Persyaratan Mikroba Psikrofil 9.docx

PERSYARATAN MIKROBA THERMOFIL, MESOFIL, DAN PSIKROFIL SERTA MIKROORGANISME MENURUT KEBUTUHAN OKSIGEN

Disusun Oleh : Kelompok 9 Mikrobiologi Pangan Teori 1. Dinda Aulia 2. Nabila Rahmawati 3. Novia Kusuma wardani

(P23131017008) (P23131017021) (P23131017025)

Program studi D-III Gizi 2/A Dosen Pembimbing : Muntikah, SP, M.Pd.

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah Swt atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga makalah ini dapat selesai dalam waktu yang tepat dan cukup baik walaupun penulis yakin masih ada kekurangan. Tujuan penulisan makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Mikrobiologi Pangan (Teori) yang dibimbing oleh Muntikah, SP, M.Pd. Penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Ibu Muntikah, SP, M.Pd. elaku dosen mata kuliah Mikrobiologi Pangan (Teori), dan para narasumber di setiap objek yang telah memberikan informasi yang bermanfaat, serta teman-teman yang yang tak luput dari pencarian penulis untuk berbagi informasi. Penulis berharap isi dari makalah ini bebas dari kekurangan dan kesalahan, serta dapat bermanfaat bagi yang membaca. Penulis juga mengharapkan saran yang membangun agar makalah ini dapat lebih baik lagi.

Jakarta, 3 Mei 2018

Penulis

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang 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. Seperti makhluk hidup pada umumnya, pertumbuhan mikroba tentunya tidak lepas dari pengaruh lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi itu dapat berupa faktor fisika, faktor kimia, maupun faktor biologi. Namun, pertumbuham mikroba ini tidak hanya dipengaruhi faktor lingkungan, tetapi juga mempengaruhi keadaan lingkungan. Karena ukurannya yang sangat mikroskopis, pertumbuhan mikroba sangat tergantung pada keadaan sekelilingnya (Pelczar dan Chan, 2006). Faktor temperatur merupakan faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi peertumbuhan dan kehidupan mikroba karena enzim yang menjalankan metabolisme sangat peka terhadap temperatur. Berdasarkan temperatur minimum, optimum dan maksimum yang dimiliki mikrobia digolongkan ke dalam tiga kelompok yaitu mikrobia psikrofil, mikrobia mesofil, dan mikrobia termofil (Suharni, 2009).

B. Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan Pertumbuhan mikroorganisme ? 2. Bagaimana syarat pertumbuhan mikroorganisme Psikrofil, Mesofil, dan Thermofil? 3. Apa saja mikroorganisme menurut oksigen?

C. Tujuan

1.Untuk mengetahui yang dimaksud pertumbuhan mikroorganisme. 2. Untuk mengetahui syarat-syarat pertumbuhan mikroorganisme Psikrofil, Mesofil, Thermofil 3. Untuk mengetahui penggolongan mikroba berdasarkan oksigen.

BAB II PEMBAHASAN

A. Pengertian Pertumbuhan Mikroorganisme Pertumbuhan pada mikroorganisme diartikan sebagai penambahan jumlah atau total massa sel yang melebihi inokulum asalnya. Pertumbuhan merupakan suatu proses kehidupan yang irreversible artinya tidak dapat dibalik kejadiannya. Bakteri biasanya melakukan pembiakan secara aseksual atau vegetatif. Pertumbuhan mikroba dalam suatu medium mengalami fase-fase yang berbeda, yang berturut-turut disebut dengan fase lag, fase eksponensial, fase stasioner dan fase kematian. ○ Fase lag adalah fase dimana bakteri beradapatasi dengan lingkungannya dan mulai bertambah sedikit demi sedikit. ○ Fase logaritmik adalah fase dimana pembiakan bakteri berlangsung paling cepat. Jika ingin mengadakan piaraan yang cepat tumbuh, maka bakteri dalam fase ini baik sekali untuk dijadikan inokulum. ○ Fase stationer adalah fase dimana jumlah bakteri yang berkembang biak sama dengan jumlah bakteri yang mengalami kematian. ○ Fase autolisis (kematian) adalah fase dimana jumlah bakteri yang mati semakin banyak, melebihi jumlah bakteri yang berkembang biak. B. Syarat Pertumbuhan Mikroorganisme Psikrofil, Mesofil, Thermofil Untuk pengaruh suhu pada pertumbuhan mikroba sangat penting, pasalnya suhu dapat memengaruhi enzim yang membantu proses metabolisme. Setiap mikroorganisme memiliki suhu optimum sebagai syarat pertumbuhan, berdasarkan suhunya mikroorganisme dibedakan menjadi psikrofil, mesofil dan thermofil.

Tabel penggolongan bakteri menurut suhu: Kelompok

Suhu Minimum

Suhu Optimum

Suhu Maksimum

Psikrofil

0o C.

15o C.

30o C.

Mesofil

15o C.

25 o C– 37o C.

55o C.

Thermofil

40o C.

55o C-60o C.

75o C.

◍ Suhu minimum yaitu suhu yang apabila berada di bawahnya maka pertumbuhan terhenti. ◍ Suhu optimum yaitu suhu dimana pertumbuhan berlangsung paling cepat dan optimum. (Disebut juga suhu inkubasi). ◍ Suhu maksimum yaitu suhu yang apabila berada di atasnya maka pertumbuhan tidak terjadi. Golongan bakteri yang dapat hidup pada batas-batas temperature yang sempit, misalnya Gonococcus yang hanya dapat hidup pada kisaran 30-40oC. Golongan mikroba yang memiliki batas temperatur minimum dan maksimum tidak telalu besar, disebut stenotermik. Tetapi Escherichia coli tumbuh pada kisaran temperatur 8-46oC, sehingga beda (rentang) antara temperatur minimum besar, inilah yang disebut golongan euritermik. 1. Mikroorganisme Psikrofil Mikroba psikrofilik (kryofilik) adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah temperatur antara 0 ˚C sampai 30 ˚C, dengan temperatur optimum 15 ˚C. Kebanyakan golongan ini tumbuh di tempat-tempat dingin, baik di daratan maupun di lautan. Mikroorganisme psikrofilik dapat mengganggu makanan yang disimpan lama di dalam lemari es. Jenis-jenis mikroorganisme psikrofil

a. Psikrofil fakultatif: psikrofil yang masih dapat tumbuh diatas suhu 20 ˚C. b. Psikrofil obligat: psikrofil yang tidak dapat tumbuh diatas suhu 20 ˚C. Contoh mikroorganisme psikrofil : Clostridium Butolinum tipe A, Bacillus Cereus, Clostridium Butolinum tipe E, Streptococcus faecalis, Bacillus Suptilis, Lactobacillus SP, Pseudomonas, Flavobacterium, dan Alcaligenes 2. Mikroorganisme Mesofilik Mikroba Mesofilik adalah golongan mikroba yang mempunyai temperatur optimum pertumbuhan antara 25 ˚C – 37 ˚C minimum 15 ˚C dan maksimum sekitar 55 ˚C. Mesofilik umumnya hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada juga yang dapat hidup dengan baik pada temperatur 40 ˚C atau lebih. Contoh mikroorganisme mesofilik adalah Thyobacillus, Staphylococcus aureus, Thermos aquaticus, Clostridium, Bacillus Substilis. 3. Mikroorganisme Thermofilik Mikroba thermofilik adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah temperatur tinggi, optimum 55 ˚C – 60 ˚C, minimum 40 ˚C sedangkan maksimum 75° C. Golongan ini terutama terdapat di dalam sumber-sumber air panas dan tempat-tempat lain yang bertemperatur lebih tinggi dari 55 ˚C. Jenis-jenis dan Persyaratan Hidup MO Thermofilik a. Aquificae (Aquifx, Hidrogenobakter, dan Desulfobakterium)

Aquificae, bakteri yang termasuk di dalamnya kebanyakan merupakan bakteri thermofilik moderat. Suhu maksimum untuk beberapa spesies mendekati 95 ˚C, yang dikelompokkan dalam hiperthermofilik. Semua kultur yang telah dibiakkan tidak tumbuh pada bahan organik, karena merupakan bakteri autotrof obligat. Hidrogenobakter, mempunyai metabolisme yang serupa dengan aquifex, yaitu dengan siklus trycarboxylic acid (TCA) reduktif.

Desulfobakterium, tumbuh dengan cara kemoautotrof dengan mengoksidasi hidrogen sebagai sumber energi dan mereduksi tiosulfat, atau sulfit menjadi H2S, merupakan bakteri anaerob obligat. b. Deinococcus dan Thermus Deinococci merupakan bakteri mesofilik, tidak termasuk dalam thermofilik karena suhu optimal pertumbuhannya 25-35 ˚C. Mempunyai permukaan berwarna merah muda sampai merah yang merupakan karotenoid. Deinococci merupakan bakteri yang resistan terhadap radiasi sinar gamma. Thermus berbeda dengan Deinococci, merupakan bakteri non-motil aerob, koloninya biasa berwarna merah muda, jingga, atau merah yang merupakan karotenoid. Kondisi optimal untuk pertumbuhan thermus adalah 70-75 ˚C. c. Thermomicrobium Thermomicrobium merupakan bakteri aerob yang tumbuh pada suhu 74 ˚C. Thermomicrobium tumbuh pada media komplek dengan konsentrasi nutrien. Genus Diktioglomus merupakan bakteri anaerob, dengan sel berbentuk lonjong, tumbuh pada sumber air panas dengan rentang suhu pertumbuhannya antara 50-80 ˚C. merupakan bakteri fermentatif yang menggunakan berbagai gula sebagai sumber energi. d. Defferibakter dan Geovibrio Kelompok bakteri yang dikenali mempunyai respirasi aerob dengan aseptor elektron ion logam atau nitrat. Genus thermofilik moderat mempunyai suhu optimal pertumbuhan 50-65 ˚C. Geovibrio, merupakan bakteri vibrioid anaerob yang mempunyai metabolisme serupa dengan Defferibakter. Mengoksidasi asetat dengan ion logam sebagai aseptor elektron. e. Thermodesulfobakteria

Bakteri lonjong pereduksi sulfat, merupakan bakteri heterotrof, menggunakan laktat dan piruvat sebagai sumber energi dan sulfat atau tiosulfat sebagai aseptor elektron. Molekul H2S dibentuk dari metabolisme reduksi sulfat. Asam – asam organik tidak sepenuhnya dioksidasi menjadi asam asetat dan CO2. Bakteri ini banyak terdapat pada sumber air panas dan ladang minyak. f. Thermodesulfovibrio Thermodesulfovibrio, seperti namanya kelompok bakteri ini merupakan bakteri pereduksi sulfat, yang menggunakan sumber karbon organik sebagai sumber energi dan mereduksi sulfat, tiosulfat, dan sulfit, menjadi H2S. Laktat dan piruvat digunakan sebagai sumber energi. Suhu optimal untuk pertumbuhan adalah 65 ˚C. g. Thermotogae dan Thermosipho Merupakan organisme anaerob yang diisolasi dari lingkungan bersuhu tinggi di dasar laut. Thermotogae memfermentasi gula seperti glukosa menjadi laktat, asetat, CO2, dan H2. Thermosipho tumbuh pada media yang lebih kaya seperti yeast ekstrak. h. Nitrospirae kelompok bakteri ini mencakup berbagai jenis bakteri, kebanyakan diantaranya mesofilik, satu-satunya genus yang merupakan thermofilik adalah thermodesulfovibrio. C. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Resistensi Panas (TDT) Thermal Death Time (TDT) TDT adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh sejumlah mikroorganisme pada suhu tertentu. Thermal death point : suhu yang diperlukan untuk membunuh sejumlah mikroorganisme pada waktu tertentu, biasanya 10 menit Temperatur tinggi melebihi temperatur maksimum akan menyebabkan denaturasi protein dan enzim. Hal ini akan menyebabkan terhentinya metabolisme. Dengan nilai temperatur yang melebihi maksimum, mikroba akan mengalami kematian.

Laju kematian termal (Thermal Deat Rate) adalah kecepatan kematian mikroba akibat pemberian temperatur. Hal ini karena tidak semua spesies mati bersam-sama pada suatu temperatur tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik kematian termal antara lain ialah waktu, temperatur, kelembaban, bentuk dan jenis spora, umur mikroba, pH dan komposisi medium. Contoh Waktu Kematian Thermal (TDT/Thermal Death Time) untuk Beberapa Jenis Mikroba Nama Mikroba

Waktu (menit)

Suhu (0C)

Escherichia Coli

20-30

57

Staphylococcus Aureus

19

60

Spora Bacilus Subtilis

20-50

100

Spora Clostridium Botulnum

100-330

100

Resistensi Panas dari MO dan Spora Resistensi terhadap panas ditandai dengan kandungan air yang sangat rendah pada protoplas yang menyebabkan protein dan asam nukleat lebih resisten terhadap denaturasi. Resistensi terhadap panas juga berhubungan dengan konsentrasi kalsium dalam spora dan selama tahap sintesis asam dipikolinat sebagai komponen spora-spesifik. Determinasi Resistensi Panas Dalam menentukan daya tahan panas, suatu spesies perlu diperhatikan syarat-syarat sebagai berikut : ◍ Berapa suhu tinggi

◍ Berapa lama spesies itu berada pada suhu tersebut ◍ Apakah pemanasan bakteri itu dilakukan dalam keadaan kering atau basah. Didalam keadaan basah, maka protein dari bakteri lebih cepat menggumpal dari pada dalam keadaan kering pada suhu yang sama. Berdasarkan hal tersebut, maka sterilisasi barangbarang gelas didalam oven diperlukan temperatur yang lebih tinggi dari pada 1210 C ◍ Beberapa pH dari medium tempat bakteri itu dipanasi, sedikit perubahan pH, menuju asam atau basa sangat berpengaruh terhadap pemanasan, maka buah-buahan yang masak lebih mudah disterilisasi dari pada sayuran atau daging ◍ Sifat-sifat lain dari medium tempat bakteri itu dipanasi. Misalnya, bakteri yang dipanasi dalam air lebih lekas mati dari pada jika pemanasan itu dilakukan dalam buih. Pengaruh Suhu Freezing dan Subfreezing Terhadap Mikroorganisme Umumnya bakteri lebih tahan suhu rendah dari pada suhu tinggi. Pembekuan sebenarnya tidak berpengaruh kepada spora, karena spora sangat sedikit mengandung air. Pembekuan bakteri didalam air lebih cepat membunuh bakteri dari pada kalau pembekuan bakteri itu dilakukan didalam buih; buih tidak membeku sekeras air beku. Pembekuan secara berlahan dalam suhu -160C (es campur garam) lebih efektif dari pada pembekuan secara mendadak di dalam udara beku (-1900C). Juga pembekuan secara terputusputus ternyata lebih efektif dari pada pembekuan secara terus menerus. Apakah mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan gangguan metabolisme, akibatnya adalah : ◍ Cold shock : penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik. ◍ Pebekuan atau freezing : rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler. ◍ Lyofilisasi : proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat.

Konsep Kurva TDT/12 D-Konsep Salah satu tujuan sterilisasi komersial pada makanan adalah untuk mereduksi populasi mikrobia awal sebanyak 12 D. ◍ Proses pemanasan minimal harus mampu mengurangi populasi 1/10-12 – nya. ◍ Bahan pangan asam standar siklus pembunuhan mikrobia 5-7 siklus logaritma. ◍ Bila dianggap bahwa dalam setiap kaleng sebelum diproses rata-rata mengandung satu spora Clostridium botulinum, reduksi 12D artinya pada akhir proses spora yang hidup sebanyak 10-12 D. Mikroorganisme Menurut Oksigen Mikroorganisme memiliki karakteristik sendiri-sendiri di dalam kebutuhannya akan oksigen. Mikroorganisme dalam hal ini digolongkan menjadi : 1. Mikroorganisme yang aerob Taringan (1988:109) menyatakan bahwa mikroorganisme yang aerob ini membutuhkan adanya oksigen untuk metabolismenya. Pada mekanisme respirasi, mikroorganismae dapat menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron atau akseptor hidrogen. Mikroorganisme yang termasuk ke dalam golongan ini hanya dapat hidup apabila oksigen untuk melangsungkan oksidasi biologis. Contoh jenis mikroorganisme aerob a. Nitrococcus Bakteri nitrococcus adalah bakteri yang sering dijumpai di tanah karena perannya dalam menjaga kesuburan tanah, bakteri ini termasuk bakteri nitrit, Amfitrik, memiliki metabolisme berbasis oksigen. b. Nitrosomonas Bakteri nitrosomonas sangat penting dalam proses nitrifikasi untuk memperoduksi ion nitrat yang sangat diperlukan oleh tanaman.

c. Nitrobacter Nitrobacter merupakan bakteri nitrifikasi karena merupakan bakteri yang mengubah nitrit menjadi nitrat. Nitrobacter termasuk famili Nitrobacteraceae. Spesies nitrobacter meliputi Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis,Nitrobacter vulgaris, Nitrobacter alkalicus. Selain itu, nitrobacter juga merupakan sub-kelas dari Proteobacteria. d. Acetobacter Acetobacter xylinum memiliki ciri-ciri antara lain merupakan gram negatif pada kultur yang masih muda, sedangkan pada kultur yang sudah tua merupakan gram positif, bersifat obligat aerobic artinya membutuhkan oksigen untuk bernafas, membentuk batang dalam medium asam, sedangkan dalam medium alkali berbentuk oval, bersifat non mortal dan tidak membentuk spora. 2. Mikroorganisme yang anaerob Mikroorganisme anaerob merupakan mikroorganisme yang tidak dapat tumbuh dalam suasana terdapat O2 atau zat asam karena dalam suasana ini akan terbentuk H2O2 yang bersifat toksik terhadap nya. MO anaerob adalah MO yang tidak memerlukan oksigen bebas untuk memperoleh energinya. Energi diperoleh MO ini dari proses perombakan senyawa organik tanpa menggunakan oksigen. MO anaerob dapat dibagi dalam dua kelompok, yaitu: 

Mikroorganisme anaerob fakultatif Taringan (1988:109) menyatakan bahwa mikroorganisme yang termasuk dalam golongan fakulatif anaerob, dapat menyesuaikkan hidupnya pada lingkungan yang tidak mengandung oksigen. Apabila oksigen terdapat dalam lingkungan hidupnya, maka jasad ini dapat tumbuh dengan memanfaatkan oksigen tersebut sebagai akseptor elekton akhir, akan tetapi jika tidak ada oksigen, jasad ini dapat melangsungkan fermentasi atau respirasi anaerob. Contoh-contoh MO anaerob fakultatif adalah Streptococcus, Aerobacter aerogenes, Escherichia coli, Lactobacillus, Alcaligenesis



Mikroorganisme anaerob obligat Mikroorganisme anaerob obligat adalah mikroorganisme yang tidak membutuhkan

Oksigen dalam hidupnya dan jika ada oksigen MO tersebut akan mati. Contohnya adalah Bacteroides fragi'e, berbentuk batang negatif Gram, banyak terdapat pada infeksi perut dan Fusobacterium nucleatum yang dapat menyebabkan infeksi mulut. Contoh kuman anaerob berspora Clostridium tetani yang menyebabkan penyakit tetanus, Clostridium perfringens (Welcehii) yang menyebabkan gangren gas, Closiridium botolinum yang menyebabkan keracunan makanan. 3. Mikroorganisme yang mikroaerofil Taringan (1988:109) menyatakan bahwa mikroorganisme yang termasuk dalam golongan mikroaerofil, tidak dapat hidup dalam suasana yang aerob ataupun anaerob dengan sempurna, karena oksigen bebas hanya diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit atau hanya kira-kira 20% dalam atsmofir atau kurang dari persentasi oksigen dalam atsmofir. Contoh mikroorganisme ini adalah Borrelia burgdorferi, spesies dari bakteri spirochaete yang memnyebabkan penyakit Lyme (Lyme disease) pada manusia, dan Helicobacter pylori, spesies proteobacteria yang dianggap menyebabkan tukak pada saluran pencernaan (ulkus peptikum) dan beberapa jenis gastritis (peradangan lambung, yang sering dikenal dengan sebutan maag).

BAB III PENUTUP A. Kesimpulan 1. Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan kuantitas konstituen seluler dan struktur organisme yang dapat dinyatakan dengan ukuran, diikuti pertambahan jumlah, pertambahan ukuran sel, pertambahan berat atau massa dan parameter lain. 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri adalah Air, Suplai Nutrisi, Suhu, pH, Ketersediaan Nutrisi, Tekanan Osmosis, Faktor kimia dan Pengaruh Mikroorganisme Sekitarnya. 3. Penggolongan mikroba berdasarkan suhu. a. Psikrofil, yaitu mikroba yang mempunyai kisaran suhu pertumbuhan pada suhu 030o C. b. Mesofil, yaitu mikroba yang mempunyai kisaran suhu pertumbuhan 15°- 55o C. c. Termofil, yaitu mikroba yang suhu optimal pertumbuhannya diatas 40 o - 75° C.

4. TDT adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh sejumlah mikroorganisme pada suhu tertentu. Thermal death point : suhu yang diperlukan untuk membunuh sejumlah mikroorganisme pada waktu tertentu, biasanya 10 menit. B. Saran Dalam mempelajari atau melakukan pemeriksaan dan pencegahan Mikroorganisme kita harus memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme.