Faktor - Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba

Mikroorganisme juga bagian dari makhluk hidup dimana pertumbuhan dan perkembangannya dipengaruhi oleh beberapa faktor, baik faktor biotik maupun faktor abiotik. Faktor biotik ada yang dari dalam dan ada faktor biotik dari lingkungan. Faktor biotik meliputi bentuk mikroorganisme, sifat mikroorganisme terkait respon terhadap perubahan lingkungan, kemampuan menyesuaikan diri (adaptasi), serta keberadaan organisme lainnya di dalam lingkungan tersebut.

Ilustrasi Mikroorganisme

Sedangkan faktor abiotik meliputi susunan dan jumlah senyawa yang dibutuhkan di dalam medium kultur, lingkungan fisik (suhu, kelembaban, cahaya, dan sebagainya), serta keberadaan senyawa-senyawa lain yang dapat bersifat toksik, penghambat, atau pemacu yang berasal dari lingkungaan maupun yang dihasilkan sendiri. Beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan jasad renik heterotrof adalah nutrien, aktivitas air, suhu, pH, oksigen, potensi oksidasi-reduksi, zat penghambat, dan adanya jasad renik lainnya.

A. NUTRISI

Medium pertumbuhan merupakan nutrisi untuk tumbuh mikroba dimana harus mengandung semua elemen yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroba dalam proporsi yang serupa (isotonik) dengan sel mikroba. Mikroorganisme juga membutuhkan suplai makanan sebagai sumber energi dan penyedia unsur-unsur kimia dasar bagi pertumbuhan sel, seperti karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, magnesium, zat besi, dan sejumlah kecil logam lainnya. Pada umumnya mikroba memerlukan makro nutrien, yaitu nutrisi yang dibutuhkan dalam jumlah besar seperti C, H, O, dan N. Selain makro nutrient, mikroba juga memerlukan meso nutrien seperti Mg, P, serta S, dan mikro nutrien seperti Fe, Cu, Zn, dan Mo. Pertumbuhan mikroba juga dipengaruhi faktor lainnya dimana mikroba dapat tumbuh dengan baik apabila tersedia cukup air, sumber karbon, sumber nitrogen, vitamin, zat tumbuh lainnya, dan mineral.

B. SUMBER KARBON

Karbon merupakan unsur yang paling penting bagi pertumbuhan mikroba dan bahan yang paling besar dalam medium kultur. Berdasarkan berat mikroba, sekitar 50% dari berat mikroba adalah karbon. Jasad renik yang heterotrof menggunakan karbohidrat sebagai sumber energi dan karbon, walaupun komponen organik lainnya yang mengandung karbon mungkin juga dapat.

C. AKTIVITAS AIR

Semua organisme membutuhkan air untuk kehidupannya, termasuk juga mikroorganisme. Air berperan dalam reaksi metabolisme sel dan merupakan alat pengangkut zat-zat gizi atau bahan limbah ke dalam dan ke luar sel. Semua kegiatan ini membutuhkan air dalam bentuk cair dan apabila air tersebut mengalami kristalisasi serta membentuk es atau terikat secara kimiawi dalam larutan gula atau garam, maka air tersebut tidak dapat digunakan oleh mikroorganisme. Jumlah air yang terdapat dalam bahan pangan atau larutan dikenal sebagai aktivitas air (water activity atau aW). Setiap mikroorganisme membutuhkan air dalam jumlah yang berbeda. Bakteri umumnya membutuhkan nilai aW yang tinggi, yaitu 0,91, sedangkan khamir 0,87-0,91, dan kapang memiliki aW yang paling rendah, yaitu 0,80-0,87.

D. KONSENTRASI OKSIGEN

Konsentrasi oksigen di dalam lingkungan akan mempengaruhi pertumbuhan mikroba. Selama proses pertumbuhan bakteri aerob, oksigen harus diatur sebaik mungkin untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan mikroba. Di dalam proses peningkatan kandungan oksigen di dalam media dapat dilakukan dengan menggunakan proses aerasi. Proses aerasi berguna untuk mensuplai oksigen, mengusir CO2, uap air, metabolit yang volatil, dan untuk mengatur suhu.

E. SUMBER NITROGEN

Pertumbuhan mikroorganisme memerlukan senyawa nitrogen baik dalam bentuk organik maupun anorganik. Garam organik yang biasanya digunakan adalah garam amonium nitrat atau urea. Sumber Nitrogen organik yang terbukti bermanfaat adalah pepton, ekstrak khamir, tepung kedelai, dan lain-lain. Penambahan senyawa organik sering kali dapat meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme dan produk katabolitnya. Kebanyakan mikroorganisme heterotrof menggunakan komponen organik yang mengandung nitrogen sebagai sumber N, tetapi beberapa dapat pula menggunakan sumber nitrogen anorganik.

F. SUHU

Suhu merupakan salah satu faktor penting dalam kehidupan mikroba. Beberapa mikroba dapat tumbuh pada kisran suhu yang luas. Suhu optimum pertumbuhan adalah suhu yang paling baik untuk kehidupan, sedangkan suhu minimum adalah suhu yang paling rendah dimana kegiatan mikroba masih berlangsung dan suhu maksimum adalah suhu tertinggi yang masih dapat menumbuhkan mikroba tetapi pada tingkat kegiatan fisiologi yang paling rendah. Suhu dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Berdasarkan suhu pertumbuhannya, mikroorganisme dikelompokkan menjadi psikrofil (mampu bertahan pada suhu dingin), mesofil (mampu bertahan pada suhu normal), dan termofil (mampu bertahan pada suhu tinggi) sebagaimana tertera pada Tabel berikut.

Tabel Kisaran Suhu untuk Pertumbuhan Jasad Renik

G. DERAJAT KEASAMAN (pH)

Salah satu faktor kritis bagi pertumbuhan mikroba adalah pH. Derajat keasaman mempunyai nilai 1 sampai dengan 14. Setiap spesies mikroorganisme mempunyai kisaran hidup pada pH tertentu yang terdiri atas pH minimum, optimum dan maksimum. Bakteri mempunyai kisaran nilai pH pertumbuhan sekitar 6,5 sampai dengan 7,5, sedangkan khamir di daerah asam antara 4,0 sampai 4,5. Jamur benang dan aktinomiset tertentu mempunyai kisaran pH yang lebih luas dibanding bakteri maupun khamir. Oleh karena itu berdasarkan nilai pH, mikroorganisme juga dikelompokan menjadi tiga, yaitu kelompok acidofilik (asam), alkalifilik atau basofilik (basa), serta mesofilik atau neutrofilik (netral).

H. SENYAWA PENGHAMBAT (INHIBITOR)

Keberadaan beberapa senyawa dalam lingkungan dapat menghambat aktivitas mikroorganisme. Senyawa penghambat seperti asam, gula, garam, alkohol, peroksida, dan antibiotik dapat mengganggu metabolisme baik secara langsung merusak sel maupun tidak langsung. Perusakan sel bakteri terjadi melalui aktivitas lisis dimana sitoplasma sel ditarik keluar tubuh, pengrusakan dinding sel, peracunan terhadap sel, dan mengganggu stabilitas lingkungan sehingga berbahaya bagi pertumbuhan dan perkembangan sel bakteri.

Sumber : Penyakit Akuatik. Andri Kurniawan; Buku Saku Penyakit Ikan. DJPB

Semoga Bermanfaat...