BAB V PENGENDALIAN MIKROBA

A. MikrobiologiMikrobiologi tersusun dari 3 kata, yaitu micros (kecil, renik), bios (hidup) dan logos (ilmu, pengetahuan). Jadi mikrobiologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari dan menelaah mikroba (organisme hidup yang berukuran kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang secara langsung). Mikroba merupakan mikroorganisme yang perlu diketahui kemampuannya untuk tumbuh dan hidup sebab beberapa di antaranya sering dimanfaatkan untuk keperluan penelitian. Sampai sekarang ini perkembangan ilmu pengetahuan terus menggali potensi apa yang terdapat didalam mikroba, oleh karena itu perlu diketahui seluk beluk dari mikroba itu sendiri. Salah satunya yaitu factor- factor apa saja yang dapat mempengaruhi pertumbuhannya. Setiap mikrioba memiliki karakteristik kondisi pertumbuhan yang berbeda - beda Pertumbuhan bakteri pada kondisi yang optimum lebih cepat jika dibandingkan dengan jamur dan kaoang. Hal ini disebabkan karena bakteri memiliki struktur sel yang lebih sederhana, sehingga sebagian besar bakteri memiliki waktu generasi hanya sekitar 20 menit jika dibandingkan dengan khamir dan kapang yang struktur selnya lebih rumit dan waktu generasinya yang cukup lama.

B. Mikroba dalam kehidupan manusiaMikroba memiliki peranan yang yang sangat penting dalam kehidupan manusia, ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan.*Diantara peranan mikroba yang merugikan adalah :-Penyebab penyakit, baik pada manusia, hewan maupun tumbuhan.-Penyebab kebusukan makanan (spoilage).-Penyebab keracunan makanan (food borne disease).*Diantara peranan mikroba yang menguntungkan adalah :-Agen pembusuk alami, yang akan mendekomposisi sampah-sampah organik menjadi materi inorganik sehingga dapat mengurangi kuantitas sampah, menyuburkan tanah dan dapat menjadi sumber nutrisi bagi tumbuhan.-Agen pembusuk di dalam saluran pencernaan alami, yang turut membantu mencerna makanan di dalam saluran pencernaan.-Agen pengikat nitrogen dari udara yang dapat digunakan sebagai bahan nutrien bagi tumbuhan.

C. Fase-fase pertumbuhan mikroorganisme Fase tenggang (lag fase) adalah periode penyesuaian pada lingkungan, lamanya fase ini tergantung pada macam bakteri, umur biakan dan nutrien yang terdapat dalam medium. Sel mulai mensintesis enzim yang dapat dirangsang dan menggunakan cadangan makanan.Pada fase ini sedikit sekali perubahan jumlah sel. Fase esponensial adalah sel mulai membelah dan memasuki periode pertumbuhan. Merupakan fase paling aktif diantara fase-fase lainnya. Fase kematian adalah jumlah bakteri yang mati lebih tinggi dari pada jumlah bakteri yang dihasilkan.

D. Faktor- faktor yang mempegearuhi pertumbuhan mikroba antara lain :1.Tingkat keasaman (PH) Kebanyakan mikroba tumbuh baik pada pH sekitar netral dan pH 4,67,0 merupakan kondisi optimum untuk pertumbuhan bakteri, sedangkan kapang dan khamir tumbuh pada pHyang lebih rendah.

2. Suhu Suhu merupakan salah satu factor 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 kelompok sbb : Psikrofil, yaitu mikroba yang mempunyai kisaran pertumbuhan pada suhu 0 20o C Mesofil, yaitu mikroba yang mempunyai kisaran suhu pertumbuhan 20 450 C Termofil, yaitu mikroba yang mempunyai suhu pertumbuhannya diatas 450 CKebanyakan mikroba perusak pangan merupakan mikroba mesofil, yaitu tumbuh baik padasuhu ruangan atau suhu kamar. Bakteri pathogen umumnya mempunyai suhu optimum pertumbuhan sekitar 370 C, yang juga adalah suhu tubuh manusia. Oleh karena itu suhu tubuh manusia merupakan suhu yang baik untuk pertumbuhan beberapa bakteri pathogen. Mikroba perusak dan pathogen umumnya dapat tumbuh pada kisaran suhu 4660 C.

3. NutrientMikroba sama dengan makhluk hidup lainnya, memerlukan suplai nutrisi sebagai sumberenergi dan pertumbuhan selnya. Unsur-unsur dasar tersebut adalah : karbon, nitrogen,hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya. Ketiadaan ataukekurangan sumber-sumber nutrisi ini dapat mempengaruhi pertumbuhan mikrobahingga pada akhirnya dapat menyebabkan kematian.Kondisi tidak bersih dan higinis padalingkungan adalah kondisi yang menyediakan sumber nutrisi bagi pertumbuhan mikrobasehingga mikroba dapat tumbuh berkembang di lingkungan seperti ini. Oleh karena itu,prinsip daripada menciptakan lingkungan bersih dan higinis adalah untuk mengeliminir dan meminimalisir sumber nutrisi bagi mikroba agar pertumbuhannya terkendali. 4.Oksigen Mikroba mempunyai kebutuhan oksigen yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya. Berdasarkan kebutuhannya akan oksigen, mikroba dibedakan atas 4 kelompok sbb: Aerob, yaitu mikroba yang membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya Anaerob, yaitu mikroba yang tumbuh tanpa membutuhkan oksigen Anaerob fakultatif, yaitu mikroba yang dapat tumbuh dengan atau tanpa adanya oksigen Mikroaerofil, yaitu mikroba yang membutuhkan oksigen pada konsentrasi yang lebih rendah dari pada konsentrasi oksigen yang normal di udara.Mikroba perusak pangan sebagian besar tergolong aerob, yaitu membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya, kecuali bakteri yang dapat tumbuh pada saluran pencernaan manusia yangtergolong anaerob fakultatif

E. Macam-Macam Media Pertumbuhan1. Medium berdasarkan sifat fisik Medium padat yaitu media yang mengandung agar 15% sehingga setelah dingin media menjadi padat.. Medium setengah padat yaitu media yang mengandung agar 0,3-0,4% sehingga menjadi sedikit kenyal, tidak padat, tidak begitu cair. Media semi solid dibuat dengan tujuan supaya pertumbuhan mikroba dapat menyebar ke seluruh media tetapi tidak mengalami percampuran sempurna jika tergoyang. Misalnya bakteri yang tumbuh pada media NfB (Nitrogen free Bromthymol Blue) semisolid akan membentuk cincin hijau kebiruan di bawah permukaan media, jika media ini cair maka cincin ini dapat dengan mudah hancur. Semisolid juga bertujuan untuk mencegah/menekan difusi oksigen, misalnya pada media Nitrate Broth, kondisi anaerob atau sedikit oksigen meningkatkan metabolisme nitrat tetapi bakteri ini juga diharuskan tumbuh merata diseluruh media. Medium cair yaitu media yang tidak mengandung agar, contohnya adalah NB (Nutrient Broth), LB (Lactose Broth).2. Medium berdasarkan komposisi Medium sintesis yaitu media yang komposisi zat kimianya diketahui jenis dan takarannya secara pasti, misalnya Glucose Agar, Mac Conkey Agar. Medium semi sintesis yaitu media yang sebagian komposisinya diketahui secara pasti, misanya PDA (Potato Dextrose Agar) yang mengandung agar, dekstrosa dan ekstrak kentang. Untuk bahan ekstrak kentang, kita tidak dapat mengetahui secara detail tentang komposisi senyawa penyusunnya. Medium non sintesis yaitu media yang dibuat dengan komposisi yang tidak dapat diketahui secara pasti dan biasanya langsung diekstrak dari bahan dasarnya, misalnya Tomato Juice Agar, Brain Heart Infusion Agar, Pancreatic Extract.3. Medium berdasarkan tujuan Media untuk isolasiMedia ini mengandung semua senyawa esensial untuk pertumbuhan mikroba, misalnya Nutrient Broth, Blood Agar. Media selektif/penghambatMedia yang selain mengandung nutrisi juga ditambah suatu zat tertentu sehingga media tersebut dapat menekan pertumbuhan mikroba lain dan merangsang pertumbuhan mikroba yang diinginkan. Contohnya adalah Luria Bertani medium yang ditambah Amphisilin untuk merangsang E.coli resisten antibotik dan menghambat kontaminan yang peka, Ampiciline. Salt broth yang ditambah NaCl 4% untuk membunuh Streptococcus agalactiae yang toleran terhadap garam. Media diperkaya (enrichment)Media diperkaya adalah media yang mengandung komponen dasar untuk pertumbuhan mikroba dan ditambah komponen kompleks seperti darah, serum, kuning telur. Media diperkaya juga bersifat selektif untuk mikroba tertentu. Bakteri yang ditumbuhkan dalam media ini tidak hanya membutuhkan nutrisi sederhana untuk berkembang biak, tetapi membutuhkan komponen kompleks, misalnya Blood Tellurite Agar, Bile Agar, Serum Agar, dll. Media untuk peremajaan kulturMedia umum atau spesifik yang digunakan untuk peremajaan kultur Media untuk menentukan kebutuhan nutrisi spesifik.Media ini digunakan unutk mendiagnosis atau menganalisis metabolisme suatu mikroba. Contohnya adalah Kosers Citrate medium, yang digunakan untuk menguji kemampuan menggunakan asam sitrat sebagai sumber karbon. Media untuk karakterisasi bakteriMedia yang digunakan untuk mengetahui kemempuan spesifik suatu mikroba. Kadang-kadang indikator ditambahkan untuk menunjukkan adanya perubahan kimia. Contohnya adalah Nitrate Broth, Lactose Broth, Arginine Agar. Media diferensialMedia ini bertujuan untuk mengidentifikasi mikroba dari campurannya berdasar karakter spesifik yang ditunjukkan pada media diferensial, misalnya TSIA (Triple Sugar Iron Agar) yang mampu memilih Enterobacteria berdasarkan bentuk, warna, ukuran koloni dan perubahan warna media di sekeliling kolon

F. Metode Pengendalian MikrobaPengendalian mikroba dilakukan untuk: Mencegah penyebaran penyakit dan infeksi. Membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi. Mencegah pembusukan dan perusakan bahan oleh mikroorganisme.Kondisi yang mempengaruhi pengendalian mikroba adalah: Temperature Jenis mikroba Struktur fisiologis, dan Lingkungan.Pengendalian dapat dilakukan dengan cara: SterilisasiProses pembinasaan seluruh bentuk kehidupan dari mikroba pada sebuah objek atau didalam suatu material. DisinfeksiProses pembinasaan patogen vegetatif namun tidak termasuk endospora dan virus.Bakteri yang menghasilkan endospora contohnya Bacillus anthraxis. BakteriostatisSuatu kondisi pertumbuhan bakteri dan multiplikasinya dihambat, namun bakteri tersebut tidak mati. AsepsisKondisi ketiadaan patogen pada suatu obyek atau daerah. Teknik aseptik dirancang dengan tujuan untuk mencegah masuknya patogen ke dalam tubuh. Filtrasi udara, sinar UV, penggunaan masker, sarung tangan, dan sterilisasi peralatan merupakan keseluruhan faktor yang dibutuhkan untuk mencapai asepsis. SanitasiMengurangi patogen pada peralatan makan untuk mengamankan kesehatan masyarakat dengan cara pencucian secara mekanik/kimia. Status fisiologisBakteri dalam pertumbuhan mudah terbunuh karena sel-sel belum tumbuh secara sempurna. Ketika mikroba telah membentuk endospora, endospora tersebut bersifat lebih resisten dibanding sel vegetati. Contohnya Endospora clostridiumbotulinom tahan dalam air mendidih selama berjam-jam. Umumnya Endospora clostridiumbotulinom tinggal dibawah tanah. LingkunganDengan menggunakan tingkat keasaaman Ph. Kinerja dari agen-agen pembunuh mikroba target utamanya membran sel.Targetnya membran sel karena membran sebagai pelindung dan sebagai alat transpor.Agen-agen ini merusak protein dan asam-asam nukleat sehingga bakteri baru tidak dapat berkembang. Kerusakan ikatan tersebut mengakibatkan denaturasi protein dan dapat terjadi kerusakan pada DNA dan RNA (DNA dan RNA merupakan pebawa pesan genetik).

G. Metode-metode fisik dalam kontrol mikroba-PanasPanas dibagi atas 2, yaitu: -Bentuk panas basah (bersentuhan langsung dengan cair).-Panas kering (terhadap uap air)-Konsep titik mati panas Thermal Death Point: temperature terendah yang diperlukan untuk membunuh mikroorganisme di dalam suatu supensi cair dalam 10 menit.Thermal Death Time: waktu minimum yang dibutuhkan untuk membunuh semua bakteri di dalam suatu medium cair pada suhu tertentu.-Panas uap (1000C) PasteurisasiDengan menggunakan suhu rendah yaitu 63OCLouis pasteur dengan melakukan percobaan yaitu pencegahan kerusakan bir dan anggur dengan menggunaka pemanasan yang cukup untuk mikroba. Dengan menggunakan suhu yang rendah saja karena jika dengan menggunakan suhu yang tinggi maka akan dapat merusak warna. HTST (High Temperature Short Time)Dengan menggunakan suhu 72 C dengan waktu 15 detik. LTLT (Long Temperature Long Time) Dengan menggunakan suhu 61 C dengan waktu 30 menit. UHT (Ultra High Temperature)Dengan menggunakan suhu 131 C dengan waktu 0,5 detik. Biasanya UHT ini digunakan pada produsen susu kemasan). Sterilisasi panas kering-Pembakaran langsung (direct flaming)-Pekerjaan di laboratorium mikrobiologi ketika mensterilkan loop inokulasi. Sterilisasi udara panas: bahan-bahan yang akan disterilkan di tempatkan di dalam sebuah oven. Dengan menggunakan suhu 170C dengan waktu 2 jam. AutolavisasiDigunakan untuk sterilisasi alat-alat filtrasi atau penyinaran mikroba.Temperatur yang digunakan rendah tergantung pada jenis mikroba dan intesitas aplikaisnya. Tekanan osmosisPenggunaan larutan garam dan gula berkonsentrasi tinggi dalam pengawetan makanan didasarkan pada efek tekanan osmosis. Radiasi ionisasi, contohnya sinar gammaMetode ini dilakukan untuk menyeleksi disinfektan.Jenis-jenis disinfektan:-Fenol dan fenolikFenol (asam karbol) dengan konentrasi 1% fenol memiliki efek anti bakterial.-HologenMemiliki efektivitas antimikroba baik sendiri-sendiri ataupun dalam kombinasi: Clorine (C2) & Iodine (I2)-Alohol untuk merusak protein. Contohnya etanol dan isopropanol. Kosentrasi optimum yang direkomendasikan untuk ethanol yaitu 70%. Ethanol bersifat kurang efektif dibanding larutan ethanol.-Senyawa logam beratContohnya: perak, merkuri, dan koper dapat bersifat germisidas atau antisptik.-Silver digunakan sebagai antiseptik pada (1%) siver nitrate. Larutan ini bersifat baktericidal bagi sebagian besar organisme.-Aldehida-Formaldehida-Formalin-Agen oksidasi Agen-agen oksidatif, contohnya ozone (O3)-Hidrogen peroksida digunakan pada industri makanan untuk pangepakan yang aseptik

42