Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan, baik itu faktor abiotik maupun faktor biotik. Ketika faktor-faktor tersebut berubah maka aktivitas mikroba pun akan ikut berubah sehingga mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroba.
A. Faktor Abiotik
1. Suhu
a. Suhu Pertumbuhan Mikroba
Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu, yaitu suhu minimum (suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup), suhu optimum (suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba), dan suhu maksimum (suhu tertinggi untuk kehidupan mikroba). Oleh karena itu, mikroba psikrofil (kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-300C dengan suhu optimum sekitar 150C), mesofil (kelompok mikroba yang umumnya mempunyai suhu minimum 150C, suhu optimum 25-370C, dan suhu maksimum 45-550C), dan termofil (Kelompok mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi).
b. Pengaruh Suhu Tinggi
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan memberikan beberapa macam reaksi, diantaranya:
· Titik Kematian Thermal, adalah suhu yang dapat mematikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu. Titik Kematian Thermal dipengaruhi oleh waktu, kelembaban, suhu, spora, umur mikroba, pH, dan komposisi medium.
· Waktu Kematian Thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap.
c. Pengaruh Suhu Rendah
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan gangguan metabolisme, akibat-akibatnya adalah:
· Cold shock: penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik.
· Pembekuan (freezing) : rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler.
· Lyofilisasi: proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat
2. Kandungan Air
Mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, ukurannya : aw (water activity) atau kelembaban relatif. Mikroba umumnya tumbuh pada aw = 0,6 - 0,998. Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapat membentuk spora, konidia, atau dapat membentuk kista.
3. Tekanan Osmosis
Tekanan osmosis sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah. Berdasarkan tekanan osmosis yang diperlukan mikroba dapat dikelompokkan menjadi:
a. Mikroba Osmofil, merupakan mikroba yang tumbuh pada kadar gula tinggi, contoh beberapa jenis khamir, mampu tumbuh pada larutan gula dengan konsentrasi lebih dari 65 % wt/wt (aw = 0,94).
b. Mikroba Halodurik, merupakan mikroba yang tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh pada kadar garam tinggi (30%).
c. Mikroba Halofil, merupakan mikroba yang dapat tumbuh pada kadar garam yang tinggi, contoh: bakteri yang termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium.
4. Ion-ion dan Listrik
a. Kadar Ion Hidrogen (pH)
Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7), kecuali jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah. Apabila mikroba ditanam pada media dengan pH 5 maka pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi apabila pH media 8 maka pertumbuhan didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:
· Mikroba Asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0 - 5,0
· Mikroba Mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5 - 8,0
· Mikroba Alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4 - 9,5
b. Buffer
Buffer merupakan campuran garam monobasik dan dibasik, contoh adalah buffer fosfat anorganik dapat mempertahankan pH diatas 7,2. Cara kerja buffer adalah garam dibasik akan mengabsorbsi ion H+ dan garam monobasik akan bereaksi dengan ion OH-
c. Ion-ion lain
Logam berat seperti Hg, Ag, Cu, Au, dan Pb pada kadar rendah dapat bersifat meracuni (toksis) karena mempunyai daya oligodinamik, yaitu daya bunuh logam berat pada kadar renda. Ion-ion lain seperti ion sulfat, tartrat, klorida, nitrat, dan benzoat dapat mengurangi pertumbuhan mikroba tertentu dan sering digunakan dalam pengawetan makanan, senyawa lain misalnya asam benzoat, asam asetat, dan asam sorbat.
d. Listrik
Adanya aliran listrik berakibat terjadinya elektrolisis pada medium pertumbuhan, menghasilkan panas yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba, sel mikroba dalam suspensi akan mengalami elektroforesis, dan menyebabkan terjadinya shock karena tekanan hidrolik listrik. Kematian mikroba akibat shock terutama disebabkan oleh oksidasi. Adanya radikal ion dari ionisasi radiasi dan terbentuknya ion logam dari elektroda juga menyebabkan kematian mikroba.
e. Radiasi
Radiasi menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam protoplasma dan merusak mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis. Cahaya mempunyai pengaruh germisida. Sinar X (0,005-1,0 Ao), sinar ultra violet (4000-2950 Ao), dan sinar radiasi lainnya dapat membunuh mikroba. Apabila tingkat iradiasi yang diterima sel mikroba rendah, maka dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada mikroba.
f. Tegangan Muka
Tegangan muka mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut menyerupai membran yang elastis. Perubahan tegangan muka dinding sel akan mempengaruhi pula permukaan protoplasma, akibatnya mempengaruhi pertumbuhan dan morfologi mikroba. Zat-zat seperti sabun, deterjen, dan zat-zat pembasah (surfaktan) dapat mengurangi tegangan muka cairan/larutan. Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka yang relatif tinggi.
g. Tekanan Hidrostatik
Umumnya tekanan 1 - 400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba, tekanan hidrostatik yang lebih tinggi akan menghambat atau menghentikan pertumbuhan, karena dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim.
h. Getaran
Getaran mekanik dapat merusak dinding sel dan membran sel mikroba, dipakai untuk memperoleh ekstrak sel mikroba dengan cara menggerus sel-sel dengan menggunakan abrasif atau dengan cara pembekuan kemudian dicairkan berulang kali atau dengan getaran suara 100-10.000 kali/detik juga dapat digunakan untuk memecah sel mikroba.
B. Faktor Biotik
1. Interaksi dalam satu populasi mikroba
a. Interaksi positif, dapat meningkatkan kecepatan pertumbuhan dan kepadatan populasi. Disebut juga kooperasi, contoh: pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni.
b. Interaksi negatif, dapat menurunkan kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi, misal: populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas. Disebut juga kompetisi, contoh: interkasi jamur Fusarium dan Verticillium menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracun.
2. Interaksi antar populasi mikroba
Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi maka akan timbul berbagai macam reaksi. Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif ataupun tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lainnya. Interaksi yang terjadi adalah netralisme, komensalisme, sinergisme, mutualisme (simbiosis), kompetisi, amensalisme (antagonisme), parasitisme, dan prdasi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar