruses mutate rapidly
5. Viruses may affect the metabolism of their host cells
6. Infected cells can produce interferon which protects
uninfected cells
Human Relevance of Viruses
e.g
1. Numerous diseases caused by viruses
2. AIDS, caused by a retrovirus called HIV
3. Production of vaccines