PENGARUH
LINGKUNGAN TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
(Laporan
Praktikum Fisiologi Mikroba)
Disusun Oleh
Lestari
1017021012
JURUSAN
BIOLOGI
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS
LAMPUNG
2013
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Pertumbuhan
merupakan proses bertambahnya ukuran atau substansi atau masa zat suatu
organisme, misalnya kita makhluk makro ini dikatakan tumbuh ketika bertambah
tinggi, bertambah besar atau bertambah berat. Pada organisme bersel satu pertumbuhan
lebih diartikan sebagai pertumbuhan koloni, yaitu pertambahan jumlah koloni,
ukuran koloni yang semakin besar atau subtansi atau massa mikroba dalam koloni
tersebut semakin banyak, pertumbuhan pada mikroba diartikan sebagai pertambahan
jumlah sel mikroba itu sendiri (Igbalali, 2008).
Dalam
pertumbuhannya setiap makhluk hidup membutuhkan nutrisi yang mencukupi serta
kondisi lingkungan yang mendukung demi proses pertumbuhan tersebut, termasuk
juga bakteri. Pertumbuhan bakteri pada umumnya akan dipengaruhi oleh faktor
lingkungan. Pengaruh faktor ini akan memberikan gambaran yang memperlihatkan
peningkatan jumlah sel yang berbeda dan pada akhirnya memberikan gambaran pula
terhadap kurva pertumbuhannya.
Aktifitas
mikroorganisme umumnya sangat dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, antara lain
faktor fisik, misalnya suhu, pH, tekanan osmosis, kandungan oksigen, dan
lain-lain. Faktor kimia, misalnya logam-logam beracun dan zat toksin. Faktor
biologis, misalnya antibiotik, interaksi dengan mikroorganisme lainnya (Hafsah, 2009).
B.
Tujuan
Adapun
tujuan dilakukannya percobaan ini adalah melihat bagaimana pengaruh lingkungan terutama
pngaruh suhu dan pH terhadap pertumbuhan mikroba.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Dalam pertumbuhannya setiap makhluk hidup membutuhkan
nutrisi yang mencukupi serta kondisi lingkungan yang mendukung demi proses
pertumbuhan tersebutt, termasuk juga bakteri. Pertumbuhan bakteri pada umumnya
akan dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Pengaruh faktor ini akan memberikan
gambaran yang memperlihatkan peningkatan jumlah sel yang berbeda dan pada
akhirnya memberikan gambaran pula terhadap kurva pertumbuhannya (Brooks,
dkk., 1994).
Kebutuhan mikroorganisme untuk pertumbuhan dapat
dibedakan menjadi dua kategori, yaitu: kebutuhan fisik dan kebutuhan kimiawi
atau kemis. Aspek-aspek fisik dapat mencakup suhu, pH dan tekanan osmotik.
Sedangkan kebutuhan kemis meliputi air, sumber karbon, nitrogen oksigen,
mineral-mineral dan faktor penumbuh (Dwidjoseputro, 1994).
Beberapa faktor abiotik yang dapat mempengaruhi
pertumbuhan bakteri, antara lain: suhu, kelembapan, cahaya, pH, AW dan nutrisi.
Apabila faktor-faktor abiotik tersebut memenuhi syarat, sehingga optimum untuk
pertumbuhan bakteri, maka bakteri dapat tumbuh dan berkembang biak
Menurut
Filzahazny (2009) , Bakteri
merupakan organisme kosmopolit yang dapat kita jumpai di berbagai tempat dengan
berbagai kondisi di alam ini. Mulai dari padang pasir yang panas, sampai kutub
utara yang beku kita masih dapat menjumpai bakteri. Namun bakteri juga memiliki
batasan suhu tertentu dia bisa tetap bertahan hidup, ada tiga jenis bakteri
berdasarkan tingkat toleransinya terhadap suhu lingkungannya:
1. Mikroorganisme psikrofil yaitu
mikroorganisme yang suka hidup pada suhu yang dingin, dapat tumbuh paling baik
pada suhu optimum dibawah 20oC.
2. Mikroorganisme mesofil, yaitu
mikroorganisme yang dapat hidup secara maksimal pada suhu yang sedang,
mempunyai suhu optimum di antara 20oC sampai 50oC
3. Mikroorganisme termofil, yaitu
mikroorganisme yang tumbuh optimal atau suka pada suhu yang tinggi,
mikroorganisme ini sering tumbuh pada suhu diatas 40oC, bakteri
jenis ini dapat hidup di tempat-tempat yang panas bahkan di sumber-sumber mata
air panas bakteri tipe ini dapat ditemukan, pada tahun 1967 di yellow stone
park ditemukan bakteri yang hidup dalam sumber air panas bersuhu 93-94oC.
Kehidupan
bakteri tidak hanya dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan, akan tetapi juga
mempengaruhi keadaan lingkungan. Bakteri dapat mengubah pH dari medium tempat ia
hidup, perubahan ini disebut perubahan secara kimia. Adapun faktor-faktor
lingkungan dapat dibagi atas faktor-faktor biotik dan faktor-faktor abiotik. Di
mana, faktor-faktor biotik terdiri atas makhluk-makhluk hidup, yaitu mencakup
adanya asosiasi atau kehidupan bersama antara mikroorganisme, dapat dalam
bentuk simbiose, sinergisme, antibiose dan sintropisme. Sedangkan faktor-faktor
abiotik terdiri atas faktor fisika (misal: suhu, atmosfer gas, pH, tekanan
osmotik, kelembaban, sinar gelombang dan pengeringan) serta faktor kimia
(misal: adanya senyawa toksik atau senyawa kimia lainnya (Darkuni, M. N.
2001)
Karena semua proses pertumbuhan bergantung pada reaksi kimiawi dan karena laju reaksi-reaksi ini dipengaruhi oleh temperatur, maka pola pertumbuhan bakteri dapat sangat dipengaruhi oleh temperatur. Temperatur juga mempengaruhi laju pertumbuhan dan jumlah total pertumbuhan organisme. Keragaman temperatur dapat juga mengubah proses-proses metabolik tertentu serta morfologi sel (Pelczar & Chan, 1986).
Medium harus mempunyai pH yang tepat, yaitu tidak terlalu asam atau basa. Kebanyakan bakteri tidak tumbuh dalam kondisi terlalu basa, dengan pengecualian basil kolera (Vibrio cholerae). Pada dasarnya tak satupun yang dapat tumbuh baik pada pH lebih dari 8. Kebanyakan patogen, tumbuh paling baik pada pH netral (pH7) atau pH yang sedikit basa (pH 7,4). Beberapa bakteri tumbuh pada pH 6;tidak jarang dijumpai organisme yang tumbuh baik pada pH 4 atau 5. Sangat jarang suatu organisme dapat bertahan dengan baik pada pH 4; bakteri autotrof tertentu merupakan pengecualian. Karena banyak bakteri menghasilkan produk metabolisme yang bersifat asam atau basa (Volk&Wheeler,1993).
III. PROSEDUR PERCOBAAN
A.
Pengaruh
pH media terhadap pertumbuhan mikroorganisme
1.
Alat
dan bahan
Adapun alat yang digunakan pada praktikum kali adalah
tabung reaksi, cawan petri steril, vortex mixer, kertas pH, pipet volumetric,
lampu spritus, kertas label, kertas tissue, jarum ose, otoklaf, dan incubator
bakteri.
Sedangkan bahan yang digunakan
yaitu alcohol, spritus, aluminium foil, kapas, aquades, biakan murni bakteri,
media Nutrien: agar (NA), KOH/NAOH, dan HCL/H2SO4.
2.
Cara
kerja
Membuat media Ntrien
Agar (NA) kemudian bagilah masing-masing menjadi 4 bagian yang sama bnyak.
Aturlah sehingga media pada labu pertama pHnya 3, labu kedua pH5, labu ketiga
pH7, dan labu keempat pH9 dengan menambahkan KOH atau NAOH untuk menaikan pH
dan HCL atau H2SO4 untuk menurunkan pH. Berilah
masing-masing label pada media labu. Selanjutnya sterilkan dengan otoklaf pada suhu 121˚C
tekanan 2 atm selama 15 menit. Lalu buatlah suspensi bakteri dalam aquades atau larutan garam
fisiologis. Homogenkan dengan vortex mixer.
Siapkan 4 cawan petri steril tuang masing-masing dengan 1 mL suspense
bakteri. Dari 4 cawan berisi suspense bakteri, tuangi dengan media NA masing-masing
dengan pH 3,5,7, dan 9. Ratakan suspense mikroba pada seluruh bagian cawan
dengan menggoyang arah 8, masing-masing 5 kali. Biarkan media tersebut hingga
memadat. Selanjutnya inkubasi terbalik
pada incubator dengan suhu kamar selama 24 jam. Hitunglah koloni mikroorganisme
hasil biakan.
B.
Pengaruh
suhu media terhadap pertumbuhan mikroorganisme
1.
Alat
dan bahan
Alat yang digunakan
pada percobaan kali ini adalah tabung reaksi cawan petri steril, vortex mixer,
pipet volumetric, lampu spritus, kertas label, kertas tissue, jarum ose,
otoklaf, dan incubator bakteri. Sedang bahannya yaitu alcohol, spritus,
aluminium foil, kapas, aquades, biakan murni bakteri, media Nutrien: agar (NA),
KOH/NAOH, dan HCL/H2SO4.
2.
Cara
kerja
Pertama buatlah media
Nutrien Agar (NA), bagilah masing-masing menjadi 4 bagian yang sama banyak.
Berilah masing-masing label. Kemudian sterilkan dengan otoklaf pada suhu 121˚C
tekanan 2 atm selama 15 menit. Lalu buatlah suspensi bakteri dalam aquades atau larutan garam
fisiologis. Homogenkan dengan vortex mixer.
Siapkan 4 cawan petri steril tuang masing-masing dengan 1 mL suspensei
bakteri. Dari 4 cawan berisi suspense bakteri, tuangi dengan media NA. Ratakan
suspense mikroba pada seluruh bagian
cawan dengan menggoyang arah 8, masing-masing 5 kali. Lalu biarkan media
memadat. Selanjutnya inkubasi terbalik pada incubator masing-masing pada suhu
25˚C, 37˚C, 60˚C, dan 4˚C selama 24 jam. Amti dan hitung koloni yang berhasil
dibiakan.
IV.
DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A.
Data
Pengamatan
Tabel
1. Data Pengaruh pH Terhadap Pertumbuhan Bakteri
Jenis isolat
|
Perlakuan (pH)
|
Ulangan
|
Jumlah
|
Rata-rata
|
Jumlah Sel
|
||
I
|
II
|
II
|
|||||
Bacillus
thuringiensis
|
5
|
0,058
|
0,065
|
0,117
|
0,240
|
0,08
|
4,972
|
7
|
0,231
|
0,233
|
0,172
|
0,636
|
0,212
|
7,130
|
|
9
|
0,211
|
0,198
|
0,307
|
0,716
|
0,238
|
7,556
|
|
Tabel
2. Data Pengaruh Suhu Terhadap
Pertumbuhan Bakteri
Jenis isolat
|
Perlakuan (oC)
|
Ulangan
|
Jumlah
|
Rata-rata
|
Log Jumlah Sel
|
||
I
|
II
|
II
|
|||||
Bacillus
thuringiensis
|
25
|
0,847
|
0,710
|
0,750
|
2,307
|
0,769
|
20,783
|
37
|
0,141
|
0,067
|
0,168
|
0,376
|
0,125
|
5,708
|
|
55
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
3,66
|
|
B
. Pembahasan
Dalam praktikum ini
digunakan bakteri Bacillus thuringiensis.
Bakteri ini digunakan sebagai sampel yang diberi perlakuan pertumbuhan pada kondisi
lingkungan tertentu. Yang dimati dalam praktikum
ini ialah pengaruh pH dan juga suhu terhadap pertumbuhannya. Dari hasil
praktikum diperoleh nilai pH yang berbeda untuk tiap sampel, sampel pada
perlakuan pH 5 diperoleh rata-rata nilai pH sebesar 0,08 dan memilki jumlah sel
4,972 . Perlakuan pH 7 diperoleh
rata-rata pH sebesar 0,212 dan log jumlah sel 7,130 sedangkan pada perlakuan pH
9 didapat nilai rata-rata 0,238 dan dengan log
jumlah sel 3,66 . Perbedaan nilai pH ini dapat dipengaruhi oleh beberapa
faktor misalnya, pH media yang membuat adanya perubahan sifat lingkungan
bakteri dan juga pengaruh pH lingkungan saat pengukuran pH.
Pengaruh pH pada pertumbuhan mikroorganisme
yaitu suatu mikroorganisme dapat tumbuh dengan baik pada pH yang tidak terlalu
asam dan tidak terlalu basa. Hanya beberapa jenis bakteri tertentu yang dapat
bertahan dalam suasana asam ataupun basa. Suatu mikroorganisme memerlukan
kondisi lingkungan yang cocok untuk melakukan metabolism.
Setelah dilakukan pengukuran pH kemudian dilanjutkan dengan
pengukuran nilai absorban, untuk pengukurannya digunakan panjang gelombang yang
sama pada tiap sampel , yaitu Ī»= 650 nm. Dari hasil pengukuran
diperoleh nilai rata-rata. Sampel 1 sebesar 0,2386 nm, sampel 2 sebesar 0,212,
dan sampel 3 sebesar 0,212. Dari Hasil
pengamatan menunjukan bahwa bakteri Bacillus
thuringiensis memiliki nilai panjang gelombong maksimum sebesar
0,2386 nm. Penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan untuk mengetahui
ketika absorpsi maksimum sehingga meningkatkan proses absorpsi larutan
terhadapnsinar (Suriawiria, U. 1996)
Tujuan pengukuran absorban ini pada prinsipnya adalah untuk
mencari “nilai sebenarnya” dari suatu parameter kuantitas kimiawi. Nilai
sebenarnya adalah nilai yang mengkarakterisasi suatu kuantitas secara benar dan
didefinisikan pada kondisi tertentu yang eksis pada saat kuantitas tersebut
diukur, beberapa contoh parameter yang dapat ditentukan secara analitik adalah
konsentrasi, pH, temperatur, titik didih, kecepatan reaksi, dan lain lain.
Pengukuran parameter-parameter ini sangat penting, karena data yang diperoleh
nantinya tidak hanya sebagai ukuran angka-angka biasa namun juga baik
kualitatif maupun kuantitatif dengan dapat menunjukkan nilai besaran yang
sebenarnya. Setting nilai absorbansi = 0. Setting nilai transmitansi = 100 %
(Beran, J.A 1996).
Larutan yang akan digunakan
dalam penggunaan spektrofotometer adalah larutan blanko. Larutan blanko
merupakan larutan yang tidak mengandung analat untuk dianalisis (Basset 1994).
Larutan blanko digunakan sebagai kontrol dalam suatu percobaan sebagai nilai
100% transmittans. Kurva standar merupakan standar dari sampel tertentu yang
dapat digunakan sebagai pedoman ataupun acuan untuk sampel tersebut pada
percobaan.
Selain itu temperature juga
mempunyai pengaruh yang besar terhadap pertumbuhan mikroorganisme. Sehingga
untuk melihat bagaimana suhu mempengaruhi pertumbuhan dilakukan beberapa indikator
suhu yang berbeda. Yaitu suhu 25˚C, 37˚C, 60˚C, dan 4˚C selama 24 jam.
Pengaruh temperatur pada petumbuhan mikroorganisme dapat dibedakan atas
tiga golongan yaitu: Mikroorganisme Psikofilik, adalah bakteri yang dapat
bertahan hidup antara temperatur 0˚C sampai 30˚C. Sedangkan temperatur optimumnya
antara 10˚C sampai 20˚C. Mikroorganisme mesofilik adalah bakteri yang dapat bertahan
hidup antara temperatur 50˚C sampai 60˚C. Sedangkan temperatur optimumnya
antara 25˚C sampai 40˚C. Mikroorganisme Termofilik adalah bakteri yang dapat
bertahan hidup antara temperatur 55˚C sampai 65˚C, meskipun bakteri ini juga
dapat berkembang biak pada temperatur yang lebih rendah ataupun lebih tinggi
dengan batas optimumnya antara 40˚C sampai 80˚C (Underwood 1990).
Berdasarkan
hasil percobaan pertumbuhan bakteri pada setiap perlakuan suhu memilki hasil
yang berbeda. Hal ini terlihat dari jumlah bakteri yang dapat tumbuh
pada suhu tertentu. Pada suhu 25˚C diperoleh jumlah rata-rata 0,769 dan log jumlah
sel 20,783. Suhu 37˚C diperoleh jumlah rata-rata 0,125 dan log jumlah sel
5,708. Sedangkan pada suhu 55˚C
tidak didapatkan bakteri yang tumbuh , hal ini disebabkan karena Bacillus thuringiensis termasuk kedalam kelompok mesofil, yaitu
mikroorganisme yang dapat hidup secara maksimal pada suhu yang sedang,
mempunyai suhu optimum di antara 20oC sampai 50oC.
sehingga bakteri ini tidak tumbuh pada media isolasi.
V.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil
pengamatan dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1.
Sampel pada perlakuan
pH 5 diperoleh rata-rata nilai pH sebesar 0,08 dan memilki jumlah sel 4,972 .
Perlakuan pH 7 diperoleh rata-rata pH
sebesar 0,212 dan log jumlah sel 7,130 sedangkan pada perlakuan pH 9 didapat
nilai rata-rata 0,238 dan dengan log
jumlah sel 3,66.
2. Perbedaan nilai pH
ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor misalnya, pH media yang membuat
adanya perubahan sifat lingkungan bakteri dan juga pengaruh pH lingkungan saat
pengukuran pH.
3. Berdasarkan
pengukuran nilai absorban Bacillus
thuringiensis memiliki nilai panjang gelombong maksimum sebesar
0,2386 nm.
4. Penentuan panjang gelombang maksimum
dilakukan untuk mengetahui ketika absorpsi maksimum sehingga meningkatkan
proses absorpsi larutan terhadap sinar.
5. Pada
suhu 25˚C diperoleh jumlah rata-rata 0,769 dan log jumlah sel 20,783. Suhu 37˚C
diperoleh jumlah rata-rata 0,125 dan log jumlah sel 5,708.
6. Suhu menjadi salah
factor utama dari pertumbuhan mikroba, baik suhu optimum maupun minimun tiap
bakteri memiliki habitat yang sangat spesifik.
DAFTAR
PUSTAKA
Beran,J.A.1996.Chemistry
The Laboratory,John Willey & Sons.
Brooks,
dkk., 1994, Mikrobiologi Kedokteran Edisi 2, Penerbit buku Kedokteran
EGC, Jakarta.
Darkuni,
M. N. 2001. Mikrobiologi (Bakteriologi, Virologi, dan Mikologi). Universitas
Negeri Malang. Malang
Dwidjoseputro,
1994, Dasar-Dasar Mikrobiologi, Djambaran, Jakarta.
Underwood,A.L.1990.Analiss
Kimia Kuantitatif Edisi Enam.Erlangga.Jakarta
Pelczar,
M.J. dan Chan, E.C.S. 1986, Dasar-Dasar Mikrobiologi, UI-Press, Jakarta.
Suriawiria,
U. 1996. Mikrobiologi Air dan Dasar-dasar Pengolahan Buangan Secara Biologis.
Penerbit Alumni. Bandung.
Lampiran
Tabel
1. Data Pengamatan Pengaruh pH
(Keasaman) Terhadap Pertumbuhan Mikroba
No
|
Ph (Keasaman)
|
Panjang Gelombang (Ī»)
|
Absorban
|
1
|
9
|
620
|
0,211
|
2
|
9
|
620
|
0,198
|
3
|
9
|
620
|
0,307
|
1
|
7
|
620
|
0,231
|
2
|
7
|
620
|
0,233
|
3
|
7
|
620
|
0,172
|
1
|
5
|
620
|
0,058
|
2
|
5
|
620
|
0,065
|
3
|
5
|
620
|
0,177
|
Tabel
2. Data Pengamatan Pengaruh Suhu Terhadap Pertumbuhan Mikroba
No
|
Suhu (◦C)
|
Panjang Gelombang (Ī»)
|
Absorban
|
1
|
25
|
620
|
0,847
|
2
|
25
|
620
|
0,710
|
3
|
25
|
620
|
0,750
|
1
|
37
|
620
|
0,141
|
2
|
37
|
620
|
0,067
|
3
|
37
|
620
|
0,168
|
1
|
55
|
620
|
-0,003
|
2
|
55
|
620
|
-0,004
|
3
|
55
|
620
|
-0,002
|
Tabel 3. Data
Pengamatan Kontrol
No
|
Jumlah Sel Mikroba
|
Panjang Gelombang (Ī»)
|
Absorban
|
1
|
100
|
620
|
0,015
|
2
|
101
|
620
|
0,028
|
3
|
102
|
620
|
0,041
|
4
|
103
|
620
|
0,019
|
5
|
104
|
620
|
0,030
|
6
|
105
|
620
|
0,045
|
7
|
106
|
620
|
0,013
|
8
|
107
|
620
|
0,043
|
Perhitungan
Tabel 4. Data hubungan jumlah sel dengan absorbansi
620nm
Absorbansi
|
Log Jumlah sel
|
0,043
|
7,176
|
0,013
|
6,176
|
0,045
|
5,176
|
0,030
|
4,176
|
0,019
|
3,176
|
0,041
|
2,176
|
0,028
|
1,176
|
Ketentuan Mcfarland : 1,5 x108 CFU/ml
Persamaan regresi menggunakan metode Least Square
Y = a + bx
Y = jumlah sel
X = nilai absorbansi pada panjang gelombang 620 nm
s
a = Y̅ - bX̅
X
|
Y
|
XY
|
X²
|
0,043
|
7,176
|
0,308
|
1,85 x 10-3
|
0,013
|
6,176
|
0,080
|
1,69 x 10-4
|
0,045
|
5,176
|
0,233
|
2,03 x 10-3
|
0,030
|
4,176
|
0,125
|
9 x 10-4
|
0,019
|
3,176
|
0,060
|
3,61 x 10-4
|
0,041
|
2,176
|
0,089
|
1,68 x 10-3
|
0,028
|
1,176
|
0,033
|
7,84 x 10-4
|
∑X = 0,219
|
∑Y = 29,232
|
∑XY = 0,929
|
∑X² = 7,77 x 10-3
|
̅X = 0,031
|
̅Y= 4,176
|
Diketahui n = 7
Maka :
= 16,35
a = 4,176 – (16,35) (0,031)
= 3,664
Tidak ada komentar:
Posting Komentar