Manusia-Manusia Baru 2

MANUSIA-MANUSIA BARU

Oleh : Adi (Mr.149) Santoso

Tak dapat dipungkiri lagi bahwa semua manusia yang hidup di dunia ini mendambakan untuk dapat hidup sejahtera sehingga dapat memenuhi setiap kebutuhan hidupnya. Salah satu jalan yang ditempuh adalah melalui peningkatan ekonomi. Peningkatan ekonomi sendiri selalu identik dengan pemanfaatan atau pengelolaan sumberdaya alam (SDA) yang selanjutnya di ubah menjadi berbagai barang atau jasa yang diperlukan untuk pemenuhan kebutuhan manusia. Hal itu jelas tertuang dalam Firman Allah: “Dan Dia telah memberikan kepadamu (keperluanmu) dan segala apa yang kamu mohonkan kepadanya…. (Qs. Ibrahim: 34)”. Untuk menggenjot laju peningkatan pertumbuhan ekonomi, ekstraksi sumber daya alam dan lingkungan dilakukan secara eksploitatif. Namun, hal yang sering terlupakan adalah bahwa sumber daya alam dan lingkungan bersifat terbatas. Sementara, aktivitas ekonomi bersifat tidak terbatas. Sumber daya alam dan lingkungan sudah terlanjur dianggap sebagai barang milik bersama, sehingga siapapun boleh memilikinya.

Awalnya manusia hanya menggambil dan menggunakan SDA hanya sebatas untuk memenuhi kebutuhan hidupnya sendiri, akan tetapi kini manusia seakan telah buta. Mereka hanya melihat jumlah profit yang akan mereka peroleh, namun tak pernah memperhitungkan nilai-nilai keseimbangan alam. Seiring itu pula, ekstraksi sumber daya alam yang berlebihan ini berdampak pada perubahan fungsi ekosistem. Keberlanjutan sumber daya alam dan fungsi pelayanan lingkungan semakin terancam. Sumber daya alam dan jasa lingkungan semakin langka. Padahal Allah telah berfirman: Sesungguhnya Allah tidak menyukai orang-orang yang berlebih-lebihan(QS. Al A’raf: 31).

Peningkatan ekonomi ini bagaikan dua sisi mata pisau, disatu sisi sangat dibutuhkan untuk pemenuhan kebutuhan hidup manusia, namun di sisi lain dapat membunuh manusia jika digunakan tidak semestinya. Dampak positif dari peningkatan ekonomi ini sudah pasti adalah berbagai barang dan jasa yang sangat dibutuhkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Sedangkan dampak negatifnya adalah berbagai bencana yang nantinya dapat mengancam eksistensi manusia di muka bumi ini, dan hal ini pun telah dengan tegas diperingatkan oleh Allah: “Telah nampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan karena perbuatan tangan manusi, supay Allah merasakan kepada mereka sebahagian dari (akibat) perbuatan mereka, agar mereka kembali (ke jalan yang benar)”(QS Ar-Rum: 41).

Selain kerusakan akibat eksploitasi yang berlebihan, masih ada dampak negatife lainnya yang timbul karena tingginya aktivitas industrialisasi, misalnya pencemaran akibat pembuangan limbah industri. Limbah industri ini tidak hanya mencemari di darat saja, tetapi telah mengalir menyusuri sungai, sebagian meresap ke dalam tanah dan sebagian yang lain mengalir sampai ke laut dan mencemari seisi lautan, sedangkan yang lain menguap terbang ke angkasa menerobos dan merusak perisai penahan Ultraviolet (UV) yang selama ini melindungi kita yaitu lapisan Ozone (O₃). Hal ini tentu tidak lepas dengan kemajuan teknologi saat ini, dimana hal itu dimulai dengan penemuan mesin uap oleh James Watt menciptakan revolusi besar dalam pola perekonomian. Revolusi industri menjadi tonggak awal percepatan pembangunan ekonomi. Industri dengan tenaga manusia dan hewan berganti dengan mesin-mesin, sehingga produksi semakin pesat. Di sisi lain, peningkatan produksi membutuhkan jumlah sumber daya alam yang banyak. Dampaknya tidak hanya peningkatan nilai ekonomi, tetapi pemenuhan bahan baku industri untuk “menyuapi” mesin-mesin produksi tidak bisa dihindari. Laju eksploitasi berlangsung secara berlebihan. Akibatnya, kerusakan dan pencemaran lingkungan marak terjadi di mana-mana. Laju kerusakan lingkungan bagaikan Valentino Rossi dengan tunganan bernomor 46 miliknya. Sementara laju recovery lingkungan bagaikan kakek-kakek pincang dengan tongkat usangnya.

Namun semua ini sudah terjadi dan tak perlu disesali, yang terpenting sekarang ini adalah bagaimana meminimalisir laju kerusakan yang ada dan meningkatan laju recovery terhadap kerusakan yang sudah ada. Mungkin kita bisa mengikuti filosofi hidup kupu-kupu, dimana ketika ia muda (ulat) ia merupakan perusak alam, ai menggerogoti dedaunan hijau tanpa memperhatikan akan dampak yang akan timbul terhadap pohon tempat ia makan, namun dengan introspeksi diri sesaat di dalam kepompong ia dapat berubah menjadi kupu-kupu nan cantik yang di tunggu oleh bunga-bunga, ia membantu proses penyerbukan, ia membantu pohon yang dulunya ia rusak. Akan tetapi jangan mengikuti fase kupu-kupu yang selanjutnya, dimana selanjutnya ia tetap melahirkan keturunan yang merusak lagi. Jadi mulai sekarang berfikirlah sejenak, renungi semua kesalahan yang telah diperbuat, lalu berubahlah menjadi “manusia-manusia baru” yang lebih menghargai alam. Selain itu, “manusia-manusia baru” ini juga harus membentuk generasi penerusnya agar tidak mengulangi kesalahan-kesalahan yang sama yang pernah kita lakukan di masa yang lalu.

pejabat ikut berdemo

Satu lagi bentuk kekurang cerdasan di Indonesia, pejabat daerah ikut berdemo, sebenarnya sah-sah saja asalkan niatnya benar-benar untuk menyampaikan aspirasi rakyat, dan cara penyampaiannya juga benar..

Namun kalau menurut pendapatku kalau bentuknya seperti itu, ku kira bukanlah tidakan yang cerdas, karena harusnya sebagai pejabat daerah ia memiliki kedekatan yang lebih kepada pemerintah sehingga ia bisa menyampaikan langsung kepada pemerintah pusat, sehingga ia tidak perlu demo, berorasi di depan umum dan meninggalkan pekerjaannya untuk mensejahterahkan rakyatnya.

dan sepertinya ini bukanlah aksi demo, tapi aksi kampanye berbungkus demo..
bagaimana tidak, ketika berdemo ia dan semua timnya mengenakan warna partainya, bukankah ini bentuk kampanye??

karena kalu mau menyampaikan aspirasi ya cukup berkirim surat atau kalau perlu datang langsung ke pusat, bukankah ini pasti sampainya, dari pada teriak2 di depan umum yang belum tentu suaranya sampai ke pusat..

makalah nutrisi dan pertumbuhan mikroba

BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

“Untuk keperluan hidupnya, semua makhluk hidup memerlukan bahan makanan. Bahan makanan ini diperlukan untuk sintesis bahan sel dan untuk mendapatkan energi. Demikian juga dengan mikroorganisme, untuk kehidupannya membutuhkan bahan-bahan organik dan anorganik dari lingkungannya. Bahan-bahan tersebut disebut dengan nutrient (zat gizi), sedang proses penyerapanya disebut proses nutrisi (Suriawiria, 1985).”

“Mikroba sama dengan makhluk hidup lainnya, memerlukan suplai nutrisi sebagai sumber energi dan pertumbuhan selnya. Unsur-unsur dasar tersebut adalah : karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya. Ketiadaan atau kekurangan sumber-sumber nutrisi ini dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba hingga pada akhirnya dapat menyebabkan kematian. Kondisi tidak bersih dan higienis pada lingkungan adalah kondisi yang menyediakan sumber nutrisi bagi pertumbuhan mikroba sehingga mikroba dapat tumbuh berkembang di lingkungan seperti ini. Oleh karena itu, prinsip daripada menciptakan lingkungan bersih dan higienis adalah untuk mengeliminir dan meminimalisir sumber nutrisi bagi mikroba agar pertumbuhannya terkendali (Anonymous, 2006).”

Menurut Waluyo (2005), peran utama nutrien adalah sebagai sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor elektron dalam reaksi bioenergetik (reaksi yang menghasilkan energi). Oleh karenanya bahan makanan yang diperlukan terdiri dari air, sumber energi, sumber karbon, sumber aseptor elektron, sumber mineral, faktor pertumbuhan, dan nitrogen. “Selain itu, secara umum nutrient dalam media pembenihan harus mengandung seluruh elemen yang penting untuk sintesis biologik oranisme baru (Jawetz, 2001).”

Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponen sel suatu jasad. Pembelahan sel adalah hasil dari pembelahan sel. Pada jasad bersel tunggal (uniseluler), pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu. Misalnya pembelahan sel pada bakteri akan menghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri. Pada jasad bersel banyak (multiseluler), pembelahan sel pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya. Dalam membahas pertumbuhan mikrobia harus dibedakan antara pertumbuhan masing-masing individu sel dan pertumbuhan kelompok sel atau pertumbuhan populasi.

Pertumbuhan merupakan suatu proses kehidupan yang irreversible artinya tidak dapat dibalik kejadiannya. Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan kuantitas konstituen seluler dan struktur organisme yang dapat dinyatakan dengan ukuran, diikuti pertambahan jumlah, pertambahan ukuran sel, pertambahan berat atau massa dan parameter lain. Sebagai hasil pertambahan ukuran dan pembelahan sel atau pertambahan jumlah sel maka terjadi pertumbuhan populasi mikroba (Sofa, 2008).

“Pertumbuhan mikoorganisme tergantung dari tersedianya air. Bahan-bahan yang terlarut dalam air, yang digunakan oleh mikroorganisme untuk membentuk bahan sel dan memperoleh energi, adalaah bahan makanan. Tuntutan berbagai mikroorganisme yang menyangkt susunan larutan makanan dan persyaratan lingkungan tertentu, sangat berbeda-beda. Oleh sebab itu diperkenalkan banyak resep untuk membuat media biak untuk mikroorganisme. Pada dasarnya sesuatu larutan biak sekurang-kurangnya harus memenuhi syarat-syarat berikut. Di dalamnya harus tersedia semua unsur yang ikut serta pada pembentukan bahan sel dalam bentuk berbagai senyawa yang dapat dioloah (Schlegel, 1994).”

1.2         Rumusan Masalah

a.     “Nutrisi apa yang dibutuhkan oleh mikroba itu?”

b.    “Bagaimanakah fase pertumbuhan mikroba terjadi?”

1.3         Tujuan

a.     “Mengetahui nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroba”

b.    “Mengetahui fase pertumbuhan mikroba”

1.4         Manfaat

1.4.1        Bagi mahasiswa :

a.    Mengetahui Nutrisi apa yang dibutuhkan oleh mikroba.

b.    Mengetahui pentingnya mikroba dalam teknologi pengolahan pangan.

c.    Mengetahui fase pertumbuhan mikroba.

1.4.2        Bagi penulis :

a.    Membiasakan diri untuk menyelesaikan suatu masalah.

b.    Menjadi salah satu sarana untuk melatih diri mengembangkan bakat dalam menulis dan meneliti.

c.    Menghasilkan karya yang dapat bermanfaat bagi masyarakat

BAB II

PEMBAHASAN

2.1     Jenis Nutrisi

Nutrien dalam media perbenihan harus mengandung seluruh elemen yang penting untuk sintesis biologik organisme baru. Nutrient diklasifikasikan berdasarkan elemen yang mereka suplai.

2.2     Sumber Karbon

Tumbuhan-tumbuhan dan beberapa bakteri mampu mengunakan energi fotosintetik untuk mereduksi karbondioksida pada penggunaan air. Organisme ini termasuk kelompok autotrof, makhluk hidup yang tidak membutuhkan nutrient organik untuk pertumbuhannya. Autotrof lain adalah khemolitotrof, organisme yang menggunakan substrat anorganik seperti hidrogen atau thiosulfat sebagai reduktan dan karbondioksida sebagai sumber karbon.

“Heterotrof membutuhkan karbon organik untuk pertumbuhannya, dan karbon organik tersebut harus dalam bentuk yang dapat diasimilasi. Contohnya, naphthalene dapat menyediakan semua karbon dan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan respirasi heterotropik, tetapi sangat sedikit organisme yang memiliki jalur metabolik yang perlu untuk asimilasi naphthalene. Sebaliknya, glukosa, dapat membantu pertumbuhan fermentatif atau respirasi dari banyak organisme. Adalah penting bahwa substrat pertumbuhan disuplai pada tingkatan yang cocok untuk galur mikroba yang akan ditumbuhkan. Karbondioksida dibutuhkan pada sejumlah reaksi biosintesis. Banyak organisme respiratif menghasilkan lebih dari cukup karbondioksida untuk memenuhi kebutuhannya, tetapi yang lain membutuhkan sumber karbondioksida pada medium pertumbuhannya (Jawetz, 2001).”

Keperluan akan Zat Karbon

Organisme yang berfotosintesis dan bakteri yang memperoleh energi dari oksidasi senyawa organik menggunakan secara khas bentuk karbon yang paling teroksidas, CO₂, sebagai satu-satunya sumber utama karbon selular. Perubahan CO₂, menjadi unsur pokok sel organik adalah proses reduktif, yang memerlukan pemasukan bersih energi. Karena itu, di dalam golongan faali ini, sebagian besar dari energi yang berasal dari cahaya atau dari oksidasi senyawa anorganik yang tereduksi harus dikeluarkan untuk reduksi CO₂ sampai kepada tingkat zat organik.

Semua organisme lain memperoleh karbonnya terutama dari zat gizi organik. Karena kebanyakan substrat organik adalah setingkat dengan oksidasi umum sebagai unsur pokok sel organik, zat-zat itu biasanya tidak usah menjalani reduksi pertama yang berguna sebagai sumber karbon sel. Selain untuk memenuhi keperluan biosintetik akan karbon, maka substrat organik harus memberikan keperluan energetik untuk sel itu. Akibatnya sebagian besar daripada karbon yang terdapat pada substrat organik memasuki lintasan lintasan metabolisme yang menghasilkan energi dan akhirnya dikeluarkan lagi dari sel, sebagai CO₂ (hasil utama dalam metabolisme pernapasan yang menghasilkan energi atau sebagai campuran CO₂ dan senyawa organik). Jadi, substrat organik biasanya mempunyai peran gizi yang lengkap. Pada waktu yang bersamaan berguna sebagai sumber karbon dan sumber energi. Banyak mikroorganisme dapat menggunakan senyawa senyawa organik tunggal untuk memenuhi keperluan kedua zat gizi tersebut seluruhnya. Akan tetapi, yang lain tidak dapat tumbuh bila hanya diberi satu senyawa organik dan mereka memerlukan bermacam-macam jumlah senyawa tambahan sebagai zat gizi. Tambahan zat gizi organik ini mempunyai fungsi biosintetik semata-mata, yang diperlukan sebagai pelopor unsur-unsur pokok sel organik tertentu yang tidak dapat disintesis oleh organisme tersebut. Zat itu disebut faktor tumbuh.

Mikroorganisme teramat beragam baik dalam hal macam maupun jumlah senyawa organik yang dapat mereka gunakan sebagai sumber utama karbon dan energi. Keanekaragaman ini diperlihatkan secara nyata bahwa tidak ada senyawa organik yang dihasilkan secara alamiah yang tidak dapat digunakan sebagai sumber karbon dan energi oleh beberapa mikroorganisme. Karena itu, tidaklah mungkin untuk memberikan secara singkat sifat-sifat kimiawi sumber karbon organik untuk mikroorganisme. Variasi yang luar biasa mengenai keperluan akan karbon adalah salah satu segi fisiologis yang paling menarik dalam mikrobiologi.

Bila keperluan karbon organik mikroorganisme tersendiri dipelajari, beberapa memperlihatkan tingkatan serbaguna yang tinggi, sedangkan yang lain teramat khusus. Bakteri tertentu dari golongan Pseudomonas misalnya, dapat menggunakan setiap salah satu diantara lebih dari 90 macam senyawa organik sebagai satu-satunya sumber karbon dan energi. Pada ujung lain dalam spektrum terdapat bakteri yang mengoksidasi metan, yang hanya dapat menggunakan dua substrat organik, metan dan methanol, dan bakteri pengurai selulose tertentu hanya dapat menggunakan selulose.

Kebanyakan (dan barangkali semua) organisme yang bergantung pada sumber-sumber karbon organik memerlukan CO₂ pula sebagai zat gizi dalam jumlah yang sangat kecil, karena senyawa ini digunakan dalam beberapa reaksi biosentitik. Akan tetapi, karena CO₂ biasanya dihasilkan dalam jumlah banyak oleh organisme yang menggunakan senyawa organik, persyaratan biosintetik dapat terpenuhi melalui metabolisme sumber karbon organik dan energi. Sekalipun demikian, peniadaan CO₂ sama sekali sering kali menangguhkan atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme pada media organik, dan beberapa bakteri dan cendawan memerlukan konsentrasi CO₂ yang relatif tinggi di dalam atmosfer (5-10 %) untuk pertumbuhan yang memadai dalam media organik.

2.3     Sumber Nitrogen dan Belerang

Nitrogen merupakan komponen utama protein dan asam nukleat, yaitu sebesar lebih kurang 10 persen dari berat kering sel bakteri. Nitrogen mungkin disuplai dalam bentuk yang berbeda, dan mikroorganisme beragam kemampuannya untuk mengasimilasi nitrogen. Hasil akhir dari seluruh jenis asimilasi nitrogen adalah bentuk paling tereduksi yaitu ion ammonium (NH₄⁺).

Banyak mikroorganisme memiliki kemampuan untuk mengasimilasi nitrat (NO₃) dan nitrit (NO₂) secara reduksi dengan mengubahnya menjadi amoniak (NH₃). Jalur asimilasi ini berbeda dengan jalur dissimilasi nitrat dan nitrit. Jalur dissimilasi digunakan oleh organisme yang menggunakan ion ini sebagai elektron penerima terminal dalam respirasi, proses ini dikenal sebagai denitrifikasi, dan hasilnya adalah gas nitrogen (N₂), yang dikeluarkan ke atmosfer.

Kemampuan untuk mengasimilasi N₂ secara reduksi melalui NH₃, yang disebut fiksasi nitrogen, adalah sifat untuk prokariota, dan relatif sedikit bakteri yang memiliki kemampuan metabolisme ini. Proses tersebut membutuhkan sejumlah besar energi metabolik dan tidak dapat aktif dengan adanya oksigen. Kemampuan fiksasi nitrogen ditemukan pada beragam bakteri yang berevolusi sangat berbeda dalam strategi biokimia untuk melindungi enzim fixing-nitrogen nya dari oksigen.

Kebanyakan mikroorganisme dapat menggunakan NH₄⁺ sebagai sumber nitrogen utama, dan banyak organisme memiliki kemampuan untuk menghasilkan NH₄⁺ dari amina (R-NH₂) atau dari asam amino (RCHNH₂COOH). Produksi amoniak dari deaminasi asam amino disebut ammonifikasi. Amoniak dimasukkan ke dalam bahan organik melalui jalur biokomia yang melibatkan glutamat dan glutamine.

Seperti nitrogen, belerang adalah komponen dari banyak substansi organik sel. Belerang membentuk bagian struktur beberapa koenzim dan ditemukan dalam rantai samping cisteinil dan merionil protein. Belerang dalam bentuk asalnya tidak dapat digunakan oleh tumbuhan atau hewan. Namun, beberapa bakteri autotropik dapat mengoksidasinya menjadi sulfat (SO₄^2-). Kebanyakan mikroorganisme dapat menggunakan sulfat sebagai sumber belerang, mereduksi sulfat menjadi hidrogen sulfida (H₂S). Beberapa mikroorganisme dapat mengasimilasi H₂S secara langsung dari medium pertumbuhan tetapi senyawa ini dapat menjadi racun bagi banyak organisme.

Kedua unsur ini yaitu belerang dan nitrogen terdapat dalam sel dalam bentuk tereduksi, sebagai gugus sulfhidril dan amino. Sebagian besar mikroorganisme mampu menampung unsur-unsur ini dalam bentuk oksida dan mereduksi sulfat dan juga nitrat. Sumber nitrogen yang paling lazim untuk mikroorganisme adalah garam-garam ammonium. Beberapa prokariot mampu mereduksi nitrogen molekul (N₂ atau dinitrogen). Mikroorganisme lain memerlukan asam-asam amino sebagai sumber nitrogen, jadi yang mengandung nitrogen organik. Tidak semua mikroorganisme mampu mereduksi sulfat, beberapa diantaranya memerukan H₂S atau sistein sebagai sumber S.

Keperluan Akan Nitrogen dan Belerang

Nitrogen dan belerang terdapat pada senyawa organik sel terutama dalam bentuk yang terinduksi masing-masing sebagai gugus amino dan sulfhidril. Kebanyakan organisme fotosintetik mengasimilasi kedua unsur ini dalam keadaan anorganik yang teoksidasi, sebagai nitrat dan sulfat, jadi penggunaan biosintetiknya meliputi reduksi pendahuluan. Banyak bakteri nonfotosintetik dan cendawan dapat juga memenuhi keperluannya akan nitrogen dan belerang dari nitrat dan sulfat. Beberapa mikroorganisme tidak dapat mengadakan reduksi salah satu atau kedua anion ini dan harus diberikan unsur dalam bentuk tereduksi. Keperluan akan sumber nitrogen yang tereduksi agak umum dan dapat dipenuhi oleh persediaan nitrogen sebagai garam-garam ammonium. Keperluan akan belerang tereduksi lebih jarang, bahan itu dipenuhi dari persediaan sulfida atau dari senyawa organik yang mengandung satu gugus sulfhidril (misalnya sisteine).

Persyaratan akan nitrogen dan belerang sering kali juga dapat diperoleh dari zat gizi organik yang mengandung kedua unsur ini dalam kombinasi organik yang tereduksi (asam amino atau hasil penguraian protein yang lebih kompleks, seperti pepton). Tentu saja, senyawa-senyawa seperti itu dapat menyediakan sumber karbon organik dan energi, sekaligus memenuhi keperluan selular akan karbon, nitrogen, belerang, dan energi.

Beberapa bakteri dapat juga memanfaatkan sumber nitrogen alam yang paling banyak, yaitu N₂. Proses asimilasi nitrogen ini disebut fiksasi nitrogen dan meliputi reduksi permulaan N₂ menjadi amino.

2.4     Sumber Phospor

Fosfat (PO₄^3-) dibutuhkan sebagai komponen ATP, asam nukleat dan sejumlah koenzim seperti NAD, NADP dan flavin. Selain itu, banyak metabolit, lipid (fosfolipid, lipid A), komponen dinding sel (teichoic acid), beberapa polisakarida kapsul dan beberapa protein adalah bergugus fosfat. Fosfat selalu diasimilasi sebagai fosfat anorganik bebas (P_i).

2.5     Sumber Mineral

Sejumlah besar mineral dibutuhkan untuk fungsi enzim. Ion magnesium (Mg²⁺) dan ion ferrum (Fe²⁺) juga ditemukan pada turunan porfirin yaitu: magnesium dalam molekul klorofil, dan besi sebagai bagian dari koenzim sitokrom dan peroksidase. Mg²⁺ dan K⁺ keduanya sangat penting untuk fungsi dan kesatuan ribosom. Ca²⁺ dibutuhkansebagai komponen dinding sel gram positif, meskipun ion tersebut bebas untuk bakteri gram negatif. Banyak dari organisme laut membutuhkan Na⁺ untuk pertumbuhannya. Dalam memformulasikan medium untuk pembiakan kebanyakan mikroorganisme, sangatlah penting untuk menyediakan sumber potassium, magnesium, kalsium, dan besi, biasanya dalam bentuk ion-ion (K⁺, Mg₂⁺, Ca₂⁺, dan Fe₂⁺). Banyak mineral lainnya (seperti Mn₂⁺, Mo₂⁺, Co₂⁺, Cu₂⁺, dan Zn₂⁺) dibutuhkan: mineral ini kerapkali terdapat dalam air kran atau sebagai kontaminan dari kandungan medium lainnya.

Pengambilan besi dalam bentuk hidroksida yang tak larut pada pH netral, difasilitasi pada banyak bakteri dan fungi dengan produksi senyawa siderofor yang mengikat besi dan mendukung trasnportasinya sebagai kompleks terlarut. Semua ini meliputi hydroxymates (-CONH₂OH) yang disebut sideramines, dan turunan catechol (seperti 2,3-dihydroxybenzolyserine). Siderofor yang dibentuk plasmid memainkan peranan utama dalam sifat invasi beberapa bakteri patogen.

2.6     Sumber Oksigen

Untuk sel oksigen tersedia dalam bentuk air. Selanjutnya oksigen juga terdapat dalam CO₂ dan dalam bentuk senyawa organik. Selain itu masih banya organisme yang tergantung dari oksigen molekul (O₂ atau dioksigen). Oksigen yang berasal dari molekul oksigen hanya akan diinkorporasi ke dalam substansi sel kalau sebagai sumber karbon digunakan metana atau hidrokarbon aromatic yang berantai panjang. Menilik hubungannya dengan oksigen dapat dibedakan sekurang-kurangnya tiga kelompok organisme: organisme aerob obligat yang mampu menghasilkan energi hanya melalui respirasi dan dengan demikian tergantung pada oksigen. Organisme anaerob obligat hanya dapat hidup dalam lingkungan bekas oksigen. Untuk organisme ini O₂ bersifat toksik. Mikroorganisme anaerob fakultatif tumbuh dengan adanya O₂ udara, jadi bersifat aerotoleran; tetapi organisme ini tidak dapat memanfaatkan O₂, tetapi memperoleh energi semata-mata dari peragian. Jenis bakteri anaerob fakultatif lain (Enterobacteriaceae) dan banyak ragi dapat beralih dari peroleh energi dengan respirasi (dengan adanya O₂) ke peragian (tanpa O₂).

2.7     Fungsi Nutrisi Untuk Mikroba

Setiap unsur nutrisi mempunyai peran tersendiri dalam fisiologi sel. Unsur tersebut diberikan ke dalam medium sebagai kation garam anorganik yang jumlahnya berbeda-beda tergantung pada keperluannya. Beberapa golongan mikroba misalnya diatomae dan alga tertentu memerlukan silika (Si) yang biasanya diberikan dalam bentuk silikat untuk menyusun dinding sel. Fungsi dan kebutuhan natrium (Na) untuk beberapa jasad belum diketahui jumlahnya. Natrium dalam kadar yang agak tinggi diperlukan oleh bakteri tertentu yang hidup di laut, algae hijau biru, dan bakteri fotosintetik. Natrium tersebut tidak dapat digantikan oleh kation monovalen yang lain. Jasad hidup dapat menggunakan makanannya dalam bentuk padat maupun cair (larutan). Jasad yang dapat menggunakan makanan dalam bentuk padat tergolong tipe holozoik, sedangkan yang menggunakan makanan dalam bentuk cair tergolong tipe holofitik. Jasad holofitik dapat pula menggunakan makanan dalam bentuk padat, tetapi makanan tersebut harus dicernakan lebih dulu di luar sel dengan pertolongan enzim ekstraseluler. Pencernaan di luar sel ini dikenal sebagai extracorporeal digestion. Bahan makanan yang digunakan oleh jasad hidup dapat berfungsi sebagai sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor atau donor elektron. Dalam garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu air, sumber energi, sumber karbon, sumber aseptor elektron, sumber mineral, faktor tumbuh, dan sumber nitrogen.

A.     Air

Air merupakan komponen utama sel mikroba dan medium. Funsi air adalah sebagai sumber oksigen untuk bahan organik sel pada respirasi. Selain itu air berfungsi sebagai pelarut dan alat pengangkut dalam metabolisme.

B.     Sumber energi

Ada beberapa sumber energi untuk mikroba yaitu senyawa organik atau anorganik yang dapat dioksidasi dan cahaya terutama cahaya matahari.

C.     Sumber karbon

Sumber karbon untuk mikroba dapat berbentuk senyawa organik maupun anorganik. Senyawa organik meliputi karbohidrat, lemak, protein, asam amino, asam organik, garam asam organik, polialkohol, dan sebagainya. Senyawa anorganik misalnya karbonat dan gas CO2 yang merupakan sumber karbon utama terutama untuk tumbuhan tingkat tinggi.

D.    Sumber aseptor elektron

Proses oksidasi biologi merupakan proses pengambilan dan pemindahan elektron dari substrat. Karena elektron dalam sel tidak berada dalam bentuk bebas, maka harus ada suatu zat yang dapat menangkap elektron tersebut. Penangkap elektron ini disebut aseptor elektron. Aseptor elektron ialah agensia pengoksidasi. Pada mikrobia yang dapat berfungsi sebagai aseptor elektron ialah O2, senyawa organik, NO3-, NO2-, N2O, SO4 =, CO2, dan Fe3+.

E.     Sumber mineral

Mineral merupakan bagian dari sel. Unsur penyusun utama sel ialah C, O, N, H, dan P. unsur mineral lainnya yang diperlukan sel ialah K, Ca, Mg, Na, S, Cl. Unsur mineral yang digunakan dalam jumlah sangat sedikit ialah Fe, Mn, Co, Cu, Bo, Zn, Mo, Al, Ni, Va, Sc, Si, Tu, dan sebagainya yang tidak diperlukan jasad. Unsur yang digunakan dalam jumlah besar disebut unsur makro, dalam jumlah sedang unsur oligo, dan dalam jumlah sangat sedikit unsur mikro. Unsur mikro sering terdapat sebagai ikutan (impurities) pada garam unsur makro, dan dapat masuk ke dalam medium lewat kontaminasi gelas tempatnya atau lewat partikel debu. Selain berfungsi sebagai penyusun sel, unsur mineral juga berfungsi untuk mengatur tekanan osmose, kadar ion H+ (kemasaman, pH), dan potensial oksidasireduksi (redox potential) medium.

F.      Faktor tumbuh

Faktor tumbuh ialah senyawa organik yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan (sebagai prekursor, atau penyusun bahan sel) dan senyawa ini tidak dapat disintesis dari sumber karbon yang sederhana. Faktor tumbuh sering juga disebut zat tumbuh dan hanya diperlukan dalam jumlah sangat sedikit. Berdasarkan struktur dan fungsinya dalam metabolisme, faktor tumbuh digolongkan menjadi asam amino, sebagai penyusun protein; base purin dan pirimidin, sebagai penyusun asam nukleat; dan vitamin sebagai gugus prostetis atau bagian aktif dari enzim.

G.    Sumber nitrogen

Mikroba dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk amonium, nitrat, asam amino, protein, dan sebagainya. Jenis senyawa nitrogen yang digunakan tergantung pada jenis jasadnya. Beberapa mikroba dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk gas N2 (zat lemas) udara. Mikroba ini disebut mikrobia penambat nitrogen.

Unsur utama, sumber dan fungsi mereka dalam sel bakteri.

Elemen	% dari berat kering	Sumber	Fungsi
Karbon	50	Kompleks organik atau CO 2	Material Utama dari bahan selular
Oksigen	20	H 2 O, Kompleks organik, CO 2, dan O 2	Konstituen dari sel dan sel bahan air; O 2 adalah menerima elektron dalam respirasi aerobik
Nitrogen	+14	NH 3, NO 3, Kompleks organik, N 2	Konstituen dari asam amino, asam nukleik nucleotides, dan coenzymes
Hidrogen	8	H 2 O, Kompleks organik, H 2	Utama dari organik memanjang dan sel air
Fosfor	3	anorganik Fosfat (PO 4)	Konstituen dari asam nukleik, nucleotides, phospholipids, LPS, teichoic asam
Belerang	1	SO 4, H 2 S, S o, belerang organik memanjang	Konstituen dari cysteine, methionine, glutathione, beberapa coenzymes
Kalium	1	Kalium GARAM dapur	Utama selular anorganik gigih dan cofactor untuk enzim tertentu
Magnesium	0.5 0,5	Magnesium GARAM dapur	Anorganik selular dengan gigih, cofactor tertentu untuk reaksi enzimatis
Kalsium	0.5 0,5	Kalsium GARAM dapur	Anorganik selular dengan gigih, cofactor untuk enzim tertentu dan komponen endospores
Besi	0.2 0,2	GARAM dapur besi	Komponen tertentu cytochromes dan nonheme-besi dan protein yang cofactor untuk beberapa reaksi enzimatis

2.8     Penggolongan Mikroba Berdasarkan Nutrisi Dan Oksigen

a.      Berdasarkan sumber karbon

Berdasarkan atas kebutuhan karbon jasad dibedakan menjadi jasad ototrof dan heterotrof. Jasad ototrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk anorganik, misalnya CO2 dan senyawa karbonat. Jasad heterotrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk senyawa organik. Jasad heterotrof dibedakan lagi menjadi jasad saprofit dan parasit. Jasad saprofit ialah jasad yang dapat menggunakan bahan organik yang berasal dari sisa jasad hidup atau sisa jasad yang telah mati. Jasad parasit ialah jasad yang hidup di dalam jasad hidup lain dan menggunakan bahan dari jasad inang (hospes)-nya. Jasad parasit yang dapat menyebabkan penyakit pada inangnya disebut jasad patogen.

b.      Berdasarkan sumber energi

Berdasarkan atas sumber energi jasad dibedakan menjadi jasad fototrof, jika menggunakan energi cahaya; dan khemotrof, jika menggunakan energi dari reaksi kimia. Jika didasarkan atas sumber energi dan karbonnya, maka dikenal jasad fotoototrof, fotoheterotrof, khemoototrof dan khemoheterotrof. Perbedaan dari keempat jasad tersebut sbb:

Jasad	Sumber Karbon	Sumber Energi
Fotoototrof Fotoheterotrof Khemotrof khemoheterotrof	Zat anorganik Zat organik Zat anorganik Zat organik	Cahaya matahari Cahaya matahari Oksidasi zat anorganik Oksidasi zat organik

c.       Berdasarkan sumber donor elektron

Berdasarkan atas sumber donor elektron jasad digolongkan manjadi jasad litotrof dan organotrof. Jasad litotrof ialah jasad yang dapat menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa anorganik seperti H2, NH3, H2S, dan S. jasad organotrof ialah jasad yang menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa organik.

d.      Berdasarkan sumber energi dan donor elektron

Berdasarkan atas sumber energi dan sumber donor elektron jasad dapat digolongkan menjadi jasad fotolitotrof, fotoorganotrof, khemolitotrof, dan khemoorganotrof. Perbedaan keempat golongan jasad tersebut sbb:

Jasad	Sumber Energi	Sumber Donor Elektron	Contoh
Fotolitotrof Fotoorganotrof Khemolitotrof Khemoorganotrof	Cahaya Cahaya Oksidasi zat anorganik Oksidasi zat organik	Zat anorganik Zat organik Zat anorganik Zat organik	Tumbuhan tingkat tinggi, alga Bakteri belerang fotosintetik Bakteri besi, bakteri hidrogen, bakteri nitrifikasi Jasad heterotrof

e.      Berdasarkan kebutuhan oksigen

Berdasarkan akan kebutuhan oksigen, jasad dapat digolongkan dalam jasad aerob, anaerob, mikroaerob, anaerob fakultatif, dan kapnofil. Pertumbuhan mikroba di dalam media cair dapat menunjukkan sifat berdasarkan kebutuhan oksigen.

Obligat aerob Fakultatif anaerob Obligat anaerob Aerotoleran/Anaerob Mikroaerofil Jasad aerob ialah jasad yang menggunakan oksigen bebas (O2) sebagai satusatunya aseptor hidrogen yang terakhir dalam proses respirasinya. Jasa anaerob, sering disebut anaerob obligat atau anaerob 100% ialah jasad yang tidak dapat menggunakan oksigen bebas sebagai aseptor hidrogen terakhir dalam proses respirasinya. Jasad mikroaerob ialah jasad yang hanya memerlukan oksigen dalam jumlah yang sangat sedikit. Jasad aerob fakultatif ialah jasad yang dapat hidup dalam keadaan anaerob maupun aerob. Jasad ini juga bersifat anaerob toleran. Jasad kapnofil ialah jasad yang memerlukan kadar oksigen rendah dan kadar CO2 tinggi.

2.9    Pertumbuhan Populasi

Pertumbuhan dapat diamati dari meningkatnya jumlah sel atau massa sel (berat kering sel). Pada umumnya bakteri dapat memperbanyak diri dengan pembelahan biner, yaitu dari satu sel membelah menjadi 2 sel baru, maka pertumbuhan dapat diukur dari bertambahnya jumlah sel. Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna disebut waktu generasi. Waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadi dua kali jumlah/massa sel semula disebut doubling time atau waktu penggandaan. Waktu penggandaan tidak sama antara berbagai mikrobia, dari beberapa menit, beberapa jam sampai beberapa hari tergantung kecepatan pertumbuhannya. Kecepatan pertumbuhan merupakan perubahan jumlah atau massa sel per unit waktu.

2.10   Pertumbuhan Populasi Mikroba

Suatu bakteri yang dimasukkan ke dalam medium baru yang sesuai akan tumbuh memperbanyak diri. Jika pada waktu-waktu tertentu jumlah bakteri dihitung dan dibuat grafik hubungan antara jumlah bakteri dengan waktu maka akan diperoleh suatu grafik atau kurva pertumbuhan. Pertumbuhan populasi mikrobia dibedakan menjadi dua yaitu biakan sistem tertutup (batch culture) dan biakan sistem terbuka (continous culture).

Pada biakan sistem tertutup, pengamatan jumlah sel dalam waktu yang cukup lama akan memberikan gambaran berdasarkan kurva pertumbuhan bahwa terdapat fase-fase pertumbuhan. Fase pertumbuhan dimulai pada fase permulaan, fase pertumbuhan yang dipercepat, fase pertumbuhan logaritma (eksponensial), fase pertumbuhan yang mulai dihambat, fase stasioner maksimum, fase kematian dipercepat, dan fase kematian logaritma.

Pada fase permulaan, bakteri baru menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru, sehingga sel belum membelah diri. Sel mikrobia mulai membelah diri pada fase pertumbuhan yang dipercepat, tetapi waktu generasinya masih panjang. Fase permulaan sampai fase pertumbuhan dipercepat sering disebut lag phase. Kecepatan sel membelah diri paling cepat terdapat pada fase pertumbuhan logaritma atau pertumbuhan eksponensial, dengan waktu generasi pendek dan konstan. Selama fase logaritma, metabolisme sel paling aktif, sintesis bahan sel sangat cepat dengan jumlah konstan sampai nutrien habis atau terjadinya penimbunan hasil metabolisme yang menyebabkan terhambatnya pertumbuhan. Selanjutnya pada fase pertumbuhan yang mulai terhambat, kecepatan pembelahan sel berkurang dan jumlah sel yang mati mulai bertambah. Pada fase stasioner maksimum jumlah sel yang mati semakin meningkat sampai terjadi jumlah sel hidup hasil pembelahan sama dengan jumlah sel yang mati, sehingga jumlah sel hidup konstan, seolah-olah tidak terjadi pertumbuhan (pertumbuhan nol). Pada fase kematian yang dipercepat kecepatan kematian sel terus meningkat sedang kecepatan pembelahan sel nol, sampai pada fase kematian logaritma maka kecepatan kematian sel mencapai maksimal, sehingga jumlah sel hidup menurun dengan cepat seperti deret ukur. Walaupun demikian penurunan jumlah sel hidup tidak mencapai nol, dalam jumlah minimum tertentu sel mikrobia akan tetap bertahan sangat lama dalam medium tersebut.

Grafik pertumbuhan mikroba dalam biakan sistem tertutup (batch culture)

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

1.1         Kesimpulan

Berdasarkan hasil penulisan “Nutrisi dan Pertumbuhan Mikroba”, dapat diambil kesimpulan bahwa:

Ø  Nutrient diklasifikasikan berdasarkan elemen yang mereka suplai yaitu:

·        Sumber Karbon

·        Sumber Nitrogen dan Belerang

·        Sumber Phospor

·        Sumber Mineral

·        Sumber Oksigen

Ø  Fungsi utama nutrisi bagi organisme diantaranya adalah: sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor atau donor elektron.

Ø  Pada umumnya bakteri dapat memperbanyak diri dengan pembelahan biner.

Ø  Dalam siklus hidupnya mikroba mengalami 4 fase pertumbuhan yaitu :

·        Fase Lag

·        Fase Eksponensial

·        Fase Stasioner

·        Fase Kematian

Saran 

Berdasarkan penulisan “Nutrisi dan Pertumbuhan Mikroba”, maka dapat disarankan bahwa masyarakat ataupun pihak industri yang ingin memanfaatkan jasa dari mikroorganisme harus selalu memperhatikan nutrisi dari mikroorganisme terutama jenis – jenis nutrisi yang dibutuhkan dan fungsi apa saja dari nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme tersebut. Hal ini sangat diperlukan agar masyarakat ataupun pihak industri dapat memanfaatkan semaksimal mungkin jasa dari mikroorganisme tersebut untuk meningkatkan pendapatan atau juga untuk kepentingan lainnya yang bermanfaat dalam kehidupannya, tanpa menganggu kehidupan dari mikroorganisme tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 2006. Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba. (Online).            (http://rachdie.blogsome.com/2006/10/14/faktor-yang-mempengaruhi-  pertumbuhan-mikroba/) Diakses Tanggal 4 Maret 2011.

Jawetz. 2001. Mikrobiologi Kedokteran. Salemba Medika. Jakarta.

Schlegel, Hans. 1994. Mikrobiologi Umum Edisi Keenam. Gajah Mada University     Press. Yogyakarta.

Stanier Roger, Edward Alderberg dan John Ingraham. 1982. Dunia Mikroba   Bharata Karya Aksara. Jakarta.

Waluyo, Lud. 2005. Mikrobiologi Umum. Universitas Muhammadiyah Malang            Prees. Malang.