Pengaruh
Pertumbuhan Mikroba Terhadap Kehidupan Manusia
(Effect of Microbial Growth Of Human Life)
Moch. Agus Krisno,
Rumsiyati,Ismah Kamilatul Isnaini, Reny Widyawati
Progam Studi Pendidikan Biologi
Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Malang
Jl. Tlogomas 246 Malang Telp. 464318
Abstract
Microbes is
known as a living body of micron-sized or small. A large of bacteria found
inside or outside the body such as the ground, air water, etc. Due to the
growth of bacteria. Growth is the increased volume, the size and in the number
of cells. Bacteria generally reproduce asexually (vegetative = not married),
that is by binary fission in which each cell divides into two. Bacterial cell
growth usually follows a specific growth pattern in the form of sigmoid growth
curve. Bacterial growth curve can be separated into four main phases: lag
phase, log phase, stationare phase, a phase of decline. The growth of these
bacteria affect human life, some are beneficial and some are detrimental.
Key word:
Microbial, Growth, Reproduction,
Growth
curve.
Abstraksi
Mikroba
merupakan jasad hidup yang berukuran mikron atau kecil. Banyaknya bakteri yang
terdapat didalam maupun diluar tubuh kita seperti ditanah, udara, air dan
sebagainya disebabkan karena adanya pertumbuhan bakteri. Pertumbuhan merupakan
pertambahan volume, ukuran dan pertambahan jumlah sel. Bakteri secara umum
bereproduksi secara aseksual (vegetatif = tak kawin), yaitu dengan melakukan
pembelahan biner dimana setiap sel membelah menjadi dua. Pertumbuhan sel
bakteri biasanya mengikuti suatu pola pertumbuhan tertentu berupa kurva
pertumbuhan sigmoid. Kurva pertumbuhan bakteri dapat dipisahkan menjadi empat
fase utama yaitu: fase lag, fase log, fase stationare, fase decline.
Pertumbuhan bakteri ini mempengaruhi kehidupan manusia, ada yang menguntungkan
dan ada yang merugikan.
Kata Kunci: Mikroba, Pertumbuhan, Reproduksi, Kurva
pertumbuhan.
PENDAHULUAN
Mikroba adalah jasad hidup yang
berukuran mikron atau kecil. Tanpa kita sadari dalam tubuh manusia terdapat
berjuta-juta bakteri yang akan bersimbiosis mutualisme, simbiosis parasitisme
maupun saprofit. Banyaknya jumlah bakteri yang terdapat didalam maupun diluar
tubuh kita seperti ditanah, udara, air dan sebagainya, hal ini disebabkan
karena adanya pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri.
Umumnya reproduksi bakteri secara
aseksual/vegetatif (tak kawin) dengan cara membelah diri secara biner
melintang. Namun, juga terdapat beberapa bakteri yang melakukan pertukaran
materi secara paraseksual. Pertumbuhan bakteri ini dapat dilihat dari kurva
pertumbuhan bakteri pada tiap fasenya. Pada umumnya masyarakat menganggap
bakteri hanya merugikan manusia tetapi dilihat dari manfaatnya, bakteri
sebenarnya dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu pertama bakteri baik/
menguntungkan contohnya bakteri Escerichia
coli yang berperan dalam proses pembususkan dan sisa makanan dan membentuk
vitamin K dan vitamin B12 yang berada dalam usus besar dan bakteri Rhizobium yang
berperan dalam mengikat nitrogen pada akar tanaman polong-polongan, dan jenis
bakteri kedua adalah bakteri jahat/merugikan contohnya Salmonella thyphosa, bakteri ini merupakan penyebabkan penyakit
tifus, selain bakteri yang dicontohkan masih banyak bakteri lain yang dapat
merugikan maupun menguntungkan bagi manusia dan makhluk hidup lainnya (Anshori.
2011).
Berdasarkan
uraian yang dijelaskan diatas, pada pembahasan artikel ini akan dijelaskan
bagaimana bakteri melakukan pertumbuhan serta pengaruhnya bagi kehidupan
manusia.
Pembelahan Sel
Pertumbuhan
merupakan meningkatnya jumlah kuantitas massa sel dengan cara terbentuknya
sel-sel baru. Terjadinya proses pertumbuhan ini tergantung dari kemampuan sel
dalam membentuk protoplasma baru dari nutrient yang tersedia dilingkungan
(Kapti. 2011).
Sel merupakan unit organisasi terkecil
yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur
dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom
asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi (Dakhlan. 2009).
Semua organisme selular terbagi ke dalam
dua golongan besar berdasarkan arsitektur basal dari selnya, yaitu
organisme eukariotik dan organisme
prokariotik. Organisme eukariotik memiliki organisasi intraselular yang jauh
lebih kompleks, antara lain dengan membran internal, organel yang memiliki
membran tersendiri seperti inti sel dan sitoskeleton yang sangat terstruktur.
Sel eukariotik memiliki beberapa kromosom linear di dalam nuklei, di dalamnya
terdapat sederet molekul DNA yang sangat panjang yang terbagi dalam paket-paket
yang dipisahkan oleh histon dan protein yang lain (Mubarak. 2012).
Sedangkan organisme prokariotik tidak
memiliki inti sel dan mempunyai organisasi internal sel yang relatif lebih
sederhana. Prokariotik terbagi menjadi dua kelompok yang besar, yaitu:
eubakteria yang meliputi hampir seluruh jenis bakteri, dan archaea, kelompok
prokariotik yang sangat mirip dengan bakteri dan berkembang biak di lingkungan
yang ekstrim seperti sumber air panas yang bersifat asam atau air yang
mengandung kadar garam yang sangat tinggi (Kapti. 2011).
Bakteri itu sendiri merupakan organisme
yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup
yang lain dan mampu hidup di darat hingga lautan serta di tempat-tempat yang
ekstrim sekalipun. Bakteri secara umum bereproduksi secara aseksual (vegetatif
= tak kawin), yaitu dengan melakukan pembelahan biner dimana setiap sel membelah
menjadi dua. Namun di sisi lain bakteri juga bereproduksi secara seksual yaitu
dengan melakukan pertukaran materi genetik (rekombinasi gen atau rekombinasi
DNA) dengan bakteri yang lain (Mubarakh. 2012).
Namun dalam artikel ini akan lebih difokuskan
pada reproduksi bakteri secara aseksual, yaitu dengan pembelahan biner. Pada pembelahan biner sel bakteri membelah menjadi dua sel
anakan. Waktu yang dibutuhkan untuk pembelahan biner pada bakteri adalah
20 menit, ada pembelahan biner yang berjalan kurang sempurna. Di awal
pembelahan sel, dinding sel belum terbentuk sempurna dan sel-sel anak tetap
tergabung. Apabila pembelahan biner tetap
berlanjut akan terbentuk suatu rangkaian sel (Yohandi. 2012).
Tabel 1.1 Pembelahan Bakteri Tiap 15
Menit (Yohandi. 2012).
Pada
pembelahan ini, sifat sel anak yang dihasilkan sama dengan sifat sel induknya.
Pembelahan biner mirip mitosis pada sel eukariot. Bedanya, pembelahan biner
pada sel bakteri tidak melibatkan serabut spindle dan kromosom. Pembelahan
Biner dapat dibagi atas tiga fase, yaitu sebagai berikut:
1. Fase pertama, sitoplasma terbelah
oleh sekat yang tumbuh tegak lurus.
2. Fase kedua, tumbuhnya sekat akan
diikuti oleh dinding melintang.
3. Fase ketiga, terpisahnya kedua
sel anak yang identik. Ada bakteri yang segera berpisah dan terlepas sama
sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang tetap bergandengan setelah
pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni.
 |
Gambar 1.1 Pembelahan Biner pada Bakteri (Yohandi.
2012).
Bakteri keadaan normal dapat
mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika pembelahan berlangsung satu
jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel. Tetapi pembelahan bakteri
mempunyai faktor pembatas misalnya kekurangan makanan, suhu tidak sesuai, hasil
eksresi yang meracuni bakteri, dan adanya organisme pemangsa bakteri. Jika hal
ini tidak terjadi, maka bumi akan dipenuhi bakteri (Yohandi. 2012).
Kurva Pembelahan Sel
Bakteri merupakan organisme prokariotik. Pertumbuhan merupakan pertambahan
volume, pertambahan ukuran dan pertambahan jumlah sel. Pertumbuhan sel bakteri
biasanya mengikuti suatu pola pertumbuhan tertentu berupa kurva pertumbuhan
sigmoid. Perubahan kemiringan pada kurva tersebut menunjukkan transisi dari
satu fase perkembangan ke fase lainnya. Nilai logaritmik jumlah sel biasanya
lebih sering dipetakan dari pada nilai aritmatik. Logaritma dengan dasar 2
sering digunakan, karena setiap unit pada ordinat menampilkan suatu kelipatan
dua dari populasi. Kurva pertumbuhan bakteri dapat dipisahkan menjadi empat
fase utama yaitu:
1.
Fase Lag (Fase Lamban atau Adaptasi)
Ketika
bakteri berpindah dari media satu kemedia yang lain akan mengalami fase ini.
Bakteri akan melakukan adaptasi terhadap lingkungan yang baru, lamanya adaptasi
bakteri dipengaruhi oleh beberapa faktor. Pertama, jika medium dan lingkungan
yang baru sama seperti medium dan lingkungan yang sebelumnya dan nutrient yang
diperlukan tercukupi kemungkinan besar bakteri tidak memerlukan waktu lagi untuk
adaptasi, tetapi jika media dan lingkungan tidak terpenuhi, maka bakteri
memerlukan waktu untuk mensintesis enzim-enzim. Faktor yang kedua adalah jumlah
inokulum semakin tinggi, jumlah awal sel aka mempercepat adaptasi.
2.
Fase Log /Pertumbuhan
Eksponensial (Fase Pertumbuhan Cepat)
Pertumbuhan
bakteri pada fase ini berlangsung sangat cepat. Bakteri melakukan pembelahan
dengan gesit atau cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Pertumbuhan
bakteri difase ini dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya termasuk PH,
nutrient, lingkungan sekitar termasuk suhu dan kelembaban udara. Pada fase ini
mikroba membutuhkan energi lebih banyak dari pada fase lainnya. Pada fase ini
kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. Akhir fase log, kecepatan
pertumbuhan populasi menurun dikarenakan Nutrien di dalam medium sudah
berkurang selain itu juga dikarenakan
adanya hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat
suatu pertumbuhan mikroba.
3.
Fase Stationer
(Fase Statis atau Stationary Phase)
Pada
fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan
jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecil karena sel
tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis. Karena kekurangan zat
nutrisi, sel kemungkinan juga mempunyai komposisi yang berbeda dengan sel yang
tumbuh pada fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap keadaan
ekstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan-bahan kimia.
4.
Fase Penurunan
Populasi (Decline)
Pada
fase ini sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa
sebab yaitu nutrien di dalam medium sudah habis, energi cadangan di dalam sel
habis (Hamdiyati. 2012).
Tabel
1.2 Tabel Fase Pertumbuhan Bakteri ( Hamdiyati. 2012).
Fase-fase
tersebut mencerminkan keadaan bakteri dalam kultur pada waktu tertentu. Diantara
setiap fase terdapat suatu periode peralihan dimana waktu dapat berlalu sebelum
semua sel memasuki fase yang baru.
Gambar
1.2 Kurva Pertumbuhan Mikroba (Hamdiyati. 2012)
Pertumbuhan
bakteri dipengaruhi oleh beberapa faktor :
1. Temperatur, umumnya bakteri tumbuh
baik pada suhu antara 25 - 35 derajat C.
2. Kelembaban, lingkungan lembab dan
tingginya kadar air sangat menguntungkan untuk pertumbuhan bakteri.
3. Sinar Matahari, sinar ultraviolet yang
terkandung dalam sinar matahari dapat mematikan bakteri.
4. Zat kimia, antibiotik, logam berat
dan senyawa-senyawa kimia tertentu dapat menghambat bahkan mematikan bakteri
(Massofa. 2008)
Pengaruh Bakteri Terhadap Kehidupan Manusia
Dipendahuluan
telah disinggung beberapa pengaruh bakteri pada kehidupan manusia. Adapun
pengaruhnya yaitu ada yang bersifat menguntungkan dan ada pula yang bersifat
merugikan.
Manfaat/Kegunaan Bakteri Yang Menguntungkan Bagi
Kehidupan
:
1. Membantu
menyuburkan tanah dengan menghasilkan nitrat.
2. Pengurai sisa
makhluk hidup dengan pembusukan.
3. Fermentasi dalam
pembuatan makanan dan minuman.
4. Penghasil obat-obatan seperti antibiotik.
5. Mengurai sampah
untuk menghasilkan energi.
6. Membantu dalam
pembuatan zat-zat kimia (Anshari. 2011).
Selain itu salah satu bakteri yang menguntungkan dalam
bidang pertanian yaitu bakteri Rhizobium
leguminosarum. Bakteri
Rhizobium ini adalah salah satu kelompok bakteri yang memiliki kemampuan sebagai penyedia
hara bagi tanaman (Luqman.
2012).
Bakteri Rhizobium leguminosarum ini
memiliki peranan terhadap pertumbuhan tanaman khususnya
berkaitan dengan masalah ketersediaan nitrogen bagi tanaman inangnya. Pada
tanaman legum, Rhizobium mampu mencukupi 80% kebutuhan nitrogen tanaman legum
dan meningkatkan produksi antara 10% - 25%. Tanggapan tanaman sangat bervariasi
tergantung pada kondisi tanah dan efektivitas populasi asli (Luqman, 2012).
Bila suatu bakteri Rhizobium
leguminosarum ini bersimbiosis dengan tanaman legum, kelompok bakteri ini akan menginfeksi
akar tanaman dan membentuk bintil akar di dalamnya. Akar tanaman tersebut
menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya yang mampu mengikat
nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak
dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit
sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah
tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian, akan terjadi penambahan nitrogen
yang dapat menambah kesuburan tanah (Luqman.
2012).
Didalam bidang industri juga terdapat bakteri yang menguntungkan.
Terutama di dalam bidang industri pangan, terdapat beberapa kelompok bakteri
yang dapat digunakan dalam proses fermentasi dan hal ini telah banyak
diterapkan pada pengolahan berbagi jenis makanan. Bahan pangan yang
telah difermentasi pada umumnya akan memiliki masa simpan yang lebih lama,
selain itu juga dapat meningkatkan atau
bahkan memberikan cita rasa baru dan unik pada makanan tersebut
(Luqman, 2012).
Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroorganisme yang berperan (Luqman.
2012)
|
No.
|
Nama
produk atau makanan
|
Bahan
baku
|
Bakteri
yang berperan
|
|
1.
|
Yoghurt
|
susu
|
Lactobacillus
bulgaricus dan Streptococcus
thermophilus
|
|
2.
|
Mentega
|
susu
|
Streptococcus
lactis
|
|
3.
|
Terasi
|
ikan
|
Lactobacillus sp.
|
|
4.
|
Asinan
buah-buahan
|
buah-buahan
|
Lactobacillus sp.
|
|
5.
|
Sosis
|
daging
|
Pediococcus
cerevisiae
|
|
6.
|
Kefir
|
susu
|
Lactobacillus
bulgaricus dan Streptococcus
lactis
|
Bakteri yang
Merugikan Terhadap Kehidupan Manusia
Tidak semua
jenis bakteri dapat menguntungkan bagi
kehidupan manusia. Beberapa diantaranya ada yang merugikan, baik secara
langsung maupun secara tidak langsung. Bakteri yang menyebabkan penyakit
tuberculosis adalah contoh bakteri yang merugikan manusia secara langsung.
Pipa air ledeng berkarat adalah contoh pengaruh
bakteri yang merugikan manusia secara tidak langsung banyak diantara bakteri
yang menyerang manusia bersifat “oportunitis” artinya, bakteri-bakteri tersebut
secara normal memang berbeda di dalam tubuh manusia namun begitu kondisi tubuh
menurun, bakteri-bakteri tersebut akan
menimbulkan suatu penyakit. Misalnya bakteri Streptococcus pneumoniae bakteri ini hidup di tenggorokan semua
orang sehat. Begitu daya tahan tubuh menurun, misalnya akibat kelelahan,
bakteri tersebut berkembang biak secara cepat. Akibatnya, kita terserang
penyakit tersebut (Anonymous. 2012).
Dampak
Bakteri yang Merugikan Bagi Kehidupan Manusia:
1.
Menyebabkan
penyakit bagi makhluk hidup termasuk manusia (bakteri parasit/patogen).
2.
Membusukkan
makanan yang kita miliki.
3.
Merusak
tanaman dengan serangan penyakit yang merugikan.
4.
Menimbulkan
bau yang tidak sedap hasil aktivitas pembusukan.
5.
Membuat
tubuh manusia kotor dipenuhi bakteri yang mengakibatkan bau badan (Hilwa.
2012).
Ayat Al- qur’an
yang mendukung tentang adanya pertumbuhan mikroba dibumi ini pada surat al-
Baqoroh ayat 164, Allah berfirman:
Artinya: Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya
malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi
manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air
itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu
segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara
langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah)
bagi kaum yang memikirkan.
Ayat diatas menjelaskan bahwa Allah
menciptakan segala sesuatu yang ada dibumi termasuk mikroba, makhluk yang
sangat kecil, makhluk ini dapat
dimanfaatkan oleh manusia untuk kelangsungan hidup manusia dibumi.
Kesimpulan
1.
Umumnya
reproduksi bakteri secara aseksual/vegetatif (tak kawin) dengan cara membelah
diri secara biner melintang. Namun, juga terdapat beberapa bakteri yang
melakukan pertukaran materi secara paraseksual.
2.
Kurva
pertumbuhan bakteri dapat dipisahkan menjadi empat fase utama yaitu Fase Lag (Fase
Lamban atau Adaptasi), Fase Log /Pertumbuhan Eksponensial (Fase Pertumbuhan
Cepat), Fase Stationer (Fase Statis atau Stationary Phase), Fase Penurunan
Populasi (Decline).
3.
Bakteri ada yang bersifat menguntungkan, ada yang
bersifat merugikan. Bakteri yang bersifat menguntungkan manusia dapat dimanfaatkan dalam
berbagai bidang, seperti bidang industri pangan dan pertanian, sedangkan
bakteri yang merugikan dapat menyebabkan berbagai penyakit pada manusia.
Daftar
Pustaka
Anonimous.
2012. Peranan Bakteri dalam Kehidupan
Manusia (Online) http://ddayipartikel.blogspot.com (Diakses
tanggal 2 Januari 2013)
Anshari,
Fitrah. 2011. Perkembangbiakan Bakteri
(Online) http://www.biologinews.blogspot.com (Diakses
tanggal 18 Oktober 2012)
Dakhlan.
2009. Pembelahan Sel Secara Biner (Onlie)
http://www.iptekdakhlan.blogspot.com (Diakses tanggal 17 Oktober 2012)
Hamdiyati,
yanti. 2012. Perkembangan dan
Pengendalian Bakteri (Online) http:// file.upi.edu (Jurnal) Diakses
tanggal 18 Oktober 2012)
Hilwa,
Fairus. 2012. Reproduksi Bakteri (Online)
hhtp://www.ilushahab.blogspot.com (Diakses tanggal
17 Oktober 2012)
Kapti,
Anysa. 2011. Struktur Sel pada Bakteri
dan Cara Perkembangbiakan (Online) http://www.anysa.blogspot.com (Diakses
tanggal 18 Oktober 2012)
Anonymous.
2012. Peranan Bakteri dalam Kehidupan
Manusia (online) http://ddayipartikel.blogspot.com (Diakses
tanggal 3 Januari 2013)
Luqman.
2012. Peranan Mikroba dalam Industri (Online).
http://luqmanmaniabgt.blogspot.com (Diakses tanggal 4 Januari 2013)
Mubarak,
Miftah. 2012. Organisme Prokariotik
(Online) http://www.goestosmart.blogspot.com (Diakses tanggal 18 Oktober 2012)
Yohandi. 2011. Reproduksi Bakteri (Online) http://www.yohandi.blogspot.com (Diakses
tanggal 17 Oktober 2012)
