Pengantar Mikrobiologi Gizi 2018 · Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri Sejarah Mikrobiologi. Mikrobiologi dan Pentingnya Mikrobiologi. Mikrobiologi ‣ Ilmu tentang mikroorganisme.

dr. Agus Eka Darwinata, S.Ked., Ph.D.

Pengantar Mikrobiologi

Penggolongan Mahluk Hidup

Morfologi Bakteri

Mikrobiologi danPentingnya Mikrobiologi

Faktor yang MempengaruhiPertumbuhan Bakteri

Sejarah Mikrobiologi

Mikrobiologidan

Pentingnya Mikrobiologi

Mikrobiologi‣ Ilmu tentang mikroorganisme.

‣ virus, bakteri, fungi, protozoa.

Mikroorganisme

Cakupan Mikrobiologi

Mengapa belajar mikrobiologi?

Bagian dari lingkungan manusia

Mengapa belajar mikrobiologi?

Berperan dalam kehidupan manusia

Mengapa belajar mikrobiologi?

Berperan dalam kehidupan manusia

Mengapa belajar mikrobiologi?

Berperan dalam kesehatan manusia

The Triumph of Death by Pieter Brueghel

Mengapa belajar mikrobiologi?

Berperan dalam kesehatan manusia

Mikroorganisme sangat berguna dalam dunia riset

‣ Struktur yang sederhana pemodelan proses kehidupan.

‣ Cost-benefit.

‣ Reproduksi sangat cepat.

SejarahMikrobiologi

Sejarah Mikrobiologi

‣ Bangsa Yunani kuno, Romawi, dan Yahudi berkontribusi pada pemahaman awal tentang penyebaran penyakit.

‣ Sanitasi, isolasi, agen penyakit.

Wabah Bubonic (Black Death)

‣ 1347-1351.

‣ 25 juta jiwa tewas ~ 1/4 populasi eropa saat itu.

‣ Ketidakmampuan.

Sedlec OssuaryThe Triumph of Death by Pieter Brueghel

Penemuan Mikroskop‣ Anton van Leeuwenhoek.

‣ Pembesaran sampai 300x.

‣ Era observasi mikroorganisme dimulai.

‣ ‘‘For my part I judge, from myself (howbeit I clean my mouth like I’ve already said), that all the people living in our United Netherlands are not as many as the living animals that I carry in my own mouth this very day.’’

Anton van Leeuwenhoek (1632–1723).

The Germ Theory of Disease

‣ mikroorganisme dapat menyerang organisme lain dan menyebabkan penyakit.

‣ Fase studi awal, Pasteur, Koch, Pengendalian infeksi.

Fase Studi Awal

‣ Penyangkalan “Spontaneous Generation Theory” (Abad 17 -19)

‣ Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, Schwann.

‣ Louis Pasteur, John Tyndall.

Louis Pasteur

‣ Pasteurisasi.

‣ Vaksin Rabies.

Robert Koch

‣ Identifikasi penyebab antrax, tuberkulosis dan kolera.

‣ Kultur murni bakteri

‣ Postulat Koch Robert Koch dan istri

Infection Control

‣ Ignaz Philipp Semmelweis ; pentingnya mencuci tangan

‣ Joseph Lister; teknik aseptik sebelum pembedahan

Today’s discovery is tomorrow’s history

Because of the wealth of prior knowledge, it is likely that you will learn more about microbiology in a single

course than many pioneers learned in a lifetime.

PenggolonganMahluk Hidup

Alternative Classification of Life Five Kingdoms versus Three Domains

Phylogenetic Tree of Life

Taxonomy

Bacteria

Proteobacteria

Gammaproteobacteria

Enterobacteriales

Enterobacteriaceae

Escherichia

E. coli

Morfologi Bakteri

Bakteri Kecil (tidak tampak dengan mata)

StainingVisible (warna)

MikroskopInvisible (transparan)

GRAM STAINING “Most useful staining in clinical microbiology”

More about Gram Staining: mikrobiologifkunud.com/aed.html

Morfologi Bakteri

Bentuk Susunan

GRAM STAINING (intepretasi)

Bentuk Gram+/-Bentuk,Gram +/-

ex: bakteri batang gram negatif bakteri kokus gram positif

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi

Pertumbuhan Bakteri

Kurva Pertumbuhan Bakteri

Lag Phase

• Lingkungan lama (kekurangan nutrisi dan enzim) à lingkungan baru. • Pembentukan dan

akumulasi enzim untuk persiapan petumbuhan

(Log Phase).

Log Phase• Pertumbuhan bakteri secara exponensial.

Stationary Phase

• Kekurangan nutrisi dan

akumulasi produk toksik. • Jumlah sel mati = sel baru à

• Jumlah sel hidup tetap.

Death Phase

• Kekurangan nutrisi dan akumulasi produk toksik berlanjut.

• Jumlah sel mati >>

• Tidak ada pertumbuhan sel baru.

• Jumlah sel hidup <<

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri

F a k t o r F i s i k : p H , s u h u , konsentrasi O2, kelembabam, tekanan hidrostatik, tekanan osmotik dan radisi.

Faktor Nutrisi (biokimia): sumber karbon, nitrogen sulfur, fosfor, vitamin.

pH‣ pH optimum =7, sebagian besar tidak

hidup 1 pH diatas atau dibawah pH optimum.

‣ asidofilik = pH optimum 1,0 -5,4 (Lactobacillus)

‣ Neutrofilik = pH optimum 5,4-7,0

‣ Alkalifilik = pH optimum 7,0-11,5 (Vibrio cholerae pH9, Agrobacterium pH 12)

Suhu‣ Sebagian besar bakteri dapat hidup

pada suhu diatas 30°C

‣ Psikrofilik = optimum pada suhu 15°-20°C.

‣ Mesofilik = optimum pada suhu 25°-40°C.

‣ Thermofilik= optimum pada suhu 50°-60°C.

Oksigen‣ Bakteri aerob obligat: Bakteri aerob adalah bakteri

yang membutuhkan oksigen untuk hidupnya. Jika tidak ada oksigen, bakteri akan mati.

‣ Bakteri anaerob obligat: bakteri yang tidak membutuhkan dalam hidupnya. Jika ada oksigen bakteri tersebut akan mati.

‣ Anaerob fakultatif: bakteri yang dapat hidup dengan baik pada kondisi dengan oksigen ataupun tanpa oksigen.

‣ Bakteri mikroaerofilik: Bakteri yang dapat hidup dengan baik pada konsentrasi oksigen yang kecil (2-10% Oksigen) dan tidak dapat hidup dengan baik pada konsentrasi Oksigen yang lebih tinggi.

Oksigen

1 2 3 4

1. Aerob obligat 2. Anaerob obligat 3. Mikroaerofilik 4. Anaerob fakultatif

Kelembaban

‣ Metabolisme aktif bakteri memerlukan lingkungan yang lembab.

‣ Bakteri dalam bentuk vegetatif hanya mampu bertahan hidup beberapa jam saja pada lingkungan yang kering

‣ Spora dapat bertahan lama pada lingkungan yang kering.

Tekanan Hidrostatik

‣ Bakteri barofilik = hanya dapat hidup pada tekanan hidrostatik tinggi (sampai kedalaman 7.000 m)

Tekanan Osmotik

‣ Bakteri halofilik = konsentrasi garam 3,5%

‣ Bakteri halofilik ekstrim = konsentrasi garam 20% - 30%

Radiasi‣ Umumnya, Radiasi seperti sinar gama dan

sinar ultraviolet dapat menyebabkan mutasi dan kematian pada bakteri.

‣ Namun bakteri Deinococcus radiodurans, dapat bertahan pada radiasi sebesar 10.000 Grays (Gy).

‣ Bakteri tahan radiasi dapat dimanfaatkan u n t u k m e m b e r s i h k a n t e m p a t terkontaminasi radiasi.

‣ 5 Gy dapat membunuh manusia, 1.000 Gy dapate mensterilisasi E. coli.

Karbon dan Sumber Energi

‣ Fototropik = menggunakan energi cahaya

‣ Kemotropik = menggunakan komponen kimia

‣ autotropik = menggunakan senyawa inorganik seperti amonium dan sulfida.

‣ heterotropik = menggunakan senyawa organik seperti glukosa.

Sumber Nitrogen

‣ Bakteri memerlukan nitrogen untuk sintesis enzim, protein dan asam nukleat.

‣ Bakteri mendapatkan nitrogen dari sumber inorganik.

Sumber Sulfur dan Fosfor

‣ Sulfur dan Fosfor merupakan komponen penting dari sel bakteri.

‣ Bakteri mendapatkan sulfur dari garam sulfur inorganik dan reduksi dari asam amino yg mengandung sulfur.

‣ Bakteri mendapatkan fosfor dari fosfat inorganik untuk sintesis ATP, fosfolipid dan asam nukleat.

Vitamin

‣ V i t am in yang d i bu tuhkan bak te r i diantaranya asam folat, vitamin B12 dan vitamin K.

‣ Sebagian bakteri mampu memproduksi sendiri vitamin yang mereka butuhkan.

‣ Bakteri yang hidup pada usus manusia mampu memproduksi vitamin K dan vitamin B.

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri pada makanan

‣ F a k t o r I n t r i n s i k : Fa k t o r ya n g berhubungan dengan makanan itu sendiri. Seperti: kandungan nutrisi, kelembaban, pH, struktur biologis, potensial redox.

‣ F a k t o r E k s t r i n s i k : l i n g k u n g a n ekternalmempengaruhi mikroorganisme dan makanan tersebut selama pengolahan dan penyimpanan makanan. Seperti: suhu penyimpanan, kelembaban penyimpanan, gas dan aktivitas mikroorganisme lain.

Terima Kasih