lingkungan mikroorganisme

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
Fisika
Abiotik
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
positif (kooperasi)  kecepatan pertumbuhan
meningkat
 Kepadatan populasi meningkat  kecepatan
pertumbuhan meningkat
 Interaksi
 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
 hubungan antara dua populasi yang
satu diuntungkan dan yang lain tidak terpengaruh
 Sinergisme  menyebabkan kemampuan untuk
mengubah senyawa kimia tertentu dalam medium
 Komensalisme
 Apabila
melibatkan 2 populasi atau lebih disebut
sintropisme  penting dalam penguraian senyawa organik
di tanah
 interaksi dua populasi, dua-duanya
memperoleh keuntungan
 Mutualisme
 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
 salah satu populasi dirugikan, yang
lain diuntungkan atau tidak terpengaruh
 Amensalisme
 Merupakan
cara untuk melindungi diri dari populasi lainnya
 Misal: menghasilkan toksin
 populasi satu diuntungkan (parasit), dan
satunya dirugikan (inang)
 Parasitisme
 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
suhu yang mendadak  kematian  terutama
pada fase logaritmik
 Penurunan
 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:
 tumbuh pada pH 2,0-5,0
 Neurofil  tumbuh pada pH 5,5-8,0
 Alkalifil  tumbuh pada pH 8,4-9,5
 Asidofil

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?