Laprak Pengaruh Suhu.docx

PENGARUH SUHU TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI

LAPORAN PRAKTIKUM

Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Mikrobiologi yang Dibina oleh Agung Witjoro, S.Pd, M.Kes

Oleh : Kelompok 3 / Offering A Arief Baskara

(170341615087)

Fikri Syahir Robi

(170341615037)

Inaya Setianai

(170341615028)

Izjaachwatul Diah

(170341615004)

Windhi Agustin Riskikolis

(170341615089)

Witia Ardipeni

(170341615073)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN BIOLOGI MARET 2019

I.

Topik Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan bakteri

II.

Tujuan Adapun tujuan dari praktikum Mikrobiologi dengan topik pengaruh suhu terhadappertumbuhan bakteri adalah sebagai berikut: 1. Untuk mempelajari pengaruh suhu terhadap pertumbuhan bakteri 2. Untuk memnentukan titik kematian termal bakteri

III.

Dasar Teori Pertumbuhan mikroba merupakan penambahan suatu konponen sel suatu mikroba secara konstan dan teratur. Pada mikroba uniseluler (bersel tunggal) pertambahan sel atau pembelahan sel merupakan pertambahan jumlah individu. Pada mikroba multiseluler pembelahan tidak menghasilkan individu baru namun hanya pembentukan jaringan dan bertambah bersarnya suatu mikroba (Suharjono, 2006). Pertumbuhan mikroba dipengaruhi oleh factor lingkungan, perubahan lingkungan dapat menyebabkan berubahan morfologi dan fisiologi dari bakteri. Hal ini dikarenakan mikroba menyediakan nurtisi untuk kultivasinya, juga diperlukan factor lingkungan yang memungkinkan mikroba dapat tumbuh secara optimal. Selain memiliki variasi dalam nutrisi, mikroba juga menunjukkan respon berbeda-beda. Untuk keberhasilan kultivasi suatu mikroba diperlukan kombinasi nutrient yang tepat. (Pelczar & Chan, 1986). Daya tahan mikroba terhadap temperature tidak sama bagi tiap spesies. Ada yang mati pada pemanasan beberapa menit diadalm cairan dengan tempratur 60°C dan ada bebrapa bakteri yang mati pada suhu 100°C. Genus Bacillus dan Clostridium tetap masih hidup setelah dipanasi dengan uap 100°C (Dwijosepitro, 1994). Berdasarkan batas tempratur terhadap kegiatan metabolisme microorganism, mikroorganisme dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu : 1. Bakteri termofilik ( politermik ) bakteri yang dapat berkembang baik pada rentang suhu 55° - 60 ° C 2. Bakteri mesofilik ( mesotermik ) bakteri yang dapat berkembang baik pada rentang suhu 25°-40°C, bakteri yang hidup didalam tubuh manusia merupakan bakteri mesofilik 3. Bakteri psikofilik (oligotermik) , bakteri yang dapat berkembang baik pada rentang suhu 10°-20°C.

Selain pada rentang tersebut tubuh bakteri akan mengalami kerusakan protein dan asam amino. Selain berpengaruh pada laju pertumbuhan, tempratur yang ekstrim akan membunuh bakteri ( Brooks, 2005)

IV. Alat dan Bahan Alat 1. Beaker glass 2. Tabung kultur 3. Termometer 4. Laminar Air Flow (LAF) 5. Water Bath 6. Jarum inokulasi 7. Inkubator Bahan 1. Biakan murni bakteri 2. Medium nutrien cair 3. Medium NA

V.

Prodesur Kerja

disediakan 7 tabung kultur berisi medium nutrien cair, lalu diberi kode A1,A2,A3,A4,A5,A6,dan A7

diinokulasikan 1 ose biakan bakteri yang tersedia ke dalam medium tersebut lalu diinkubasi selama 1x24 jam pada suhu 37°C

disediakan 2 buah lempeng NA lalu dibuat garis dengan menggunakan spidol pada bagian luar dari dasar cawn petri sehingga membentuk 4 kuadran

kemudian diberikan kode A1,A2,A3,A4 pada cawan 4 kuadran pertama dan,A5,A6,A7, A8 pada cawan 4 kuadran kedua

dipanaskan 7 tabung kultur tersebut dengan menggunakan water bath. tabung A1 dipanaskan sampai suhu 40° tabung A2 dipanaskan hingga suhu 50°.

tabung A3 dipanaskan sampai suhu 60° tabung A4 dipanaskan hingga suhu 70

tabung A5 dipanaskan sampai suhu 80° tabung A6 dipanaskan hingga suhu 90 dan tabung A7 dipanaskan hingga suhu 100°

setelah pemanasan, diletakkan tabung kultur pada rak tabung dan dibiarkan pada suhu kamar

diinokulasikan biakan bakteri dalam ketujuh tabung kultur pada permukaan lempeng NA secara zigzag dengan menggunakan jarum inokulasi berkolong sebanyak 1 ose sesuai dengan kode kuadran

kuadran A8 digunakan sebagai kontrol yang tidak diinokulasi dengan bakteri

diamati pertumbuhan bakteri pada tiap kuadran. dicatat ada atau tidaknya pertumbuhan bakteri

VI.

Data Hasil Pengamatan Tabel pengamatan uji metabolism bakteri Nama

Suhu (oC)

Pertumbuhan Bakteri

A1

40 oC

+++

A2

50oC

+++

A3

60oC

+

A4

70oC

++

A5

80oC

++

A6

90oC

+

A7

100oC

-

A8

Kontrol

+++

Keterangan : +++

: Pertumbuhan bakteri sangat banyak

++

: Pertumbuhan bakteri banyak

++

: Pertumbuhan bakteri sedikit

-

: Tidak ada

VII. Analisis Data Praktikum

ini

berujuan

untuk

mempelajari

pengaruh

suhu

terhadap

pertumbuhan bakteri dan menentukan titik kematian termal bakteri. Bakteri diinokulasikan ke dalam medium kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 1x24 jam. Tabung kultur A1 dipanaskan pada suhu 40oC, tabung kultur A2 dipanaskan pada suhu 50oC, tabung kultur

A3 dipanaskan pada suhu 60oC, tabung kultur

A4

dipanaskan pada suhu 70oC, tabung kultur A5 dipanaskan pada suhu 80oC, tabung kultur A6 dipanaskan pada suhu 90oC, dan tabung kultur A7 dipanaskan pada suhu 100oC.

Bakteri pada tabung kultur yang sudah dingin diinokulasikan pada medium lempeng NA kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 1x24 jam. Pertumbuhan bakteri A1 sangat banyak. Pertumbuhan bakteri A2 sangat banyak. Pertumbuhan bakteri A3 sedikit. Pertumbuhan bakteri A4 banyak. Pertumbuhan bakteri A5 banyak. Pertumbuhan bakteri A6 sedikit. Pertumbuhan bakteri A8 sangat banyak. Pertumbuhan bakteri paling banyak, yaitu A1 pada suhu 40oC, A2 pada suhu 50oC, dan A8 sebagai kontrol sedangkan pertumbuhan bakteri yang sedikit, yaitu A7 pada suhu 100oC

VIII. Pembahasan Pertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu faktor nutrisi dan kondisi lingkungan. Menurut Tarigan (1988) kondisi lingkungan akan memberikan gambaran yang menunjukkan peningkatan jumlah sel berbeda dan pada akhirnya akan memberikan gambaran terhadap kurva pertumbuhannya. Salah satu faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan bakteri adalah suhu. Suhu merupakan salah satu faktor utama yang sangat memengaruhi pertumbuhan mikroorganisme, karena suhu akan mempengaruhi kinerja enzim dan metabolisme bakteri. Bakteri memiliki daya tahan terhadap temperatur (suhu) yang berebda-beda tergantung pada jenis dan spesiesnya. Perlakuan yang dilakukan pada praktikum ini adalah dengan diberikannya perbedaan suhu (40oC-100oC) di tabung kultur bakteri. Tujuan dilakukannya perlakuan tersebut untuk mengetahui pengaruh abiotik yang terfokus pada suhu terhadap pertumbuhan bakteri sertta untuk mengetahui titik kematian termal bakteri (thermal death point). Titik kematian bakteri merupakan batas temperatur minimum yang dapat membunuh bakteri yang berada di dalam standar medium selama 10 menit (Dwidjoseputro, 1984). Ketahanan bakteri terhadap suhu berbeda-beda hal tersebut bergantung pada jenis dan spesisenya. Bakteri dapat digolongkan menjadi tiga macam berdasarkan ketahanan suhunya yaitu bakteri psikrofil, mesofil, termofil. Bakteri psikrofil merupakan bakteri yang mampu hidup pada suhu rendah, bakteri mesofil merupakan bakteri yang mampu hidup pada suhu sedang, dan bakteri termofil merupakan bakteri yang mampu hidup pada suhu tinggi (Suharni, 2008). Bakteri memiliki batas temperatur untuk melangsungkan hidupnya dan bakteri memiliki temperatur optimum untuk tumbuh dengan baik. Menurut Dwijoseputro (1994) berdasarkan

batas

temperaturnya , bakteri dapat digolongkan menjadi: 1. Bakteri psikofilik (oligotermik) yaitu bakteri yang dapat hidup antara 0 oC-30oC, temperature optimumnya 10oC-20oC.

2. Bakteri mesofilik (mesotermik) yaitu bakteri yang dapat hidup dengan baik antara 50 oC-60 oC, temperature optimumnya 25oC-40oC. 3. Bakteri termofilik (politermik) yaitu bakteri yang tumbuh baik sekali pada temperature 55oC-60oC. Dari hasil pengamatan yang diperoleh menunjukkan bahwa bakteri yang diuji mampu hidup dengan rentang suhu 40oC-90oC karena pada suhu 90oC masih terdapat koloni bakteri yang masih hidup sedangkan pada suhu 100 oC sudah tidak ada koloni bakteri yang tampak atau mati, lalu petumbuhan bakteri uji yang optimum ada pada rentang suhu 40oC-50oC dengan indikasi pertumbuhan koloni bakteri yang banyak. Apabila dibandingkan dengan perlakuan kontrol jumlah koloni pada rentang suhu 40oC-50oC dengan perlakuan kontrol menunjukkan hasil yang sama, jadi dapat dikatakan bahwa pada rentang suhu 40oC-50oC merupakan pertumbuhan bakteri yang optimal. Dari hasil tersebut, bakteri yang telah diamati termasuk ke dalam jenis bakteri mesofilik. Bakteri mesofilik ini hidup pada suhu sedang dengan rentangan antara 50oC60oC dan tumbuh optimum pada rentang 25oC-40oC (Dwijoseputro, 1994). Karakteristik dari bakteri ditentukan oleh sifat biokimia dan fisiologisnya. Pada bakteri mesofilik asam nukleat dan makromolekul seperti protein akan tetap aktif untuk melakukan metabolisme apabila berada pada suhu yang sedang. Hal tersebut tidak terelpas dari mekanisme kinerja enzim. Enzim apabila terkena suhu rendah maka enzim tidak bekerja, sedangkan jika terkena suhu tinggi maka enzim akan rusak. Enzim bekerja dengan baik pada suhu optimal. Aktivitas enzim juga akan meningkat dengan meningkatnya suhu sampai mencapai suhu optimumnya, tetapi setelah melewati suhu optimumnya aktivitas enzim akan menurun (Rudiger dkk., 1994). Pada suhu datas 90 o

C bakteri tepatnya 100 oC yang merupakan titik termal kematian bakteri atau

temperatur minimum yang dapat membunuh

bakteri. bakteri tersebut tidak dapat

tumbuh atau mati dikarenakan metabolisme enzim yang terdenaturasi sehingga tidak berkerja yang mengakibatkan kematian pada koloni bakteri. Pada suhu yang ekstrim protein, asam nukleat, dan komponen-komponen sel lainnya mengalami kerusakan yang permanen sehingga bakteri mengalami kematian (Brooks dkk., 2005). Sedangkan rentang suhu 40oC-90oC bakteri masih bisa hidup dikarenakan metabolisme selnya mampu untuk tetap bekerja salah satunya kinerja enzim, lalu pada rentang suhu 40oC50oC merupakan pertumbuhan optimal dari koloni bakteri karena suhu terebut merupakan suhu optimum bagi metabolisme selnya. Dari perlakuan dengan berbagai macam suhu terhadap bakteri, maka dapat diketahui titik kematian thermal bakteri. Dengan demikian bakteri isolat memiliki titik

minimum, titik optimum, titik maksimum dan titik ekstrim maksimum. Namun, dalam pengamatan pengaruh suhu terhadap pertumbuhan bakteri ini tidak dapat ditentukannya titik minimum pertumbuhannya hal tersebut dikarenakan perlakuan suhu rendah tidah dilakukan dari suhu 0 oC

Jumlah koloni

Pertumbuhan Bakteri 4

3 2 1 0 40

50

60

70

Temperatur

80

90

100

(oC)

Titik minimum pertumbuhan bakteri tidak diketahui karena tidak adanya perlakuan pada suhu dibawah 40°C. Kemudian titik optimum dari pertumbuhan bakteri terdapat pada suhu 40°C dan 50°C merupakan fase dimana bakteri memasuki fase eksponensial karena mengalami kecocokan lingkungan sehingga pertumbuhan koloni yang banyak. Sedangkan pada suhu 60°C koloni bakteri mengalami penurunan jumlah bakteri yang signifikan yang mungkin disebabkan karena adanya kesalahan dalam proses perlakuan yang dilakukan. Sementara pada suhu 70°C-80°C merupakan titik maksimum dimana bakteri hidup namun jumlahnya tidak sebanyak pada titik optimum. Pada suhu 90°C merupakan suhu batas hidup bakteri atau titik ekstrim maksimum diamana bakteri masih bisa bertahan hidup dengan jumlah koloni bakteri yang sangat sedikit. Pada suhu diatas 90°C tepatnya 100°C merupakan titik kematian termal bakteri dimana bakteri tidak bisa hidup sehingga tidak ada sedikitpun koloni bakteri yang tampak.

IX.

Diskusi 1. Jelaskan pengaruh ketujuh macam suhu tersebut dalam percobaan ini terhadap pertumbuhan bakteri! Jawab: Pengaruh ketujuh suhu ini terlihat pada saat bakteri sudah di inokulasikan pada medium lempeng NA. Pada suhu 40ºC-80ºC, bakteri masih bisa tubuh dengan baik, akan tetapi pada suhu 90ºC pertubuhan bakteri mulai berkurang dan tidak tumbuh pada suhu 100ºC. Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu 100ºC merupakan titik kematian termal. Dan pada saat suhu mencapai 100ºC bakteri tidak bisa tumbuh lagi.

2. Suhu berapakah yang merupakan titik kematian termal bakteri-bakteri yang digunakan dalam percobaan ini? Jawab: Titik kematian termal bakteri-bakteri yang digunakan dalam percobaan ini yakni pada suhu 1000C. 3. Jelaskan mekanisme kematian bakteri akibat perlakuan dengan suhu tinggi? Jawab: Mekanisme kerusakan bakteri oleh suhu tinggi, Panas yang tinggi menyebabkan perubahan fungsi senyawa-senyawa selluler yang menyebabkan perubahan struktur protein, yaitu denaturasi protein. Selain itu juga akan menyebabkan inaktivasi enzim sehingga akan mengganggu sistem metabolisme dalam sel bahkan kematian sel tesebut akibat pemanasan. Kerusakan membran sel akan menyebabkan pembebasan fraksi lipid membran sehingga membran sel akan kehilangan sifat selektifnya dan kerusakan DNA. Temperatur yang tinggi yang melebihi temperatur maksimaum akan menyebabkan denaturasi protein dan enzim yang mengakibatkan terhentinya proses metabolisme mikrobia. Inaktivasi bakteri oleh panas tidak dapat digambarkan dalam peristiwa biokimia sederhana. Meskipun efek letal panas lembab suatu temperatur tertentu biasanya dihubungkan dengan denaturasi dan koagulasi protein, pola kerusakan oleh panas

tersebut

cukup

kompleks,

dan

secara

tidak

diragukan

koagulasi

menyembunyikan suatu perubahan kecil yang menginduksi sel sebelum koagulasi menjadi nyata. Peristiwa yang mematikan terutama produksi rantai-tunggal (terlepasnya rantai) DNA. Hilangnya viabilitas (kelangsungan hidup) sel oleh panas sedang, dapat dihubungkan dengan pelepasan rantai DNA tersebut. Kerusakan DNA terlihat bersifat enzimatik, sebagai akibat dari aktivasi nuklease. Kemampuan sel untuk memperbaiki kerusakan dan memperoleh viabilitasnya bergantung pada tempat fisiologik dan susunan genetik organisme. Panas juga dapat menghilangkan kekuatan fungsional membran, membocorkan molekul kecil dan 260 nm pengabsorbsi materi. Materi tersebut berasal dari degradasi ribosom oleh ribonuklease yang teraktivasi karena perlakuan panas. Dari keadaan tersebut, dapat dilihat adanya hubungan antara degradasi RNA ribosomal dengan hilangnya viabilitas sel karena temperatur tinggi. Mekanisme kerusakan mikroorganisme oleh panas kering berbeda dengan kerusakan oleh panas lembab. Efek letal panas kering, atau desikasi (pengawetan melalui pengeringan) secara umum, biasanya karena denaturasi protein, kerusakan oksidatif, dan efek toksik dari meningkatnya elektrolit. Dalam keadaan tidak ada air,

terjadi pengurangan sejumlah grup polar pada rantai peptida, dan banyak energi dibutuhkan untuk melepaskan molekul tersebut.

X. Kesimpulan Berdasarkan data hasil pengamatan metabolisme dan hasil pembahasan mengenai hidrolisis amilun, protein dan lemak dapat disimpulkan : 1. Perbedaan suhu dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri, ditandai dengan perbedaan pertumbuhan bakteri pada masing- masing suhu 2. Titik kematian termal bakteri pada suhu 100 oC, ditandai pada suhu tersebut bakteri tidak dapat tumbuh

DAFTAR RUJUKAN

Brooks, dkk.1994. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 2. Jakarta: Penerbit buku Kedokteran EGC. Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G. 2002. Biologi. Alih bahasa lestari, R. et al. safitri, A., Simarmata, L., Hardani, H.W. (eds). Erlangga, Jakarta. Darkuni, Noviar. 2001. Mikrobiologi. Malang: Universitas Negeri Malang. Dwidjoseputro, D. 1984. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan. Dwidjoseputro. 1994. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan Dwijoseputro. 1984. Dasar-dasar Mikrobiologi. Malang : Penerbit Djambatan Rudiger, A, A Sunna, And G. Antranikian. 1994. Enzymes From Extreme Thermophilic And Hyperthermophilic Archea And Bacteria Carbohydrases, Handbook Of Enzyme Catalysis in Organic Synthesis. Weinhem: VCH Verlagsge sellsc hafft . Suharni, T., T , dkk. 2008. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta: Penerbit Universitas Atma Jaya. Tarigan, J. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta: Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Gambar 1. Pertumbuhan bakteri pada suhu 0100⸰

Gambar 2. Pertumbuhan bakteri pada suhu 80⸰, 90⸰, 100⸰, dan kontrol

Gambar 3. Pertumbuhan bakteri pada suhu 40⸰, 50⸰, 60⸰, dan 70⸰