MAKALAH MIKRO_Pertumbuhan Dan Pengendalian Mikroorganisme

PERTUMBUHAN DAN PENGENDALIAN MIKROORGANISME

1. PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

A. DEFINISI PERTUMBUHAN MIKOORGANISME

Pertumbuhan dapat didefinisikan sebagai pertambahan secara teratur semua

komponen di dalam sel hidup. Pada organisme multiseluler, pertumbuhan adalah

peningkatan jumlah sel perorganisme, dimana ukuran sel juga menjadi lebih besar. Pada

organisme uniseluler yang disebut pertumbuhan adalah pertambahan jumlah

sel, yang berarti juga pertambahan jumlah organisme. Umur suatu sel ditentukan setelah

pembelahan sel selesai.

Sedangkan umum kultur ditentukan dari waktu atau lamanya inkubasi. Ukuran sel

tergantung dari kecepatan pertumbuhan. Semakin baik zat nutrisi di dalam substratnya

mengakibatkan pertumbuhan sel semakin cepat.

B. SYARAT-SYARAT PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

Mikroorganisme untuk pertumbuhannya memerlukan nutrisi dan faktor

lingkungan untuk kelangsungan hidupnya. Mikroorganisme memerlukan komponen-komponen

tertentu untuk pertumbuhannya, yaitu :

1. Energi, mikroorganisme dapat dibedakan menjadi 2 kelompok berdasarkan

kebutuhan energinya, yaitu : mikroorganisme fototrof dan kemotrof.

Mikroorganisme fototrof menggunakan cahaya matahari sebagai sumber

energinya, sedangkan mikroorganisme kemotrof sumber energi berasal dari

oksidasi senyawa organik seperti glukosa atau senyawa anorganik seperti

H2S atau NaNO2.

2. Sumber karbon, berdasarkan kebutuhan karbonnya mikroorganisme dapat

dibedakan menjadi 2 kelompok, yaitu : mikroorganisme autotrof dan heterotrof.

Mikroorganisme autotrof adalah mikroorganisme yang menggunakan karbon

anorganik (CO2) sebagai sumber karbonnya, sedangkan mikroorganisme

heterotrof memerlukan sumber karbon organik, misalnya glukosa.

3. Sumber nitrogen, mikroorganisme mengambil sumber N dalam bentuk gas

nitrogen, amonium, garam nitrat atau berupa N dari senyawa organik (mis. asam

amino).

4. Elemen non metal, terutama sulfur dan fosfor.

Pertumbuhan dan Pengendalian Mikroorganisme Page 1

5. Elemen metal, terdiri dari Ca2+, Zn 2+, Na, Cu2+, Mn2+ ,Mg2+, Fe2+, Fe2+ dalam

bentuk garam-garam anorganik. Ion-ion ini berperan penting dalam osmoregulasi,

mengatur aktivitas enzim, dan transfer elektron.

6. Vitamin, penting dalam pertumbuhan sel dan diperlukan dalam jumlah sedikit.

Juga berperan sebagai koenzim.

7. Air, semua sel memerlukan air dalam mediumnya sebagai pelarut, sehingga nutrien dengan

berat molekul rendah dapat melewati membran sel.

Medium pertumbuhan mikroorganisme, harus memenuhi persyaratan sebagai

berikut :

1. Mengandung semua unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan

mikoorganisme.

2. Mempunyai tekanan osmosa, tegangan permukaan, dan pH yang sesuai dengan

kebutuhan mikroba.

3. Media harus dalam keadaan steril, artinya sebelum ditanami mikroorganisme

yang diinginkan, tidak ditumbuhi oleh mikroba lain yang tidak diharapkan.

C. BENTUK, SUSUNAN, DAN SIFAT MEDIA

Bentuk, susunan, dan sifat media ditentukan oleh senyawa penyusun media,

persentase campuran, dan tujuan penggunaan.

1. Bentuk Media

Ditentukan oleh ada tidaknya penambahan zat pemadat seperti agar-agar,

gelatin , maka dikenal 3 bentuk media, yaitu media padat, media semi padat

(semisolid), dan media cair.

a. Media padat, memerlukan 12-15 g agar-agar untuk 1000 ml media. Media

padat digunakan untuk menumbuhkan bakteri, ragi, dan jamur.

b. Media cair, bila ke dalam medium tidak ditambahkan bahan pemadat.

Digunakan untuk membiakkan alga, bakteri, dan ragi.

c. Media semipadat, penambahan zat pemadat hanya 50 % atau kurang dari

yang seharusnya. Untuk menumbuhkan mikroba yang memerlukan

sedikit air dan hidup anaerobik atau fakultatif.


2. Susunan Media

Susunan media dapat berbentuk :

a. Media alami, adalah media yang disusun oleh bahan-bahan alami seperti

kentang, nasi, telur, daging, roti, dan sebagainya. Kentang, roti dan nasi biasanya digunakan

untuk menumbuhkan kapang, sedangkan telur untuk

menumbuhkan virus.

b. Media sintetis, adalah media yang disusun oleh senyawa kimia, misalnya

Czapek Dox Agar (jamur), Nitrogen free manitol broth (Azotobacter).

c. Media semisintetis, yaitu media yang tersusun oleh campuran bahan

alami dan bahan sintetis, misalnya KNA, PDA, touge agar, dan sebagainya.

3. Sifat Media

Penggunaan media bukan hanya untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan

mikroba, tetapi juga untuk tujuan-tujuan lain, misalnya untuk isolasi, seleksi,

diferensiasi dan sebagainya. Berdasarkan sifatnya, media dapat dibedakan menjadi :

a. Media umum, adalah media yang dapat digunakan untuk menumbuhkan

satu atau lebih kelompok mikroba secara umum, seperti KNA dan PDA.

b. Media pengaya, kalau media tersebut digunakan untuk memberi

kesempatan terhadap suatu jenis/kelompok mikroba untuk tumbuh dan

berkembang lebih cepat dari yang lainnya yang bersama-sama dalam

suatu sampel. Misalnya pada media kaldu selenit/kaldu tetrationat dalam

waktu 18-22 jam mikroba lain akan terhambat/terhenti pertumbuhannya

sedangkan Salmonellla akan tetap tumbuh.

c. Media selektif, adalah media yang hanya dapat ditumbuhi oleh satu atau

lebih mikroorganisme tertentu, tetapi akan menghambat/mematikan jenis

lainnya. Misalnya media SS agar untuk Salmonella dan Shigella, media

EMB agar untuk Coliform.

d. Media diferensial, yaitu media yang digunakan untuk menumbuhkan

mikroba tertentu serta penentuan sifat-sifatnya. Misalnya media EMB

agar untuk Coliform, media agar darah untuk menumbuhkan bakteri

hemolitik.


e. Media penguji, yaitu media yang digunakan untuk pengujian senyawa

atau benda-benda tertentu dengan bantuan mikroba.

D. TEKNIK PEWARNAAN DAN PENGAMATAN MIKROORGANISME

Tidak semua mikroorganisme mempunyai zat warna. Mikroorganisme yang

tidak berwarna dapat ditembus cahaya, sehingga sukar diamati. Oleh karena itu

diperlukan pewarnaan. Tujuan pewarnaan terhadap mikroorganisme ialah untuk :

1. Mempermudah melihat bentuk jasad, baik bakteri, ragi, maupun fungi.

2. Memperjelas ukuran dan bentuk jasad.

3. Melihat struktur luar dan kalau memungkinkan struktur dalam jasad.

4. Melihat reaksi jasad terhadap pewarna yang diberikan sehingga sifat-sifat

fisik dan kimia dapat diketahui.

Langkah-langkah utama teknik pewarnaan :

1. Pembuatan olesan bakteri, olesan bakteri tidak boleh terlalu tebal atau tipis.

2. Fiksasi, dapat dilakukan secara pemanasan atau dengan aplikasi bahan kimia

seperti sabun, formalin, fenol.

3. Aplikasi zat warna : tunggal, atau lebih dari 1 zat warna

Teknik pewarnaan bakteri, dapat dibedakan menjadi :

1. Pewarnaan Sederhana (1 zat warna)untuk melihat bentuk dan susunan sel.

2. Pewarnaan Diferensial (lebih dari 1 zat warna) untuk melihat bentuk, susunan

dan sifat sel. Beberapa contoh pewarnaan diferensial :

a. Pewarnaan Gram -> dinding sel

b. Pewarnaan Tahan Asam -> dinding sel

c. Pewarnaan untuk melihat Struktur flagel, kapsul, spora, Inti

PEWARNAAN SEDERHANA

Berdasarkan asam-basa dari zat warna

Asam (-) : Eosin, Nigrosin, Merah Kongo

Basa (+) : Met. Biru, Safranin, Kristal Violet

pH ~ 7 -> Sel Bakteri (-)


SIFAT ZAT WARNA :

1. Pewarnaan Asam (pewarnaan negatif / tidak langsung) : Sel tidak terwarnai, latar belakang

terwarnai.

2. Pewarnaan Basa (pewarnaan langsung) : sel terwarnai.

3. Pewarnaan Gram

Prinsip : Kemampuan dinding sel mengikat zat warna karena perbedaan sifat kimia

dan fisika dinding sel Empat tahapan perwarnaan gram :

1. Pemberiaan pewarna dasar kristal violet, semua sel ungu

2. Pemberian pewarna penguat (mordan) lugol/iodine, terbentuk kompleks cv-i, sel ungu tua

3. Pencuci warna dasar : alkohol 96 %

4. Pewarna pembanding : menggantikan warna dasar, safranin

Pewarnaan tahan asam

Mewarnai genus mycobacterium, spesies spesies tertentu dari genus nocardia

Prinsip : zat lipoid dinding sel bakteri-bakteri di atas tebal , sulit ditembus zat warna, tetapi

sudah terwarnai sulit dicuci dengan etanol.

Tahapan :

1. Warna dasar : karbol fuchsin + pemanasan.

2. Pencucian : alkohol asam ( 3% hcl dalam 95% etanol).

3. Pembanding : metilen biru

hasil : Mycobacterium dan Nocardia berwarna merah bakteri lain biru

4. Pewarnaan flagel : Tidak difiksasi panas, flagel mordant, karbol fuchsin, flagel merah.

5. Pewarnaan spora : zat warna dasar malakit hijau, pembanding safranin, endospora

berwarna hijau, sel vegetatif berwarna merah.

Pewarnaan kapsul : Tidak difiksasi panas

pewarna dasar : kristal violet

pencuci, pembanding : CuSO4

sel berwarna violet , kapsul berwarna biru muda.

Pengamatan mikroorganisme

Jarak lensa-objek :

40 10 5,00 mm

40 x 10 0,46 mm


100 x 10 0,13 mm

Pada pengamatan bakteri, jarak lensa-objek sangat dekat, udara n=1,0 tidak

dapat membiaskan cahaya masuk ke lensa. Akibatnya objek tidak dapat terlihat

dengan sempurna atau sama sekali tidak terlihat . Supaya cahaya dapat dibiaskan ke

lensa, perlu media yang indeks biasnya sama dengan objek gelas (n = 1,52), yaitu

minyak imersi (n = 1,52).

2. PENGENDALIAN MIKROORGANISME

Pengendalian pertumbuhan mikroba pada prinsipnya adalah menghambat atau mencegah

pertumbuhan mikroorganisme.

Pengendalian mikroorganisme berdasarkan dua hal :

1. Dengan membunuh mikroorganisme

2. Dengan menghambat pertumbuhan mikroorganisme.

Pengendalian pertumbuhan mikroorganisme biasanya secara fisika dan secara kimia baik

membunuh atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme. Agen yang membunuh sel-sel yang

diistilahkan sidal, agen yang menghambat pertumbuhan sel-sel (tanpa membunuh mereka) yang

disebut sebagai statis. Dengan demikian, bakterisida berarti membunuh bakteri, dan

bakteriostatik berarti menghambat pertumbuhan sel-sel bakteri. Bakterisida berarti membunuh

bakteri, fungisida berarti membunuh jamur, dan sebagainya.

Dalam mikrobiologi, istilah sterilisasi sangat erat berkaitan dengan pengendalian

pertumbuhan mikroorganisme yang merupakan penghancuran secara sempurna atau

penghapusan semua organisme yang terdapat di dalam atau pada suatu zat yang akan

disterilkan. Prosedur Sterilisasi melibatkan penggunaan panas, radiasi atau bahan kimia, dan juga

penghancuran sel secara fisika.

Pengendalian mikroorganisme bertujuan untuk menekan reproduksi mikroba. Sehingga

dengan pengendalian mikroorganisme kita dapat mencegah penyebaran penyakit dan infeksi,

membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi, dan mencegah pembusukan dan

perusakan bahan oleh mikroorganisme. Dengan cara membunuh mikroorganisme atau membuat

kondisi yang membuat mikroorgenisme tidak dapat tumbuh. Membunuh dan membatasi

pertumbuhan mikroorganisme khususnyan sangat penting dalam penyediaan dan pemeliharaan

untuk keamanan makanan. Pengendalian mikroorganisme juga merupakan praktek medis modern


dan antimikroba untuk mencegah dari infeksi dan menurunkan penyebaran

mikroorganisme. Mikroorganisme dapat dikendalikan dengan beberapa cara, dapat dengan

diminimalisir, dihambat dan dibunuh dengan sarana atau proses fisika atau bahan kimia. Dalam

pengendalian mikroorganisme umumnya dikenal :

A. Secara Fisika

1. Pemanasan suhu tinggi

a. Pendidihan

b. Pasteurisasi

c. Tyndalisasi

d. Autoklaf

2. Pendinginan dan pembekuan

3. Pengeringan (pengangkatan H2O)

4. Radiasi

a. Radiasi Ultraviolet

b. Cahaya Ultraviolet

c. Radiasi sinar-X dan pengion lainnya

5. Filtrasi

a. Filter bakteriologis

B. Secara Kimia

1. Antimikroba

a. Antiseptik

b. Desinfektan

2. Pengawet

3. Antibiotik

4. Antimikrobal inhibisi

Ada beberapa istilah dalam mengendalikan jumlah populasi mikroorganisme, diantaranya

adalah sebagai berikut :

1. Cleaning (kebersihan) dan Sanitasi

Cleaning dan Sanitasi sangat penting di dalam mengurangi jumlah populasi

mikroorganisme pada suatu ruang/tempat. Prinsip cleaning dan sanitasi adalah menciptakan


lingkungan yang tidak dapat menyediakan sumber nutrisi bagi pertumbuhan mikroba sekaligus

membunuh sebagian besar populasi mikroba.

2. Desinfeksi

Adalah proses pengaplikasian bahan kimia (desinfektans) terhadap peralatan, lantai,

dinding atau lainnya untuk membunuh sel vegetatif mikrobial. Desinfeksi diaplikasikan pada

benda dan hanya berguna untuk membunuh sel vegetatif saja, tidak mampu membunuh spora.

3. Antiseptis

Merupakan aplikasi senyawa kimia yang bersifat antiseptis terhadap tubuh untuk

melawan infeksi atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme dengan cara menghancurkan atau

menghambat aktivitas mikroba.

4. Sterilisasi

Proses menghancurkan semua jenis kehidupan sehingga menjadi steril. Sterilisasi

seringkali dilakukan dengan pengaplikasian udara.

Namun secara umum dalam pengendalian mikroorganisme dibagi dalam teknologi fisika

maupun kimia yang banyak digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan mikroba (tertentu),

walaupun mungkin tidak sampai sempurna steril. Namun umumnya mencegah pembusukan

makanan atau menyembuhkan penyakit menular merupakan tujuan utama.

A. Secara Fisika

Beberapa cara fisika dapat digunakan untuk mengendalikan populasi mikroba. Misalnya

seperti temperatur tinggi dan radiasi ionisasi. Metode Pengendalian Mikroorganisme secara

fisika adalah teknik mematikan mikroorganisme dengan tujuan menghilangkan semua

mikroorganisme yang ada pada bahan atau alat dengan proses dan sarana fisik. Dengan cara

fisika mikroorganisme dapat dikendalikan, yaitu dibasmi, dihambat atau ditiadakan dari suatu

lingkungan.

1. Pemanasan Suhu Tinggi

Pada suhu-suhu tertentu mikroorganisme dapat dimatikan. Waktu yang diperlukan untuk

membunuh tergantung pada jumlah organisme, spesies, sifat produk yang dipanaskan, pH, dan

suhu. Autoklaf merupakan instrumen yang digunakan untuk membunuh semua mikroorganisme

dengan panas, umumnya digunakan dalam proses pengalengan, pembotolan, dan prosedur

pengemasan steril.

a. Pendidihan


Pendidihan 100 o selama 30 menit dengan cara merebus bahan yang akan

disterilkan (memerlukan waktu lebih banyak di ketinggian). Membunuh semua

mikroorganisme yang patogen maupun non patogen kecuali beberapa endospora dan dapat

menonaktifkan virus.

b. Pasteurisasi

Pasteurisasi adalah penggunaan panas yang ringan dengan suhu terkendali untuk

mengurangi jumlah mikroorganisme patogen dengan berdasarkan waktu kematian termal bagi

tipe patogen yang paling resisten untuk dibasmi dalam produk atau makanan. Dalam kasus

pasteurisasi susu, waktu dan suhu tergantung tujuan untuk membunuh jenis potensial yang

patogen yang terdapat dalam susu yang diinginkan.

Dalam proses pasteurisasi yang terbunuh hanyalah bakteri patogen dan bakteri penyebab

kebusukan namun tidak pada bakteri lainnya. Pasteurisasi biasanya dilakukan untuk susu, rum,

anggur dan makanan asam lainnya.

Selama proses ultrapasteurisasi, juga dikenal sebagai ultra high-temperature (UHT)

pasteurisasi, susu dipanaskan sampai suhu 140 ° C. Pada metode langsung, susu dikontakkan

langsung dengan uap pada suhu 140 ° C selama satu atau dua detik. Sebuah film tipis susu

dimasukkan melalui sebuah kamar tekanan uap tinggi, sehingga terjadi pemanasan susu

seketika. Susu lalu didinginkan oleh dengan sedikit vakum yang bertujuan ganda menghilangkan

kelebihan air dalam susu dari kondensasi uap. Dalam metode tidak langsung ultrapasteurisasi,

susu dipanaskan dalam sebuah pelat penghantar panas. Butuh beberapa detik untuk suhu susu

mencapai 140 ° C, dan selama waktu itu susu yang terpapar panas. Jika ultrapasteurisai ini

dibarengi dengan kemasan aseptik, hasilnya adalah produk yang tahan lama tanpa memerlukan

pendinginan.

c. Tyndalisasi

Pemanasan yang dilakukan biasanya pada makanan dan minuman kaleng. Tyndalisasi

dapat membunuh sel vegetatif sekaligus spora mikroba tanpa merusak zat-zat yang terkandung di

dalam makanan dan minuman yang diproses. Suhu pemanasan adalah 65oC selama 30 menit

dalam waktu tiga hari berturut-turut.

d. Autoklaf

Autoklaf adalah alat sterilisasi yang mempergunakan uap dan tekanan yang diatur.

Autoklaf merupakan ruang uap berdinding rangkap yang diisi dengan uap jenuh bebas udara dan


dipertahankan pada suhu serta yang ditentukan selama periode waktu yang dikehendaki. Pada

alat ini bahan-bahan yang akan disterilkan dipanaskan sampai 121 oC selama 15 sampai 20 menit

pada tekanan uap 15 pon per inci persegi (kirakira 1,5 atmosfir). Uap air jenuh memanaskan

bahan-bahan tadi sehingga dengan cepat disterilkan dengan melepaskan panas yang laten.

Dengan kondensasi sejumlah 1600 ml uap pada 100 oC dan tekanan 1 atmosfir, akan terjadi

embun sejumlah 1 ml dengan melepaskan 518 kalori. Air yang mengembun tadi akan

menyebabkan keadaan lembab yang cukup utuk membunuh kuman.

Udara merupakan penghatar panas yang buruk, oleh sebab itu harus dikeluarkan dari

ruangan otoklaf. Rongga di dalam otoklaf tidak boleh terlalu penuh diisi dengan benda-benda

yang akan disterilakan supaya dapat terjadi aliran uap yang cukup baik. Autoklaf dipergunakan

untuk mensterilkan pembenihan, barang-barang dari karet, semperit, baju, pembalut dan lain-

lain.

2. Pendinginan dan pembekuan

Umumnya mikroorganisme hanya tumbuh sangat sedikit atau tidak sama sekali pada

suhu 0 o C. Makanan akan tahan lama jika disimpan di temperatur rendah untuk memperlambat

laju pertumbuhan dan pembusukan akibat adanya mikroorganisme (misalnya susu). Tetapi suhu

rendah tidak berarti bebas bakteri. Kasus psychrotrophs, dari psychrophiles memang benar

merupakan penyebab pembusukan yang biasa pada makanan pada makanan yang

didinginkan. Meskipun beberapa mikroba masih dapat tumbuh dalam suhu sangat dingin

serendah minus 20 o C, unutuk kebanyakan makanan diawetkan untuk mencegah pertumbuhan

mikroba dalam freezer rumah tangga.

3. Pengeringan (pengangkatan H 2 O)

Sebagian besar mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada keadaan kekurangan

air(A w <0.90). Pengeringan sering digunakan untuk mengawetkan makanan (misalnya buah-

buahan, biji-bijian, dll). Metode ini melibatkan penghilangan air dari produk oleh panas,

penguapan, beku-pengeringan, dan penambahan garam atau gula. Pengeringaan sel mikroba serta

lingkungannya sangat mengurangi atau menghentikan aktivitas metabolik. Diikuti dengaan

sejumlaah sel. Pada umumnya lamanya mikroorganisme bertahan hidup setelah pengeringan

bervariasi tergantung dari faktor-faktor yang mempengaruhinya. Yaitu :

a. Jenis mikroorgaanisme

b. Bahan pembawa yang akan dipakai untuk mengeringkan mikroorganisme


c. Kesempurnaan proses pengeringan

d. Kondisi fissik (cahaya, suhu, kelembaban yang dikenakan pada organisme yaang

dikeringkan.

Pengeringan di udara dapat membunuh sebagian besar kuman. Namun spora tidak

terpengaruh oleh pengeringan, karena itu merupakan cara yang kurang memuaskan.

4. Radiasi (UV, x-ray, radiasi gamma)

Banyak mikroorganisme pembusukan dapat segera dibunuh oleh radiasi. Di beberapa

negara bagian Eropa, buah-buahan dan sayuran yang diradiasi untuk meningkatkan umur

penyimpanan hingga 500 persen. Praktek ini dapat digunakan untuk pasteurisasi jus buah dengan

mengalirkan jus di atas sumber cahaya ultraviolet intensitas cahaya tinggi. Sistem UV untuk

penggunaan air tersedia pribadi, perumahan dan komersial untuk dapat digunakan dalam

pengendalian bakteri, virus dan kista protozoa.

Macam-macam radiasi yang digunakan :

1. Radiasi Ultraviolet

Ultraviolet merupakan unsur bakterisidal utama pada sinar matahari yang meneyebabkan

perubahan-perubahan di dalam sel berupa :

a. Denaturasi protein

b. Kerusakan DNA

c. Hambatan repikasi DNA

d. Pembetukan H2O2 dan peroksida organik di dalam pembenihan

e. Merangsang pembentukan kolisin pada kuman kolisigenik dengan merusak

penghambatnya di dalam sitoplasma.

2. Cahaya Ultraviolet

Dipergunakan untuk :

a. Membunuh mikrooganisme

b. Membuat vaksin kuman dan virus.

c. Mencegah infeksi melalui udara pada ruang bedah, tempat-tempat umum dan

laboratorium bakteriologis.

3. Radiasi sinar-X dan pengion lainnya


Radiasi pengion memiliki kapasitas lebih besar untuk menginduksikan perubahan-

perubahan yang mematikan pada DNA sel. Cara ini berguna untuk sterilisasi barang-barang

sekali pakai misalnya benang bedah, semperit sekali pakai, pembalut lekat dan lain-lain.

Menurut FDA, radiasi tidak membuat makanan menjadi radioaktif, juga tidak terlihat

perubahan rasa, tekstur, atau penampilan. Radiasi produk pangan untuk mengendalikan penyakit

yang terbawa makanan pada manusia umumnya telah disahkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa

Organisasi Kesehatan Dunia dan American Medical Association. Dua bakteri penyebab penyakit

penting yang dapat dikendalikan oleh iradiasi meliputi Escherichia coli dan spesies Salmonella.

4. Filtrasi

Ada dua filter, yaitu filter bakteriologis dan filter udara :

a. Filter bakteriologis

Filter Bakteriologis biasanya digunakan untuk mensterilkan bahan-bahan yang tidak

tahan terhadap pemanasan, misalnya larutan gula, serum, antibiotika, antitoksin, dll. Teknik

filtrasi prinsipnya menggunakan penyaringan, dimana yang tersaring hanyalah bakteri saja.

Diantara jenis filter bakteri yang umum digunakan adalah : Berkefeld (dari fosil diatomae),

Chamberland (dari porselen), Seitz (dari asbes) dan seluosa.

b. Filter udara

Filter udara berefisiensi tinggi untuk menyaring udara berisikan partikel (High Efficiency

Particulate Air Filter atau HEPA) memungkinkan dialirkannya udara bersih ke dalam ruang

tertutup dengan sistem aliran udara laminar (Laminar Air Flow).

B. Secara kimia

1. Antimikroba

Antimikroba adalah zat kimia yang membunuh atau menghambat pertumbuhan

mikroorganisme. Antimikroba termasuk bahan pengawet kimia dan antiseptik, serta obat yang

digunakan dalam pengobatan penyakit menular pada tanaman dan hewan. Antimikroba

didapatkan dari sintetis atau berasal dari alam, dan mereka memiliki efek atau sidal statis pada

mikroorganisme.


a. Antiseptik

Antiseptik cukup berbahaya jika digunakan pada kulit dan selaput lendir, dan tidak boleh

digunakan secara internal. Contohnya seperti merkuri, perak nitrat, larutan yodium, dan deterjen.

b. Desinfektan

Desinfektan merupakan bahan yang membunuh mikroorganisme, tetapi tidak mencakup

spora mikroorganisme, dan tidak aman digunakan untuk jaringan hidup, desinfektan hanya

digunakan pada benda mati seperti meja, lantai, peralatan, dll. Efeknya terhadap permukaan

benda atau bahan juga berbeda-beda. Ada yang serasi dan ada yaang bersifat merusak. Oleh

karena itu perlu diketahui perilaku bahan kimia yaang akan digunakan sebagai desinfektan. Ciri-

ciri Desinfektan yang ideal :

a. Aktivitas antimikrobial, persyaratan yaang pertama ialah kemampuan substansi untuk

mematikan mikroorganisme. Pada konsentrasi rendah, zat tersebut harus mempunyai

aktivitas antimikrobial dengaan spektrum luas.

b. Kelarutan, yaitu harus dapat larut dalam air atau pelarut lain.

c. Stabilitas.

d. Tidak bersifat raacun bagi manusia maupun hewan dan tumbuhan.

e. Homogenitas, harus mempunyaai komposisi yang seragam sehingga bahan aktifnya

selalu terdapat dalam setiap aplikasi.

f. Mempunyaai aktivitas antimikrobial pada suhu kamar.

g. Kemampuan untuk menembus permukaan suatu barang.

h. Tidak bergabung dengan bahan organik.

i. Tidak menimbulkan karat dan warna.

j. Kemampuan menghilangkan bau yang kurang sedap.

k. Berkemampuan sebagai deterjen

Contoh-contoh desinfektan seperti Hipoklorit, senyawa klorin, senyawa alkali, tembaga

sulfat, senyawa amonium kuartener, formalin dan senyawa fenol.

a. Formaldehida

Berguna untuk mensterilkan vaksin kuman dan untuk menginaktifkan toksin kuman tanpa

mempengaruhi sifat antigenitasnya. Larutan formaldehida dengan kosentrasi 5 sampai 10 persen


di dalam air akan membunuh sebagian besar kuman. Formaldehida bersifat bakterisidal,

sporisidal, dan juga dapat membunuh virus.

b. Fenol

Dipergunakan untuk mensterilkan alat-alat bedah dan untuk membunuh kuman yang

tercecer di laboratorium. Larutan yang dipakai biasanya berkadar 3 persen.

c. Sabun dan deterjen

Bersifat bakterisidal dan bakteristatik terhadap kuman Gam negatif dan beberapa jenis

kuman tahan asam. Deterjen bekerja dengan cara berkumpul pada selaput sitoplasma kuman

sehingga mengganggu fungsi normalnya atau dengan denaturasi protein dan enzim.

d. Alkohol

Etil alkohol sangat efektif pada kadar 70 persen daripada 100 persen. Namun tidak

membunuh spora.

e. Desinfektans dalam bentuk aerosol dan gas

Uap SO2, klor dan formalin dipergunakan sebagai desinfektan berupa gas, demikian juga

propilen glikol yang merupakan desinfektan yang kuat.

2. Pengawet

Merupakan bahan statis yang digunakan untuk menghambat pertumbuhan

mikroorganisme, dan paling sering digunakan dalam makanan. Bahan yang dapat digunakan

tidak berbahaya jika masuk ke dalam tubuh dan tidak beracun. Contohnya adalah kalsium

propionat, natrium benzoat, formaldehid, nitrat dan belerang dioksida.

3. Antibiotik

Berdasarkan sumber pembuatannya Antibiotik dibagi 3, yaitu :

a. Antibiotik sintetik

Antibiotik sintetik berguna dalam pengobatan penyakit dari mikroba maupun

virus. Contohnya adalah sulfonilamid, isoniazid, etambutol, AZT, asam nalidiksat dan

kloramfenikol. Perlu diperhatikan bahwa definisi mikrobiologi mengenai antibiotik

mengharuskan bahwa antibiotik akan digunakan untuk tujuan membunuh mikroba dan tidak

digunakan untuk terapi terhadap penyakit yang tidak berasal dari mikroba. Oleh karena itu,

farmakologi membedakan kemoterapi agen mikrobiologi sebagai "antibiotik sintetik".


b. Antibiotik Alami

Antibiotik alami adalah antibiotik yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang dapat

membunuh atau menghambat mikroorganisme lainnya. Definisi yang lebih luas antibiotik

merupakan bahan kimia yang berasal dari alam (dari semua jenis sel) yang memiliki efek untuk

membunuh atau menghambat pertumbuhan sel-sel jenis lain. Sejak klinis antibiotik sebagian

besar dihasilkan oleh mikroorganisme dan digunakan untuk membunuh atau menghambat

Bakteri menular.

Antibiotik yang bermolekul rendah (non-protein) yaitu molekul diproduksi sebagai

metabolit sekunder, terutama oleh mikroorganisme yang hidup di tanah. Sebagian besar

mikroorganisme ini membentuk beberapa jenis spora atau sel dorman lainnya, dan ada dianggap

ada hubungan (selain temporal) antara produksi antibiotik dan proses sporulasi. Di antara produk

antibiotik yang paling menonjol adalah Penicillium dan Cephalosporium, yang merupakan

sumber utama beta-laktam antibiotik (penisilin dan turunannya). Dalam Bakteri, yang

Actinomycetes, khususnya Streptomyces spesies, menghasilkan berbagai jenis antibiotik

termasuk aminoglikosida (misalnya streptomisin), macrolides (misalnya eritromisin), dan

tetrasiklin. Endospora Bacillus sp menghasilkan antibiotik polipeptida seperti polimiksin dan

bacitracin.

c. Antibiotik semisintetik

Antibiotik semisintetik adalah antibiotik yang molekulnya diproduksi suatu mikroba

kemudian dimodifikasi oleh ahli kimia organik untuk meningkatkan sifat antimikroba antibiotik

tersebut atau membuat mereka unik agar dapat dipatenkan secara farmasi.

Jenis-jenis Antibiotik berdasarkan cara kerjanya :

1. Inhibitor pada sintesis dinding sel

Antibiotik yang bekerja sebagai inhibitor sintesis dinding sel umumnya menghambat

beberapa tahapan dalam sintesis peptidoglikan bakteri. Umumnya antibiotik mengerahkan

toksisitas selektif terhadap Eubacteria untuk mengurangi efek terhadap dinding sel manusia.

Jenis-jenis antibiotik yang bekerja sebagai inhibitor :

a. Beta Laktam

Kimiawi antibiotik yang mengandung beta laktam cincin beranggota-4. Antibiotik jenis

ini adalah produk dari dua kelompok jamur, Penicillium dan cetakan Cephalosporium, dan


kemudian diwakili oleh penisilin dan sefalosporin. Antibiotik beta laktam menghambat langkah

terakhir dalam sintesis peptidoglikan, akhir-silang antara antara rantai samping peptida,

diperantarai oleh karboksipeptidase bakteri dan enzim transpeptidase. Beta laktam dalam

antibiotik ini biasanya bakterisida dan menunggu sel tumbuh secara aktif untuk mengerahkan

toksisitas mereka.

b. Penisilin Ami

Seperti penisilin G atau penisilin V yang diproduksi oleh fermentasi Penicillium

chrysogenum. Antibiotik jenis ini efektif terhadap streptokokus, gonococcus dan staphylococcus,

dan derivatnya telah dikembangkan. Namun spektrumnya dianggap sempit karena tidak efektif

terhadap Gram-negatif batang.

c. Semisintetik penisilin

Pertama kali muncul pada tahun 1959. Cetakan A menghasilkan bagian utama dari

molekul (-aminopenisilanat asam 6) yang dapat dimodifikasi secara kimia dengan penambahan

rantai samping. Banyak dari senyawa ini telah dikembangkan untuk memiliki manfaat yang

berbeda atau keuntungan atas penisilin G, seperti spektrum meningkatnya aktivitas (misalnya

efektivitas terhadap batang Gram-negatif), merupakan derivat penisilin dan efektivitasnya jika

diberikan secara oral. Contohnya Amoxycillin dan Ampisilin yang memperluas spektrum

terhadap Gram -negatif dan efektif secara oral.

d. Asam Klavulanat

Asam Klavulanat adalah bahan kimia yang kadang-kadang ditambahkan dalam

penyiapan penisilin semisintetik. Biasanya yang ditambah dengan amoksisilin klavulanat adalah

clavamox atau Augmentin. Klavulanat ini bukan merupakan antimikroba. Cara kerjanya adalah

menghambat enzim beta laktamase yang telah sensitif karena merupakan beta laktam-

penisilinase. Meskipun tidak beracun, penisilin kadang-kadang menyebabkan kematian bila

diberikan kepada orang-orang yang alergi. Di AS ada 300-500 kematian setiap tahunnya karena

alergi penisilin. Pada individu alergi beta laktam molekul menempel pada protein serum yang

memulai suatu respon inflamasi diperantarai-IgE.

e. Cephalolsporins

Cephalolsporins adalah antibiotik beta laktam dengan modus serupa dengan penisilin

yang dihasilkan oleh spesies Cephalosporium. Memiliki toksisitas rendah dan spektrum yang


agak lebih luas daripada penisilin alami. Mereka sering digunakan sebagai pengganti penisilin

terhadap bakteri Gram-negatif, dan di profilaksis bedah. Mengalami degradasi oleh beberapa-

beta laktamase bakteri, tetapi cenderung resisten terhadap beta-laktamase

dari S. Staphylococcus.

f. Bacitracin

Bacitracin adalah antibiotik polipeptida yang dihasilkan oleh spesies Bacillus. Hal ini

mencegah pertumbuhan dinding sel dengan menghambat pelepasan subunit muropeptide dari

peptidoglikan dari pembawa molekul lipid yang membawa subunit ke luar membran. Sintesis

asam pada mikroba yang mengharuskan pembawa yang sama, juga terhambat. Bacitracin

memiliki toksisitas tinggi sehingga tidak boleh untuk penggunaan sistemik tersebut. Hal ini

karena dalam banyak persiapan antibiotik topikal, tidak diserap oleh usus, oleh karena itu

diberikan untuk "mensterilkan" usus sebelum operasi.

2. Inhibitor

Inhibitor mengacaukan struktur membran sel atau menghambat fungsi membran

bakteri. Integritas dari luar membran sitoplasma sangat penting untuk bakteri, dan senyawa yang

mengacaukan membran dengan cepat membunuh sel. Namun, karena kesamaan dalam fosfolipid

dan eukariotik membran bakteri, tindakan ini jarang cukup spesifik untuk memungkinkan

senyawa-senyawa ini untuk digunakan secara sistemik. Satu-satunya antibiotik antibakteri

penting klinis yang bertindak dengan mekanisme ini adalah Polymyxin, diproduksi

oleh polymyxa Bacillus. Polimiksin efektif terutama terhadap bakteri Gram-negatif dan biasanya

terbatas pada penggunaan topikal. Mengikat Polymyxins untuk membran fosfolipid dan dengan

demikian mengganggu fungsi membran. Polimiksin kadang-kadang diberikan untuk infeksi

saluran kemih yang disebabkan oleh Pseudomonas yang resisten gentamisin, karbenisilin dan

tobramycin. Keseimbangan antara efektifitas dan kerusakan pada ginjal dan organ lainnya

sehingga obat ini hanya diberikan di bawah pengawasan yang ketat di rumah sakit.

Umumnya Protein inhibitor sintesis merupakan terapi antibiotik yang berguna sebagai

tindakan dalam penghambatan beberapa langkah dalam proses kompleks penerjemahan. Cara

kerjanya pada proses yang terjadi di ribosom dari tahap aktivasi asam amino atau cetakan ke

tRNA tertentu. Kebanyakan memiliki afinitas atau spesifisitas untuk 70S (sebagai lawan 80S)

ribosom, dan mencapai toksisitas selektif dengan cara ini. Contoh antibiotiknya


adalah tetrasiklin, kloramfenikol, macrolides (misalnya eritromisin) dan aminoglikosida

(misalnya streptomisin).

3. Mempengaruhi pada Asam Nukleat

Beberapa antibiotik mempengaruhi sintesis DNA atau RNA, atau mengikat DNA atau RNA

sehingga pesan mereka tidak bisa dibaca. Dengan demikian tentu saja dapat menghambat

pertumbuhan sel. Sehingga penggunaan obat ini kurang benar, karena dapat mempengaruhi sel-

sel hewan dan sel bakteri sama sehingga tidak memiliki aplikasi terapeutik. Dua kelas inhibitor

sintesis asam nukleat yang mempunyai aktivitas selektif terhadap procaryotes dan beberapa obat-

obatan medis seperti kuinolon dan rifamycins.

a. Kuinolon

Kuinolon adalah antibiotik yang memiliki spektrum yang luas dan cepat membunuh

bakteri dan diserap dengan baik setelah pemberian oral seperti nalidiksat. Asam ciprofloxacin

termasuk dalam ke grup kuinolon. Bertindak dengan menghambat aktivitas girase DNA bakteri,

mencegah fungsi normal DNA. Beberapa kuinolon menembus makrofag dan neutrofil sehingga

lebih baik daripada kebanyakan antibiotik karena itu berguna dalam pengobatan infeksi yang

disebabkan oleh parasit intraseluler. Namun, penggunaan utama dari asam nalidiksat pada

kurang efektif pada infeksi saluran kemih (ISK). Senyawa ini efektif terhadap beberapa jenis

bakteri Gram-negatif seperti E. coli, Enterobacter aerogenes, K. pneumoniae dan spesies yang

umum penyebab ISK. Namun biasanya tidak efektif terhadap Pseudomonas aeruginosa, dan

bakteri Gram-positif resisten. Namun, fluoroquinolone, Ciprofloxacin (Cipro) baru-baru ini

direkomendasikan sebagai obat pilihan untuk profilaksis dan pengobatan anthrax.

b. Rifamycins

Rifamycins adalah produk dari Streptomyces. Rifampicin merupakan turunan

semisintetik dari rifamycin yang aktif terhadap bakteri Gram-positif (termasuk Mycobacterium

tuberculosis) dan beberapa bakteri Gram-negatif. Rifampisin bertindak sangat khusus pada RNA

polimerase eubacteria dan tidak aktif terhadap polimerase RNA dari sel-sel hewan atau terhadap

polimerase DNA. Mengikat antibiotik ke subunit beta polimerase ketika masuknya nukleotida

pertama yang diperlukan untuk mengaktifkan polimerase, sehingga menghalangi sintesis

mRNA. Telah dibuktikan memiliki efek bakterisidal yang lebih besar terhadap

M.tuberculosis dibandingkan obat anti-tuberkulosis lainnya, dan telah menggantikan isoniazid

sebagai salah satu obat lini depan yang digunakan untuk mengobati penyakit ini, terutama ketika


resistansi isoniazid terjadi. Hal ini efektif baik secara oral dan menembus ke dalam cairan

serebrospinal karena itu berguna untuk pengobatan meningitis tuberkulosis, serta meningitis

yang disebabkan oleh Neisseria meningitidis.

4. Inhibitor Kompetitif

Penghambat kompetitif merupakan daya kerja sebagian besar semua antibiotik

sintetik. Kebanyakan merupakan "analog faktor pertumbuhan", bahan kimia yang secara

struktural mirip dengan faktor pertumbuhan bakteri tetapi tidak memenuhi fungsi metabolisme

dalam sel. Beberapa antibiotik jenis merupakan bakteriostatik dan beberapa bakterisida. Contoh

antibiotik jenis ini adalah sulfonamid.

Sulfonamid.

Diperkenalkan sebagai antibiotik oleh Domagk pada tahun 1935, yang menunjukkan

bahwa salah satu senyawa (prontosil) memiliki efek penyembuhan tikus dengan infeksi yang

disebabkan oleh streptokokus beta-hemolitik. Modifikasi kimia dari senyawa sulfanilamide

memberikan senyawa dengan aktivitas antibakteri yang lebih luas dan bahkan lebih

tinggi. Parasulfonamid yang dihasilkan memiliki aktivitas antibakteri yang sama luas, namun

sangat berbeda dalam tindakan farmakologis. Bakteri yang hampir selalu peka terhadap

sulfonamid adalah Streptococcus pneumoniae, streptokokus beta-hemolitik dan E. coli. Para

sulfonamid sangat berguna dalam pengobatan ISK tanpa komplikasi yang disebabkan

oleh E. coli, dan dalam pengobatan meningitis meningokokus. Sulfonamid yang biasa digunakan

dalam pengobatan adalah sulfanilamide, Gantrisin dan trimetoprim.

Parasulfonamid adalah inhibitor dari enzim bakteri yang dibutuhkan untuk sintesis asam

tetrahydrofolic (THF), bentuk vitamin asam folat penting untuk transfer karbon reaksi-

1. Sulfonamid secara struktural mirip dengan para aminobenzoic acid (PABA), substrat untuk

enzim pertama di jalur THF, dan kompetitif menghambat langkah itu. Trimethoprim secara

struktural mirip dengan dihydrofolate (DBD) dan kompetitif menghambat langkah kedua dalam

sintesis THF dimediasi oleh reduktase DBD. Sel hewan tidak mensintesis asam folat sendiri

tetapi mendapatkannya dengan cara mengubah sebagai vitamin. Karena hewan tidak membuat

asam folat, mereka tidak terpengaruh oleh obat-obatan sulfonamid.


KESIMPULAN

Pengendalian mikroorganisme dapat mencegah penyebaran penyakit dan infeksi,

membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi, dan mencegah pembusukan dan

perusakan bahan oleh mikroorganisme. Dengan cara membunuh mikroorganisme atau membuat

kondisi yang membuat mikroorgenisme tidak dapat tumbuh. Membunuh dan membatasi

pertumbuhan mikroorganisme khususnyan sangat penting dalam penyediaan dan pemeliharaan

untuk keamanan makanan. Pengendalian mikroorganisme juga penting pada praktek medis

modern dalam menurunkan penyebaran mikroorganisme. Mikroorganisme dapat dikendalikan

dengan beberapa cara, dapat dengan diminimalisir, dihambat dan dibunuh dengan sarana atau

proses fisika atau bahan kimia.

Pengendalian mikroorganisme juga merupakan hal yang sangat penting bagi manusia

dalam kehidupan, lingkungan dan keselamatannya. Manusia tidak akan pernah terlepas dengan

mikroorganisme baik yang patogen maupun dan non patogen. Namun ketika berhadapan dengan

mikroorganisme patogen pengendalian mikroorganisme bertujuan untuk :

1. Mencegah infeksi dan penularan penyakit berbahaya.

2. Menjaga kelangsungan hidup dari gangguan mikroorganisme yang patogen.

3. Memungkinkan untuk mengkonsumsi makan yang aman dan bebas dari mikroba yang

berbahaya.

4. Pada kondisi tertentu manusia diharuskan hidup dalam lingkungan yang bebas gangguan

dari mikroorganisme.

5. Dalam kebutuhan sehari-hari seperti makanan yang harus higienis dan bersih, serta bebas

daari mikroorganisme yang merugikan.

6. Pengendalian mikroorganisme memungkInkan kita untuk dapat mengobati pada serangan

infeksi mikroba tertentu.

7. Terutama sebagai paramedis adalah kunci utama dalam pengendalian mikroorganisme

sehingga harus benar-benar menguasai dan dapat melakukan penanganan pengendalian

mikroorganisme secara tepat.


DAFTAR PUSTAKA

http://www.textbookofbacteriology.net/.

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/.

http://www.analisismuslim.blogspot.com/ pengendalian-pertumbuhan-mikroorganisme.html.

http://rachdie.blogsome.com/2006/10/14/pengendalian-mikroorganisme/

http://Andreas. wordpress.com/2010/08/11/Pertumbuhan_Mikroorganisme_Biologi_Online.htm

(Di akses pada jumat, 20 September 2013)


Documents

MAKALAH MIKRO_Pertumbuhan Dan Pengendalian Mikroorganisme