Pengaruh lingkungan fisik terhadap pertumbuhan mikroorganisme

LAPORAN PRAKTIKUM

ACARA 7 :  PENGARUH LINGKUNGAN FISIK TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

Disusun Oleh :

Kelompok : 3                                            Shif    : A

PJ              : Izzatun Nadia                       (J310120009)

Anggota    : Cahyani  Windrasari            (J310120003)

PROGRAM STUDI GIZI STRATA SATU

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

A.    Judul Praktikum

Pengaruh lingkungan fisik terhadap pertumbuhan mikroorganisme

B.     Tujuan

Mengetahui pengaruh faktor lingkungan atau fisik (konsentrasi gula dan garam) terhadap pertumbuhan mikroorganisme

C.     Pendahuluan

1.      Latar belakang

Praktikum ini dilakukan guna mengetahui pengaruh konsentrasi larutan gula dan garam serta pengaruh paparan waktu terhadap pertumbuhan mikroorganisme.

2.       Tinjauan  teori

Mikroorganisme terdapat  di berbagai tempat seperti tanah, debu, air, udara, kulit dan selaput lendir. Mikroorganisme dapat berupa bakteri, fungi, protozoa dan lain-lain. Mikroorganisme mudah terhembus udara dan menyebar ke mana-mana karena ukuran selnya kecil dan ringan (susilowati dan shanty, 2001). Mikroba termasuk ke dalam kelompok jasad hidup yang sangat peka terhadap adanya perubahan pada lingkungannya, sehingga dengan adanya perubahan yang kecil di dalam temperatur atau cahaya misalnya akan cepat mempengaruhi kehidupan dan aktivitasnya. Tetapi mikroba juga termasuk kelompok jasad hidup yang dengan cepat dapat menyesuaikan diri dengan adanya perubahan lingkungan (Suryawiria, 1996 dalam rikhal, 2011).

Pertumbuhan mikroba pada umumnya sangat tergantung dan dipengaruhi oleh faktor lingkungan, perubahan faktor lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi. Hal ini dikarenakan, mikroba selain menyediakan nutrient yang sesuai untuk kultivasinya, juga diperlukan faktor lingkungan yang memungkinkan pertumbuhan optimumnya. Mikroba tidak hanya bervariasi dalam persyaratan nutrisinya, tetapi juga menunjukkan respon yang berbeda – beda. Untuk berhasilnya kultivasi berbagai tipe mikroba, diperlukan suatu kombinasi nutrient serta faktor lingkungan yang sesuai (Pelczar dan Chan, 2006 dalam jumaing,  2012).

Pertumbuhan bakteri pada umumnya akan dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Pengaruh faktor ini akan memberikan gambaran yang memperlihatkan peningkatan jumlah sel yang berbedadan pada akhirnya memberikan gambaran pula terhadap kurva pertumbuhannya (Darkuni, 2001 dalam jumaing 2012).

D.    Tinjauan Pustaka

Pertumbuhan mikroba pada umumnya sangat tergantung dan dipengaruhi oleh faktor lingkungan yang dapat mengakibatkan perubahan morfologi dan fisiologi. Hal ini dikarenakan mikroba selain membutuhkan nutrient yang sesuai untuk kultivasinya, juga diperlukan faktor lingkungan yang memungkinkan pertumbuhan optimumnya (pelczar dan chan, 2006 dalam jumaing, 2012). Beberapa golongan sangat tahan terhadap perubahan lingkungan, sehingga dapat menyesuaikan diri dengan kondisi baru. Adapula golongan mikroba yang sangat peka terhadap perubahan lingkungan sehingga tidak dapat menyesuaikan diri (suharni, 2009).

Kehidupan mikroorganisme pada umumnya sangat tergantung pada faktor lingkungan. Faktor lingkungan itu meliputi faktor abiotik dan faktor biotik. Faktor abiotik adalah faktor luar seperti suhu, pH, tekanan osmose dan lain-lain. Sedangkan faktor biotik adalah dari mikroorganisme itu sendiri (M. Natsir Djide, 2004).

1.      Suhu

Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba. Setiap mikroba mempunyai kisaran suhu dan suhu optimum tertentu untuk pertumbuhannya. Berdasarkan kisaran suhu pertumbuhan, mikroba dibedakan atas tiga kelompoksebagai berikut:

a.       Psikrofil, suhu pertumbuhan antara 0 ^oC sampai 20^oC

b.      Mesofil, suhu pertumbuhan antara 20 ^oC sampai 45 ^oC

c.       Termofil, suhu pertumbuhan diatas 45 ^oC

Kebanyakan mikroba perusak pangan merupakan mikroba mesofil, yaitutumbuh baik pada suhu ruangan atau suhu kamar. Bakteri patogen umumnyamempunyai suhu optimum pertumbuhan sekitar 37 ^oC yang juga adalah suhu tubuh manusia. Oleh karena itu suhu tubuh manusia merupakan suhu yang baik untuk pertumbuhan beberapa bakteri pathogen (Dwijoseputro, 1995).

2.      pH

Secara alami, kebanyakan bahan makanan (daging, ikan, dan suyuran) bersifat agak asam, sedangkan sebagian lainnya (sebagian besar buah-buahan) cukup asam, tetapi putih telur bersifat basa. Semakin rendah nilai pH, semakin efektif pengaruh asam organik sebagai pengawet, meskipun pertumbuhan setiap jasad renik dalam makanan mempunyai nilai pH optimum, minimum, dan maksimum. Meskipun demikian, pH tidak jarang berinteraksi dengan parameterlain dalam makanan dengan menghambat pertumbuhan. pH makanan juga berdampak terhadap kemampuan daya penghancur bakteri oleh pemanasan jika pH rendah (diturunkan), jumlah panas yang dibutuhkan lebih sedikit daripada jumlah jumlah panas pada makanan dengan pH yang lebih tinggi (Mossel et al, 1995).

Mikroba umumnya menyukai pH netral yaitu pH 7. Beberapa bakteridapat hidup pada pH tinggi (medium alkalin) Apabila mikroba ditanam padamedia dengan pH 5 maka pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi apabila pHmedia 8 maka pertumbuhan didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pHnya mikrobadapat dikelompokan menjadi 3 yaitu mikroba asidofil adalah kelompok mikrobayang dapat hidup tumbuh baik pada pH 6,0 sampai 8,0, mikroba mesofil (neutrofil) adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5 sampai 8,0,dan mikroba alkafil adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4 sampai 9,5 (Brooks dkk, 1994)

3.      Tekanan osmosis

Osmosis berasal dari kata os: lubang, movea: berpindah jadi Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih 
tinggi dibandingkan dengan larutan di dalam sel dikatakan sebagai larutan 
hipertonis. sedangkan larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam 
sel disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat 
terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis. (Biologipedia, 2010).

Tekanan osmosis sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Medium yang paling cocok untuk pertumbuhan  bakteri adalah medium yang isotonic terhadap isi sel bakteri (purwani dan ambarwati, 2013). Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk kedalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah (Pratiwi, 2009)

Berdasarkan tekanan osmosis yang diperlukan mikroba dapat dikelompokkan menjadi: mikroba osmofil, yaitu mikroba yang dapat tumbuh pada kadar gula tinggi. Contohnya adalah khamir. (2) mikroba halofil, yaitu mikroba yang dapat tumbuh pada kadar garam halogen yang tinggi. Contohnya yaitu Halobacterium. (3) mikroba halodurik, yaitu kelompok mikroba yang dapat tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh pada kadar garam tinggi, kadar garamnya dapat mencapai 30% (Hamid, 2009).

E.     Alat dan bahan

1.      Alat

a.         Bunsen

b.        Penyemprot alcohol

c.         Ose

d.        Petridisk

e.         Incubator

f.         Rak tabung

2.      Bahan

a.       Medium NA

b.      Biakan murni (basillus licheniformis)

c.       Larutan garam (30%, 3% dan 0.3%)

d.      Larutan gula (40%, 4%, 0.4%)

F.       Cara Kerja

1.      Disterilkan meja dan tangan dengan alcohol

2.      Dinyalakan Bunsen

3.      Disiapkan alat dan bahan

4.      Dipaparkan suspensi biakan pada larutan gula (40%, 4%, 0.4%) dan garam (30%, 3% dan 0.3%)

5.      Dibuat enam juring pada cawan petri

6.      Ditanam mikroba yang ada pada masing-masing larutan pada masing-masing juring di cawan petri

7.      Dilakukan langkah yang sama setelah didiamkan setengah jam dan satu jam untuk cawan petri yang  berbeda

8.      Diinkubasi selama 2x24 jam

9.      Diamati hasilnya

G.    Hasil Praktikum

Nol jam	Setengah jam	Satu  jam

Paparan waktu	Garam (NaCl)			Glukosa
	30%	3%	0.3%	40%	4%	0.4%
0 jam	+ + +	+ + +	+ + +	+ + +	+	+ + +
0.5 jam	+ +	-	+ +	+	+ + +	+ +
1 jam	+	+	+	-	+ +	-

Table pengamatan pertumbuhan bakteri pada konsentrasi larutan berbeda terhadap paparan waktu

Larutan	0 jam	0.5 jam	1 jam
NaCl 30%	+ + + + + +	+ + + + + +	+ + + + +
NaCl 3%	+	-	+ + +
NaCl 0.3%	+ + + + +	+ + + +	+ + + +
Glukosa 40%	+ + + +	+ +	-
Glukosa 4%	+ +	+ + + + +	+ + + + + +
Gluosa 0.4%	+ + +	+ + +	-

Table pengamatan pengaruh konsentrasi berbeda terhadap pertumbuhan bakteri

H.    Pembahasan

Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh lingkungan fisik yang berupa konsentrasi larutan yang berbeda pada pertumbuhan bakteri bacillus licheniformis. Percobaan ini menggunakan dua larutan yang berbeda yaitu larutan gula dan garam dengan konsentrasi yang berbeda.

Percobaan ini dilakukan dengan cara memaparkan suspensi bakteri bacillus licheniformis pada masing-masing larutan gula dan garam. Kemudian bakteri bacillus licheniformis yang telah dipaparkan dalam masing-masing larutan ditanamkan pada media NA pada cawan petri yang telah disiapkan dan diberi juring menggunakan metode streak plate. Langkah ini dilakukan sebanyak tiga kali dengan lama waktu berbeda yaitu nol jam, tiga puluh menit dan satu jam. Kemudian diinkubasi selama 2x 24 jam dan diamati.

Setelah 2x 24jam maka pertumbuhan bakteri bacillus licheniformis pada masing-masing petri sudah dapat diamati. Ada dua jenis pengamatan yang dilakukan yaitu pengamatan pertumbuhan bakteri pada konsentrasi larutan berbeda terhadap paparan waktu dan pengamatan pengaruh konsentrasi berbeda terhadap pertumbuhan bakteri.

Pada pengamatan pertumbuhan bakteri pada konsentrasi larutan berbeda terhadap paparan waktu, yang  diamati adalah pertumbuhan bakteri pada konsentrasi larutan yang sama dengan waktu penanaman yang berbeda. Hasil dari pengamatan adalah pertumbuhan bakteri pada paparan waktu nol jam lebih banyak daripada paparan waktu tiga puluh menit dan satu jam untuk masing-masing konsentrasi larutan kecuali pada glukosa 4%.

Hal ini kemungkinan dikarenakan kurang homogen ketika melakukan pencampuran suspensi bakteri  bacillus licheniformis pada larutan. Atau kurang dalam mengambil sampel  yang akan ditanamkan pada media NA.

Pada pengamatan pengaruh konsentrasi berbeda terhadap pertumbuhan bakteri, yang diamati adalah perbedaan pertumbuhan bakteri bacillus licheniformis pada masing-masing konsentrasi larutan dalam satu petri. Hasil dari pengamatan adalah pada petri nol jam pertumbuhan paling banyak terjadi pada larutan NaCl 30% dan yang paling sedikit adalah pada larutan NaCl 3%. Pada petri tiga puluh menit pertumbuhan paling banyak terjadi pada larutan NaCl 30% dan pada larutan NaCl 3% tidak terjadi pertumbuhan. Pada petri satu jam pertumbuhan paling banyak terjadi pada larutan glukosa 4%, sedangkan pada larutan glukosa 40% dan 0.4% tidak  terjadi pertumbuhan.

Tidak tumbuhnya bakteri pada larutan tertentu mungkin dikarenakan lingkungan tersebut merupakan lingkungan hipertonis atau hipotonis bagi bakteri bacillus licheniformis hingga bakteri tersebut mengalami plasmolisis ataupun plasmoptisis. Mungkin juga terjadi akibat kurang homogen dalam mencampurkan suspensi bakteri  dalam larutan garam maupun gula. Kemungkinan juga dapat terjadi akibat terlalu sedikit dalam  mengambil sampel ketika melakukan proses penanaman.

I.       Kesimpulan

Larutan yang berbeda dengan konsentrasi yang berbeda pula berpengaruh pada pertumbuhan mikroba.

J.       Daftar Pustaka

Biologipedia. 2010. Osmosis. http://biologipedia.blogspot.com/2010/12/osmosis.html diakses pada 13 mei 2014

Brooks, dkk., 1994. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 2. EGC: Jakarta

Dwijoseputro. 1995. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan.

Jumaing. 2012. Laporan mikrobiologi umum: pengaruh lingkungan terhadap pertumbuhan mikroba. Universitas halouleo, http://mainkanakbugis.blogspot.com/2012/12/faktor-faktor-lingkungan-yang.html diakses pada 13 mei 2014

Natsir Djide, M .2003. “Bakteriologi”. Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin : Makassar.

Purwani, eni dan ambarwati. 2013. Modul praktikum mikrobiologi pangan. Universitas muhammadiyah Surakarta. Surakarta

Suharni, Theresia Tri dkk. 2008. Mikrobiologi Umum. Penerbit Universitas Atma Jaya. Yogyakarta.

Susilowati, ari dan shanty listiyowati. 2001. Keanekaragaman Jenis Mikroorganisme Sumber Kontaminasi Kultur In vitro di Sub-Lab. Biologi Laboratorium MIPA Pusat UNS. Biodeversitas vol.2 no.1