Ekologi mikroba

26
EKOLOGI MIKROBA • Ilmu yang mempelajari hubungan antara lingkungan dengan mikroba • Peranan faktor lingkungan terhadap mikroba : langsung & tdk langsung • Aktivitas & pertumbauhan

Transcript of Ekologi mikroba

Page 1: Ekologi mikroba

EKOLOGI MIKROBA

• Ilmu yang mempelajari hubungan antara lingkungan dengan mikroba

• Peranan faktor lingkungan terhadap mikroba : langsung & tdk langsung

• Aktivitas & pertumbauhan mikroba

Page 2: Ekologi mikroba

Peran mikroba sangat penting

1. Dapat dijumpai & tumbuh dalam berbagai ekosistem

2. Memiliki kemampuan metabolisme yang bermacam2

3. Memiliki kemampuan ensimatik dengan kecepatan reaksi yg tinggi

Page 3: Ekologi mikroba

FAKTOR LINGKUNGAN MIKROBA

1. ABIOTIK

a. NUTRISI

b. NON NUTRISI

2. BIOTIK

a. HEWAN (termasuk MANUSIA)

b. TUMBUHAN

c. MIKROBA

Page 4: Ekologi mikroba

NUTRISI

Fungsi utama nutrisi:

1. Sebagai sumber energi

2. Merupakan penyusun sel

3. Sebagai aseptor elektron dlm reaksi bioenergetik

Page 5: Ekologi mikroba

7 GOLONGAN NUTRISI MIKROBA

1. Air

2. Sumber energi

3. Sumber aseptor elektron

4. Sumber mineral penting

5. Faktor pertumbuhan

6. Sumber nitrogen

7. Sumber karbon

Page 6: Ekologi mikroba

NON NUTRISI

1. Temperatur

2. pH

3. Kelembaban

4. Tekanan osmose

5. Tekanan udara

6. Tekanan hidrostastik & mekanik

7. Ion-ion

8. Listrik

9. Getaran

Page 7: Ekologi mikroba

Hal penting:

Dg kondisi lingkungan yg sudah ada secara alami

1. Menentukan sifat mikroba

2. Menentukan cara mikroba beradaptasi

Kunci adaptasi mikroba:

3. Hukum minimum Liebieg

4. Hukum toleransi Shelford

Page 8: Ekologi mikroba

Hukum minimum Liebig

• Bila suatu aktivitas hidup dikendalikan berbagai faktor lingkungan, maka faktor lingkungan yang tersedia paling sedikit (minimum), berpengaruh paling besar.

• Disebut sebagai faktor pembatas

Page 9: Ekologi mikroba

Hukum toleransi Shelford

1. Makhluk hidup mempunyai kisaran toleransi luas terhadap faktor lingkungan ttt, namun sempit terhadap faktor lingkungan lain.

2. Makhluk hidup yang mempunyai kisaran toleransi luas mengalami distribusi yang luas (kosmopolit)

3. Sering ditemukan organisme tidak bisa hidup baik walaupun tersedia faktor lingkungan yang optimum

4. Periode reproduksi merupakan periode rawan.

Page 10: Ekologi mikroba

Suhu

• Suhu minimum:

Suhu paling rendah yg masih memungkinkan aktivitas mikroba berlangsung

• Suhu optimum:

suhu paling baik untuk kehidupan mikroba• Suhu maksimum:

suhu tertinggi yang masih bisa menumbuhkan mikroba, tp pada tingkat kegiatan fisiologi paling rendah

Page 11: Ekologi mikroba

Golongan mikroba berdasar suhu

1. Mikroba psikrofiltumbuh pada suhu 0-30oC, opt 15oC

2. Mikroba mesofiltumbuh pada suhu 15-55oC, opt 25-37oC

3. Mikroba thermofiltumbuh pada suhu 40-40oC, opt 55-60oC

Page 12: Ekologi mikroba

Hubungan suhu dg kematian mikroba

Titik kematian thermal:

suatu suhu yg dapat mematikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi ttt

Waktu kematian thermal:

waktu yg diperlukan untuk membunuh spesies mikroba pada suatu suhu yg tetap

Penting dlm industri pengalengan

bahan makanan

Page 13: Ekologi mikroba

Kematian dg suhu tinggi, dipengaruhi:1. Kelembaban

kelembaban pd suhu tinggi koagulasi protein mikroba cepat mati

2. Jumlah sporaspora bentuk dorman mikrobaΣ spora > suhu makin tinggi

3. pH pH netral butuh suhu lebih tinggi

4. Komposisi medium Σ partikel > butuh suhu lebih tinggi

Page 14: Ekologi mikroba

Kematian dg suhu rendah suhu rendah perubahan koloidal protoplasma tidak

reversibel membran lisis mikroba mati1. ‘cold shold’

penurunan suhu secara tiba2 air protoplasma menjadi tidak available untuk kegiatan fisiologi mikroba

2. Penurunan suhu secara bertingkat mengurangi jumlah kematian mikroba

3. Freezingair intrasel menjadi kristal es kematian

4. Lyofilisasiproses pendinginan di bawah titik beku & dlm keadaan vacuum secara bertingkat pengawetan mikrobaprotein tdk denaturasi air sitoplasma langsung diubah menjadi uap

Page 15: Ekologi mikroba

Adaptasi terhadap suhu

Suhu ensim punya range sempit protein alami denaturasi proses metabolisme terhenti membran lisis mikroba mati aktivitas berhenti

Cara adaptasi:

1. Genesis

2. Fisiologis

3. Morfologis / tingkah laku

Page 16: Ekologi mikroba

pHpH minimum:

pH paling rendah yg masih memungkinkan ensim bekerja

pH optimum:pH paling baik untuk kegiatan ensim

pH maksimum:pH tertinggi yg masih memungkinkan kerja ensim paling rendah

Page 17: Ekologi mikroba

Jenis mikroba berdasar pH

1. Mikroba asidofil:tumbuh pada pH 2,0-5,0

2. Mikroba mesofil:tumbuh pada pH 5,5-8,0

3. Mikroba alkalifil:Tumbuh pada pH 8,4-9,5

Page 18: Ekologi mikroba

Pengaruh pH

• Ion2 H berpengaruh pada kegiatan ensim• Ensim mempunyai kisaran pH tertentu• Penyimpangan pH dari pH optimum akan

menghambat bahkan menghentikan kegiatan ensim

Page 19: Ekologi mikroba

Kelembaban

• Air yg bisa digunakan oleh mikroba adalah bentuk air bebas

• Mikroba yg membentuk spora , cyste dll lebih tahan terhadap pengeringan

• Pengeringan air menguap dari sitoplasma metabolisme terhenti

Page 20: Ekologi mikroba

Tekanan osmose

• Larutan hipertonis plasmolisis (sel mengkerut membran sel lepas)

• Larutan hipotonis plasmoptyse (sel bengkak pecah)

• Osmofil tumbuh pd kadar gula tinggi• Halofil tumbuh pd kadar garam tinggi

• Pengawetan bahan makanan

Page 21: Ekologi mikroba

Ion 2

• Ion logam berat : kationIon2 logam berat (Hg++) berikatan dg gugus

–SH pd ensim hambat kerja ensim• Anion: sulfat, tartrat, nitrat• Alkali : NaOH, Ba(OH)2 • Asam organik: asam asetat, asam bensoat

Page 22: Ekologi mikroba

BIOTIK

Interaksi populasi mikroba

1. Interaksi potitip

2. Interaksi negatip

Page 23: Ekologi mikroba

Beberapa tipe interaksi antar populasi mikroba

TIPE INTERAKSI JENIS INTERAKSI

Netralisme 0/0

Komensalisme 0/+

Sinergisme +/+

Simbiosis mutualisme +/+

Kompetisi -/-

Antagonisme -/+ atau 0

Predasi -/+

Parasitisme -/+

Page 24: Ekologi mikroba

Interaksi mikroba dengan tumbuhan

SurvivalPenyerapan nutrisi

Penyerapan air

mikroba

Tumbuhan hasilkanEksudatSekretlisat

Page 25: Ekologi mikroba

Faktor penentu eksudat

1. Jenis tanaman

2. Umur tanaman

3. Kondisi pertumbuhan tanaman

4. Faktor lingkungan

Page 26: Ekologi mikroba

Interaksi antara mikroba dengan hewan

Cacing:Cacing eksudat struktur tanah remah aerasi meningkat metabolisme meningkat dekomposisi cepat tercipta lingkungan spesifik undang mikroba jenis tertentu