PERANAN MIKROORGANISMEPeranan Mikroorganisme Dalam Kehidupan       Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai uku...
dan asam sitrat dalam jumlah besar yang diperlukan oleh industri makanan, masing-masingdibuat dengan pertolongan bakteri a...
yang bersangkutan. Kegiatan ini sering dilakukan dalam hal pembuatan hormon, antigen, danantibodi.Berdasarkan penjelasan d...
bakteri tersebut akan mengeluarkan racun sehingga makanan atau minuman mengandung   racun dan bila dikonsumsi dapat menyeb...
nitrogen ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secarabertahap oleh beberapa genus ba...
Dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman(biofertilizer), aktivitasmikroba diperlukan untuk menjaga kete...
Pengolahan kacang kedelai di beberapa negara banyak yang menggunakan bantuanfungi, ragi, dan bakteri bakteri asam laktat. ...
 Produksi bahan kimia bernilai komersial       Produk yang termasuk dalam kelompok ini adalah pelarut dan enzim serta ber...
bakteri lain. Antibiotik ini merupakan obat yang paling manjur untuk memerangi infeksi olehbakteri. Beberapa mikroba mengh...
akan kegagalan dari proses pencangkokan jaringan tersebut karena sel-sel ini pada awalnyaberasal dari pasien.       Strate...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Peranan mikroorganisme

6,339 views
6,361 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
6,339
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
98
Actions
Shares
0
Downloads
112
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Peranan mikroorganisme

  1. 1. PERANAN MIKROORGANISMEPeranan Mikroorganisme Dalam Kehidupan Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil(Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untukmelangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan,menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memilikifleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyaikemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi denganlingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpanenzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akandisimpan dalam bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu yang diperlukan untuk perngolahanbahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada. Mikroorganisme inijuga tidak memerlukan tempat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dantingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya tersebut,maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikanmaupun yang menguntungkan. Sekilas, makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena kerugian yangditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan. Misalnya dalam bidangmikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang pathogenyang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Walaupun di bidanglain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang menguntungkan jauh lebihmenonjol. Menurut Schlegel ( 1994) beberapa bukti mengenai peranan mikrobiologi dapatdikemukakan sebagai berikut:  Proses klasik menggunakan mikroorganisme Di Jepang dan Indonesia sudah sejak zaman dahulu kacang kedelai diolah denganmenggunakan bantuan fungi, ragi, dan bakteri asam laktat. Bahkan sudah sejak zaman perangdunia pertama fermentasi terarah dengan ragi digunakan untuk membuat gliserin. Asam laktat
  2. 2. dan asam sitrat dalam jumlah besar yang diperlukan oleh industri makanan, masing-masingdibuat dengan pertolongan bakteri asam laktat dan cendawan Aspergillus niger.  Produk AntibiotikaPenemuan antibiotik telah menghantarkan pada terapi obat dan industri obat ke era baru.Karena adanya penemuan penisilin dan produk-produk lain sekresi fungi, aktinomiset, danbakteri lain, maka kini telah tersedia obat-obat yang manjur untuk memerangi penyakitinfeksi bakteri.  Proses menggunakan mikrobaFermentasi klasik telah diganti dengan cara baru untuk produksi dan konversi menggunakanmikroba. Senyawa karotenoid dan steroid diperoleh dari fungi. Sejak ditemukan bahwaCorynebacterium glutamicum memproduksi glutamat dengan rendemen tinggi dari gula dangaram amonium, maka telah diisolasi berbagai mutan dan dikembangkan proses baru yangmemungkinkan pembuatan banyak jenis asam amino, nukleotida, dan senyawabiokimia laindalam jumlah besar. Mikroorganisme juga diikutsertakan oleh para ahli kimia pada katalisissebagian proses dalam rangkaian sintesis yang panjang; biokonversi oleh mikroba lebihspesifik dengan rendemen lebih tinggi, mengungguli koversi secara kimia; amilase untukhidrolisis pati, proteinase pada pengolahan kulit, pektinase untuk penjernihan sari buah danenzim-enzim lain yang digunakan di industri diperoleh dari biakan mikroorganisme.  Posisi monopoli dari mikroorganismeBeberapa bahan dasar yang terutama tersedia dalam jumlah besar, seperti minyak bumi, gasbumi, dan selulosa hanya dapat diolah oleh mikroorganisme dan dapat mengubahnya kembalimenjadi bahan sel (biomassa) atau produk antara yang disekresi oleh sel.  Teknik genetika modernKejelasan mengenai mekanisme pemindahan gen pada bakteri dan peran dari unsur-unsurekstrakromosom, telah membuka kemungkinan untuk memindahkan DNA asing ke dalambakteri. Manipulasi genetik memungkinkan untuk memasukkan sepotong kecil pembawainformasi genetik dari manusia ke dalam bakteri sehingga terjadi sintesis senyawa protein
  3. 3. yang bersangkutan. Kegiatan ini sering dilakukan dalam hal pembuatan hormon, antigen, danantibodi.Berdasarkan penjelasan di atas, mikroorganisme memiliki peranan yang cukup besar dalamkehidupan, baik peranan yang merugikan maupun yang menguntungkan. Beberapa perananyang dimiliki oleh mikroorganisme antara lain sebagai berikut: 1. Peranan yang Merugikan Penyebab penyakit, baik pada manusia, hewan maupun tumbuhan Misalnya : Strptococcus pneumoniae penyebab pneumonia dan Corynebacterium diphtheriae penyebab dipteri. Penyebab kebusukan makanan (spoilage) Adanya kebusukan pada makanan dapat disebabkan oleh beberapa jenis bakteri yang tumbuh dalam makanan tersebut. Beberapa di antara mikroorganisme dapat mengubah rasa beserta aroma dari makanan sehingga dianggap merupakan mikroorganisme pembusuk. Dalam pembusukan daging, mikroorganisme yang menghasilkan enzim proteolitik mampu merombak protein-protein. Pada proses pembusukan sayur dan buah, mikroorganisme pektinolitik mampu merombak bahan- bahan yang mengandung pektin yang terdapat pada dinding sel tumbuhan (Tarigan, 1988). Mikroorganisme seperti bakteri, khamir (yeast) dan kapang (mould) dapat menyebabkan perubahan yang tidak dikehendaki pada penampakan visual, bau, tekstur atau rasa suatu makanan. Mikroorganisme ini dikelompokkan berdasarkan tipe aktivitasnya, seperti proteolitik, lipolitik, dll. Atau berdasarkan kebutuhan hidupnya seperti termofilik, halofilik, dll. Penyebab keracunan makanan (food borne disease). Kusnadi, dkk (2003) menjelaskan bahwa bakteri penghasil racun (enterotoksin atau eksotoksin) dapat mencemari badan air, misalnya spora Clostridium perfringens, C. Botulinum, Bacillus cereus, dan Vibrio parahaemolyticus. Spora dapat masuk ke dalam air melalui debu/tanah, kotoran hewan, dan makanan-limbah. Jika makanan atau minuman dan air bersih tercemari air tersebut, maka dalam keadaan yang memungkinkan,
  4. 4. bakteri tersebut akan mengeluarkan racun sehingga makanan atau minuman mengandung racun dan bila dikonsumsi dapat menyebabkan keracunan makanan. Bahkan menurut Dwidjoseputro (2005) pada makanan yang telah dipasteurisasi pun juga dapat mengandung racun (toksin) . Makanan yang telah dipasteurisasi kemudian terus menerus disimpan di dalam kaleng pada temperatur kamar, dapat mengandung racun yang berasal dari Clostridium botulinum. Spora-spora dari bakteri ini tidak mati dalam proses pasteurisasi. Dalam keadaan tertutup (anaerob) dan suhu yang menguntungkan, maka spora-spora tersebut dapat tumbuh menjadi bakteri serta menghasilkan toksin. Racun yang dihasilkan tidak mengganggu alat pencernaan, melainkan mengganggu urat saraf tepi. Menimbulkan pencemaran Materi fekal yang masuk ke dalam badan air, selain membawa bakteri patogen juga akan membawa bakteri pencemar yang merupakan flora normal saluran pencernaan manusia, misalnya E. coli. Kehadiran bakteri ini dapat digunakan sebagi indicator pencemaran air oleh materi fekal. 2. Peranan yang Menguntungkan Banyak yang menduga bahwa mikroorganisme membawa dampak yang merugikanbagi kehidupan hewan, tumbuhan, dan manusia, misalnya pada bidang mikrobiologikedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang pathogen yangmenyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Meskipun demikian,masih banyak manfaat yang dapat diambil dari mikroorganisme-mikroorganisme tersebut.Penggunaan mikroorganisme dapat diterapkan dalam berbagai bidang kehidupan, sapertibidang pertanian, kesehatan, dan lingkungan. Beberapa manfaat yang dapat diambil antaralain sebagai berikut: Bidang pertanian Dalam bidang pertanian, mikroorganisme dapat digunakan untuk peningkatankesuburan tanah melalui fiksasi N2, siklus nutrien, dan peternakan hewan. Nitrogen bebasmerupakan komponen terbesar udara. Unsur ini hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhandalam bentuk nitrat dan pengambilan khususnya melalui akar. Pembentukan nitrat dari
  5. 5. nitrogen ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secarabertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik. Dalam Dwidjoseputro (2005) dijelaskan bahwa ada beberapa genera bakteri yanghidup dalam tanah (misalnya Azetobacter, Clostridium, dan Rhodospirillum) mampu untukmengikat molekul-molekul nitrogen guna dijadikan senyawa-senyawa pembentuk tubuhmereka, misalnya protein. Jika sel-sel itu mati, maka timbullah zat-zat hasil urai seperti CO2dan NH3 (gas amoniak). Sebagian dari amoniak terlepas ke udara dan sebagian lain dapatdipergunakan oleh beberapa genus bakteri (misalnya Nitrosomonas dan Nitrosococcus) untukmembentuk nitrit. Nitrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri yang lain untuk memperolehenergi daripadanya. Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitratberlangsung di dalam lingkungan yang aerob. Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi.Pengoksidasian nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrobacter. Proses nitrifikasi ini dapat ditulis sebagai berikut: 2NH3 + 3O2 Nitrosomonas, Nitrosococcus 2HNO2 + 2H2O + energi 2HNO2 + O2 Nitrobacter 2HNO3 + energi Selain itu, mikroorganisme ini juga dapat digunakan sebagai agen pembusuk alami, yangakan mendekomposisi sampah-sampah organik menjadi materi inorganik sehingga dapatmengurangi kuantitas sampah, menyuburkan tanah dan dapat menjadi sumber nutrisi bagitumbuhan (Anonim a, 2006). Seorang peneliti dari Amerika Serikat yaitu Waksman telahmenemukan mikroorganisme tanah yang menghasilkan streptomisin, yaitu bakteriStreptomyces (Dwidjoseputro, 2005). Peran lain mikroba dalam bidang pertanian antara lain dalam teknologi komposbioaktif dan dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman(biofertilizer).Kompos bioaktif adalah kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoslulotikunggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendalipenyakit tanaman. Teknologi kompos bioaktif ini menggunakan mikroba biodekomposeryang mampu mempercepat proses pengomposan dari beberapa bulan menjadi beberapaminggu saja. Mikroba akan tetap hidup dan aktif di dalam kompos, dan ketika kompostersebut diberikan ke tanah, mikkroba akan berperan untuk mengendalikan organisme.
  6. 6. Dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman(biofertilizer), aktivitasmikroba diperlukan untuk menjaga ketersediaan tiga unsur hara yang penting bagi tanamanantara lain, Nitrogen (N), fosfat (P), dan kalim (K). Kurang lebih 74% kandungan udaraadalah N. Namun, N udara tersebut harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknyaterlebih dahulu agar bisa langsung dimanfaatkan oleh tanaman. Mikroba penambat N adayang hidup bebas dan ada pula yang bersimbiosis. Mikroba penambat N simbiotik antara lain: Rhizobium sp yang hidup di dalam bintil akar tanaman kacang-kacangan ( leguminose ).Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikrobapenambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose saja, sedangkanmikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman. Mikroba tanah lain yang berperan dalam penyediaan unsur hara adalah mkroba pelarutunsur fosfat (P) dan kalium (K). Kandungan P yang cukup tinggi (jenuh) pada tanahpertanian kita, sedikit sekali yang dapat digunakan oleh tanaman karena terikat pada mineralliat tanah. Di sinilah peran mikroba pelarut P yang melepaskan ikatan P dari mineral liat danmenyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antaralain: Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp dan Bacillus megatherium. Mikrobayang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalammelarutkan K. Mikroba sebagai agen biokontrol. Mikroba yang dapat mengendalikan hama tanamanantara lain: Bacillus thurigiensis (BT), Bauveria bassiana , Paecilomyces fumosoroseus, danMetharizium anisopliae . Mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai seranggahama. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman misalnya: Trichoderma sp yangmampu mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamurakar putih), dan Phytoptora sp. Beberapa biokontrol yang tersedia di pasaran antara lain:Greemi-G, Bio-Meteor, NirAma, Marfu-P dan Hamago. Bidang makanan dan industri Beberapa bahan makanan yang sampai saat ini dibuat dengan menggunakanmikroorganisme sebagai bahan utama prosesnya, misalnya pembuatan bir dan minumananggur dengan menggunakan ragi, pembuatan roti dan produk air susu dengan bantuanabakteri asam laktat, dan pembuatan cuka dengan bantuan bakteri cuka.
  7. 7. Pengolahan kacang kedelai di beberapa negara banyak yang menggunakan bantuanfungi, ragi, dan bakteri bakteri asam laktat. Bahkan asam laktat dan asam sitrat yang dalamjumlah besar diperlukan oleh industri bahan makanan masing-masing dibuat dengan bantuanasam laktat dan Aspergillus niger (Darkuni, 2001). Beberqapa kelompok mikroorganismedapat digunakan sebagai indikator kualitas makanan. Mikroorganisme ini merupakankelompok bakteri yang keberadaannya di makanan di atas batasan jumlah tertentu, yangdapat menjadi indikator suatu kondisi yang terekspos yang dapat mengintroduksi organismehazardous (berbahaya) dan menyebabkan proliferasi spesies patogen ataupun toksigen.Misalnya E. coli tipe I, coliform dan fekal streptococci digunakan sebagai indikatorpenanganan pangan secara tidak higinis, termasuk keberadaan patogen tertentu.Mikroorganisme indikator ini sering digunakan sebagai indaktor kualitas mikrobiologi padapangan dan air. Tidak semua mikroba yang ada dapat digunakan dalam industri. Menurut Kusnadi,dkk (2003) mikroorganisme industri merupakan organisme yang dipilih secara hati-hatisehingga dapat membuat satu atau banyak produk khusus. Bahkan jika mikroorganismeindustri merupakan salah satu yang sudah diisolasi dengan teknik tradisional,mikroorganisme tersebut menjadi organisme yang sangat termodifikasi sebelum memasukiindustri berskala besar. Sebagian besar mikroorganisme industri merupakan spesialismetabolik yang secara spesifik mampu menghasilkan metabolit tertentu dalam jumlah yangsangat besar pula. Untuk mencapai spesialisasi metabolik tinggi tersebut, strain industridiubah secara genetika melalui mutasi dan rekombinasi. Berbagai proses industri digunakan untuk menghasilkan produk mikrobiologi dandipisahkan menjadi beberapa kategori berdasarkan kecenderungan penggunaan produk akhirsebagai berikut: a. Produksi bahan kimia farmasi Produk yang paling terkenal adalah antibiotika, obat-obatan steroid, insulin, dan interferon yang dihasilkan melalui bakteri hasil rekayasa genetika.
  8. 8.  Produksi bahan kimia bernilai komersial Produk yang termasuk dalam kelompok ini adalah pelarut dan enzim serta berbagai senyawa yang digunakan untuk bahan pemula (starting) untuk industri sintesis senyawa lain.  Produksi makanan tambahan Produksi massa ragi, bakteri dan alga dari media murah mengandung garam nitrogen anorganik , cepat saji, dan menyediakan sumber protein dan senyawa lain yang sering digunakan sebagai makanan tambahan untuk manusia dan hewan.  Produksi minuman alkohol Pembuatan beer dan wine dan poduksi minuman alkohol lain yang merupakan proses bioteknologi berskala besar paling tua.  Produksi vaksin Sel mikroorganisme maupun bagiannya atau produknya dihasilkan dalam jumlah besar dan digunakan untuk produksi vaksin.  Produksi mikroorganisme untuk digunakan sebagai insektisida (biosida) Pengendalian hama tanaman dengan menggunakan mikroorganisme yang berperan sebagai insektisida. Khususnya untuk spesies tertentu, misalnya Bacillus (B. Larvae, B. Popilliae, dan B. Thurungiensis). Spesies tersebut menghasilkan protein kristalin yang mematikan larva lepidoptera (ngengat, kupu-kupu, kutu loncat), misalnya ulat kubis, ngengat gipsy, dan sarang ulat.  Penggunaanya dalam industri perminyakan dan pertambangan Sejumlah prosedur mikrobiologi digunakan untuk meningkatkan perolehan kembali logam dari bijih berkadar rendah dan untuk perbaikan perolehan minyak dari sumur- sumur bor. Bidang kesehatan Salah satu manfaat mikroorganisme dalam bidang kesehatan adalah dalammenghasilkan antibiotika. Bahan antibiotik dibuat dengan bantuan fungi, aktinomiset, dan
  9. 9. bakteri lain. Antibiotik ini merupakan obat yang paling manjur untuk memerangi infeksi olehbakteri. Beberapa mikroba menghasilkan metabolit sekunder, yang sangat bermanfaat sebagaiobat untuk mengendalikan berbagai penyakit infeksi. Sejak dulu dikenal jamur Penicilliumyang pertama kali ditemukan oleh Alexander fleming (1928), dapat menghasilkan antibiotikapenisilin. Sekarang banyak diproduksi berbagai antibiotik dari berbagai jenis mikroba yangsangat berperan penting dalam mengobati berbagai penyakit. Selain untuk antibiotik, dalambidang kesehatan mikrorganisme juga dapat digunakan sebagai agen pembusuk di dalamsaluran pencernaan alami, yang turut membantu mencerna makanan di dalam saluranpencernaan. 1. Bidang lingkungan dan energi Mikroorganisme ini banyak dimanfaatkan untuk bahan bakar hayati (metanol danetanol), bioremediasi, dan pertambangan. Selain itu, mikroorganisme yang ada di lingkunganberperan dalam perputaran/siklus materi dan energi terutama dalam siklus biogeokimia danberperan sebagai pengurai (dekomposer). Mikroorganisme tanah berfungsi merubah senyawakimia di dalam tanah, terutama pengubahan senyawa organik yang mengandung karbon,nitrogen, sulfu, dan fosfor menjadi senyawa anorganik dan bisa menjadi nutrien bagitumbuhan. Mikroorganisme pada lingkungan alami juga dapat digunakan sebagai indikatorbaik buruknya kualitas lingkungan, baik perairan ataupun terestrial. 2. Bidang bioteknologi Kemajuan bioteknologi, tak terlepas dari peran mikroba.Karena materi genetikamikroba sederhana, sehingga mudah dimanipulasi untuk disisipkan ke gen yang lain.Disamping itu karena materi genetik mikroba dapat berperan sebagai vektor (plasmid) yangdapat memindahkan suatu gen dari kromosom oganisme ke gen organisme lainnya (Anonimb, 2007). Misalnya terapi gen pada penderita gangguan liver. Terapi ini dapat dilakukansecara ex-vivo maupun in-vivo. Dalam terapi gen ex vivo, sel hati (misalnya) dari pasien yang hatinya telahmengalami kerusakan dipindahkan melalui pembedahan dan perawatan. Kemudian melaluiterapi gen akan menyalurkannya dengan menggunakan vektor. Sel-sel hati yang dirubahsecara genetik kemudian akan ditransplantasikan kembali dalam tubuh pasien tanpa khawatir
  10. 10. akan kegagalan dari proses pencangkokan jaringan tersebut karena sel-sel ini pada awalnyaberasal dari pasien. Strategi terapi gen in vivo meliputi pemasukan gen ke dalam jaringan dan organ didalam tubuh tanpa diikuti oleh pemindahan sel-sel tubuh. Tantangan utama dalam terapi genin vivo adalah pengiriman gen hanya terjadi pada jaringan yang diharapkan dan tidak terdapatpada jaringan yang lain. Pada terapi ini, virus digunakan sebagai vektor untuk pengirimangen (Thieman, 2004). Beberapa hasil perkembangan bioteknologi lain yang penting dan melibatkan mikrobaadalah produksi insulin, tanaman transgenik serta antibodi monoklonal. Antibodi monoklonal(MAbs) merupakan salah satu antibodi murni yang bersifat sangat spesifik dan menjadipeluru ajaib bagi dunia pengobatan.http://febrialdi.wordpress.com/2008/07/13/peran-mikroorganisme-dlm-kehidupan

×