9. Makalah Peran Mikroba Dalam Industri.docx

PERAN MIKROBA DALAM INDUSTRI

Anggota Kelompok : 1. Ni Made Sintia Landari

NIM 1613041015

2. Arnetha Sepriyanti Pangaribuan

NIM 1613041035

3. Ni Made Candra Darmayanti

NIM 1613041051

4. I Gusti Ayu Putri Prawitasari

NIM 1613041054

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA 2018

KATA PENGANTAR

Om swastyastu, Puji syukur kami panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya, kami dapat menyelesaikan tugas makalah tentang “Interaksi Mikroba Dengan Hewan”. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah yang diberikan oleh dosen pengampu mata kuliah Bioteknologi. Makalah ini dibuat berdasarkan buku dan juga internet sebagai referensi. Dengan adanya makalah ini diharapkan pembaca mampu memahami materi yang diberikan dalam makalah ini. Sebagai penulis tentu kami membutuhkan saran dan kritikan dari pembaca karena kami menyadari bahwa makalah ini masih memiliki banyak sekali kekurangan dan jauh dari kata sempurna, tentunya agar di masa depan kami dapat memperbaikinya menjadi lebih baik lagi. Demikianlah, semoga dapat bermanfaat bagi kita semua dan mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata. Om Santih, Santih, Santih Om

Singaraja, 20 April 2018

Penyusun

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................1 1.1 Latar Belakang .............................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 1 1.3 Tujuan...........................................................................................................2 BAB II PEMBAHASAN .........................................................................................3 2.1 Pengertian Interaksi Mikroba ........................................................................3 2.2 Interaksi Mikroba Dengan Hewan ................................................................3 BAB III PENUTUP ...............................................................................................12 3.1 Kesimpulan.................................................................................................12 DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................13

iii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme mikroskopik yang sebagian besar berupa satu sel yang terlalu kecil untuk dapat dilihat menggunakan mata telanjang. Mikroba berukuran sekitar seperseribu milimeter (1 mikrometer) atau bahkan kurang, walaupun ada juga yang lebih besar dari 5 mikrometer. Karenanya, mikroba hanya bisa dilihat dengan menggunakan alat bantu berupa mikroskop. Mikrobiologi industri merupakan suatu usaha memanfaatkan mikroba sebagai komponen untuk industri atau mengikutsertakan mikroba dalam proses, yang bertujuan untuk menghasilkan produk bernilai ekonomi dan bermanfaat. Mikrobiologi industri awalnya dimulai dengan proses fermentasi alkohol, seperti pada pembuatan “beer” dan “wine” (minuman dibuat dari buah anggur). Proses mikrobial dikembangkan untuk produksi bahan farmasi seperti antibiotika, produksi makanan tambahan seperti asam amino, serta produksi enzim, dan produksi industri kimia seperti butanol dan asam sitrat (Dwidjoseputro, 1992). Tidak semua mikroorganisme yang ada dapat digunakan dalam industri. Mikroorganisme yang diisolasi dari alam memperlihatkan pertumbuhan sel seperti komponen fisiologi utamanya, sedangkan mikroorganisme industri merupakan organisme yang dipilih secara hati-hati sehingga dapat membuat satu atau banyak produk khusus. Bahkan jika mikroorganisme industri merupakan salah satu yang sudah diisolasi dengan teknik tradisional, mikroorganisme tersebut menjadi organisme yang sangat ‘termodifikasi” sebelum memasuki industri berskala-besar. Penentuan produk industri menggunakan jasa mikroorganisme sangat tergantung dari sifat-sifat mikroorganisme yang dipilih. Mikroorganisme yang dipilih harus memenuhi kriteria-kriteria, antara lain: memiliki sifat-sifat yang stabil, mampu tumbuh pesat, tidak patogenik, memiliki sifat potensial menjamin proses biotransformasi berlangsung sesuai dengan tujuan yang

1

diharapkan. Mikroorganisme yang terpilih ini berupa galur-galur unggul. Sedangkan penentuan media dan bagian pengendali proses lainnya disesuaikan dengan spesifikasi sifat mikroorganisme serta enzim-enzimnya. Berdasarkan latar belakang diatas, dalam makalah ini akan dibahas mengenai mikrobiologi industri yang meliputi mikroorganisme yang berperan dalam mikrobiologi industri, faktor-faktor dan syarat-syarat yang harus dipenuhi serta bagaimana peranan mikroba sebagai penghasil produk dalam bidang industri.

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut dapat diuraikan rumusan masalah sebagai berikut : 1. Apakah syarat – syarat yang harus dipenuhi dalam proses mikrobiologi industri? 2. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi mikroorganisme dalam industri? 3. Mikroorganisme apa saja yang berperan dalam industri? 4. Bagaimana peranan mikroba dalam industri?

1.3 Tujuan Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan dan diharapkan bermanfaat untuk mendapatkan informasi tentang hal-hal berikut: 1. Mengetahui syarat – syarat yang harus dipenuhi dalam proses mikrobiologi industri 2. Mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi mikroorganisme dalam industri 3. Mengetahui mikroorganisme yang berperan dalam industri 4. Mengetahui peranan mikroba dalam industri

2

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Syarat – Syarat yang Harus Dipenuhi Dalam Proses Industri Dari segi perindustrian, mikroba merupakan pabrik zat kimia yang mampu melakukan perubahan yang dikehendaki. Mikroba merombak bahan mentah dan mengubah bahan mentah menjadi suatu produk baru. Beberapa prasyarat yang harus dipenuhi dalam proses mikrobiologi industri, antara lain (Waluyo, 2005) : a. Organisme Organisme yang akan digunakan harus dapat menghasilkan produk dalam jumlah yang cukup banyak. Karakteristik penting yang harus dimiliki mikroorganisme industri yaitu harus tumbuh cepat dan menghasilkan produk yang diharapkan dalam waktu yang relatif singkat, memiliki sifatsifat genetik yang stabil, mampu menghasilkan substansi yang menarik, serta dapat dipelihara dalam periode waktu yang sangat panjang di laboratorium. Mikroba yang digunakan dalam industri adalah kapang, khamir, bakteri, dan virus. b. Medium Substrat yang digunakan oleh organisme untuk membuat produk baru harus murah dan tersedia dalam jumlah yang banyak. Misalnya, limbah yang banyak mengandung nutrisi dari industri persusuan dan industri kertas untuk menghasilkan bahan-bahan yang bernilai tinggi. c. Hasil Fermentasi

industri

dilakukan

dalam

tangki-tangki

yang

besar

kapasitasnya dapat mencapai 200.000 liter. Produk metabolisme mikroba biasanya merupakan campuran heterogen yang terdiri dari sel-sel mikroorganisme dalam jumlah yang sangat banyak, komponen-komponen medium yang tidak terpakai, dan produk-produk metabolisme yang tidak dikehendaki. Karena itu, harus dikembangkan metode-metode yang mudah dilaksanakan dalam skala besar untuk memisahkan dan memurnikan produk akhir yang diinginkan.

3

d. Tidak berbahaya bagi manusia, dan secara ekonomik penting bagi hewan dan tumbuhan e. Bersifat non-patogen dan bebas toksin, atau jika menghasilkan toksin harus cepat di-inaktifkan. f. Mudah

dipindahkan

dari

medium

biakan.

Di

laboratorium,

sel

mikroorganisme pertama kali dipindahkan dengan sentrifugasi, tetapi sentrifugasi bersifat sulit dan mahal untuk industri skala-besar. g. Mikroorganisme lebih disukai jika berukuran besar, karena sel lebih mudah dipindahkan dari biakan dengan penyaringan (dengan bahan penyaring yang relatif murah). Sehingga, fungi, ragi, dan bakteri berfilamen lebih disukai. Bakteri unisel, berukuran kecil sehingga sulit dipisahkan dari biakan cair. 2.2. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Mikroorganisme Dalam Industri Kegiatan mikroba dipengaruhi oleh faktor lingkungannya. Perubahan dilingkungan dapat mengakibatkan terjadinya perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroorganisme. Beberapa golongan mikroorganisme resisten terhadap perubahan lingkungan karena dengan cepat melakukan adaptasi dengan lingkungan. Faktor-faktor lingkungan yang sering mempengaruhi pertumbuhan mikroba antara lain : a. Suhu Suhu merupakan salah satu faktor penting dalam kehidupan mikroba. Beberapa mikroba mampu hidup dalam kisaran suhu yang luas. Terkait dengan suhu pertumbuhan maka dikenal suhu minimum, maksimum dan optimum. Suhu minimum adalah suhu yang paling rendah dimana kegiatan mikroba masih berlangsung. Suhu optimum adalah suhu yang paling baik untuk kehidupan mikroba. Sedangkan suhu maksimum adalah suhu tertinggi yang masih dapat menumbuhkan mikroba tetapi pada tingkat kegiatan fisisologi yang paling rendah. b. Kelembapan Tiap jenis mikroba mempunyai kelembaban optimum tertentu. Pada umumnya khamir dan bakteri membutuhkan kelembapan yang lebih tinggi

4

dibandingkan jamur. Banyak mikroba yang tahan tahan hidup dalam keadaan kering untuk waktu yang lama. Misalnya mikroba yang membentuk spora dan mentuk-bentuk Krista. c. pH Berdasarkan pH yang ada, mikroba dikenal dengan asidofil, neurofil, dan alkalifil. Asidofil adalah mikroba yang dapat tumbuh pada pH antara 2,05,0. Mikroba neutrofil adalah mikroba yang mampu tumbuh pada kisaran pH 5,5-8,0 sedangkan mikroba alkalifil dapat tumbuh pada kisaran pH 8,49,5. Bakteri memerlukan pH 6,5-7,5, khamir memerlukan pH 4,0-4,5, sedangkan jamur mempunyai kisaran pH yang luas. Selain faktor tersebut, mikroba juga melakukan interaksi, sebab di alam jarang dijumpai mikroba yang hidup sebagai biakan murni, tetapi selalu berada dalam asosiasi dengan jasad lain. Interaksi antar mikroba dapat terjadi antara dua mikroba yang sama ukuran selnya (dua sel bakteri, dua sel protozoa) atau antara dua sel yang berbeda ukurannya (sel bakteri dengan sel protozoa). Dua sel yang ukurannya sama memiliki kebutuhan nutrisi yang kurang lebih sama, sebab susunan molekul suatu sel pada umumnya relatif sama. Berbeda halnya jika ukuran sel berbeda, kebutuhan ruang berbeda. Protozoa membutuhkan ruang ribuan kali lebih besar daripada bakteri. Begitu juga dengan kebutuhan nutrisinya. Contohnya interaksi antar Pseudomonas synoyanea dengan Sterptococcus lactis yang menyebabkan terjadinya warna biru pada susu.

2.3. Mikroba yang Berperan dalam Industri Mikroba yang berperan dalam industri, yaitu : a. Bakteri 1. Acetobacter acetii, Bakteri ini penting dalam produksi asam asetat yang mengoksidasi alkohol sehingga menjadi asam asetat. Banyak terdapat pada ragi tapai, yang menyebabkan tapai yang melewati 2 hari fermentasi akan menjadi berasa asam. 2. Acetobacter xylinum, Bakteri ini digunakan dalam pembuatan nata de coco. Acetobacter xylinum mampu mensintesis selulosa dari gula yang

5

dikonsumsi. Nata yang dihasilkan berupa pelikel yang mengambang di permukaan substrat. Bakteri ini juga terdapat produk kombucha yaitu fermentasi dari teh. 3. Bacillus sp., merupakan genus dengan kemampuan yang paling luas. Pada mulanya hanya digunakan untuk menghasilkan enzim amilase. Namun kini berkembang untuk bioinsektisida yang diwakili Bacillus thuringiensis maupun

untuk

penanganan

limbah Bacillus

subtilis danBacillus megaterium. Melalui rekayasa genetika, kini bakteri ini juga digunakan untuk produksi bahan baku plastik ramah lingkungan. 4. Bividobacterium sp., Bakteri ini bersifat anaerob dan digunakan sebagai mikroba probiotik. Produk probiotik dari bakteri ini biasanya berbentuk padat. 5. Lactobacillus sp., Bakteri ini cukup populer karena selain dapat digunakan dalam produksi asam lakat juga berperan dalam fermentasi pangan seperti yogurt, saurkeraut dan juga produk probiotik yang saat ini banyak diminati masyarakat. Probiotik merupakan mikrobia yang dikonsumsi untuk mengatur flora usus. Asam laktat dari bakteri ini dapat dibuat poli asam laktat sebagai bahan baku plastik ramah lingkungan. b. Khamir Khamir ada yang yang bermanfaat dan ada pula yang membahayakan manusia. Khamir banyak dimanfaatkan dalam bidang industri yaitu proses fermentasi pada pembuatan roti, bir, wine, vinegar dan sebagainya. Khamir yang tidak diinginkan adalah yang ada pada makanan dan menyebabkan kerusakan pada saurkraut, jus buah, sirup, molase, madu, jelly, daging dan sebagainya. c. Jamur Jamur yang memiliki peranan yang menguntungkan diantaranya sebagai berikut (Pelczar, 1988): 1. Aspergillus niger. Jamur ini digunakan dalam pembuatan asam sitrat. Asam sitrat merupakan salah satu asam organik yang banyak digunakan

6

dalam bidang industri pangan misalnya pada pembuatan permen dan minuman kemasan. Jamur ini sering mengontaminasi makanan misalnya roti tawar. 2. Rhizopus oryzae. Jamur ini penting pada pembuatan tempe. Aktivitas jamur Rhizopus oryzae menjadikan nutrisi pada tempe siap dikonsumsi manusia. Aktivitas enzim yang dihasilkan menjadikan protein terlarut meningkat. Produk tempe kini juga telah dikembngkan menjadi isoflavon yang penting bagi kesehatan. 3. Neurospora sitophila. Jamur ini merupakan sumber beta karoten pada fermentasi tradisional. Produk oncom yang dikenal di Jawa Barat adalah hasil fermentasi yang dilakukan Neurospora sitophila. Produksi spora untuk sumber beta karoten yang dapat disubstitusikan pada makanan juga telah diteliti. Selain mampu memberikan asupan, beta karoten juga merupakan sumber warna yang cukup menarik. 4. Monascus purpureus. Jamur ini dikalangan mikrobiolog jarang dikenal karena produk yang dihasilkan. Mula pertama jamur ini ditemukan di Jawa namun menjadi produk utama Cina dengan nama angkak. Angkak adalah fermentasi pada beras. Jamur ini menghasilkan pewarna alami yang umumnya digunakan pada masakan Cina. Saat ini telah ditemukan adanya zat aktif pada ngkak yang dapat membantu kesehatan dan telah dikemas dalam bentuk kapsul. 5. Penicillium sp. Jamur ini paling terkenal karena kemampuannya menghasilkan antibiotika yang disebut pensilin. Sejak pertama kali dikenal terus digunakan sampai sekarang. Jamur pengasil antibiotika saat ini telah banyak diketahui sehingga ragam antibiotik pun semakin banyak. Selain itu pembuatan antibiotika, spesies yang lain juga digunakan dalam pembuatan keju khusus.

2.4. Peranan Mikroba dalam Industri A.

7

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan a. Interaksi adalah hubungan yang saling mempengaruhi antara komponen yang satu dengan komponen yang lain dalam suatu ekosistem yang bersifat dinamis. Interaksi antar mikroorganisme yang menempati suatu habitat

yang

sama

akan

memberikan

pengaruh

positif,

saling

menguntungkan dan pengaruh negatif; saling merugikan dan netral; tidak ada pengaruh yang berarti. Interaksi yang “netral” sebenarnya jarang terjadi hanya dapat terjadi dalam keadaan dorman seperti endospora. b. Mikroba dapat bersimbiosis dengan hewan, asosiasi ini mempunyai berbagai fungsi mulai dari digesti nutrien sampai perlindungan. Macam – macam interaksi mikroba dengan hewan antara lain rayap dan flora usus, simbiosis dalam rumen dan simbiosis dalam sinar.

8

9

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro, D. 1992. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama. Pelczar dan chan. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi, Jilid Kedua, Press Jakarta. Waluyo, Lud. 2005. Mikrobiologi Umum. Malang: Universitas Muhammadiyah Malang Prees.

10