Laporan Khusus
Laboratorium Bioproses
UJI FAKTOR LINGKUNGAN TERHADAP
PERTUMBUHAN MIKROBA
Disusun oleh:
CUT FARADILLASARI
NIM: 1304103010059
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA DARUSSALAM, BANDA ACEH
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pertumbuhan adalah peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada makhluk hidup karena perubahan ukuran yang bersifat irreversible yakni tidak dapat berubah kembali ke asal karena adanya penambahan substansi dan perubahan bentuk yang terjadi saat proses pertumbuhan. Dalam pertumbuhan terjadi penambahan ukuran, volume, panjang (tinggi) dan pertambahan massa.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan makhluk hidup dapat berasal dari dalam maupun luar. Faktor dalam meliputi gen dan hormon. Sedangkan faktor luarnya meliputi nutrisi atau makanan, suhu, cahaya, air dan kelembaban.
1.2 Tujuan Percobaan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pertumbuhan Mikroba
Pertumbuhan bagi suatu mikroba merupakan penambahan secara teratur semua komponen sel suatu mikroba. Pembelahan sel adalah hasil pertumbuhan sel. Pada mikroba bersel tunggal ( uniseluler), pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu. Pada mikroba bersel banyak (multiseluler) pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besarnya suatu mikroba (Suharjono, 2006).
Suatu mikroorganisme tumbuh tergantung dari beberapa faktor, salah satunya adalah air. Bahan-bahan yang terlarut dalam air digunakan oleh mikroorganisme untuk membentuk bahan sel dan memperoleh energi agar mendapat bahan makanan. Berbagai mikroorganisme mempunyai susunan larutan makanan yang berbeda-beda. Oleh karenanya banyak cara untuk membuat media hidup bagi mikroorganisme.
Dalam pertumbuhannya, mikroorganisme memiliki dua faktor yang mendukung, yaitu faktor fisik dan faktor kimiawi. Faktor fisik dapat berupa kadar air, cahaya dan suhu. Sedangkan factor kimianya adalah pH dan tekanan osmosis.
2.2 Pengaruh Suhu
Suhu merupakan faktor penting dalam pertumbuhan mikroba. Pada umumnya batas suhu pertumbuhan mikroba terletak antar 00C sampai 900C, sehingga dikenal
suhu minimum, optimum, dan maksimum.
Berdasarkan kisaran suhunya, mikroba dibagi menjadi tiga kelompok:
b) Mesofilik adalah kelompok mikroba yang dapat tumbuh dan bertahan hidup pada keadaan dengan suhu optimum antara 250C-370C, minimum 150C, dan
maksimum di sekitar 550C.
c) Termofilik adalah kelompok mikroba yang hidup pada suhu yang tinggi. Suhu optimum untuk mikroba kelompok ini adalah 550C-600C. minimum 400C, dan
maksimum 750C. bakteri ini biasanya terdapat pada sumber air panas dan
tempat-tempat denga keadaan suhu tinggi.
2.3 Pengaruh pH
Setiap organisme memiliki pH hidup yang berbeda-beda. Kebanyakan organisme dapat tumbuh pada kisaran pH 5-8. Berdasarkan pH yang ada, mikroba dibagi menjadi tiga kelompok mikroba yaitu asidofil, neutrofil, dan alkalifil. Asidofil adalah mikroba yang dapat tumbuh dengan kisaran pH 2-5. Nutrofil adalah bakteri yang hidup pada pH 5,5-8,0. Sementara alkalifil dapat tumbuh pada kisaran pH 8,4-9,5. Bakteri meiliki pH minimum, optimum dan maksimum. pH optimum bakteri adalah kisaran 6,5-7,5, sedangkan jamur memiliki kisaran pH yang lebih luas (Suriawiria, 2003).
2.4 Pengaruh Kadar Air
Semua bakteri dan jamur tumbuh baik pada media yang basah dan udara yang lembab. Kenyataan ini merupakan dasar pengawetan bahan makanan dengan proses pengeringan. Air sangat penting bagi kehidupan, karena mikroorganisme hanya dapatr mengambil makanan dari luar ke dalam larutan (holophytis) (Suhartini, 2006).
2.5 Pengaruh Cahaya
dapat membunuhnya karena pengaruh sinar UV. Pada beberapa mikroba lainnya, intensitas cahaya bukan merupakan factor terpenting yang membatasi pertumbuhan mikroba tersebut (Entijang, 2003).
2.6 Pengaruh Tekanan Osmosis
Tekanan osmosis sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plamolisis., yaitu terlepasnya membran sitoplasma dari dari diniding 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.
2.7 Media Pertumbuhan
Media berfungsi untuk menumbuhkan mikroba, isolasi, dan memperbanyak jumlah, menguji sifat-sifat fisiologis dan perhitungan jumlah mikroba, dimana proses pembuatannya harus disterilisasi dan menerapkan metode aseptis untuk menghindari kontaminasi pada media (Sumarsih, 2003).
BAB III
METODELOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut :
a) Erlenmeyer 250 ml 2 buah
b) Gelas ukur 1 buah
c) Cawan petri 16 buah
d) Tabung reaksi 13 buah
e) Tabung durham 8 buah
f) Magnetic stirer 1 buah
g) Jarum ose 1 buah
h) Kertas sampul secukupnya
i) Inkubator (Cleanbench) peralatan
j) Autoclave peralatan
3.1.2 Bahan
j. Ekstrak kentang k. Ekstrak belimbing
3.2. Prosedur kerja
3.2.1 Proses Autoclave
a. Alat dibungkus dengan menggunakan kertas sampul coklat. Alat seperti Erlenmeyer dan sejenisnya, permukaannya ditutup dengan menggunakan kapas;
b. Diperiksa bagian bawah autoclave apakah berisi air atau tidak, jika air tidak ada maka dimasukkan air ke dalam tempat air pada bagian bawah autoclave; c. Dibuka autoclave, dikeluarkan keranjang yang ada didalam autoclave,
kemudian diisi dengan alat-alat yang akan disterilisasikan.
d. Dimasukkan kembali keranjang tersebut ke dalam autoclave, kemudian ditutup autoclave;
e. Ditekan tombol start, kemudian tunggu sampai suhu 121°C sampai alarm berbunyi;
f. Setelah alarm berbunyi, ditekan tombol exhaust kemudian ditunggu sampai suhu turun 60-70°C, lalu dibuka autoclave; dan
g. Sterilisasi selesai.
3.2.2 Pembuatan NA
a. Dicampurkan agar-agar 1,5 gram, NaCl 0,8 gram, glukosa 0,6 gram dan aquades sebanyak 100 ml di dalam Erlenmeyer;
b. Erlenmeyer dibungkus dengan kertas sampul
c. Dimasukkan kedalam Autoclave sampai prosenya selesai d. Diletakkan ke dalam cawan petri dan didinginkan.
3.2.3 Uji Pengaruh suhu
b. Dimasukkan media kaldu glukosa pada 2 tabung reaksi kemudian selebihnya dimasukkan ekstrak belimbing. Lalu di tambah 3 ml air parit Tugu Unsyiah pada masing-masing tabung reaksi.
c. Diinkubasikan pada suhu 30°C di clean bench, dan 50°C di oven; dan d. Diamati perumbuhan bakteri setelah 24 - 72 jam.
3.2.4 Uji Pengaruh pH
a. Disiapkan 3 tabung reaksi yang dilengkapi dengan tabung durham;
b. Dimasukkan ekstrak belimbing, ekstrak kentang dan dan air detergen ke dalam masing-masing tabung reaksi yang dilengkapi tabung durham, kemudian diukur pH;
c. Dimasukkan sampel bakteri E. Coli dari air parit Tugu Unsyiah ke dalam tabung reaksi sebanyak 3 ml;
d. Dimasukkan ke dalam clean bench
e. Diamati pertumbuhan bakteri setelah 24, 48 dan 72 jam
3.2.5 Uji Pengaruh Kadar Air
a. Disiapkan 4 cawan petri dan ditambahkan media kentang rebus yang telah dihaluskan;
b. Cawan petri A diperlakukan dengan memberi sedikit air, cawan petri B diberi air sampai permukaan media terendam, cawan petri C diperlakukan sama seperti cawan petri A kemudian ditambahkan cuka, cawan petri D sama seperti cawan petri B dan ditambahi cuka;
c. Saccharomyces cereviciae yang diambil dari ragi disuspensi dan diratakan di atas permukaan media;
d. Dimasukkan ke dalam clean bench
e. Diamati pertumbuhan bakteri setelah 24, 48 dan 72 jam
3.2.6 Uji Pengaruh Cahaya
c. Suspensi saccharomyces cerevisiae yang diambil dari ragi dimasukkan masing masing ke dalam cawan petri dengan di beri penyinaran selama 0, 10, 20, dan 35 menit
d. Dimasukkan ke dalam clean bench
e. Diamati pertumbuhan mikroorganisme setelah 24 ,48, 72jam
3.2.7 Uji Pengaruh Tekanan Osmosis
a. Disiapkan 6 tabung reaksi tanpa tabung durham; b. Dimasukkan media NB 3 ml ke masing masing tabung
c. Dimasukkan media kaldu glukosa pada 3 tabung reaksi dengan konsentrasi 5, 10, dan 25 %
d. Ditambah larutan NaCl dengan konsentrasi yang sama pada 3 tabung reaksi lainnya
e. Ditambahkan suspense ragi saccharomyces cereviciae pada masing-masing tabung
f. Dimasukkan ke dalam clean bench
g. Diamati pertumbuhan mikroorganisme setelah 24,48, 72 jam
BAB IV PEMBAHASAN
Fakor-faktor lingkungan fisis yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah adanya pengaruh suhu, pH, kelembaban, cahaya dan tekanan osmosis. Adapun pertumbuhan mikroba ini tidak hanya dipengaruhi oleh faktor lingkungan.
4.1 Pengujian Pengaruh Suhu
Pada pengujian ini digunakan 2 sampel yaitu media kaldu glukosa dan ekstrak belimbing dengan penambahan bakteri E. Coli dari air parit Tugu Unsyiah. Komposisi yang terkandung dalam media glukosa adalah NaCl, glukosa, dan aquades. Air pari dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah terdapat tabung durham. Dan telah diisi dengan sampel. Media tersebut diinkubasi pada suhu 30oC di
dalam cleanbench dan 50oC di dalam oven.
Setelah diinkubasikan selama 72 jam, sampel media kaldu glukosa terdapat banyak gelembung pada tabung durham pada suhu 30oC dibandingkan dengan suhu 50oC.
ekstrak belimbing pada suhu 30oC timbul gelembung udara yang jumlahnya lebih
sedikit daripada media kaldu glukosa, begitu pula pada ekstrak belimbing 50oC. Hal
hal tersebut dapat di lihat pada gambar di bawah ini:
Gambar 4.1 Perbandingan partumbuhan mikroba dalam media kaldu glukosa dan media ekstrak belimbing pada suhu 300C dan 500C .
4.2 Pengaruh Pengujian pH
kertas lakmus. Diperoleh data ph 3 untuk ekstrak belimbing, ph 6 untuk ekstrak kentang dan ph 11untuk air detergen. Pada percobaan diperoleh hasil, bakteri tumbuh baik pada media ekstrak kentang dengan pH 6. Hal ini menunjukkan bahwa bakteri termasuk ke dalam kelompok neitrofil dengn kisaran pH 5,5-8,5. Bakteri tidak bisa tumbuh pada ekstrak belimbing karena pH yang terlalu asam akan menghambat pertumbuhan. Pada air detergen bakteri tidak dapat bertahan lama karena pH yang telalu basa. Gambar di bawah ini adalah hasil pengujian pH pada percobaan kali ini.
Gambar 4.2 Perbandingan pertumbuhan mikroba pada pH 3, 6, dan 11 setelah 72 jam
4.3 Pengaruh Pengujian Kadar Air
Gambar 4.3 Perbandingan pertumbuhan mikroba pada media lembab, tergenang air, lembab ditambah cuka, dan tergenang air ditambah cuka setelah 72 jam
4.4 Pengujian Pengaruh Cahaya
Pada percobaan ini digunakan Nutrient Agar sebagai media padat. NA dibuat dengan campuran bahan glukosa, agar, NaCl dan aquades yang kemudian semua bahan tersebut dimasukkan ke dalam Erlenmeyer. Lalu diaduk dengan menggunakan magnetic stirrer hingga homogeny. Setelah itu dimasukkan ked alma autoclave guna untuk mensterilisasi bahan tersebut. Kemudian dituangkan ke dalam 4 cawan petri dan didinginkan. Setelah dingin permukaan NA digores secara zig-zag menggunakan kawat oase. Lalu disuspensikan ragi diatasnya. Diberikan penyinaran selama 0 menit, 10 menit, 20 menit dan 35 menit. Kemudian diinkubasikan ke dalam cleanbench dan diamati selama 24-72 jam.
Gambar 4.4 Perbandingan pertumbuhan mikroba pada pengaruh cahaya dengan keadaan tanpa penyinaran, 10 menit, 20 menit, dan 35 menit penyinaran setelah 72 jam
4.5 Pengaruh Tekanan Osmosis
Tekanan osmosis sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plamolisis, yaitu terkelupasnya membrane sitoplasma dari sel akibat mengkerutnya dinding sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plamoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah (Sumarsih, 2003).
Gambar 4.5 Perbandingan pertumbuhan mikroba pada dektrosa dengan konsentrasi 5, 10, dan 25 % setelah 72 jam
Gambar 4.6 Perbandingan pertumbuhan mikroba pada NaCl dengan konsentrasi 5, 10, dan 25 % setelah 72 jam
BAB V KESIMPULAN
a. Faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah suhu, pH, kadar air, cahaya, dan tekanan osmosis. Mikroba dapat tumbuh dengan baik pada keadaan optimum tertentu tergantung jenisnya.
b. Mikroorganisme dalam hal ini E. Coli tidak dapat hidup dengan baik pada suhu 50oC. Namun pada suhu 30oC bakteri tumbuh dengan baik karena bakteri
ini hidup optimum pada suhu 37oC.
c. Pada pengaruh pH, E. Coli tumbuh optimum pada ekstrak kentang dengan pH 6. Hal ini menunjukkan bahwa bakteri E. Coli adalah bakteri neutrofilik yaitu bakteri yang hidup pada keadaan pH netral dengan rentang 5,5 – 8,5.
d. Pada kadar air, jamur hidup optimum pada keadaan lembab. Karena tempat yang lembab adalah habitat yang baik bagi jamur untuk hidup.
e. Pada pengaruh cahaya, mikroba banyak tumbuh pada media yang tidak mendapatkan cahaya, karena sebagian mikroba tidak dapat hidup bertahan lama dibawah sina matahari.
