04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 1

EKOLOGI MIKROORGANISME : INTERAKSI ANTAR MIKROORGANISME

Mikrobiologi UmumSemester Genap 2012/2013

Esti Widowati,S.Si.,M.P

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 2

Setiap makhluk hidup memerlukan makhluk hidup lain.

Suatu makhluk hidup dapat mendukung lingkungan sehingga makhluk hidup lain dapat hidup juga.

Hewan yang hidup bebas dari kontaminasi mikroorganisme disebut aksenik.

Asosiasi dapat sangat erat atau renggang.

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 3

Hubungan antarspesies dapat dibedakan menjadi

Netralisme (tidak saling menganggu)

Kehidupan makhluk hidup dalam tanah dapat bersifat netral sehingga tidak terjadi perebutan makanan.

Netralisme jarang di alam karena terletak berjauhan atau kondisi lingkungan yang diperlukan berbeda.

Kompetisi atau persaingan

Kebutuhan nutrisi menyebabkan persaingan. Adaptasi baik maka akan bertahan. Ketersediaan oksigen menyebabkan persaingan antara bakteri aerob dan fakultatif anaerob. Jadi persaingan dapat menyebabkan salah satu spesies akan mati atau punah.

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 4

Antagonisme (hidup berlawanan), antibiosis atau amensalisme

Hubungan yang asosial. Suatu spesies menghasilkan toksin yang dapat membunuh spesies lainnya. Toksin merupakan sekret atau zat sisa (prinsip antibiotik).

Spesies yang terhambat pertumbuhannya disebut amensal sedangkan spesies yang menghambat pertumbuhan disebut antagonis. Amensal dapat hidup terpisah dengan antagonis tetapi akan terganggu hidupnya jika bersama antagonis.

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 5

Komensalisme atau metabiosis Jika dua spesies hidup bersama kemudian spesies

yang satu memperoleh keuntungan sedangkan spesies lainnya tidak dirugikan. Asosiasi renggang.

Spesies yang beruntung disebut komensal sedangkan spesies yang memberikan keuntungan disebut inang atau hospes. Komensal tidak dapat hidup tanpa hospes.

Misalnya Saccharomyces cerevisiae dan Acetobacter sp. (Yeast menghasilkan alkohol yang

menjadi nutrisi mutlak bagi bakteri). Yeast tidak terganggu oleh keberadaan bakteri.

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 6

Mutualisme Bentuk simbiosis yang jika hidup bersama akan

memperoleh keuntungan dan jika hidup terpisah maka kurang dapat bertahan hidup.

Protokooperasi suatu bentuk asosiasi obligat. Lichenes merupakan bentuk simbiosis antara jamur

dan ganggang. Rhizobium sp. dan tanaman legum. Rhizobium sp.

dapat tempat hidup dan tanaman legum memperoleh persenyawaan N yang diberikan Rhizobium sp.

Bakteri pencerna selulosa dalam usus rayap dan hewan ruminansia juga hidup bersimbiosis.

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 7

Sinergisme Jika dua spesies hidup bersama tetapi tidak saling

mengganggu dan aktivitasnya tersebut berupa urutan yang saling menguntungkan.

Sinergisme (protokooperasi) : bentuk asosiasi longgar. Pada pembuatan tape, ragi yang ditambahkan dapat

merupakan campuran dari Aspergillus, Saccharomyces, Candida, Hansenula dan Acetobacter yang masing-masing mengubah amilum menjadi alkohol, gula dan asam organik.

sintropisme adalah aktivitas bersama dari spesies terhadap sumber nutrisi

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 8

Parasitisme

Hubungan antara virus dan bakteri. Virus tidak dapat hidup diluar sel atau jaringan hidup tetapi bakteri yang menjadi inang akan mati karena virus.

Predatorisme

Hubungan antara amoeba dan bakteri karena amoeba memangsa bakteri.

Perbedaan dengan parasitisme adalah ukuran saja. Parasit lebih kecil daripada hospes sedangkan predator berukuran lebih besar daripada mangsa.

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 9

Patogenitas : kemampuan MO untuk menyebabkan penyakit Respon inang atas infeksi : gangguan fungsi tubuh. Patogen : mikroorganisme yang menyebabkan penyakit. Kemampuan patogen menginfeksi dipengaruhi sifat dasar dan

mampu meningkatkan faktor virulensi Mikroorganisme berkapsul bersifat lebih virulens. Parasit dapat masuk tubuh inang, berkembangbiak dan

bermetabolisme dalam tubuh inang, mampu menahan imunitas inang dan dapat merusak inang.

Terbunuhnya inang akan mengurangi peluang hidup parasit. Antimikroba tidak selalu dapat mengatasi patogen sehingga

diperlukan peningkatan imunitas inang supaya dapat melenyapkan patogen mekanisme imunitasnya sendiri.

Patogenitas

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 10

Mikroorganisme memiliki toksin dan menyebabkan penyakit.

Toksin mungkin disekresikan atau disimpan didalam sel.

Eksotoksin dapat berdifusi dan disekresikan kedalam media biakan atau kedalam peredaran darah dan jaringan inang atau makanan.

Eksotoksin adalah protein. Toksisitasnya dapat hilang setelah pemanasan atau dengan perlakuan kimia ( toksoid). Toksin dan toksoid dapat merangsang pembentukan antitoksin yang mampu menetralkan toksin. Penting untuk melindungi tubuh inang terhadap toksin bakterial.

Toksin

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 11

Endotoksin dihasilkan terutama oleh bakteri Gram negatif . Toksin akan disekresikan jika sel lisis.

Endoktoksin terletak pada dinding sel dan berupa substansi kompleks yang mengandung fosfolipid dan karbohidrat (lipopolisakarida).

Endotoksin lebih stabil terhadap panas, tidak membentuk toksoid dan kurang toksik

Endotoksin biasanya hanya membantu terjadinya penyakit atau hanya menyebabkan gejala.

Virulensi banyak dipengaruhi kapsul. Virulensi disebabkan kemampuan polisakarida kapsul untuk mencegah fagositosis.

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 12

Ciri umum endotoksin dan eksotoksin

Ciri Eksotoksin Endotoksin

Sumber bakterial Terutama bakteri Gram positif Terutama bakteri Gram negatif

Sifat kimiawi Protein Lipopolisakarida

Toleransi terhadap panas Tidak aktif pada suhu 60-100C selama 30 menit

Tahan pada kondisi autoklaf

Imunologi Dapat menjadi toksoid dan dapat dinetralkan dengan antitoksin

Tidak dapat membentuk toksoid dan netralisasi dengan antitoksin tidak mungkin atau sulit

Efek biologis Spesifik bagi macam tertentu fungsi sel

Biasanya efek gejala atau hipersensitivitas

Dosis letal Sangat sedikit Jauh lebih banyak daripada eksotoksin

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 13

Enzim ekstraseluler juga dapat menyebabkan virulensi karena berperan dalam proses patogenik. Contoh dan mekanisme kerja enzim

ekstraseluler Enzim Mekanisme Kerja Contoh Bakteri

Hialuronidase Merombak asam hialuronat Staphylococcus, Streptococcus dan Clostridia

Koagulase Menggumpalkan plasma Staphylococcus aureus

Hemolisin Melisiskan eritrosit Staphylococcus, Streptococcus dan Clostridia

Lesitinase Melisiskan sel darah merah dan jaringan lain

Clostridium perfringens

Kolagenase Menguraikan kolagen Clostridium perfringens

Leukosidin Membunuh leukosit Staphylococcus aureus

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 14

Faktor yang mempengaruhi infeksi

Afinitas jaringan MO memiliki afinitas tertentu pada sel tertentu yang dapat

dirusak. Jika sel inang memiliki senyawa tertentu yang mutlak diperlukan sel parasit maka pertumbuhan sel parasit menjadi baik.

Gerbang masuk Patogen tidak hanya harus memasuki jaringan tubuh tetapi juga

kemampuan menyerang pada organ atau saluran tertentu Pemindahsebaran Jika patogen membunuh inang atau merangsang kekebalan tubuh

inang maka akan merugikan patogen itu sendiri. Inang dengan resistensi rendah akan punah. Penyebaran tergantung pada lepasnya patogen dari inang dan masuknya patogen tersebut dalam inang yang rentan. Misalnya lewat bersin.

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 15

Ikhtisar interaksi antarmakhluk hidup

Nama Hubungan

Akibat

Keterangan Tak ada reaksi A B

Ada reaksi A B

Netralisme O O O O

Kompetisi O O O - B akan mati

Antagonisme O O O - B yang tidak menghasilkan antibiotik akan mati

Komensalisme O - O + Jika A hospes, B komensal

Mutualisme - - + + Kedua pihak beruntung jika ada interaksi

Sinergisme O - O + Efeknya sama dengan komensalisme

Parasitisme O - - + Jika A hospes, B parasit

Predatorisme O - - + Jika A mangsa, B pemangsa

O : tidak terjadi apapun - : merugikan + : menguntungkan

04/13/23 S1-ITP Mikroumum 2011/2012 16

Tugas Ekologi MO

Tuliskan mekanisme bentuk interaksi mutualisme, sinergisme dan komensalisme terutama pada produk pangan pada mikroorganisme (1 contoh tiap interaksi).

Tugas perorangan dapat diketik atau ditulis tangan. Rapi. Tidak pelu dijilid. Tidak boleh copy paste.

Sumber dapat dari jurnal, artikel, textbook, skripsi/thesis.

Dapat disertai foto, gambar atau tabel. Dikumpul via email esti_widowati@yahoo.com maks

28 Maret 2012