Mari Kita Diskusi... :) Bisa juga buat referensi...

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)

Massofa. 2008. Reproduksi Sel (Online) http://www.massofa.blogspot.com Diakses tanggal 18 Oktober

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)