MIKROBIOLOGI MIKROBIOLOGI LINGKUNGANLINGKUNGAN

KULIAH IKULIAH I

DISKRIPSIDISKRIPSI Mikrobiologi Lingkungan merupakan Mikrobiologi Lingkungan merupakan

salah satu matakuliah pilihan dalam salah satu matakuliah pilihan dalam lingkup Mikrobiologi yang memberi lingkup Mikrobiologi yang memberi dasar-dasar pemahaman akan konsep-dasar-dasar pemahaman akan konsep-konsep peran mikroba di lingkungan konsep peran mikroba di lingkungan terkait dengan dinamika yang terjadi di terkait dengan dinamika yang terjadi di biosfer dan pengaruhnya pada biosfer dan pengaruhnya pada kehidupan manusia.kehidupan manusia.

KompetensiKompetensi Mahasiswa mengetahui peran Mahasiswa mengetahui peran

mikroorganisma di lingkungan dan mikroorganisma di lingkungan dan hubungannya dengan kehidupan hubungannya dengan kehidupan manusia, dan terampil melakukan manusia, dan terampil melakukan teknik terkait mikrobiologi teknik terkait mikrobiologi lingkunganlingkungan

Out ComeOut Come

Mahasiswa dapat mengembangkan Mahasiswa dapat mengembangkan kemampuan berkomunikasi ilmiah, kemampuan berkomunikasi ilmiah, bekerja dalam kelompok dan bekerja dalam kelompok dan mengembangkan wawasan terkait mengembangkan wawasan terkait pemanfaatan mikroorganisme untuk pemanfaatan mikroorganisme untuk kemaslahatan manusiakemaslahatan manusia

2800 SM 2800 SM India, Kepulauan Orkney (Scotland), India, Kepulauan Orkney (Scotland), Pulau Pulau Crete dan Lembah Eufrat Crete dan Lembah Eufrat telah membuat telah membuat saluran pembuangan saluran pembuangan limbah cair rumah limbah cair rumah tangga.tangga.Awal Masehi Roma membangun tandon air bersih Awal Masehi Roma membangun tandon air bersih dengan dengan saluran dari pipa timah.saluran dari pipa timah.Awal abad 4 M Roma telah didirikan jamban umum di Awal abad 4 M Roma telah didirikan jamban umum di

pusat-pusat aktivitas penduduk.pusat-pusat aktivitas penduduk.Abad 6 M Abad 6 M Kertas toilet (tisu) sudah digunakan di Kertas toilet (tisu) sudah digunakan di Cina. Cina. 2500 SM 2500 SM Pipa berbahan logam digunakan di Mesir Pipa berbahan logam digunakan di Mesir dan 2000 SM dan 2000 SM di istana Knossos Crete. di istana Knossos Crete.

SEJARAH

1665 1665 Robert HookeRobert Hooke menggunakan lensa menggunakan lensa sederhana untuk melihat sel mati dari tutup botol sederhana untuk melihat sel mati dari tutup botol (gabus). (gabus).

1676 1676 Anthony van LeuwenhoeckAnthony van Leuwenhoeck mampu mampu melihat benda menggunakan mikroskop melihat benda menggunakan mikroskop sederhana hingga perbesaran ~300-500.sederhana hingga perbesaran ~300-500.

1841 1841 Ignaz SemmelweisIgnaz Semmelweis (Austria) memulai karir (Austria) memulai karir untuk dokter rumah sakit bersalin, dan menyadari untuk dokter rumah sakit bersalin, dan menyadari kematian ibu dan anak setelah persalinan 18% kematian ibu dan anak setelah persalinan 18% berasal dari infeksi darah oleh streptococcus. ---berasal dari infeksi darah oleh streptococcus. ---pelopor sanitasi.pelopor sanitasi.

18591859 Louis Pasteur Louis Pasteur menggunakan tabung gelas menggunakan tabung gelas leher angsa yang menghubungkan udara luar leher angsa yang menghubungkan udara luar dengan bejana berisi kaldu yang sudah direbus.dengan bejana berisi kaldu yang sudah direbus.

Bejana dengan pipa leher angsaBejana dengan pipa leher angsa

Fanni Angelina EilshemiusFanni Angelina Eilshemius istri istri Walther HesseWalther Hesse (asisten Koch) mempelopori penggunaan agar. (asisten Koch) mempelopori penggunaan agar.

Agar memiliki beberapa nilai komparatif Agar memiliki beberapa nilai komparatif dibanding gelatin:dibanding gelatin:(a) tidak beracun (a) tidak beracun (b) meleleh pada suhu 100(b) meleleh pada suhu 100ooC, dan membeku C, dan membeku pada pada suhu sekitar 45suhu sekitar 45ooC C (c) tidak bersifat toksik pada organisma lain (c) tidak bersifat toksik pada organisma lain (d) stabil pada suhu sterilisasi. (d) stabil pada suhu sterilisasi. (e) secara fisiologis cukup tahan karena jarang (e) secara fisiologis cukup tahan karena jarang

ada mikroba mampu menghidrolisis agar.ada mikroba mampu menghidrolisis agar.

1970-an, dikenalkan mikrobiologi lingkungan 1970-an, dikenalkan mikrobiologi lingkungan dengan dengan pokok tinjauan pada kesehatan pokok tinjauan pada kesehatan masyarakat dan masyarakat dan lingkungan dan terus berkembang lingkungan dan terus berkembang hingga hingga mencakup bidang yang luas dan berkait mencakup bidang yang luas dan berkait dengan dengan bidang ilmu lainnya.bidang ilmu lainnya.

Hurst Hurst et alet al. (1997) mendefinisikan bahwa . (1997) mendefinisikan bahwa mikrobiologi lingkunganmikrobiologi lingkungan merupakan studi merupakan studi tentang keberadaan mikroba pada lingkungan alami tentang keberadaan mikroba pada lingkungan alami maupun buatan. maupun buatan.

Maier Maier et al.et al. (1999) mikrobiologi lingkungan (1999) mikrobiologi lingkungan didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari pengaruh penerapan mikroba pada lingkungan, pengaruh penerapan mikroba pada lingkungan, aktivitas, kesehatan dan kesejahteraan manusia. aktivitas, kesehatan dan kesejahteraan manusia.

Bidang yang erat terkait dan seringkali dipersepsikan Bidang yang erat terkait dan seringkali dipersepsikan sama dengan mikrobiologi lingkungan yaitu: EKOLOGI sama dengan mikrobiologi lingkungan yaitu: EKOLOGI MIKROBAMIKROBA Ekologi mikrobaEkologi mikroba yaitu ilmu yang mempelajari yaitu ilmu yang mempelajari interrelasi atau interaksi antara mikroba dengan interrelasi atau interaksi antara mikroba dengan lingkungannya baik lingkungan biotik maupun abiotik. lingkungannya baik lingkungan biotik maupun abiotik.

LingkupLingkup TopikTopikAeromikrobiologi Aeromikrobiologi (mikrobiologi (mikrobiologi udara)udara)Agrikultur, Agrikultur, mikrobiologi tanahmikrobiologi tanahBiogeokimiaBiogeokimia

BioremediasiBioremediasi

BioteknologiBioteknologi

Kualitas panganKualitas pangan

Produksi bahanProduksi bahanPengambilan Pengambilan bahanbahan

Penanganan Penanganan limbahlimbahKualitas airKualitas air

Isolasi dan deteksi patogen atau mikroba lain di Isolasi dan deteksi patogen atau mikroba lain di udara, gerakan mikroba di udaraudara, gerakan mikroba di udaraKontrol biologis, pengikatan nitrogen, siklus nutrisiKontrol biologis, pengikatan nitrogen, siklus nutrisi

Siklus karbon dan mineral, kontrol air limbah Siklus karbon dan mineral, kontrol air limbah pertambangan/pertambangan/acidacid mining drainagemining drainage, kontrol , kontrol pelepasan nitrogen terikatpelepasan nitrogen terikatDegradasi kontaminan organik, imobilisasi atau Degradasi kontaminan organik, imobilisasi atau pembuangan kontaminan anorganik pada tanah pembuangan kontaminan anorganik pada tanah maupun perairanmaupun perairanDeteksi patogen atau mikroba di lingkungan, Deteksi patogen atau mikroba di lingkungan, deteksi aktivitas mikroba di lingkungan, rekayasa deteksi aktivitas mikroba di lingkungan, rekayasa genetikagenetikaDeteksi patogen dan usaha pembebasan bahan Deteksi patogen dan usaha pembebasan bahan makanan dari patogenmakanan dari patogenProduksi alkohol, produksi protein sel tunggalProduksi alkohol, produksi protein sel tunggalPenambangan minyak dan mineral dengan Penambangan minyak dan mineral dengan bantuan mikrobabantuan mikrobaDegradasi limbah, reduksi patogenDegradasi limbah, reduksi patogenPenghilangan kontaminan organik dan anorganik, Penghilangan kontaminan organik dan anorganik, deteksi patogen, pengurangan jumlah patogen.deteksi patogen, pengurangan jumlah patogen.

KLASIFIKASI ORGANISMA:KLASIFIKASI ORGANISMA:

17591759 Carl Linnaeus: Carl Linnaeus: Animalia dan Plantae. Animalia dan Plantae. 1866 1866 Ernst Heinrich Haeckel Ernst Heinrich Haeckel mengusulkan 3 mengusulkan 3

domain yaitu hewan, tumbuhan dan protistadomain yaitu hewan, tumbuhan dan protista1969 1969 Robert WhittakerRobert Whittaker mengusulkan 5 kingdom, mengusulkan 5 kingdom,

Monera (Prokaryote), Protista, Fungi, Monera (Prokaryote), Protista, Fungi, Plantae, Plantae, AnimaliaAnimalia1978 1978 Carl WoeseCarl Woese menyampaikan 3 kingdom yaitu menyampaikan 3 kingdom yaitu

Eucarya, Eubacteria dan Archaea : dasar Eucarya, Eubacteria dan Archaea : dasar filogeni filogeni

1. Komposisi dinding sel, 2. lipid membran, 1. Komposisi dinding sel, 2. lipid membran,

3. sequens RNA, 4. sintesa protein, 5. 3. sequens RNA, 4. sintesa protein, 5. Sensitivitas Sensitivitas terhadap antibiotik.terhadap antibiotik.

The Three-Domain SystemThe Three-Domain System

Infeksi Corynebacterium acne, koloni yang tumbuh dari kulit berjerawat(kanan atas), gambaran histologis (kiri)

Interaksi bakteri-tumbuhan, infeksiAgrobacterium tumefaciens (kiri),pembentukan bintil akar akibat interaksi Rhizobium-tumbuhan(tengah dan kanan).

Koloni mikroba dari tanah pada perakarantumbuhan yang berbeda

CENDAWAN/FUNGICENDAWAN/FUNGI CendawanCendawan : organisma berfilamen, non- : organisma berfilamen, non-

fotosintetik, merupakan organisma fotosintetik, merupakan organisma heterotrofik, eukaryotik. Struktur satuan heterotrofik, eukaryotik. Struktur satuan selulernya berupa selulernya berupa hifahifa yang merupakan yang merupakan bentukan seperti benang tubular, tunggal.bentukan seperti benang tubular, tunggal.

Dinding sel cendawan tersusun oleh khitin Dinding sel cendawan tersusun oleh khitin mikrofibril semikristalin yang terpadu mikrofibril semikristalin yang terpadu dengan mathriks amorf dengan mathriks amorf -glukan, mungkin -glukan, mungkin juga protein juga protein

Secara umum talus cendawan terdiri dari Secara umum talus cendawan terdiri dari 2 bagian yaitu miselium dan spora. 2 bagian yaitu miselium dan spora. Sebagaimana diutarakan di atas bahwa Sebagaimana diutarakan di atas bahwa miselium tersusun oleh jalinan hifa. miselium tersusun oleh jalinan hifa.

Terdapat 3 morfologi dasar hifa yaitu: Terdapat 3 morfologi dasar hifa yaitu: hifa aseptat atau hifa aseptat atau senositiksenositik yaitu hifa yaitu hifa

yang tidak memiliki septayang tidak memiliki septa hifa bersepta dengan sel-sel berinti hifa bersepta dengan sel-sel berinti

tunggal dan memiliki pori pada tunggal dan memiliki pori pada septatnya sehingga memungkinkan septatnya sehingga memungkinkan perpindahan sitoplasma maupun perpindahan sitoplasma maupun nukleus dari satu ruang ke ruang nukleus dari satu ruang ke ruang lainnyalainnya

hifa berseptat dengan inti lebih dari hifa berseptat dengan inti lebih dari satu (multi nukleat).satu (multi nukleat).

Cendawan bereproduksi dengan tunas, Cendawan bereproduksi dengan tunas, pembelahan sel atau fragmentasi talus, pembelahan sel atau fragmentasi talus, pembentukan spora seksual dan aseksual, pembentukan spora seksual dan aseksual, dan konyugasi. Berdasarkan perbedaan dan konyugasi. Berdasarkan perbedaan mekanisme reproduksi seksualnya, mekanisme reproduksi seksualnya, cendawan dibagi menjadi tiga fila yaitu cendawan dibagi menjadi tiga fila yaitu Gymnomycota, Mastigomycota yang Gymnomycota, Mastigomycota yang keduanya disebut sebagai cendawan tingkat keduanya disebut sebagai cendawan tingkat rendah, serta Amastigomycota yang rendah, serta Amastigomycota yang keduanya disebut sebagai cendawan tingkat keduanya disebut sebagai cendawan tingkat tinggi. Adapun Amastigomycota terdiri dari 4 tinggi. Adapun Amastigomycota terdiri dari 4 sub-fila yaitu: Zygomycotina, Ascomycotina, sub-fila yaitu: Zygomycotina, Ascomycotina, Basidiomycotina dan Deuteromycotyna. Basidiomycotina dan Deuteromycotyna.

Kerusakan buah strawberry akibat fungi

Infeksi candidiosis pada tenggorokan

Interaksi tumbuhan Rhododendron dengan lichene

Lichene pada permukaan batuan

Lichene pada permukaan batuan

Irisan membujur thallus lichenes, sel berkhlorofil merupakanFicobiont, sedang yang jernih tanpa khlorofil adalah mycobiont