2.1 Bent Bentuk uk Koloni Mikroba Mikroba
Mikrob Mikrobaa adalah adalah makhlu makhluk k hidup hidup yang yang beruku berukuran ran kecil kecil (mikro (mikrosko skopic pic)) yang yang memili memiliki ki bentuk kehidupan dan karakteristik yang khas karena mampu hidup di berbagai tempat (kosmopolit). Mikroba secara umum dapat dikelompokkan menjadi bakteri, virus, fungi, alga. Bentuk umum mikroorganisme terdiri dari satu sel (uniseluler) seperti pada bakteri, yeast, dan mikroalga. Bentuk lain dapat berupa filamen atau benang, yaitu rangkaian sel yang terdiri dari dua atau lebih yang menyambung seperti rantai. Bentuk benang umum terdapat pada fungi fungi (jamur (jamur benang benang)) dan mikroa mikroalga lga.. Bentuk Bentuk filame filamen n pada pada kenyat kenyataan aannya nya dapat dapat berupa berupa filame filamen-se n-semu mu dan filamen filamen-ben -benar ar.. Filame Filamen n semu kalau kalau hubung hubungan an antara antara sel satu dengan dengan lainnya tidak menyatu, seperti pada yeast dan streptomyces. Filamen benar jika hubungan satu sel dengan dengan sel lainnya menyatu, baik hubungan hubungan secara morfologis morfologis (bentuk sel) ataupun ataupun hubungan secara fisiologis (fungsi sel), seperti yang ada pada jamur benang dan mikroalga benang. Bentuk lain yang perlu diperhatikan diperhatikan adalah koloni dan jaringan semu. a.
Bent Be ntuk uk Kolo Koloni ni Mikr ikroba oba
oloni oloni merupaka merupakan n gabung gabungan an dua sel atau atau lebih lebih di dalam dalam satu ruang, ruang, seperti seperti pada mikroalga. oloni pada mikroalga berbeda dengan koloni bakteri. oloni pada mikroalga merupakan bentukan yang berperan sebagai satu individu dan dapat berupa gabungan dari sel yang tidak seketurunan seketurunan,, sedangkan sedangkan koloni pada bakteri merupakan merupakan gabungan gabungan sel-sel sejenis dan masing masing-mas -masing ing sel berper berperan an sebaga sebagaii satu satu indivi individu. du. oloni oloni sel bakter bakterii merupa merupakan kan sekelo sekelompo mpok k masa sel yang yang dapat dapat diliha dilihatt dengan dengan mata mata langsu langsung. ng. oloni oloni bakter bakterii dapat dapat berbentuk bulat, tak beraturan, seperti amoeba, seperti akar, seperti benang, dan berkerut. Bentuk tepi koloni rata, bergelombang, tidak beraturan, seperti rambut, berombak, berlekuk, dan seperti seperti benang benang-ben -benang ang.. !edang !edangkan kan bentuk bentuk-be -bentu ntuk k elevasi elevasi koloni koloni berupa berupa dasar dasar tipis tipis merata, sedikit cembung, cembung, cekung, seperti bantal, berbukit-bukit dan sebagainya. !edangkan struktur dalam koloni ada yang transparan, tembus cahaya, licin"halus, berbutir kasar, berbutir halus, seperti benang, seperti pohon dan berombak. !emua tipe-tipe koloni tersebut dapat dilihat lebih jelas pada (gambar #). $ada medium agar miring penampakan koloni bakteri ada yang serupa benang (filamen), menyebar, serupa akar dan sebagainya (gambar %).
Gambar 1. Bentuk-bentuk Bentuk-bentu k koloni bakteri (Sumber Bambang Purnomo, 2005)
Gambar 2. Penampakan koloni bakteri pada a!an agar dan agar miring (Sumber " #appuino, 1$%&)
Gambar 1. Bentuk-bentuk Bentuk-bentu k koloni bakteri (Sumber Bambang Purnomo, 2005)
Gambar 2. Penampakan koloni bakteri pada a!an agar dan agar miring (Sumber " #appuino, 1$%&)
b.
Kapang
apang atau moulds merupakan merupakan fungi multiseluler multiseluler berbentuk berbentuk koloni dari suatu filamen atau benang. oloni tersebut dibangun oleh suatu struktur dasar berupa tubulus berbentuk silinder yang bercabang-cabang dengan diameter bervariasi anatar % sampai #& mm dan disebu disebutt hifa hifa (gamba (gambarr '). ebar ebar hifa hifa dari dari suatu suatu species species biasany biasanyaa relati relative ve konsta konstan n selama selama pertumbuhannya. oloni dari hifa-hifa ini biasanya akan tumbuh bersamasama diatas permukaan suatu media dan membentuk suatu lempengan yang secara kolektif disebut miselium, miselium, yang dapat dilihat secara mudah tanpa mikroskop (gambar ). $erkembang $erkembangan an miselium miselium terjadi terjadi karena pertumbuhan pertumbuhan dari masing-masin masing-masing g hifa dengan cara perpanjangan perpanjangan ujung-ujung hifa dan percabangan dari hifa tersebut.
Gambar '" ia pada kapang (Mould*) (*umber" Brok + Madigan,1$$1)
Gambar " koloni dari ia-ia kapang (*umber" Brok + Madigan,1$$1)
2.2 Bentuk Sel Bakteri, Kapang, Kamir, inene* a. Sel Bakteri
Bentuk dan ukuran sel bakteri bervariasi, ukurannya berkisar &, * %,& +m. Bentuk sel bakteri dapat terlihat di baah mikroskop cahaya, dapat berbentuk kokus (bulat), basil (batang), dan spiral. Bentuk sel kokus terdapat sebagai sel bulat tunggal, berpasangan (diplokokkus), berantai (streptokokkus), atau tergantung bidang pembelahan, dalam empat atau dalam kelompok seperti buah anggur (stafilokokkus). Bentuk sel serupa batang biasanya bervariasi, memiliki panjang mulai dari batang pendek sampai batang panjang yang melebihi beberapa kali diameternya. jung sel bakteri serupa batang dapat berupa lingkaran halus, seperti pada bakteri enterik Salmonella typhosa, atau berbentuk kotak seperti pada Bacillus anthracis. Bentuk batang serupa benang panjang yang tidak dapat dipisahkan menjadi sel tunggal diketahui sebagai filamen. Bentuk batang fusiform, meruncing pada kedua ujungnya ditemukan pada beberapa bakteri rongga mulut dan lambung. Bakteri batang melengkung bervariasi mulai dari yang kecil, bentuk koma, atau sedikit uliran dengan suatu lengkungan tunggal, seperti Vibrio cholerae, sampai bentuk spiroket panjang, seperti Borrelia, reponema dan eptospira yang memiliki banyak uliran.
Bentuk umum *el dan rangkaian *el bakteri (Sumber" Milton /.. Salton dan K!angSin Kim, 2001)
Salmonella typhosa
Vibrio cholerae
Borrelia
Bacillus anthracis
reponema
eptospira
Beberapa bakteri memiliki bentuk yang berbeda dari bentuk umumnya bakteri seperti di atas, tetapi lebih mirip dengan struktur hifa dari jamur (fungi). !truktrur bakteri dalam kelompok ini dimasukan dalam kelompok aktinomiset yang tubuhnya serupa hifa atau filamen dan menghasilkan spora. Bakteri kelompok aktinomiset terkenal karena dapat menghasilkan senyaa antimikroba berupa antibiotika, seperti/ !treptomyces menghasilkan antibiotik streptomisi.
b.
Kapang
apang terdiri dari suatu thallusy ang tersusun dari filamen yang bercabang yang disebut dengan hifa. umpulan dari hifa disebut dengan miselium. 0ifa tumbuh dari spora yang melakukan germinasi membentuk suatu tuba germ, dimana tuba ini akan tumbuh terus membentuk filamen yang panjang dan bercabang yang disebut hifa, kemudian seterusnya akan membentuk suatu massa hifa yang disebut miselium. $embentukan miselium merupakan sifat yang membedakan grup-grup didalam fungi. 0ifa dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu hifa vegetatif atau hifa tumbuh dan hifa fertil yang membentuk bagian reproduksi (Fardia1, #232). $ada kebanyakan kapang hifa fertil tumbuh di atas permukaan, tetapi pada beberapa kapang mungkin terendam. $enyerapan nutrien terjadi pada permukaan miselium. !ifat-sifat kapang baik penampakan makroskopik ataupun mikroskopi digunakan untuk identifikasi dan klasifikasi kapang. apang dapat dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan struktur hifa yaitu hifa tidak bersekat atau nonseptat dan hifa bersekat atau septat yang membagi hifa dalam ruangan-ruangan, dimana setiap ruangan mempunyai satu atau lebih inti sel (nukleus). 4inding penyekat yang disebut septum tidak tertutup rapat sehingga sitoplasma masih bebas bergerak dari suatu ruangan ke ruangan lainnya.
Beberapa eni* kapang ang penting dalam mikrobiologi pangan 1.
/i3opu*
5hi1opus sering disebut kapang roti karena sering tumbuh dan menyebabkan kerusakan pada roti. !elain itu kapang ini jugaseringtumbuh pada sayuran dan buah-buahan. !pesies 5hi1opus yang sering tumbuh pada roti adalah 5. !tolonifer dan 5.nigricansselain merusak makanan, beberapa spesies 5hi1opus juga digunakan dalam pembuatan beberapa makanan fermentasi tradisional, misal 5. oligosporusdan 5. ory1aeyang digunakan dalam fermentasi berbagai macam tempe danoncom hitam. 6iri-ciri spesifik 5hi1opusadalah / a. b. c. d. e. f. g.
0ifa nonseptat Mempunyai stolon dan rhi1oid yang arnanya gelap jika sudah tua !porangiofora tumbuh pada noda dimana terbentuk juga rhi1oid !porangia biasanya besar dan berarna hitam olumela agak bulat dan apofisis berbentuk seperti cangkir idak mempunyai sporangiola Membentuk hifa vegetative yang melakukan penetrasi pada substrat dan hifa fertil yang memproduksi sporangia pada ujung sporangiofora
2.
4*pergillu*
apang ini tumbuh baik pada substrat dengan konsentrasi gula dan garam tinggi, oleh karena itu dapat tumbuh pada makanan dengan kadar air rendah. 7rup ini mempunyai konidia berarna hijau, dan membentuk askospora yang terdapat didalam aski perithesia berarna kuning sampai merah. 7rup 8. 9iger mempunyai kepala pembaa konidia yang besar yang dipak secara padat, bulat dan berarna hitam, coklat hitam atau ungu coklat.
onidianya kasar dan mengandung pigmen. 7rup 8. flavus-ory1aetermasuk spesies yang penting dalam fermentasi beberapa makanan tradisional dan untuk memproduksi en1im, tetapi kapang dalam grup ini sering menyebabkan kerusakan makanan. 8. :ry1ae digunakan dalam fermentasi tahap pertama dalam pembuatan kecap dan tauco. onidia dalam grup ini berarna kuning sampai hijau, dan mungkin membentuk sklerotia. 6iri-ciri spesifik 8spergillus adalah / a. 0ifa septat dan miselium bercabang, biasanya tidak berarna, yang terdapat dibaah permukaan merupakan hifa vegetatif sedangkan yang muncul diatas permukaan adalah hifa fertil. b. oloni kelompok. c. onidiofora septatdan nonseptat, muncul dari;foot cell<(yaitu sel miselium yang bengkak dan berdinding tebal). d. onidiofora membengkak menjadi vesikel pada ujungnya, membaa sterigmata dimana tumbuh konidia. e. !terigmata atau fialida biasanya sederhana berarna atau tidak berarna. f. onidia membentuk rantai yang berarna hijau, coklat atau hitam. g. Beberapa spesies tumbuh baik pada suhu '=& 6 atau lebih.
'.
Peniillium
apang ini sering menyababkan kerusakan pada sayuran, buah-buahan dan serealia. $enicillium juga digunakan oleh dalam industri untuk memproduksi antibiotik. Beberapa ciri spesifik $encicillium adalah / a. 0ifa septat, miselium bercabang, biasanya tidak berarna. b. onidiofora septet dan muncul di atas permukaan, berasal dari hifa dibaah permukaan, bercabang atau tidak bercabang.
c. epala yang membaa spora berbentuk seperti sapu, dengansterigmata atau fialida muncul dalam kelompok. d. onidia membentuk rantai karena muncul satu per satu dari sterigmata. e. onidia pada aktu masih muda berarna hijau, kemudian berubah menjadi kebiruan atau kecoklatan.
.
euro*pora (Monila)
9eurospora (Monila) sitophila dan 9. 6rassa merupakan spesies yang umum dijumpai pada makanan dan disebut kapang roti merah atau kapang nasi merah karena pertumbuhannya yang cepat pada roti atau nasi dengan membentuk arna merah-oranye. 9. !itophila juga digunakan dalam pembuatan oncom merah. $embentukan askospora yang terdapat
didalam
perithesia
jarang
terlihat
pada
kapang
ini.
6iri-ciri
spesifik
9eurosporaadalah sebagai berikut / a. Miselium septat, kemudian dapat pecah menjadi sel-sel yang terpisah. b. Miselium panjang dan bebas tumbuh diatas permukaan. c. 0ifa aerial membaa konidia yang bertunas, berbentuk oval dan berarna merah jambu sampai oranye merah, serta membentuk rantai bercabang pada ujungnya.
.
Kamir
hamir atau disebut yeast, merupakan jamur bersel satu yang mikroskopik, tidak berflagela. hamir merupakan fungi uniseluler dan kebanyakan dari mereka termasuk dalam divisio 8scomycotina. Beberapa genera membentuk filamen (pseudomiselium). 6ara hidupnya sebagai saprofit dan parasit. 0idup di dalam tanah atau debu di udara, tanah, daundaun, nektar bunga, permukaan buah-buahan, di tubuh serangga, dan cairan yang mengandung gula seperti sirup, madu dan lain-lain. !el khamir dapat berbentuk bola, oval atau silindris dengan ukuran diameter bervariasi antara '-> +m. !el khamir dapat sangat bervariasi baik dalam hal bentuk atau ukurannya. 0al ini bergantung dari umur dan lingkungannya. !el khamir jauh lebih besar dari bakteri dan dapat dibedakan dari sel bakteri selain karena perbedaan ukuran juga dari keberadaan struktur-struktur internalnya. 6ontoh khamir yang paling populer adalah dari genus !accharomyces.
Sel Kamir
d.
inene*
ubuh lichenes dinamakan thallus yang secara vegetatif mempunyai kemiripan dengan alga dan jamur. hallus ini berarna abu-abu atau abu-abu kehijauan. Beberapa spesies ada yang berarna kuning, oranye, coklat atau merah dengan habitat yang bervariasi. Bagian tubuh yang memanjang secara selluler dinamakan hifa. 0ifa merupakan organ vegetatif dari thallus atau miselium yang biasanya tidak dikenal pada jamur yang bukan lichenes (?urnali1a, %&&%). 8lga selalu berada pada bagian permukaan dari thallus. Berdasarkan bentuknya lichenes dibedakan atas empat bentuk / 1.
#ru*to*e
ichenes yang memiliki thallus yang berukuran kecil, datar, tipis dan
selalu melekat ke permukaan batu, kulit pohon atau di tanah. @enis ini
susah untuk mencabutnya tanpa merusak substratnya. 6ontoh /
Graphis scipta, Haematomma puniceum, 8carospora atau $leopsidium
ichen 6rustose yang tumbuh terbenam di dalam batu hanya bagian tubuh buahnya yang berada di permukaan disebut endolitik, dan yang tumbuh terbenam pada jaringan tumbuhan disebut endoploidik atau endoploidal. ichen yang longgar dan bertepung yang tidak memiliki struktur berlapis, disebut leprose.
2.
6olio*e
ichen foliose memiliki struktur seperti daun yang tersusun oleh lobus-lobus. ichen ini relatif lebih longgar melekat pada substratnya. hallusnya datar, lebar, banyak lekukan seperti daun yang mengkerut berputar. Bagian permukaan atas dan baah berbeda. ichenes ini melekat pada batu, ranting dengan rhi1ines. 5hi1ines ini juga berfungsi sebagai alat untuk mengabsorbsi makanan. 6ontoh / Aantoria, $hyscia, $eltigera, $armelia, dll.
'.
6rutio*e
hallusnya berupa semak dan memiliki banyak cabang dengan bentuk seperti pita. hallus tumbuh tegak atau menggantung pada batu, daun-daunan atau cabang pohon. idak terdapat perbedaan antara permukaan atas dan baah. 6ontoh / snea, 5amalina, dan 6ladonia
.
S7uamulo*e
ichen ini memiliki lobus-lobus seperti sisik, lobus ini disebut suamulus yang biasanya berukuran kecil dan saling bertindih dan sering memiliki struktur tubuh buah yang disebut podetia.
2.' Struktur Sel Bakteri" 6lagella, 6imbria, Kap*ul, 8inding Sel, Membran Sel, a.
Sitopla*ma, 9olutin, dan Spora 6lagella
Flagela merupakan filamen protein uliran (helical) dengan panjang dan diameter yang sama, dimiliki oleh beberapa bakteri patogen untuk bergerak bebas dan cepat (pergerakan berenang). Flagela disusun oleh tiga bagian/ filamen, hook (sudut), dan basal body (bagian dasar). Bagian dasar menancap pada membran plasma, disusun oleh suatu tangkai serta satu atau dua rangkaian cincin yang mengelilinginya dan berhubungan dengan membran plasma, peptidoglikan, dan pada bakteri 7ram-negatif berhubungan dengan membran luar pembungkus sel.
Berdsarkan jumlah dan lokasi pelekatan flagela, tipe flagela pada sel bakteri menampakkan bentuk yang khas. Beberapa jenis bakteri seperti pada Pseudomonas memiliki satu flagela pada bagian salah satu ujung sel yang disebut monotrik. ipe flagela yang tersusun atas banyak flagela yang letaknya pada satu ujung sel dikenal sebagai tipe lofotrik,
sedangkan apabila letak flagella pada kedua ujung sel dinamakan tipe amfitrik. elompok enterobakteri motil seperti Salmonella atau Bacillus memiliki flagela yang tersebar pada seluruh permukaan sel, yang disebut peritrik. @umlah flagela setiap jenis bakteri berbeda mulai dari sejumlah kecil pada Escherichia coli sampai beberapa ratus per sel, seperti pada Proteus.
Fungsi utama flagela pada bakteri adalah sebagai alat untuk pergerakan. Flagela bukan merupakan alat untuk pertahanan hidup. Flagela dapat dipisahkan dengan guncangan atau dengan putaran dalam alat pengocok seperti sentrifuga. !el tetap hidup dan memperoleh motilitas dengan pertumbuhan kembali flagela. !el bakteri berflagela dapat menghampiri sumber nutrisi dan menghindari racun dengan menghampiri suatu kemoatraktan atau meninggalkan senyaa yang tidak diinginkan. $ergerakan sel oleh flagela mendorong sel dengan putaran melingkar searah sumbu panjangnya, seperti baling-baling. $utaran flagela dikuatkan oleh arus listrik. Fungsi flagela dibangun oleh respon kemotaktik, menunjukkan suatu sistem regulasi sensori umpan balik. Flagela ganda memutar berlaanan dengan arah jarum jam untuk membentuk suatu berkas yang terkoordinir dan efek pergerakan sel umumnya ke arah nutrisi (kemotaksis positif). $engaruh adanya senyaa yang tidak diinginkan,menyebabkan koordinasi menjadi hilang, berkas flagela mengalami kekacauan, dan sel berputar dan cenderung menjauhi senyaa tersebut. oordinasi fungsi flagela melibatkan kemoreseptor, yang disebut ;protein pengikat periplasmik<, yang berinteraksi dalam transpor membran. oordinasi pergerakan flagela juga melibatkan proses metilasi suatu protein membran plasma spesifik. 8danya kemoatraktan, proses metilasi protein tersebut meningkat, sebaliknya dengan adanya racun"senyaa yang tidak diinginkan, proses metilasi menurun. b.
6imbria
Fimbria, disebut juga pili dapat diamati dengan mikroskop elektron pada permukaan beberapa jenis sel bakteri. Fimbria merupakan mikrofibril serupa rambut berukuran &,&& * &,&&3 mm,. Fimbria lebih lurus, lebih tipis dan lebih pendek dibandingkan dengan flagela.
!truktur fimbria serupa dengan flagela, disusun oleh gabungan monomer, membentuk rantai yang berasal dari membran plasma. !el berfimbria melekat kepada ruang antar sel, permukaan hidrofobik, dan reseptor spesifik. Fungsi fimbria dianggap membantu bakteri untuk bertahan hidup dan berinteraksi dengan inang. $ada bakteri patogen yang menyebabkan infeksi, fimbria dan komponen permukaan lainnya dapat berperan sebagai faktor pelekat spesifik, yang disebut adhesin. !pesifisitas perlekatan fimbria dapat menyebabkan bakteri menempel dan berkoloni pada jaringan inang spesifik. Fimbria 23=$, 33, 22 pada strain E. coli enteropatogen (penyebab diarhe) berfungsi untuk kolonisasi dalam usus babi dan anak sapi. $ada beberapa jenis bakteri, permukaan sel memiliki protein membran. $rotein membran pada Streptococcus pyogenes grup 8, diketahui sebagai faktor virulensi, berperan sebagai faktor pelekat (adhesin) pada proses kolonisasi pada faring, perlekatan tidak terjadi jika protein membran dinetralisasi oleh antiserum spesifik, dapat mencegah fagositosis ( berperan sebagai suatu evasin) dan akhirnya berperan sebagai leukosidal (berperan sebagai agresin atau toCin). Fimbria lain yang masuk kelompok protein disebut lektin, ditemukan pada hean dan tumbuhan, yang berikatan dengan gula spesifik pada permukaan sel. !ebagai contoh, perlekatan fimbria E. coli dan Shigella flexneri terhadap sel darah merah dan jaringan (epitel usus) secara spesifik dihambat oleh 4-manosa dan 4-metilmanosida. $ada bebrapa jenis bakteri seperti pada Pseudomonas aeruginosa memiliki fmbria spesifik untuk mengikat metil-4-galaktosa, -fruktosa atau 4-mannosa pada Vibrio cholerae dan suatu oligosakarida mengandung 4-galaktosa pada Neisseria gonorrhoeae. Mikrofibril bakteri 7ram-negatif, sering disebut pili umum (fimbria) atau sebagai pili seks. Mikrofibril terdapat secara bebas atau secara simultan pada sel yang sama. $ada permukaan sel tersebar sekitar#&& * %&& fimbria, hanya #- pili seks ditemukan pada daerah tertentu. $ili seks berfungsi untuk mendeteksi adanya antigen spesifik atau diduga untuk meng-inaktifkan bakteriofaga tertentu, yang menempel secara spesifik pada pili seks. Faga 598 spesifik menempel sepanjang filamen pili seks, sedangkan faga 498 berbentuk filamen menempel pada ujung pili. !truktur mikrofibril juga dapat dilibatkan dalam meluncur dan gerak kedutan lambat pada bakteri yang tidak berflagel (translokasi permukaan).
(8) $engamatan mikroskop electron struktur pili yang nampak berbeda dari flagel pada bakteri E. coli (B) pili seks pada bakteri E. coli ketika konjugasi antar dua sel .
Kap*ul
Dirulensi patogen sering berhubungan dengan produksi kapsul. !train virulen Pneumococcus menghasilkan polimer kapsuler yang melindungi bakteri dari fagositosis. Bakteri tersebut membentuk koloni mukoid atau cair (tipe M) atau koloni halus (tipe !) pada medium padat dan sebaliknya strain kasar (tipe 5 ) tidak membentuk kapsul. 0ilangnya kemampuan untuk membentuk kapsul melalui mutasi berhubungan dengan kehilangan virulensi dan kerusakan oleh fagosit tapi tidak mempengaruhi kelangsungan hidup bakteri. Bentuk kapsul yang kental yang cenderung melekat kepada sel, sedangkan lendir dan polimer ekstraseluler lebih mudah tercuci. apsul lebih mudah dilihat dengan pearnaan negatif. 4i baah mikroskop, dalam campuran tinta Endia kapsul kelihatan lebih terang mengelilingi sel. apsul juga dapat diarnai secara khusus. !el bakteri yang tidak membentuk kapsul dan secara serologi dapat bereaksi dengan serum antikapsul, dikatakan menghasilkan mikrokapsul.
!truktur kapsul pada sel bakteri dilihat dengan mikroskop cahaya
d.
8inding Sel
Bakteri adalah organisme prokariotik yang memiliki dinding sel yang tersusun dari peptidoglikan. 0al ini berbeda dengan tumbuhan yang dinding selnya tersusun dari selulosa, pektin, maupun lignin. 4inding sel bakteri memiliki struktur yang agak kaku yang terletak di luar membran sel. $eranan dinding sel tersebut adalah untuk mempertahankan bentuk sel dan mencegah sel mengalami lisis. omponen utama dari dinding sel bakteri adalah peptidoglikan atau disebut juga dengan murein. $eptidoglikan merupakan suatu polimer yang berukuran besar yang dihubungkan dengan ikatan kovalen. $eptidoglikan terdiri dari dua macam derivat polisakarida, yakni N acetylglucosamine dan Nacetylmuramic acid serta asam amino seperti !alanine, " alanine, dan "glutamic acid . $ada polimer peptidoglikan molekul Nacetylglucosamine bergantian dengan molekul Nacetylmuramic acid yang saling berpaut silang membentuk glycan tetrapeptide (7ambar #). glycan tetrapeptide ini melalui tetrapeptida, empat asam amino. !ebagian besar bakteri gram positif memiliki asam amino ketiga berupa li*in sedangkan sebagian besar bakteri negatif berupa a*am diaminopimelat.
Gambar 1. !truktur peptidoglikan yang setiap unit mengalami repetisi membentuk glycan
tetrapeptide.
Rantai panjang dari pepdoglikan ini disintesis secara berdampingan untuk membentuk suatu lembaran yang melingkupi suatu sel. Rantai-rantai pepdoglikan tersebut dihubungkan secara menyilang oleh asam amino. Sementara ikatan glikosida menghubungkan gula di dalam untaian glikan secara kovalen (Gambar 2).
Gambar 2. !truktur peptidoglikan pada Escherichia
coli dan Staphylococcus aureus. $ada dinding sel bakteri gram positif memiliki molekul tambahan berupa asam teikoat yang terdiri atas gliserol, fosfat, dan ribitol gula alkohol dalam bentuk polimer dengan panjang '& unit. $olimer-polimer tersebut terkadang memanjang sampai keluar dari dinding sel dan kapsul (7ambar '). $ada bakteri gram positif memiliki lapisan peptidoglikan yang relatif tebal dengan ukuran %&-3& nm. apisan peptidoglikan tersebut menempel pada permukaan luar membran sel. Bakteri jenis ini tidak memiliki membran luar maupun ruang periplasmik. !ehingga dengan menggunakan pearnaan gram (0ans 6hristian 7ram), maka bakteri ini akan nampak berarna ungu.
Gambar '. (a) struktut asam teikoat (b) ilustrasi dinding sel bakteri gram positif.
8dapun pada bakteri gram negatif memiliki struktur yang lebih kompleks dibandingkan dengan bakteri gram positif. omposisi peptidoglikan sekitar #&-%&G dan sisanya berupa polisakarida, protein, dan lipid. 4inding sel terdiri atas membran luar yang menyusun permukaan luar dinding dan berbatasan dengan ruang periplasmik yang sangat sempit (7ambar ). $ada pearnaan gram, bakteri ini tidak bisa mempertahankan arna kristal violet pada tahap dekolorisasi. 0al ini dikarenakan dinding selnya sangat tipis dan jumlah lipoprotein serta lipopolisakarida banyak pada dinding sel.
Gambar . 4iagram dinding sel bakteri gram negatif.
$erbedaan antara bakteri gram positif dan negatif disajikan dalam 7ambar > dan abel #.
Gambar 5. $erbedaan gram positif dan gram negatif :abel 1. erbedaan bakteri gram (!) dan gram (-). Karakteri*tik
Bakteri Gram
Bakteri Gram (-)
$eptidoglikan 8sam eikoat Membran uar 5uang $eriplasmik Bentuk !el
(;) apisan tebal !ering dijumpai idak ada idak ada aku
apisan tipis idak ada 8da 8da aku dan
$rotoplas $aling sensitif
fleksibel !pheroplast urang sensitif
0asil $encernaan Hn1im !ensitivitas terhadap Iarna dan 8ntibiotik
e.
Membran Sel
Membran plasma merupakan pembungkus sel yang terletak di bagian dalam dari lapisan dinding sel yang kaku dan berhubungan langsung dengan membran sitoplasma. $ada irisan tipis membran plasma di baah mikroskop elektron memperlihatkan suatu bentuk struktur ;sandich trilaminar< lapisan gelap-terang-gelap. Meskipun bakteri dianggap toleran terhadap perubahan tekanan osmotik yang ekstrim pada lingkungan luar, protoplasnya akan mengalami
plasmolisis (menyusut) atau
plasmoptisis (membengkak-pecah) ketika ditempatkan dalam media yang tidak sesuai. $enempatan
sel
dalam
larutan
hipertonik
menyebabkan
plasmolisis,
terjadi
penyusutan"pelepasan membran dan sitoplasma dari dinding sel. !el 7ram-negatif lebih mudah mengalami plasmolisis dibanding sel 7ram-positif, yang berhubungan dengan tekanan osmotik dalam selnya. Barrier osmotik pada bakteri ditunjukkan dengan kemampuannya untuk memadatkan asam amno tertentu melaan gradien. $ada bakteri 7ram-positif, suatu gradien '&&* && kali lipat dapat melintasi lapisan permukaan. Hster fosfat, asam amino, dan larutan lain menyokong tekanan osmotik dalam sel. 8ktivitas asmotik juga ditunjukkan melalui permeabilitas selektif untuk berbagai senyaa. omponen membran plasma teridiri dari sekitar '&G atau lebih dari berat sel. Membran mengandung
J&-=&G
protein,
'&-&G
lipid,
dan
sejumlah
kecil
karbohidrat.
Fosfatidiletanolamin (=>G), fosfatidilgleserol (%&G), dan glikolipid sebagai unsur utama. mumnya tidak terdapat kolin, sfingolipid, asam lemak poliunsaturated (tak-jenuh), inositida, dan steroid. 7likolipid termasuk diglikosildigliserida terutama ditemukan pada membran bakteri garam-positif, yang juga mengandung asam lipoteikoat. 8lkohol poliisoprenoid >>-karbon yang diketahui sebagai baktoprenol atau undekaprenol terdapat dalam jumlah yang kecil. 8ktivitas berbagai en1im dihubungkan dengan protein membran. ermasuk sitokrom bakteri penghasil-energi dan sistem fosforilasi oksidatif, sistem permeabilitas membran, dan berbagai sistem pensintesis-polimer. !uatu 8$ase sudah diisolasi dari struktur membran mirip-tombol serupa dengan yang ditemukan dalam mitokondria eukariot. ebih dari 2&G ribosom dapat diisolasi sebagai suatu kumpulan 498 poliribosom-membran.
$ada bakteri terdapat struktur membran yang letaknya intraseluler. Membran tersebut adalah mesosom (Mesos K tengah soma K badan). Mesosom merupakan invaginasi dari membran sitoplasma dan pada beberapa bakteri ada daerah-daerah dimana membran ini mengalami diferensiasi. $ada bakteri gram negatif, mesosom jarang ditemukan namun jika hal tersebut ada, maka akan nampat seperti lipatan-lipatan sederhana dari membran sitoplasma. Bila dinding sel ini hilang akibat pengaruh oleh liso1im da diletakkan dalam kondisi lingkungan yang hipotonis maka terbentukla sferoplas, hingga pada akhirnya mesosom tersebut menjadi memberan sitoplasma yang rata. 0al tersebut sangat berbeda pada bakteri gram positif, mesosom tampak jelas dan terlihat sangat banyak. selain itu merupakan membran dari sitoplasma, bentuknya seperti vesika atau tubulus, dan bila diperlakukan dengan liso1im dalam larutan sedikit hipotonis tampaknya seperti tubulus yang menonjol keluar sferoplas. Mesosom ini dianggap mempunyai fungsi tertentu dalam pembelahan sel dan memiliki peranan dalam pembentukan endospora.
.
Sitopla*ma
!itoplasma merupakan cairan yang bersifat koloid dan berisi semua 1at yang diperlukan untuk kehidupan sel. omponen utama penyusun sitoplasma sebagai berikut. #. 6airan seperti gel (agar-agar atau jeli) yang disebut sitosol. %. !ubstansi simpanan dalam sitoplasma. '. @aringan yang strukturnya seperti filamen (benang) dan serabut yang saling berhubungan. @aringan benang dan serabut disebut sitoskeleton yang berfungsi sebagai kerangka sel. . :rganel-organel sel. Matriks sitoplasma atau bahan dasar sitoplasma disebut sitosol. !itoplasma dapat berubah dari fase sol ke gel dan sebaliknya. Matriks sitoplasma tersusun atas oksigen J%G, karbon %&G, hidrogen #&G, dan nitrogen 'G yang ters usun dalam senyaa organik dan anorganik. nsur-unsur lain adalah/ 6a %,>G $ #,#G 6l &,#JG ! &,#G &,##G 9a &,#&G Mg &,&=G E &,&#G Fe &,#&G dan unsur-unsur lain dalam jumlah yang sangat kecil. !ifat-sifat fisikai matriks sitoplasma sebagai berikut. #. Hfek yndal adalah kemampuan matriks sitoplasma memantulkan cahaya. %. 7erak Bron adalah gerak acak (1ig-1ag) partikel penyusun koloid. '. 7erak siklosis adalah gerak matriks sitoplasma berupa arus melingkar. . Memiliki tegangan permukaan. >. Hlektrolit yaitu kemampuan molekul menghantarkan arus listrik.
Matriks sitoplasma dapat bertindak sebagai larutan penyangga (buffer). !ifat biologis matriks sitoplasma adalah mampu mengenali rangsang (iritabilitas)
dan mengantar rangsang
(konduktivitas). 8dapun fungsi sitosol sebagai berikut. #. !umber bahan kimia penting bagi sel karena di dalamnya terdapat senyaa-senyaa organik terlarut, ion-ion, gas, molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino, nukleotida, molekul besar seperti protein, dan 598 yang membentuk koloid. %. empat terjadinya reaksi metabolisme, seperti glikolisis, sintesis protein, dan sintesis asam lemak.
g.
9olutin !itoplasma sel bakteri mengandung inklusi sel yakni kepingan-kepingan kecil (7ranula)
material yang tidak menjadi bagian utuh struktur sel. 7ranula diidentifikasi dengan prosedur pearnaan yang sesuai, menandakan adanya pengumpulan cadangan makanan termasuk polisakarida, lemak, atau polifosfat. 7ranula bervariasi menurut tipe medium dan tempat fungsional sel. 7likogen merupakan bahan cadangan utama dari bakteri enterik (&G dari berat sel pada beberapa spesies). 4engan cara yang sama, pada beberapa spesies Bacillus dan Pseudomonas granula ini terdiri dari '&G atau lebih dari berat bakteri, tersimpan sebagai poli-(b-hidroksibutirat. 4engan pearnaan metakromatik, polifosfat, juga dikenal sebagai Babes-Hrnst atau granula volutin, terdapat pada #orynebacterium diphtheriae,$ersinia pestis, %ycobacterium tuberculosis, dan yang lainnya. $earnaan granula volutin dalam berbagai arna, nampak berbeda mulai dari merah sampai biru (contoh, secara metakromatik), dengan toluidin dan metilen biru. . Spora Hndospora khususnya dihasilkan oleh bakteri aerobik genus Bacillus dan anaerobik genus #lostridium. Hndospora tahan terhadap keadaan lingkungan yang merugikan seperti kering, panas, dan kurang tersedia nutrisi. Hndospora yang sebenarnya merupakan suatu badan yang sangat membias terbentuk dalam sel bakteri vegetatif. kuran, bentuk, dan posisi spora dalam sel induk, sifatnya relatif tetap, menandai suatu spesies. !ampul spora termasuk lapisan peptidoglikan yang kaku, dengan perbedaan komposisi dari sel vegetatif induknya. 8ntigen permukaan spora biasanya berbeda dari yang dimiliki bentuk batang vegetatif.
Beberapa tipe endospora berdasarkan bentuk dan lokasinya pada sel bakteri (a) tipae endospora di ujung sel"terminal (b) di tengah sel (sentralis) dan (c) tipe endospora bakteri streptobasil
Hndospora bakteri terbentuk bukan merupakan strategi reproduktif bagi bakteri, tetapi sebagai bentuk pertahanan sel ketika lingkungan tidak mendukung untuk pertumbuhan sel vegetatifnya. Hndospora sangat tahan terhadap fisik dan panas, karena dilindungi oleh beberapa lapisan berupa korteks, eksoporium dan dinding sel endospora. Hndospora dapat bergerminasi atau berkecambah ketika berada dalam lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhannya. !uatu endospora bakteri juga dilengkapi dengan materi inti seperti 498 dan ribosom yang dapat melakukan sintesis protein sendiri ketika berkecambah. Hndospora tidak dapat diarnai dengan cara biasa karena dinding sel sangat tebal. @adi pada preparat yang diarnai secara 7ram, endospora akan nampak sebagai tubuh terang di dalam sel. 8kan tetapi melalui proses pemanasan bakteri bersama dengan perarna khusus dan penambahan detergen aktif dapat membantu 1at arna menerobos dinding sel.
!truktur endospora bakteri dilihat dengan mikroskop elektron
2.1 Pembiakan Bakteri
$embiakan bakteri dapat dilakukan dengan jalan menanamkan bakteri ke dalam medium. !ebagai akibat dari inokulasi dan inkubasi medium pada suhu optimum tertentu, terjadilah pertumbuhan bakteri tersebut. $embiakkan bakteri dalam suatu medium dapat bersifat aerobik dan anaerobik. 5eproduksi bakteri secara umum dapat dilakukan dengan % cara, yaitu secara vegetatif (aseksual) dan secara generatif (seksual).
#. 5eproduksi 8seksual pada Bakteri $ertumbuhan unas ntuk metode pertumbuhan tunas, pada sel bakteri reproduksi dimulai dengan
tumbuh dan berkembangnya sebuah tonkolan kecil pada salah satu ujung sel. unas ini mereplikasi genom, tumbuh membesar, menjadi sel anakan, dan pada akhirnya memisahkan diri dari sel induknya untuk menjadi bakteri baru.
Fragmentasi !elama dalam kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, bakteri umumnya akan
melakukan reproduksi melalui metode fragmentasi. $rotoplasma bakteri mengalami kompartementalisasi membentuk gonidia. !etelah kondisi lingkungan mulai menguntungkan, gonidia ini kemudian menjadi bakteri baru dengan replikasi genom pada setiap fragmennya.
$embelahan Biner $embelahan biner adalah cara yang paling umum ditemukan dalam proses reproduksi
bakteri. endati demikian, pembelahan biner la1imnya hanya terjadi bila kondisi lingkungan sekitar dalam kondisi menguntungkan. !el bakteri akan membelah menjadi % sel anak yang memiliki ukuran dan ciri khas yang serupa. 4alam proses pembelahan, akan terbentuk sebuah dinding lintas yang memisahkan kromosom pada % sel anak. %. 5eproduksi !eksual pada Bakteri $ara
ahli
menyebut
proses
reproduksi
bakteri
ini
dengan
nama
paraseksual.5eproduksi paraseksual sendiri meliputi ' tahapan atau cara, yaitu konjugasi, transformasi, dan transduksi.
ransformasi ransformasi adalah proses perpindahan sedikit materi genetik (498) atau bahkan
hanya # gen saja dari satu bakteri ke bakteri lainnya. $erpindahan ini meliputi proses fisiologis yang kompleks melalui lisis secara alamiah maupun kimiai.
ransduksi ransduksi adalah perpindahan materi genetik dari satu bakteri ke bakteri lain dengan
bantuan bakteriofag atau virus menginfeksi bakteri.
onjugasi onjugasi adalah perpindahan materi genetik dari satu bakteri ke bakteri lain melalui
jembatan sitoplasma. Bakteri pemberi materi genetik (498) disebut bakteri donor. Bakteri ini memiliki tonjolan yang disebut pili. :rganel tersebut berfungsi sebagai alat yang mempermudah tubuh bakteri menempel dengan bakteri penerima donor. $ertumbuhan didefinisikan sebagai peningkatan seluruh unsur pokok kimia sel. 0al tersebut merupakan suatu proses yang memerlukan replikasi seluruh struktur, organel, dan komponen protoplasma seluler dengan adanya nutrien dalam lingkungan sekelilingnya. 4alam pertumbuhan bakteri, semua substansi esensial harus tersedia untuk sintesis dan pemeliharaan protoplasma, dengan sumber energi, dan kondisi lingkungan yang sesuai. 6aktor-aktor ang mempengarui pertumbuan bakteri #. Faktor Lat 7i1i
9utrisi bagi pertumbuhan bakteri, seperti halnya nutrisi untuk organisme lain mempunyai kebutuhan akan sumber nutrisi, yaitu/
Bakteri membutuhkan sumber energi yang berasal dari energi cahaya (fototrof)dan
senyaa kimia(kemotrof). Bakteri membutuhkan sumber karbon berupa karbon anorganik (karbon dioksida)dan
karbon organik (seperti karbohidrat). Bakteri membutuhkan sumber nitrogen dalam bentuk garam nitrogenanorganik
(seperti kalium nitrat) dan nitrogen organik (berupa protein dan asamamino). Bakteri membutuhkan beberapa unsur logam. onsentrasi nutrien sangat menentukan kecepatan transport nutrien ke dalam sel.
!etiap bakteri memiliki kebutuhan nutrisi yang berbeda.
%. easaman Makanan ($0) $0 medium biakan juga mempengaruhi kecepatan pertumbuhan, untuk pertumbuhan bakteri juga terdapat rentang p0 dan p0 optimal. $ada bakteri patogen p0 optimalnya =,% * =,J. Bakteri memiliki mekanisme yang sangat efektif untuk memelihara kontrol regulasi p0 sitoplasmanya (p0i). 8sidofil memiliki nilai rentang p0i J,> * =,&, neutrofil memiliki nilai rentang p0i =,> * 3,&, dan alkalofil memiliki nilai rentang p0i 3, * 2,&. Mikroorganisme fermentatif memperlihatkan rentang nilai p0 yang lebih tinggi dibandingkan dengan mikroorganisme yang menggunakan jalur respirasi. '. !uhu !etiap bakteri memiliki temperatur optimal dimana mereka dapat tumbuh sangat cepat dan memiliki rentang temperatur dimana mereka dapat tumbuh. emperatur optimal biasanya mencerminkan lingkungan normal mikroorganisme. $embelahan sel sangat sensitif terhadap efek kerusakan yang disebabkan temperature. Berdasarkan rentang temperatur dimana dapat terjadi pertumbuhan, bakteri dikelompokkan menjadi tiga /
$sikrofilik, ->o6 sampai '&o6, optimum pada #&-%&o6 Mesofilik, #&->o6, optimum pada %&-&o6 ermofilik, %>-3&o6, optimum pada >&-J&o6.
. etersediaan air !elain merupakan bagian terbesar dari komponen sel (=&-3&G), air juga di butuhkan sebagai reaktan dalam berbagai reaksi biokimia (Fardia1 !,#22%).idak semua air yang terdapat dalam bahan pangan dapat di gunakan oleh jasad renik. Beberapa kondisi atau keadaan di mana air tidak dapat di gunakan oleh jasad renik yaitu (Fardia1 !,#22%)/
8danya solut dan ion dapat mengikat air dalam larutan, oloid hidrofilik dapat mengikat air, sebanyak '-G agar dapat menghambat pertumbuhan bakteri dalam medium. 8ir dalam bentuk kristal es tidak dapat di gunakan oleh jasad renik
>. etersediaan oksigen ebutuhan oksigen pada bakteri tertentu mencerminkan mekanisme yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan energinya. Berdasarkan kebutuhan oksigen tersebut, bakteri dapat dipisahkan menjadi lima kelompok (Iiboo M!, %&#%)./
8naerob obligat yang tumbuh hanya dalam keadaan tekanan oksigen yangsangat rendah dan oksigen bersifat toksik. 8naerob aerotoleran yang tidak terbunuh dengan paparan oksigen. 8naerob fakultatif, dapat tumbuh dalam keadaan aerob dan anaerob. 8erob obligat, membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya. Bakteri mikroaerofilik yang tumbuh baik pada tekanan oksigen rendah,tekanan
oksigen tinggi dapat menghambat pertumbuhan. J. elembaban onsentrasi larutan yang aktif secara osmotik di dalam sel bakteri, umumnya lebih tinggi dari konsentrasi di luar sel. !ebagian besar bakteri, kecuali pada Mycoplasma dan bakteri yang mengalami kerusakan dinging selnya, tidak toleran terhadap perubahan osmotik dan akan mengembangkan sistem transpor kompleks dan alat pengatur sensor-osmotik untuk memelihara keadaan osmotik konstat dalam sel(Iiboo M!, %&#%). $ada saat bakteri ini tumbuh pada medium dengan osmolaritas rendah maka membran sitoplasma yang sedikit kaku akan mengembang paling tidak dapat mencegah perubahan osmolaritas daerah periplasma, sama dengan pada sitoplasma. =. 5adiasi 6ahaya mempunyai daya merusak kepada sel mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis. @ika energi radiasi diabsorpsi oleh mikrioba akan menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel. 3. Bahan antimikroba ehadiran 1at antimikroba akan dapat mengaali terjadinya perubahan-perubahan yang menyebabkan kematian sel tersebut diantaranya/
erusakan pada dinding sel $erubahan permeabilitas sel $erubahan protein dan asam nukleat $enghambatan kerja en1im $enghambatan sintesis 498, 598, dan protein Media pertumbuhan mikroorganisme adalah suatu bahan yang terdiri atas campuran
nutrisi (nutrient) yang digunakan oleh suatu mikroorganisme untuk tumbuh dan berkembangbiak pada media tersebut. Mikroorganisme memanfaatkan nutrisi pada media berupa molekul-molekul kecil yang dirakit untuk menyusun komponen sel-nya. omposisi media pertumbuhan dapat dimanipulasi untuk tujuan isolasi dan identifikasi mikroorganisme
tertentu sesuai dengan tujuan masing-masing pembuatan suatu media. Media adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran 1at-1at hara (nutrient) yang berguna untuk membiakkan mikroba.
Manaat dan 6ung*i Media
Media berfungsi sebagai tempat tinggal, sumber makanan, dan penyedia nutrisi bagi mikroorganisme yang akan dibiakan pada media, selain itu media juga berfungsi untuk membiakkan, mengasingkan, mengirimkan dan meyimpan mikroorganisme dalam aktu yang lama di laboratorium. Media juga dapat digunakan untuk mempelajari sifat-sifat koloni"pertumbuhan mikroorganisme, serta sifat-sifat biokimiainya. 4i dalam laboratorium mikrobiologi kedokteran media juga dapat digunakan untuk pembuatan antigen, toksin dan untuk pasasi kuman dengan tujuan perubahan virulensi dan lain-lain.
Komponen Penu*un Media 1. Baan 8a*ar a. 8ir (0%:) sebagai pelarut b. 8gar (dari rumput laut) yang berfungsi untuk pemadat media. 8gar sulit didegradasi
oleh mikroorganisme pada umumnya dan mencair pada suhu >o6. c. 7elatin juga memiliki fungsi yang sama seperti agar. 7elatin adalah polimer asam amino yang diproduksi dari kolagen. ekurangannnya adalah lebih banyak jenis mikroba yang mampu menguraikannya dibanding agar. d. !ilica gel, yaitu bahan yang mengandung natrium silikat. Fungsinya juga sebagai pemadat media. !ilica gel khusus digunakan untuk memadatkan media bagi mikroorganisme autotrof obligat. 2. utri*i atau
anorganik esuai dengan sifat mikrobanya. @asad heterotrof memerlukan sumber karbon organik antara lain dari karbohidrat, lemak, protein dan asam organik. b. !umber nitrogen mencakup asam amino, protein atau senyaa bernitrogen lain. !ejumlah mikroba dapat menggunakan sumber 9 anorganik seperti urea. c. Ditamin-vitamin. d. Bahan-bahan tambahan yaitu bahan yang ditambahkan ke medium dengan tujuan tertentu, misalnya phenol red (indikator asam basa) ditambahkan untuk indikator perubahan p0 akibat produksi asam organik hasil metabolisme. e. 8ntibiotik ditambahkan untuk menghambat pertumbuhan nontarget"kontaminan. '. Baan ang Sering 8igunakan dalam Pembuatan Media
mikroba
a. 8gar 8gar dapat diperoleh dalam bentuk batangan, granula atau bubuk dan terbuat dari beberapa jenis rumput laut. egunaannya adalah sebagai pemadat (gelling) yang pertama kali digunakan oleh Fra Ialther 0esse untuk membuat media. b. $eptone $eptone adalah produk hidrolisis protein heani atau nabati seperti otot, liver, darah, susu, casein, lactalbumin, gelatin dan kedelai. c. Meat eCtract. Meat eCtract mengandung basa organik terbuat dari otak, limpa, plasenta dan daging sapi. d. ?east eCtract ?east eCtract terbuat dari ragi pengembang roti atau pembuat alcohol. ?east eCtract mengandung asam amino yang lengkap vitamin (B compleC). e. arbohidrat. arbohidrat ditambahkan untuk memperkaya pembentukan asam amino dan gas dari karbohidrat. @enis karbohidrat yang umumnya digunkan dalam amilum, glukosa, fruktosa, galaktosa, sukrosa, manitol, dll.
. eni*-eni* Media
Media untuk kultur bakteri dalam mikrobiologi ada banyak jenisnya dan dapat menjadi tiga kelompok besar berdasarkan bentuk, komposisi"susunannya, dan fungsinya/ a. Berdasarkan Bentuknya Bentuk media ada tiga macam yang dapat dibedakan dari ada atau tidaknya bahan tambahan berupa bahan pemadat seperti agar-agar atau gelatin. Bentuk media tersebut yaitu/ Media padat merupakan media yang mengandung banyak agar atau 1at pemadat kurang lebih #>G agar sehingga media menjadi padat. Media ini dapat dibedakan menjadi tiga jenis menurut bentuk dan adahnya yaitu, media tegak, media miring, dan media
lempeng. Media tegak menggunakan tabung reaksi yang ditegakkan sebagai adahnya, media miring menggunakan tabung reaksi yang dimiringkan, sedangkan media lempeng menggunakan petridish (plate) sebagai adahnya. Media semi padat atau semi cair merupakan media yang mengandung agar kurang dari yang seharusnya kurang lebih &,'G - &,G sehingga media menjadi kenyal, tidak padat dan tidak begitu cair. mumnya digunakan untuk pertumbuhan mikroba yang banyak memerlukan air dan hidup anerobik dan untuk melihat pergerakan mikroba. Media cair merupakan media yang tidak ditambahi bahan pemadat, umumnya digunakan untuk pertumbuhan mikroalga. b. Berdasarkan omposisi"susunannya Berdasarkan komposisinya media di bagi atas / Media alami"non sintetis merupakan media yang disusun dari bahan-bahan alami dimana komposisinya yang tidak dapat diketahui secara pasti dan biasanya langsung diekstrak dari bahan dasarnya seperti/ kentang, tepung, daging, telur, ikan sayur, dsb. 6ontohnya/ omato juice agar. Media semi sintesis merupakan media yang disusun dari bahan-bahan alami dan bahan-bahan sintesis. 6ontohnya/ aldu nutrisi disusun dari /$epton #&,& g, Hkstrak daging #&,& g, 9a6l >,& g, dan 8uadest #&&& ml. Media sintesis, yaitu media yang disusun dari senyaa kimia yang jenis dan takarannya diketahui secara pasti. 6ontohnya / Mac 6onkey 8gar. c. Berdasarkan fungsinya Berdasarkan fungsinya, media dapat dibedakan menjadi yaitu/ Media Basal (media dasar) adalah media yang digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat media lain yang lebih kompleks. Media ini dapat mendukung pertumbuhan hampir semua jenis mikrobia, contohnya adalah nutrient broth, kaldu pepton, dsb. Media diferensial adalah media yang bila ditumbuhi oleh mikroba yang berbeda, mikroba tersebut akan tumbuh dengan ciri khusus sehingga dapat dibedakan. 6ontohnya/ Media riple !ugar Eron 8gar (!E8), Media !ulfit Endol Motility (!EM), dsb.
Media selektif adalah media yang memungkinkan suatu jenis mikroba tumbuh dengan pesat, sementara jenis mikroba yang lain terhambat. 6ontohnya/ Media !almonella !higella 8gar (!!8), hiosulphate 6itrate Bile !alt (6B!), dsb. Media diperkaya (enrichment) adalah media yang dirancang untuk mendukung pertumbuhan mikroorganisme. Media tersebut memiliki konstituen nutrisi yang mendorong pertumbuhan mikroba tertentu. 6ontohnya/ kaldu selenit, atau kaldu tetrationat untuk memisahkan bakteri !almonella thyposa dari tinja. Media uji adalah media yang digunakan untuk identifikasi mikroba, umumnya ditambah dengan substansi tertentu yang menjadi indikator, misalnya medium litmus milk.
5. Sarat Media
!elain faktor-fakor abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri pada media, media juga harus memenuhi syarat berikut / a. Mengandung semua unsur hara yang diperlukan b. Memenuhi semua faktor yang dibutuhkan oleh mikroba, seperti p0. c. 0arus dalam keadaan steril. $enanaman bakteri atau biasa disebut juga inokulasi adalah pekerjaan memindahkan bakteri dari medium yang lama ke medium yang baru dengan tingkat ketelitian yang sangat tinggi. ntuk melakukan penanaman bakteri (inokulasi) terlebih dahulu diusakan agar semua alat yang ada dalam hubungannya dengan medium agar tetap steril, hal ini agar menghindari terjadinya kontaminasi.8da beberapa tahap yang harus dilakukan sebelum melakukan teknik penanaman bakteri (inokulasi) yaitu / a) Menyiapkan ruangan 5uang tempat penanaman bakteri harus bersih dan keadannya harus steril agar tidak terjadi kesalahan dalam pengamatan atau percobaaan. 4alam labotarium pembuataan serum vaksin dan sebagainya. Enokulasi dapat dilakukan dalam sebuah kotak kaca (encast) udara yang leat dalam kotak tersebut dileatkan saringan melalui suatu jalan agar tekena sinar ultraviolet. b) $emindahan dengan dengan pipet
6ara ini dilakukan dalam penyelidikan air minum atau pada penyelidikan untuk diambil # ml contoh yang akan diencerkan oleh air sebanyak 22 ml murni. c) $emindahan dengan kaat inokulasi jung kaat inokulasi sebaliknya dari platina atau nikel, ujungnya boleh lurus juga boleh berupa kolongan yang diametrnya #-'mm. 4alam melakukuan penanaman bakteri kaat ini terlebih dahulu dipijarkan sedangkan sisanya tungkai cukup dileatkan nyala api saja setelah dingin kembali kaat itu disentuhkan lagi dalam nyala. 8da beberapa metode yang digunakan untuk mengisolasi biakan murni mikroorganisme yaitu / a. Metode gores eknik ini lebih menguntungkan jika ditinjau dari sudut ekonomi dan aktu, tetapi memerlukan ketrampilan-ketrampilan yang diperoleh dengan latihan. $enggoresan yang sempurna akan menghasilkan koloni yang terpisah. Enokulum digoreskan di permukaan media agar nutrien dalam caaan petri dengan jarum pindah (lup inokulasi). 4i antara garisgaris goresan akan terdapat sel-sel yang cukup terpisah sehingga dapat tumbuh menjadi koloni.6ara penggarisan dilakukan pada medium pembiakan padat bentuk lempeng. 8da beberapa teknik menggores yang biasa digunakan / b. Metode tebar !etetes inokolum diletakan dalam sebuah medium agar nutrien dalam caan petridish dan dengan menggunakan batang kaca yang bengkok dan steril. Enokulasi itu disebarkan dalam medium batang yang sama dapat digunakan dapat menginokulasikan pinggan kedua untuk dapat menjamin penyebaran bakteri yang merata dengan baik. $ada beberapa pinggan akan muncul koloni koloni yang terpisah-pisah. c. Metode tuang Esolasi menggunakan media cair dengan cara pengenceran. 4asar melakukan pengenceran adalah penurunan jumlah mikroorganisme sehingga pada suatu saat hanya ditemukan satu sel di dalam tabung (Iinarni, #22=). d. Metode tusuk
Metode tusuk yaitu dengan dengan cara meneteskan atau menusukan ujung jarum ose yang didalamnya terdapat inokolum, kemudian dimasukkan ke dalam media (Iinarni, #22=).
2.2 6a*e-a*e dan Kur=a Pertumbuan Bakteri
Fase pertumbuhan bakteri dapat dibagi menjadi fase, yaitu fase lag, fase logaritma (eksponensial), fase stasioner dan fase kematian. Berikut ini adalah penjelasan dari keempat fase tersebut / #. Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baru. ama fase lag pada bakteri sangat bervariasi, tergantung pada komposisi media, p0, suhu, aerasi, jumlah sel pada inokulum aal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya. etika sel telah menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum. Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial. %. Fase eksponensial ditandai dengan terjadinya periode pertumbuhan yang cepat. !etiap sel dalam populasi membelah menjadi dua sel. Dariasi derajat pertumbuhan bakteri pada fase eksponensial ini sangat dipengaruhi oleh sifat genetik yang diturunkannya. !elain itu, derajat pertumbuhan juga dipengaruhi oleh kadar nutrien dalam media, suhu inkubasi, kondisi p0 dan aerasi. etika derajat pertumbuhan bakteri telah menghasilkan populasi yang maksimum, maka akan terjadi keseimbangan antara jumlah sel yang mati dan jumlah sel yang hidup. '. Fase stasioner terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju kematiannya, sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap. eseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel. 0al ini disebabkan oleh kadar nutrisi yang berkurang dan terjadi akumulasi produk toksik sehingga menggangu pembelahan sel. . Fase kematian ini adalah lanjutan dari fase stasioner yang ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampaui laju pertumbuhan, sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri (Dolk dan Iheeler,#22')
Gambar 1. Kur=a Pertumbuan Bakteri Sumber" !!!.upi.a.id
2.' Prin*ip Penga!etan Makanan 4. Penga!etan Makanan dengan Pengaturan ilai >*mo*i*
$engaetan makanan pada dasarnya membuat makanan lebih tahan lama dengan menahan laju pertumbuhan mikroorganisme pada makanan tersebut. $rinsip pengaetan makanan adalah member perlakuan terhadap makanan sehingga dapat tercapai salah satu hal sebagai berikut. #. Mengurangi jumlah sel aal mikroorganisme dalam makanan. Mengurangi jumlah kontaminan aal dapat dilakukan dengan mencuci bahan makanan dan memotong bagian-bagian yang kotor. %. Memperpanjang fase adaptasi semaksimum
mungkin
sehingga
pertumbuhan
mikroorganisme dapat diperlambat. $rinsip ini dapat dilakukan dengan menurunkan kelembabab air dengan penambahan gula, pengeringan, pendinginan, penurunan p0 yang dapat dilakukan dengan pengasaman atau fermentasi. '. Memperlambat fase pertumbuhan logaritmik. Memperlambat atau menunda fase logaritmik dapat dilakukan dengan pengepakan vakum yang bertujuan untuk menghilangkan oksigen atau dengan menambah 1at penghambat. . Mempercepat fase kematian sel. $rinsip mempercepat fase kematian dapat dilakukan dengan pemanasan atau pengeringan. $engaetan makanan dengan pengaturan kadar osmosis dilakukan dengan tujuan untuk memperpanjang fase adaptasi dalam pertumbuhan mikroba. ekanan osmotik sangat mempengaruhi pertumbuhan bakteri. ekanan osmotik terjadi akibat perbandingan 1at terlarut di dalam dan di luar sel (substratnya) tidak sama. !ecara umum ada tiga keadaan yang berhubungan dengan tekanan osmotik, yaitu.
#. 0ipertonik, keadaan pada saat konsentrasi 1at terlarut di lingkungan lebih tinggi daripada konsentrasi 1at terlarut dalam sel. $ada umumnya larutan hipertonik menghambat pertumbuhan mikroba karena dapat menyebabkan plasmolisis. $erbedaan konsentrasi tersebut menyebabkan cairan dalam sel mikroorganisme mengalir keluar, sehingga mengakibatkan dehidrasi dan pengkerutan sel mikrooreganisme (plasmolisis). %. 0ipotonik, keadaan saat konsentrasi 1at terlarut di lingkungan lebih rendah dari pada konsentrasi 1at terlarut di dalam sel. eadaan ini akan menyebabkan pelarut di lingkungan masuk ke dalam sel. Bila cairan yang masuk terlampau banyak, sel mikroorganisme akan pecah (plasmoptisis). !el mikroorganisme dapat membengkak tanpa menjadi pecah, namun sel mikroorganisme dengan dinding sel yang tidak kuat misalnya bakteri gram negatif dapat pecah disebabkan masuknya cairan ke dalam sel($ratii, %&&2). '. Esotonik, keadaan konsentrasi 1at terlarut di lingkungan seimbang dengan konsentrasi 1at terlarut di dalam sel. eadaan ini adalah keadaan yang paling baik untuk pertumbuhan dari suatu jenis organisme. ondisi ini juga dikenal sebagai kondisi keseimbangan osmotik (mam, %&&3). $engaetan makanan dengan pengaturan kadar osmosis dapat dilakukan misalnya dengan cara penggaraman dan pemanisan atau pembuatan manisan. a. Penggaraman
!alah satu cara pengaetan kimia yang sering dilakukan adalah dengan penggaraman. 6ontoh dari penggunaan metode penggaraman ini adalah pembuatan ikan asin. $embuatan ikan asin dapat dilakukan dengan terlebih dahulu membersihkan ikan segar yang akan dibuat ikan asin kemudian memberikan garam dengan rata (biasanya ditambahkan juga asam untuk menghilangkan bau amis) dan terakhir penjemuran sampai kering. Mikroba penyebab kerusakan pada ikan antara lain/ Pseudomonas spp, #hromobacterium dan Pla&obacterium. $enggaraman akan mengakibatkan bahan makanan seperti pada ikan akan menjadi lebih tahan lama sehingga bisa dikonsumsi untuk jangka aktu tertentu. Mekanisme pengaetan kimia dengan teknik penggaraman ini adalah sebagai berikut/ 8ir akan ditarik keluar dari sel mikroorganisme bila sel tersebut dimasukkan kedalam larutan yang mengandung sejumlah besar substansi terlarut seperti garam ($elc1ar dan 6han, %&&>/ 2#=). 4engan kata lain sel mengalami dehidrasi, metabolisme terhenti dengan demikian memperlambat atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme. 7aram memberikan sejumlah pengaruh bila ditambahkan pada bahan hasil pertanian, senyaa ini berperan
selektif
pada mikroorganisme
pencemar
tertentu. Mikroorganisme
pembusuk atau
mikroorganisme proteolitik dan juga pembentuk spora, adalah yang paling mudah terpengaruh alaupun dengan kadar garam yang rendah sekalipun sampai JG. Mikroba pathogen kecuali Streptococcus aureus dapat dihambat oleh kadar garam hingga #&-#% G. $engolahan bahan makanan yang dilakukan dengan pemberian garam 9a6l pada konsentrasi tinggi, dapat mencegah kerusakan bahan. Mekanisme pengaetan 9a6l/ dengan memecahkan (plasmolisis) membrane sel mikroba, karena 9a6l mempunyai tekanan osmotic yang tinggi, disamping itu 9a6l bersifat higroskopis sehingga dapat menyerap air dari bahan yang mengakibatkan a (aktifitas air) dari bahan tersebut menjadi rendah. !elain itu 9a6l dapat mengurangi kelarutan oksigen, sehingga mikroba aerob dapat dicegah pertumbuhannya. $enggunaan garam berperan sebagai penghambat selektif terhadap mikroorganisme pencemar tertentu seperti mikroorgansisme pembusuk atau proteolitik. 9a6l efektif untuk menghambat pertumbuhan bakteri pembentuk spora, kecuali S auereus pertumbuhanya akan terhambat pada konsentrasi #&-#% G . b. Pemani*an $emanisan merupakan cara pengaetan makanan dengan menambahkan makanan ke
dalam medium yang mengandung gula dengan konsentrasi tertentu. 7ula digunakan sebagai pengaet dan lebih efektif bila dipakai dengan tujuan menghambat pertumbuhan bakteri. !ebagai bahan pengaet, pengunaan gula pasir minimal 'G atau '& gram"kg bahan (Iinarno, #2=%). !edangkan Buckle, (#23>) mengatakan baha daya larut yang tinggi dari gula dan daya mengikatnya air merupakan sifat-sifat yang menyebabkan gula sering digunakan dalam pengaetan bahan pangan. onsentrasi gula yang cukup tinggi pada olahan pangan dapat mencegah pertumbuhan mikrobia, sehingga dapat berperan sebagai pengaet. 5espon mikroba berbeda dalam merespon konsentrasi hipertonik gula. apang dan khamir lebih toleran dari pada bakteri. Beberapa kapang dan khamir dapat tumbuh pada konsentrasi J&G gula sedangkan bakteri terhambat pertumbuhannya pada konsentrasi yang lebih rendah (8ruan, %&&#). Menurut ampubolon (%&&J) contoh produk aetan makanan dengan pemanisan adalah manisan buah. Manisan buah ada % jenis, yaitu manisan buah basah dan manisan buah kering. #. Manisan buah basah Manisan buah basah adalah manisan buah yang masih mengandung air gula. ntuk membuat manisan buah basah, setelah dikupas buah direndam dalam larutan garam kemudian dimasukkan ke dalam larutan gula dan ditiriskan.
%. Manisan buah kering Manisan buah kering tidak mengandung air gula lagi. ntuk membuat manisan kering, setelah buah direndam dalam larutan gula selama semalam, buah ditiriskan lalu ditaburi gula pasir dan dikeringkan dengan cara dijemur di baah terik matahari. amanya menjemur biasanya ' hari dan tiap hari ditaburi kembali dengan gula pasir. 4aya aet manisan buah kering lebih lama dibandingkan manisan buah basah karena manisan buah kering lebih rendah kadar airnya dan lebih tinggi kandungan gulanya. B. Penga!etan Makanan dengan :eknik Pengeringan
$engeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air secara simultan, yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air yang dipindahkan dari permukaan bahan yang dikeringkan oleh media pengering yang biasanya berupa panas (9aynienay, %&&=). $engeringan juga didefinisikan sebagai proses pengeluaran air dari bahan sehingga tercipta kondisi dimana kapang, jamur, dan bakteri yang menyebabkan pembusukan tidak dapat tumbuh (0enderson dan $erry, #2=J). $anas pada proses pengeringan menyebabkan penurunan jumlah mikroorganime dalam produk, tetapi pengaruhnya berbeda pada masing-masing jenis organisme. Biasanya semua kapang dan sebagian besar bakteri mati, tetapi spora bakteri dan jamur umumnya dapat bertahan, seperti yang dilakukan beberapa sel vegetatif sedikit spesies bakteri tahan panas (heat resistant bacteria). $engeringan beku dapat membunuh lebih banyak mikroorganisme daripada pengeringan biasa (Fra1ier dan Iesthoff, #2=3). !elanjutnya menurut aib et al. (#23=) pengeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air secara simultan. 8dapun tujuan proses pengeringan ini adalah untuk mengurangi kadar air bahan sampai batas tertentu yang menghambat kerusakan bahan. elebihan teknik pengeringan adalah
bahan pangan kering adalah biaya produksinya lebih murah, proses
pengeringan juga membutuhkan tenaga kerja yang tidak terlalu banyak, dapat diolah dengan peralatan yang terbatas, serta menghemat penyimpanan dan pengangkutan (4esrosier, #233). 1. Prin*ip Pengeringan
$rinsip pengeringan adalah mengurangi kadar air bahan sampai batas dimana perkembangan mikroorganisme dan kegiatan en1im yang dapat menyebabkan pembusukan terhambat atau terhenti. 4engan demikian bahan yang dikeringkan dapat mempunyai aktu simpan yang lebih lama (0all, #23&). euntungan dari pengeringan bahan adalah mengaetkan bahan dengan volume yang lebih kecil sehingga mempermudah dan menghemat ruang pengangkutan dan pengepakan, berat bahan juga menjadi berkurang
sehingga memudahkan pengangkutan, dengan demikian diharapkan biaya produksi menjadi lebih murah (Iinarno et al ., #23&).
2. Maam-maam Pengeringan
Metode pengeringan pangan maupun non-pangan yang umum dilakukan antara lain adalah pengeringan matahari ( sun drying ), rumah kaca ( greenhouse), oven, iradiasi surya ( solar drying ), dan pengeringan beku ( free'e drying ). $angan dapat dikeringkan dengan beberapa cara yaitu menggunakan matahari, oven, atau microave. $enjelasan pada masingmasing metode adalah. a. Pengeringan Mataari ( Sun Drying )
$engeringan matahari ( sun drying ) merupakan salah satu metode pengeringan tradisional karena menggunakan panas langsung dari matahari dan pergerakan udara lingkungan. $engeringan ini mempunyai laju yang lambat dan memerlukan perhatian lebih. Bahan harus dilindungi dari serangan serangga dan ditutupi pada malam hari. !elain itu pengeringan matahari sangat rentan terhadap resiko kontaminasi lingkungan, sehingga pengeringan sebaiknya jauh dari jalan raya atau udara yang kotor (oftgruben, #2==). $engeringan matahari tergantung pada iklim dengan matahari yang panas dan udara atmosfer yang kering, dan biasanya dilakukan untuk pengeringan buah-buahan (Fra1ier dan Iesthoff, #2=3). $engeringan merupakan kegiatan yang penting dalam pengaetan bahan atau dalam industri pengolahan. $ada pengeringan makanan suhu yang digunakan adalah J> - =&N6 supaya kadar air dalam bahan dapat cepat turun (roftgruben, #2==). b. Pengeringan /uma Kaa (Greenhouse)
$engering efek rumah kaca adalah alat pengering berenergi surya yang memanfaatkan efek rumah kaca yang terjadi karena adanya penutup transparan pada dinding bangunan serta plat absorber sebagai pengumpul panas untuk menaikkan suhu udara ruang pengering. apisan transparan memungkinkan radiasi gelombang pendek dari matahari masuk ke dalam dan mengenai elemen-elemen bangunan. 0al ini menyebabkan radiasi gelombang pendek yang terpantul berubah menjadi gelombang panjang dan terperangkap dalam bangunan karena tidak dapat menembus penutup transparan sehingga menyebabkan suhu menjadi tinggi. $roses inilah yang dinamakan efek rumah kaca. (amaruddin et al ., #22J). . Pengeringan >=en
$engeringan oven (o&en drying ) untuk produk pangan yang membutuhkan sedikit biaya investasi, dapat melindungi pangan dari serangan serangga dan debu, dan tidak tergantung pada cuaca. 9amun, pengeringan oven tidak disarankan untuk pengeringan pangan karena energi yang digunakan kurang efisien daripada alat pengering (dehydrator ). !elain itu sulit mengontrol suhu rendah pada oven dan pangan yang dikeringkan dengan oven lebih rentan hangus (0ughes dan Iillenberg, #22). d. Pengeringan ?radia*i Sura ( Solar Drying ) Solar drying merupakan modifikasi dari sun drying yang menggunakan kolektor sinar matahari yang didesain khusus dengan ventilasi untuk keluarnya uap air (0ughes dan Iillenberg, #22). Hnergi matahari dikumpulkan menggunakan pengumpul energi yang berupa piringan tipis ( flat plate) yang biasanya terbuat dari plastik transparan (Bala, #22=). Solar drying disebut juga iradiasi surya. !uhu pada pengeringan jenis ini umumnya %& sampai '&N6 lebih tinggi dari pada di tempat terbuka (open sun drying) dengan aktu pengeringan yang lebih singkat. Solardrying memiliki beberapa kelebihan daripada sun drying , tetapi terdapat kelemahan pada ketersediaan cahaya matahari (Bala, #22=) dan keduanya memiliki kekurangan pada control cuaca (0ughes dan Iillenberg, #22). !istem solar drying juga digunakan pada pengeringan bijian, selain (Bala, #22=).
#. :eknik Penga!etan Makanan dengan Pengalengan
$engalengan merupakan cara pengaetan bahan pangan dalam adah yang tertutup rapat (hermetis) dan disterilisasi dengan panas (4esrosier, #2=3 dalam tami, %&#%). !etelah proses sterilisasi harus segera dilakukan proses pendinginan untuk mencegah terjadinya over cooking pada makanan dan tumbuhnya kembali bakteri termofilik (Iinarno dan Fardia1, #23&). Berikut adalah gambar beberapa produk pengaetan makanan dengan teknik pengalengan/ $ada umumnya proses pengalengan bahan pangan terdiri atas beberapa tahap, diantaranya persiapan bahan, pengisian bahan ke dalam kaleng, pengisian medium, eChausting, sterilisasi, pendinginan, dan penyimpanan (4esrosier, #2=3 dalam tami, %&#%). $ersiapan bahan dilakukan dengan pemilihan bahan-bahan yang akan dikalengkan, pencucian, pemotongan menjadi bagian-bagian tertentu, dan persiapan bahan untuk pengolahan selanjutnya (uh dan Ioodroof (#2=>) dalam tami (%&#%)). $encucian bertujuan untuk memisahkan bahan dari material asing yang tidak diinginkan, seperti kotoran, minyak, tanah, dan sebagainya serta diharapkan dapat mengurangi jumlah mikroba
aal yang sangat berguna dalam efektivitas proses sterilisasi (ope1, #23# dalam tami, %&#%). $engisian bahan pangan ke dalam adah harus memperhatikan ruangan pada bagian dalam atas kaleng (head space). 0ead space adalah ruang kosong antara permukaan produk dengan tutup yang berfungsi sebagai ruang cadangan untuk pengembangan produk selama disterilisasi, agar tidak menekan adah karena akan menyebabkan kaleng menjadi menggelembung. Besarnya head space bervariasi tergantung jenis produk dan jenis adah. mumnya untuk produk cair dalam kaleng, tingginya head space adalah sekitar &.%> inci, sedangkan bila adah yang digunakan adalah gelas jar, direkomendasikan head space yang lebih besar. Bila dalam pengalengan tersebut ditambahkan medium pengalengan, tinggi head space tidak boleh kurang dari &.%> inci, tetapi bila produk dikalengkan tanpa penambahan medium, diperkenankan produk diisikan sampai hampir penuh dengan meninggalkan sedikit ruang head space (Muchtadi, #22). $engisian bahan ke dalam harus seragam dengan tujuan untuk mempertahankan keseragaman rongga udara (head space), memperoleh produk yang konsisten, dan menjaga berat bahan secara tetap. Menurut
Muchtadi (#22),
penghampaan
udara
(exhausting )
adalah proses
pengeluaran sebagian besar oksigen dan gas-gas lain dari dalam adah agar tidak bereaksi dengan produk sehingga dapat mempengaruhi mutu, nilai gi1i, dan umur simpan produk kalengan. HChausting juga dilakukan untuk memberikan ruang bagi pengembangan produk selama proses sterilisasi sehingga kerusakan adah akibat tekanan dapat dihindari dan untuk meningkatkan suhu produk di dalam adah sampai mencapai suhu aal ( initial temperature). $enutupan adah dilakukan setelah proses penghampaan udara ( exhausting ) yang bertujuan untuk mencegah terjadinya pembusukan. $roses termal merupakan suatu ilmu yang berkembang sejak termokopel digunakan untuk mengukur suhu. !ecara industri, teknik pengemasan untuk mengaetkan makanan sudah sangat berkembang, sehingga dapat memperpanjang masa simpan produk pangan hingga aktu beberapa bulan hingga beberapa tahun. Menurut 0ariyadi (%&&&) dalam tami (%&#%), ada beberapa keuntungan dari proses termal. euntungan dari proses pemanasan atau pemasakan ini adalah / a. terbentuknya tekstur dan cita rasa yang khas dan disukai, b. rusak atau hilangnya beberapa komponen anti gi1i,
c. peningkatan ketersediaan beberapa 1at gi1i, misalnya peningkatan daya cerna protein dan karbohidrat, d. terbunuhnya mikroorganisme sehingga meningkatkan keamanan dan keaetan pangan, dan e. menyebabkan inaktifnya en1im-en1im perusak, sehingga mutu produk lebih stabil selama penyimpanan. 9amun, ada pula kerugian yang diakibatkan oleh proses pemanasan, antara lain adanya kemungkinan rusaknya beberapa 1at gi1i dan mutu (umumnya yang berkaitan dengan mutu organoleptik, seperti tekstur, arna, dan lain-lain), terutama jika proses pemanasan tidak terkontrol dengan baik. :leh karena itu, proses pengolahan dengan suhu tinggi perlu dikendalikan dengan baik. ontrol terpenting dalam pemanasan adalah kontrol suhu dan aktu. !elama pemanasan terdapat dua hal penting yang terjadi, yaitu destruksi atau reduksi mikroba dan inaktivasi en1im yang tidak dikehendaki. $roses pemanasan untuk meningkatkan daya simpan, dilakukan dengan cara blansir, pasteurisasi, dan sterilisisasi. Menurut Muchtadi (#22), sterilisasi adalah operasi yang paling penting dalam pengalengan makanan. !terilisasi tidak hanya bertujuan untuk menghancurkan mikroba pembusuk dan patogen, tetapi juga berguna untuk membuat produk menjadi cukup masak, yaitu dilihat dari penampilannya, teksturnya, dan citarasa sesuai yang diinginkan. :leh karena itu, proses pemanasan ini harus dilakukan pada suhu yang cukup tinggi untuk menghancurkan mikroba, tetapi tidak boleh terlalu tinggi sehingga membuat produk menjadi terlalu masak. !terilisasi pada sebagian besar makanan kaleng biasanya dilakukan secara komersial. !terilisasi komersial adalah sterilisasi yang biasanya dilakukan terhadap sebagian besar makanan di dalam kaleng, plastik, atau botol. Bahan pangan yang disterilkan secara komersial berarti semua mikroba penyebab penyakit dan pembentuk racun (toksin) dalam makanan tersebut telah dimatikan, demikian juga mikroba pembusuk. !pora bakteri non patogen yang tahan panas mungkin saja masih ada di dalam makanan setelah proses pemanasan, tetapi bersifat dorman (tidak dalam kondisi aktif berproduksi), sehingga keberadaannya tidak membahayakan jika produk tersebut disimpan dalam kondisi normal (0ariyadi, %&&& dalam tami, %&#%). Makanan yang telah dilakukan sterilisasi komersial memiliki daya simpan yang tinggi.
Menurut Muchtadi (#22), sterilisasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya/ #) jenis mikroba yang dihancurkan, %) kecepatan perambatan panas ke dalam titik dingin, ') suhu aal bahan pangan di dalam adah, ) ukuran dan jenis adah yang digunakan, >) suhu dan tekanan yang digunakan untuk proses sterilisasi, dan J) keasaman atau p0 produk yang dikalengkan.
8. Penga!etan Makanan dengan 6ermenta*i 4lkoolik Pengertian 6ermenta*i 4lkoolik
ata fermentasi berasal dari Bahasa atin ; fer&ere< yang berarti merebus (to boil ), kondisi cairan bergelembung atau mendidih. eadaan ini disebabkan adanya aktivitas ragi pada
ekstraksi
buah-buahan atau
biji-bijian.
7elembung-gelembung karbondioksida
dihasilkan dari katabolisme anaerobik terhadap kandungan gula. Fermentasi mempunyai pengertian suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organik melalui aktivitas en1im yang dihasilkan oleh mikroorganisme (!uprihatin, %&#&) $roses fermentasi dalam pengolahan pangan adalah proses pengolahan pangan dengan menggunakan aktivitas mikroorganisme secara terkontrol untuk meningkatkan keaetan pangan dengan dioproduksinya asam dan"atau alkohol, untuk menghasilkan produk dengan karekateristik flavor dan aroma yang khas, atau untuk menghasilkan pangan dengan mutu dan nilai yang lebih baik. 6ontoh-contoh produk pangan fermentasi ini bermacam-macam mulai dari produk tradisional (misalnya tempe, tauco, tape, dll) sampai kepada produk yang modern (misalnya salami dan yoghurt). Fermentasi etanol, juga disebut sebagai fermentasi alkoholik, adalah proses biologi dimana gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa diubah menjadi energi seluler dan juga menghasilkan etanol dan karbon dioksida sebagai produk sampingan. arena proses ini tidak membutuhkan oksigen, melainkan khamir yang melakukannya, maka fermentasi etanol digolongkan sebagai respirasi anaerob.Fermentasi etanol digunakan pada pembuatan minuman beralkohol dan bahan bakar etanol, juga dalam mengembangkan adonanroti (ubert, #2=>). Biasanya dalam proses fermentasi alkoholik digunakan khamir murni dari strain Saccharomyces cere&isiae, (orulopsis sp. dan (orulla sp. !train dari S. ellipsodes juga sering digunakan. hamir ini dapat mengubah glukosa menjadi alkohol dan 6: %. 6iri-ciri kultur yang baik menurut 0idayat (%&&J) adalah/
#. %. '.
Mudah tumbuh ahan alkohol dan gula tinggi, efisien dalam mengubah karbohidrat menjadi alkohol. !uhu pertumbuhan maksimum adalah 2& &6 dan tidak banyak berubah karena adanya perubahan p0, suhu dan tekanan osmosis.
Prin*ip 6ermenta*i 4lkoolik
$ada prinsipnya reaksi dalam proses pembuatan alkohol dengan fermentasi adalah sebagai berikut. 6J0#%:J % 6%0%:> O6:% @ika digunakan disakarida seperti isakarosa, reaksinya adalah sebagai berikut/ 5eaksi hidrolisis reaksi fermentasi sama seperti penggunaan monosakarida. invertase
6#%0%%:## O 0%: % 6J0#%:J ahapan proses perubahan pati menjadi alkohol sebagai berikut. #. 0idrasi pati/ biji-bijian digiling dan serbuk biji-bijian diberi air sehingga terjadi dispersi. %. 7elatinisasi pati/ ditentukan oleh tipe dari pati, hubungan antara suhu dan aktu, ukuranukuran partikel dan konsentrasi bubur. '. 0idrolisis pati/ konversi pati untuk menghasilkan maltosa dan dekstrin yang tidak terfermentasi terjadi karena hidrolisis en1imatis. 5eaksi ini mencapai kesetimbangan bila telah mencapai rasio antara maltosa-dekstrin yang dikendalikan oleh komposisi kimia dari pati. omposisi kimia pati adalah amilosa (polimer dari glukosa yang merupakan rantai lurus dan secara kuantitatif dapat dihidrolisis menghasilkan maltosa) dan amilopektin (polimer dari glukosa yang merupakan rantai lurus dan secara kuantitatif dapat terhidrolisis sebagian). . onversi gula menjadi alkohol dengan cara fermentasi / khamir dapat menfermentasikan glukosa, manosa, dan galaktosa dan tidak dapat memecah pentosa. 4isakarida seperti sukrosa dan maltosa difermentasikan dengan cepat oleh khamir karena mempunyai en1im sukrase atau invertase dan maltase untuk mengubah maltosa menjadi heksosa (0idayat, %&&J). $rinsip
dari
sebuah
fermentasi
alkoholik
adalah
memperbanyak
jumlahP
mikroorganisme terutama khamir dan menggiatkan metabolismenya dalam bahan pangan. ondisi lingkungan yang diperlukan bagi pertumbuhan dan produksi maksimum dalam fermentasi harus sesuai, terutama faktor-faktor berikut ini/ suhu inkubasi, p0 medium, oksigen, cahaya, dan agitasi. $rinsip pengaetan dengan fermentasi didasarkan pada/ #. Menggiatkan pertumbuhan dan metabolisme mikroorganisme penghasil alkohol. %. Menekan"mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme proteolitik dan lipolitik oleh alkohol atau asam organik yang dihasilkan dan bila populasinya sudah tinggi melalui persaingan akan 1at gi1i yang terdapat pada substrat (jahjadi, %&##).
@. Penga!etan Makanan dengan 6ermenta*i on-4lkoolik
Fermentasi non-alkoholik atau fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat, dan tidak menghasilkan alkohol. !alah satu contoh fermentasi non-alkoholik yang banyak diterapkan di masyarakat adalah pembuatan tempe dan yogurt. 1. :empe
empe
adalah makanan yang
dibuat
dari fermentasi terhadap
biji kedelai atau
beberapa bahan lain yang menggunakan beberapa jenis kapang )hi'opus, seperti )hi'opus oligosporus, )hi'opus ory'ae, )hi'opus stolonifer (kapang roti), atau )hi'opus arrhi'us, sehingga membentuk padatan kompak berarna putih. !ediaan fermentasi ini secara umum dikenal sebagai ragi tempe. Iarna putih pada tempe disebabkan adanya miselia jamur yang tumbuh pada permukaan biji kedelai. ekstur kompak juga disebabkan oleh mise#ia jamur yang menghubungkan biji-biji kedelai tersebut. Banyak sekali jamur yang aktif selama fermentasi, tetapi umumnya para peneliti menganggap baha )hi'opus sp merupakan jamur yang paling dominan. @amur yang tumbuh pada kedelai tersebut menghasilkan en1im-en1im yang mampu merombak senyaa organik kompleks menjadi senyaa yang lebih sederhana sehingga senyaa tersebut dengan cepat dapat dipergunakan oleh tubuh (!uprihatin, %&#&). @amur )hi'opus ory'ae merupakan jamur yang sering digunakan dalam pembuatan tempe. @amur )hi'opus ory'ae aman dikonsumsi karena tidak menghasilkan toksin dan mampu menghasilkan asam laktat. @amur )hi'opus ory'ae mempunyai kemampuan mengurai lemak kompleks menjadi trigliserida dan asam amino. !elain itu jamur )hi'opus ory'ae mampu menghasilkan protease. )hi'opus sp tumbuh baik pada kisaran p0 ',-J. $ada penelitian semakin lama aktu fermentasi, p0 tempe semakin meningkat sampai p0 3,, sehinggajamur semakin menurun karena p0 tinggi kurang sesuai untuk pertumbuhan jamur. !ecara umum jamur juga membutuhkan air untuk pertumbuhannya, tetapi kebutuhan air jamur lebih sedikit dibandingkan dengan bakteri. !elain p0 dan kadar air yang kurang sesuai untuk pertumbuhan jamur, jumlah nutrien dalam bahan, juga dibutuhkan oleh jamur (!uprihatin, %&#&).
2. :eknik 6ermenta*i Yoghurt dan Nata de Coco
4. :eknik 6ermenta*i Aogurt "oghurt berasal susu yang kemudian ditambahkan dengan mikroba. $rinsip
pembuatan yoghurt adalah fermentasi susu dengan menggunakan bakteri !actobacillus
bulgaricus
dan
Streptococcus thermophilus. edua
macam
bakteri tersebut akan
menguraikan laktosa (gula susu) menjadi asam laktat dan berbagai komponen aroma dan citarasa. !actobacillus bulgaricus lebih berperan pada pembentukan aroma, sedangkan Streptococcus thermophilus lebih berperan pada pembentukan cita rasa yoghurt. ?oghurt yang baik mempunyai total asam laktat sekitar &,3>-&,2>G. !edangkan derajat keasaman (p0) yang sebaiknya dicapai oleh yoghurt adalah sekitar ,>. #akteri-bakteri ini yang akan memicu proses $ermentasi dari susu% mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat. &$ek lain dari proses $ermentasi adalah pecahnya protein pada susu yang menyebabkan susu menjadi kental. 'asil akhirnya susu akan terasa asam dan kental% inilah bentuk yoghurt dasar yang telah jadi ( Iidodo, %&&'.) .
8dapun tahap * tahap pembuatan yogurt adalah seperti berikut/ #. !usu segar dipanaskan sampai suhu 2& N6 dan selalu diaduk supaya proteinnya tidak mengalami koagulasi. $ada suhu tersebut dipertahankan selama # jam. 8pabila dilakukan pasteurisasi maka suhu pemanasannya adalah =& * => N6 . @ika hal ini yang dilakukan, maka pemanasan dilakukan sebanyak dua kali. %. !etelah dipanaskan, selanjutnya dilakukan pendinginan sampai suhunya '=- > N6. $endinginan tersebut dilakukan dalam adah tertutup. '. !etelah suhu mencapai '=-> N6 maka dilakukan inokulasi " penambahan bakteri ke dalam susu tersebut sejumlah >& * J& ml"liter susu. $enambahan bakteri dilakukan dengan teknik aseptic (di dekat api). . !etelah ditambah bakteri, selanjutnya diperam pada ruangan hangat ('&-& N6), dalam keadaan tertutup rapat selama ' hari. ahap selanjutnya adalah filtrasi. 0al ini dilakukan untuk memisahkan bagian yang padat " gel dengan bagian yang cair. $ada aktu pemisahan ini diusahakan dilakukan di dekat api sehingga bagian yang cair (sebagai stater berikutnya) terhindar dari kontaminasi. Bagian yang padat inilah yang siap dikonsumsi (yoghurt). Bagian yang cair berisi bakteri !actobacillus sp. yang dapat digunakan untuk menginokulasi susu yang segar.
7ambar %. $erbedaan komposisi antara yogurt padat, sedang, dan encer (cair).
B. :eknik 6ermenta*i ata de #oo
9ata de 6oco berasal dari bahasa !panyol yang berarti krim kelapa. 8alnya 9ata de 6oco dibuat di Filipina yang merupakan koloni bangsa !panyol. 9ata de 6oco sendiri adalah sejenis jeli yang terbuat dari air kelapa. 9ata de 6oco merupakan jenis komponen minuman yang terdiri dari senyaa selulosa (dietary fiber), yang dihasilkan dari air kelapa melalui proses fermentasi, yang melibatkan jasad renik (mikroba), yang selanjutnya dikenal sebagai bibit nata. $roses fermentasi 9ata de 6oco dibantu oleh sejenis bakteri bernama *cetobacter xylinum. Hn1im yang dihasilkan bakteri 9ata de 6oco mengubah gula yang terkandung dalam air kelapa menjadi lembaran-lembaran serat selulosa. !el-sel *cetobacter +ylinum mengambil glukosa dari larutan gula, kemudian digabungkan dengan asam lemak membentuk prekursor pada membran sel, kemudian keluar bersama-sama en1im yang mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa diluar sel. $rekursor dari polisakarida tersebut adalah 74$-glukosa (6han B, %&&'). $rekursor ini kemudian mengalami polimerisasi dan berikatan dengan aseptor membentuk lembaran selulosa. embaran-lembaran selulosa itu kemudian menjadi padat dan berarna putih bening yang dinamakan nata.
$roses pembuatan 9ata de 6oco adalah sebagai berikut/ #. $ertama-tama, persiapkan bahan-bahan berikut/
*
8ir kelapa
*
7ula pasir
*
8sam cuka (asam asetat)
*
Iadah fermentasi
*
!tarter atau biakan bakteri *cetobacter xylinum
*
$anci untuk memasak
%. !aringlah air kelapa untuk memisahkan kotoran dan serat. $astikan kandungan air kelapa benar-benar bersih dari serat-serat kelapa. '. Masukkan air kelapa ke dalam panci. 4idihkan air kelapa tersebut. setelah mendidih, tuangkan gula pasir. . Matikan api dan dinginkan. aruhlah air kelapa tersebut ke dalam adah untuk proses fermentasi yang telah steril. !etelah dingin, tambahkan asam asetat (asam cuka). >. ahap selanjutnya adalah tahap inokulasi yaitu suatu proses pemindahan bibit atau biakan bakteri dari medium lama ke medium baru. $indahkan starter atau biakan bakteri 8cetobacter Cylinum dari media biakan ke adah fermentasi berisi air kelapa yang telah didihkan, diberi gula dan asam cuka. J. utuplah adah fermentasi dan peram selama = sampai # hari. $astikan media peram tertutup dan tidak mengalami goncangan. $astikan kesterilan adah peram dan penutupnya. =. etika masa panen nata tiba, nata harus dicuci, direbus atau direndam terlebih dahulu untuk menghilangkan asam. @ika dilakukan dengan cara direndam, rendamlah dalam air selama ' hari dan pastikan untuk mengganti air rendaman setiap hari. 3. !etelah itu, nata dipotong-potong menjadi beberapa bagian. emudian lakukan perebusan nata kembali. 2. ahap akhhir pembuatan nata de coco yaitu dengan merendam nata yang telah direbus ke dalam larutan gula dengan presentase &G selama '& menit sampai > menit. 9ata siap disantap.
4. Metaboli*me Mikroba
4alam kehidupan, mahluk hidup memerlukan energi yang diperoleh dari proses metabolisme. Metabolisme adalah suatu ciri yang dimiliki makhluk hidup yang merupakan serangkaian reaksi kimia di dalam sel. 5eaksi-reaksi ini tersusun dalam jalur-jalur metabolisme yang rumit dengan mengubah molekul-molekul melalui tahapan-tahapan tertentu. !ecara keseluruhan metabolisme bertanggung jaab terhadap pengaturan materi dan sumber energi dari sel. Metabolisme terjadi pada semua mahluk hidup termasuk kehidupan mikroba. Mikroorganisme dalam hidupnya melakukan aktivitas metabolisme. Metabolisme mikroorganisme
merupakan
proses-proses
kimia
yang
terjadi
di
dalam
tubuh
mikroorganisme. Metabolisme disebut juga reaksi en1imatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator en1im. 4alam metabolisme mikroorganisme, energi fisik atau kimiai dikonversi menjadi energi melalui metabolisme mikrorganisme dan disimpan dalam bentuk senyaa kimia yang disebut adenosine -triphospate (8$). Mikroorganisme misalnya bakteri dalam hidupnya melakukan aktivitas metabolisme. ujuan metabolisme agar bakteri dapat bertahan melangsungkan fungsi hidup. Metabolisme merupakan serentetan reaksi kimia yang terjadi dalam sel hidup. 4alam metabolisme ada dua fase yaitu katabolisme dan anabolisme. !ecara menyeluruh sebagian besar katabolisme adalah respirasi seluler di mana glukosa dan bahan bakar organik yang lain dipecah menjadi karbon dan air dengan membebaskan energi. Hnergi yang diperoleh disimpan dalam molekul-molekul organik dan digunakan untuk melakukan kerja dari sel. ebalikan dari katabolisme adalah anabolisme, yang merupakan serangkaian reaksi-reaksi kimia yang membutuhkan energi untuk membentuk molekul-molekul besar dari molekulmolekul yang lebih kecil, misalnya pembentukan protein dari asam amino. Bila dalam suatu reaksi menghasilkan energi maka disebut reaksi eksergonik dan apabila untuk dapat berlangsungnya suatu reaksi diperlukan energi reaksi ini disebut reaksi endergonik. egiatan metabolisme meliputi proses perubahan yang dilakukan untuk sederetan reaksi en1im yang berurutan. ntuk mempercepat laju reaksi-reaksi diperlukan en1im-en1im tertentu pada setiap tahapan reaksi.
B. Pro*e* Metaboli*me 1.
4naboli*me
8nabolisme adalah penyusunan"pengambilan 1at makanan, pembentukan karbohidrat yang membutuhkan energi dan sintetis protoplasma. Merupakan sintesis protoplasma yang meliputi proses sintesa makromolekul seperti asam nukleat, lipida dan polisakarida, dan penggunaan energi yang dihasilkan dari proses katabolisme. !alah satu peristia anabolisme yaitu proses Fotosintesis. $roses metabolisme mikroorganisme dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan sumber energinya yaitu fototrof dan emotrof . !edangkan apabila berdasarkan kemampuan mendapat
sumber
karbonnya
menjadi
dua
juga
yaitu autotrof dan heterotrof .
Mikroorganisme fototrof adalah mikroorganisme yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi utamanya. Fototrof dibagi menjadi dua yakni / fotoautotrof dan fotoheterotrof . #. Fotoautotrof :rganisme
yang
termasuk
fotoautrotrof
melakukan
fotosintesis.
!edangkan fotosintesis adalah proses mensintesis senyaa organik kompleks dari unsurunsur anorganik dengan menggunakan energi cahaya matahari. Fotosintesis tidak hanya dilakukan oleh tumbuhan namun juga dilakukan oleh mikroba. Mikroba yang melakukan fotosintesis seperti 6yanobacteria, serta beberapa jenis algae. $ada 5eaksi umum yang terjadi dpat dituliskan sebagai berikut / J0%: O J6:% O cahaya Q 6J0#%:J O J:% dalam fotosintesis terjadi dua tahapan reaksi terang dan reaksi gelap. 5eaksi terang atau fosforilasi reaksi ini terjadi di tilakoid dan reaksi gelap terjadi di dalam stromokloroplas. 5eaksi terang merupakan pemecahan air menjadi hidrogen dan oksigen yang disebut dengan fotolisis. 0idrogen hasil fotolisis digabung dengan karbondioksida yang ditangkap dari uadara bebas untuk membentuk glukosa. $ada reaksi terang, atom hydrogen dari molekul 0%: dipakai untuk mereduksi 984$ menjadi 984$0, dan :% dilepaskan sebagai hasil samping reaksi fotosintesis. 5eaksi ini juga dirangkaikan dengan reaksi endergonik pembentukan 8$ dari 84$ O $i. 4alam hal ini pembentukan 8$ dari 84$ O $i merupakan suatu mekanisme penyimpanan energi matahari yang diserap kemudian diubah menjadi bentuk energi kimia. $roses ini disebut fotofosforilasi.
ahap kedua disebut tahap reasi gelap. 4alam hal ini senyaa kimia berenergi tinggi 984$0 dan 8$ yang dihasilkan dalam tahap pertama (reasi gelap/ dipakai untuk proses reaksi reduksi 6:% menjadi glukosa. %. Fotoheterotrof Fotoherotrof adalah kelompok kecil bakteri yang menggunakan energi cahaya tapi membutuhkan 1at organik seperti alkohol, asam lemak, atau karbohidrat sebagai sumber karbon. :rganisme ini meliputi bakteri non-sulfur, bakteri ungu, dan hijau. 6ontoh / Fotosintesis anoksigenik, yaitu proses fototrof mana energi cahaya ditangkap dan diubah menjadi 8$, tanpa menghasilkan oksigen. #. Fotosintesis bakteri ungu non belerang 6:% O %60'60:060' Q (60%:) O 0%: O %60'6:60 ' %. Fotosintesis bakteri hijau belerang 6:% O %0%! Q (60%:) O 0%: O %! Mikroorganisme kemotrof, mikroorganisme ini bergantung kepada reaksi oksidasi dan reduksi akan 1at anorganik atau organik sebagai sumber energi mereka. Mikroorganisme kemotrof dibagi menjadi dua yakni kemoautotrof dan kemoheterotrof. #. emoautotrof emoautotrof adalah organisme kemotrof yang sumber karbonnya berasal dari 6: %,hanya memerlukan 6:% sebagai sumber karbon bukan sebagai sumber energi. Bakteri ini memperoleh energi dengan mengoksidasi bahan-bahan anorganik. Hnergi kimia diekstraksi dari hidrogen sulfida (0%!), amonia (90'), ion fero (Fe%O), atau bahan kimia lainnya. 6ontohnya adalah bakteri Sulfolobus sp. yang mengoksidasi sulfur. %. emoheterotrof emoheterotrof adalah organisme kemotrof yang sumber karbonnya dari senyaasenyaa organik (mengonsumsi molekul organik untuk sumber energi dan karbon). 4ibagi menjadi dua berdasarkan akseptor elektron terakhirnya. 8pabila akseptor terakhirnya adalah :% contohnya adalah hean dan hampir semua fungi, proto1oa, serta bacteria. 8pabila akseptor terakhirnya bukan : % adalah Streptococcus sp dan #lostridium sp.
2.
Kataboli*me
atabolisme adalah penguraian bahan organik kompleks menjadi bahan organik yang lebih sederhana, pembentukan energi dengan menguraikan karbohidrat melalui reaksi oksidasi substrat. Merupakan oksidasi substrat yang diiringi dengan terbentuknya energi,
meliputi proses degradasi sebagai reaksi penguraian bahan organik kompleks menjadi bahan organik sederhana atau bahan anorganik yang menghasilkan energi dalam bentuk 8$. @adi, secara sederhana dapat dikatakan baha anabolisme adalah pembentukan senyaa yang memerlukan energi (5ekasi endergonik). Misalnya pada fotosintesis yang membentuk 6J7#%:> dari
6:% 489 0%:. !edangkan katabolisme adalah penguraian
senyaa yang menghasilkan energi (reaksi eksergonik), misalnya pada respirasi yang menguraikan karbohidrat menjadi asam piruvat dan energi. $eristia katabolisme diantaranya yaitu 5espirasi dan Fermentasi.
#. Penggolongan Bakteri
Berdasarkan cara memperoleh makanannya bakteri dapat dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu / #. Bakteri 0eterotrop (0etero K lain, trophein K makanan) Bakteri heterotrop adalah bakteri yang hidup dari ketersediaan bahan organik dari makhluk hidup lain atau yang tersedia di lingkungan. 0al ini dikarenakan bakteri ini tidak mampu mensintesis bahan organik sendiri melalui fotosintetis atau khemosinthesis. Berdasarkan cara mendapatkan bahan organiknya bakteri heterotrop dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu / a. Bakteri !aprofit (saprobe K sampah) Bakteri ini untuk mendapatkan energi (8$) dengan menguraikan sampah yang berupa sisa-sisa bahan organik menjadi bahan-bahan anorganik sehingga bakteri ini disebut sebagai pengurai. 6ontoh Esherechia coli.
b. Bakteri $arasit Bakteri yang dalam mensintesis energi (8$) dengan mendapatkan bahan organik dari sel"tubuh inang yang ditempatinya. Enang yang sering ditempati bakteri adalah tumbuhan, hean, dan manusia. 8pabila parasit pada manusia dan menyebabkan penyakit tetani (tetanus).
maka
%ycobacterium
leprae penyebab penyakit lepra.
disebut
bakteri patogen. 6ontoh
tubercolosi
(B6)
dan
#lostridium
%ycobacterium
%. Bakteri 8utotrop (8uto K sendiri, trophein K makanan) Bakteri autotrop adalah bakteri yang mempunyai kemampuan sendiri untuk menyusun 1at organik sebagai bahan makanannya dari bahan-bahan anorganik. Berdasarkan sumber energi dalam sintesis bahan organik bakteri dibedakan menjadi dua yaitu / a. Bakteri Fotosintetik Bakteri ini dapat mensintetis 1at organik sendiri dengan bantuan cahaya matahari. arena itu bakteri ini dikelompokkan organisme fotoautotrop (foton K cahaya, auto K sendiri, tropheinKmakanan). 6ontohnya bakteri hijau yang mengandung pigmen hijau yang disebut bakterioklorofil dan bakteri ungu yang mengandung pigmen ungu dan merah yang disebut bakteriopurpurin. b. Bakteri hemosintetik Bakteri ini dalam mensintesis bahan organiknya dibantu oleh energi dari hasil reaksi kimia. Hnergi kimia diekstraksi dari 0idrogen sulfida (0 %!), 8monia (90'), ion fero (Fe %O) atau beberapa bahan kimia lainnya. arena itu, bakteri ini termasuk kelompok
organisme
khemoautotrop.
6ontohnya
adalah
9itrosomonas,
9itrosococcus dan 9itrobacter yang memecah senyaa nitrogen untuk sumber energi dalam mensintesis senyaa organik.
4. /e*pira*i Bakteri
5espirasi dapat juga disebut oCidative phophorilation, yang berarti fosforilasi yang menyertakan reaksi oksidatif atau memerlukan adanya oksigen atau senyaa lain sebagai aseptor elektron. $ada proses respirasi, energi dihasilkan karena adanya transfer elektron dan proton di membran, sitoplasma, dan luar sel. $roses respirasi ini diaali dengan 68 menghasilkan 9840 dan F840 yang nantinya digunakan sebagai donor ptoton pada tahap selanjutnya yaitu transfer elektron. Hlektron yang dilepaskan dapat berpindah-pindah dalam suatu komplesks di dalam membran yang nantinya akan ditangkap oleh aseptor elektron sedangkan proton akan dipompa keluar membran menyebabkan perbedaan muatan di dalam dan di luar sel. ntuk menyeimbangkan lagi, proton akhirnya dimasukkan lagi ke dalam sel melalui suatu en1im, 8$ase yang dapat mengubah 84$ menjadi 8$.5espirasi dapat dibedakan menjadi dua tergantung aseptor akhir untuk elektron, yaitu respirasi aerobik dan respirasi anaerobik. 5espirasi aerobik menggunakan oksigen sebagai aseptor elektron akhir sedangkan respirasi karbondioksida.
menggunakan senyaa lain seperti nitrat, sulfat, asetat, atau
a. /e*pira*i aerob
5espirasi aerob merupakan serangkaian reaksi en1imatis yang mengubah glukosa secara sempurna menjadi 6:%,0%: dan menghasilkan energi. Menurut penyelidikan energi yang terlepas sebagai hasil pembakaran # grammol glukosa adalah J=> kal. 4alam respirasi aerob, glukosa dioksidasi oleh oksigen, dan reaksi kimianya dapat digambarkan sebagai berikut/ 6J0#%:J O J :% R-S J 6: % O #% 0 %: O J=> kal 4alam kenyataan reaksi yang terjadi tidak sesederhan itu. Banyak tahap reaksi yang terjadi dari aal hingga terbentuknya energi. 5eaksi-reaksi tersebut dibedakan menjadi tiga tahap yakni glikolisis, siklus kreb (the tricarboCylic acid cycle) dan tranfer elektron. 1) Glikoli*i* 7likolisis adalah serangkaian reaksi en1imatis yang memecah glukosa (terdiri
dari J atom 6) menjadi dua molekulasam piruvat (terdiri dari ' atom 6). 7likolisis juga menghasilkan 8$ dan 9840 O 0 O (Iaiter, Michel @. 8t all, %&&#). !ebagian besar mikroorganisme memanfaatkan karbohidrat sebagai sumber karbon dan energi. 0eksosa, gula enam karbon (6 J), glukosa adalah lebih dari substrat untuk sebagian besar mikroorganisme dan sebagian kecil mikroorganisme tidak bisa mengolahnya. 4i alam, glukosa bebas biasanya tidak tersedia, tetapi dapat diperoleh melalui berbagai rute. Eni berasal dari interkonversi heksosa lainnya, hidrolisis disakarida, oligosakarida dan polisakarida dari lingkungan, atau dari sel penyimpanan material, seperti pati, glikogen dan trehalosa. $embentukan energi dari glukosa yang didahului oleh proses fosforilasi sampai menghasilkan piruvat (6'). 9amun, jumlah terbatas 8$ yang diproduksi, yang dibentuk melalui substrat-tingkat fosforilasi. Maksimum dua molekul 8$ yang dihasilkan untuk setiap satu molekul glukosa teroksidasi. menghasilkan piruvat menempati posisi penting dalam metabolismedan merupakan titik aal untuk katabolisme lanjut (Mcane and @udy andel,#2>&). !etiap organisme mempunyai perbedaan jalur glikolisis yang menjadi kunci pembeda organisme tersebut. @alur glikolisis dibagi menjadi empat yakni/ a) alur @MP (:e @mbden-Maero-Parna*) @alur HM$ merupakan jalur yang banyak ditemukan di semua kelompok organisme, termasuk jamur, yeasts dan bakteri. jalur ini dapat beroperasi di baah kondisi anaerobik atau aerobik dan terdiri dari #& en1im-katalis reaksi terletak di dalam matriks sitoplasma. unci pembeda ketiga jalur lainnya (heksokinase, fosfofruktokinase dan kinase piruvat) yakni reaksi
terjadi secara reversibel. !edangkan jalur HM$ reaksinya yang terjadi yakni secara irreversible. ntuk setiap molekul glukosa dioksidasi menjadi dua piruvat molekul, keuntungan bersih hanya dua 8$, karena yang onsumsi dalam reaksi sebelumnya. (Iaiter, Michel @. 8t all, %&&#). 7lucose (6J) O %84$ O %$i O %984O Q% pyruvate (6 ') O %8$ O %9840 O %0 O b) alur PP (:e Pento*e Po*pate) Fosfat pentosa ($$) atau jalur heksosa jalur monofosfat ditemukan di
banyak bakteri dan sebagian besar organisme eukariotik. @alur ini seringkali beroperasi pada aktu yang sama dengan jalur HM$. 4alam ragi, misalnya, #&-%&G glukosa (lebih selama pertumbuhan pesat) yang terdegradasi melalui jalur $$, dan sisanya katabolisme dari jalur HM$. @alur $$ bisa berfungsi pada kondisi aerobik atau anaerobik,
baik
katabolik maupun anabolik. @alur ini sangat penting dalam penyediaan 984$0, terutama untuk digunakan untuk langkah reduktif dalam proses anabolik, intermediet untuk asam amino aromatik sintesis, terutama erythrose--fosfat pentosa, terutama ribosa untuk biosintesis asam nukleat, dan biosintesis intermediet lainya. Iaiter, Michel @. 8t all, %&&#). @alur $$ merupakan siklus dan seperti semua jalur glycolytic, en1im ini berada
di
matrik
sitoplasma.
Eni
dimulai
dengan
oksidasi
dua
langkah glucose 0phospate (7J$) ke pentose (6 >) fosfat, ribulosa >-fosfat (5ump), melalui J-phosphogluconate. $roses Eni melibatkan satu karbon yang hilang sebagai 6:% dan pembentukan dua 984$0. !etelah fase oksidatif ini, 5uM$ mengalami serangkaian penataan ulang menjadi serangkaian dua-karbon dan tiga-karbon pertukaran fragmen, dikatalisis oleh en1im transketolase dan transaldolase.ntuk setiap tiga unit glukosa diproses, satu 78$, enam 984$0 dan dua fruktosa J-fosfat (FJ$) molekul yang dihasilkan. Molekul FJ$ dikonversi kembali ke 7J$ untuk mempertahankan operasi dari siklus. Etu 78$ dapat dioksidasi menjadi piruvat dengan jalur HM$ en1im atau juga dapat dikembalikan ke aal jalur melalui konversi dari dua 78$ satu 7J$. ' glucose J-phosphate (6 J) O J984$ O O '0%: Q % fructose J-phosphate (6 J) O glyceraldehyde '-phosphate (6 ') O '6:% O J984$0 O J0 O ) alur @8 (:e @ntner-doudoro)
@alur H4 adalah jalur metabolisme yang relatif sedikit digunakan oleh mikroorganisme yang tidak memiliki HM$ jalur. ebanyakan bakteri 7ram-negatif, termasuk spesies 81otobacter, $seudomonas, 5hi1obium, Aanthomonas dan Lymomonas, tapi jarang dalam jamur. @alur dimulai dengan pembentukan J-phosphogluconate, seperti di jalur $$. Meskipun kemudian mengalami dehidrasi, bukan teroksidasi, untuk membentuk %okso-'-deoksi-J-phosphogluconate. Molekul enam-karbon dipecah oleh 8ldolase untuk membentuk dua senyaa 6 ', piruvat dan 78$, dan terakhir juga dapat dikonversi menjadi piruvat. !ecara keseluruhan, dari glukosa
setiap
molekul
dimetabolisme,
pada
jalur
yang
dapat
menghasilkan dua molekul piruvat, satu 8$, satu 9840 dan satu 984$0, yang merupakan hasil energi yang lebih rendah daripada jalur HM$ (Iaiter, Michel @. 8t all, %&&#). d) alur PK (po*poketola*e) he phosphoketolase ($) atau jalur Iarburg-4ickens jalur metabolisme
yang ditemukan di beberapa bakteri asam laktat, terutama dari spesies actobacillus dan euconostoc. Eni melibatkan oksidasi dan dekarboksilasi glukosa
J-fosfat
ke
pantat,
seperti
di
jalur
$$.
5uM$
yang
berisomer dengan Cylulose fosfat >-(6 >) dan dibelah oleh phosphoketolase menjadi 78$ (6%) dan asetil fosfat (6%). $ada akhirnya dikonversike laktat dan kedua ke etanol. @alur ini menghasilkan hanya setengah8$ dibandingkan
dengan
jalur
HM$.
9amun,
tidak
dimungkinkan
pembentukan pentosa dari heksosagula untuk sintesis asam nukleat dan katabolisme pentosa (Iaiter, Michel @. 8t all, %&&#). 2) :riarboli aid le (Siklu* Kreb*)
ricarboCylic
acid
cycle
(!iklus
rebs) merupakan
serangkaian
reaksi
metabolisme yang mengubah asetil ko8 yang direaksikan dengan asam oksaloasetat (6) menjadi asam sitrat (J6). !elanjutnya asam oksaloasetat memasuki daur menjadi berbagai macam 1at yang akhirnya akan membentuk oksaloasetat lagi (Mcane and @udy andel,#2>&). $yruvate (6') O 984O O 6o8 Qacetyl 6o8 (6 %) O6:% O 9840 O 0 O acetyl 6o8 (6%) O '984O O F84 O 84$ Q %6: % O '9840 O '0 O O F840% O 8$ 8setil o8 masuk siklus krebs bersama empat molekul karbon (oksaloasetat). !elanjutnya menjadi senyaa enam carbon atau asam asitrat. !elama berturut-turut,
dua atom karbon dari asetil o8 teroksidasi menjadi dua molekul 6: %, meninggalkan empat :ksaloasetat untuk menerima asetil o8 lainnya. !iklus ini beberapa energi di keluarkan dari oksidasi asam sitrat yang digunakan untuk memproduksi satu molekul 8$. ebanyakan energi ditranfer oleh empat pasangan elektron dari tiga molekul 984O (membentuk 984 O 0 O) dan satu molekul F84 (membentuk F840 % ). Hnergi dari elektron ini kemudian digunakan untuk membentuk 8$ pada sistem transport elektron. $ada jalanya satu asetil o8 menghasilkan #% molekul 8$ kemudian dioksidasi oleh siklus krebs. !ejak dua molekul asetil o8 diproduksi untuk masingmasing oksidasi glukosa, energi akhir yang dihasilkan dari siklus krebs adalah #% molekul 8$.
') :ran*er elektron
!etelah proses tricarboCylic acid maka yang terakhir adalah proses tran*er elektron . ransfer elektron merupakan reaksi pemindahan elektron melelui reaksi
redoks (reduksi-oksidasi). karena respirasi mebutuhkan jumlah 8$ dari proses oksidasi 9840 dan F840. Maka dibutuhkan senyaa senyaa yang memiliki potensial reduksi rendah sebagai akseptor elektron, dan :% sangat ideal sebagai akseptor. Hlektron yang berasal dari oksidasi substrat 9840 atau F840%, melalui serangkaian redoks atau reduksi-oksidasi reaksi, lalu ke terminal akseptor. 4alam proses ini, energi dilepaskan selama aliran elektron digunakan untuk membuat gradien proton. Hnergi yang ditangkap dalam ikatan energi yang tinggi ketika $ (fosfat) anorganik bergabung dengan molekul 84$ untuk membentuk 8$. $roses ini disebut o*orila*i ok*idati. Hnergi (8$) dalam sistem transpor elektron terbentuk melalui reaksi
fosforilasi oksidatif, Hnergi yang dihasilkan oleh oksidasi # mol 9840 atau 984$0% dapat digunakan untuk membentuk ' mol 8$. 5eaksinya sebagai berikut. 9840 O 0O O #"% :% O '84$ O '0'$: Q 984 O O '8$ O 0%: !ementara itu, energi yang dihasilkan oleh oksidasi # mol F840% dapat menghasilkan % mol 8$. Beberapa jenis en1im yang terlibat dalam pengangkutan elektron seperti 9840 dehidrogenase, sitokrom reduktase, dan sitokrom oksidase. $embaa elektron terdiri dari la=oprotein (contohnya F84 dan mononukleotida flavin, FM9), besi sulfur (Fe!), dan *itokrom , protein dengan cincin yang berisi besi yang disebut heme. 7ugus non-protein seperti lipid-soluble (larutan dalam lemak) yang lebih dikenal dengan 7uinone* (Ebrahim, %&&=).
b. /e*pira*i anaerob
Beberapa bakteri fakultatif anaerob dan obligatif anaerob melakukan respirasi anaerob. 4engan melibatkan electron transport system (H!), tetapi terminal akseptor elektron selain oksigen. 6ontoh respirasi anaerob berikut
1) itrate re*piration
5espirasi nitrat dilakukan oleh bakteri anaerob fakultatif. $otensi redoks nitrat adalah O&.% Dolt, dibandingkan dengan oksigen yang potensial redoksnya O&,3% volt. 8kibatnya, lebih sedikit energi yang digunakan dibandingkan dengan oksigen sebagai terminal akseptor elektron dan molekul lebih sedikit 8$ yang terbentuk. $roses ini memiliki beberapa langkah, yang mana nitrat direduksi menjadi nitrit dan nitrogen oksida menjadi dinitrogen, yang disebut sebagai dissimilatory Nitrate reduction atau denitrifikasi. 5eaksi denitrifikasi sebagai berikut/ %9:'- O #% e - O #% 0 O Q 9% O J 0%: 4enitrifikasi dilakukan oleh spesies $seudomonas, $aracoccus denitrificans dan hiobacillus denitrificans. !edangkan bakteri fakultatif 8naerob seperi, E. coli dan sejenisnya, yang hanya mereduksi nitrat menjadi nitrit, dan en1im .
2) Sulpate re*piration
5espirasi sulfat dilakukan oleh sebagian kecil bakteri heterotrophic, yang semuanya oligatif anaerob, sperti bakteri dari spesies "esulfo&ibrio. Bakteri ini membutuhkan sulfat sebagai aseptor proton dan terduksi menjadi sulfit. 5eaksi sulphate respiration sebagai berikut/ !:%- O 3 e- O 3 0O Q !%- O 0%:
') #arbonate re*piration
5espirasi
arbonat
dilakukan
oleh
bakteri
seperti
Methanococcus
dan
Methanobacterium. Bakteri tersebut merupakan anaerob obligat yang mereduksi 6: %, dan kadang-kadang karbon monoksida, untuk menjadi metana. Bakteri metanogen yang biasa menggunakan hidrogen sebagai sumber energi dan ditemukan di lingkungan yang rendah nitrat dan sulfat, misalnya usus beberapa hean, raa, saah dan digester limbah lumpur. 5eaksi respirasi karbonat hingga membentuk metan sebagai berikut/ 6:% O 0% Q60 O %0%:
!elain nitrat, sulfat dan karbon dioksida, besi besi (Fe 'O), mangan (M9O) dan beberapa organik senyaa (sulfoksida dimetil, fumarat, glisin dan oksida trimetilamina) dapat berfungsi sebagai terminal elektron akseptor untuk respirasi anaerob tertentu bakteri.
B. 6ermenta*i
Bila respirasi tidak bisa dilakukan, organisme harus menggunakan mekanisme alternatif untuk membentuk pasokan oen1im, selama oksidasi glukosa menjadi piruvat. @ika 984 ($) 0 tidak teroksidasi kembali ke 984 ($) O, katabolisme akan berhenti. 8kibatnya, akseptor terminal elektron yang cocok harus ditemukan untuk mengambil elektron. 6ermenta*i
adalah proses perombakan
senyaa
organik
dalam
kondisi
anaerob
menghasilkan produk berupa asam-asam organik, alkohol dan gas, yang kemudian dikeluarkan dari sel.sedangkan fermentasi itu bermacam-macam seperti/
8. Fermentasi alkohol dilakukan oleh yeasts, jamur dan bakteri. Eni proses dua langka, dimana piruvat dari jalur HM$,atau dari jalur H4 seperti 1ymomonas, melakukan dekarboksilasi pertama menjadi asetaldehida, 984O kemudian terbentuk selama reduksi asetaldehida menjadi etanol.
Gambar 6ermenta*i 4lkool
B. Fermentasi asam laktat yang dilakukan oleh sejumlah bakteri, seperti !treptococcus, actobacillus, actococcus dan euconostoc, serta beberapa jamur, alga dan proto1oa.turunan piruvat, adalah akseptor elektron dan membentuk laktat. 8da dua -
bentuk fermentasi ini yakni/ Fermentasi homolaktis dilakukan oleh bakteri seperti actobacillus acidophilus dan actobacillus casei, yang mereduksi semua piruvat yang dihasilkan pada proses glikolisis menjadi asam laktat.
Gambar ermenta*i a*am laktat
-
Fermentasi heterolaktis menghasilkan produk lainnya dan asam laktat. :rganisme yang melakukan ini seperti euconostoc mesenteroides dan actobacillus brevis.
6. Fermentasi asam campuran yang dilakukan oleh E. coli dan bakteri fakultatif anaerob. $roduknya meliputi laktat, asetat, dan etanol. Beberapa organisme memiliki kemampuan untuk mereduksi piruvat menjadi hidrogen dan 6: %.
Gambar 6ermenta*i 4*am #ampuran
4. Fermentasi %,'-Butanediol dilakukan oleh Hnterobacter, Hrinia, lebsiella dan !erratia.
!ama
seperti
fermentasi
butanadiol,netanol dan asam.
campuran
asam,
namun
menghasilkan
Gambar 6ermenta*i 2,'-Butanediol
H. Fermentasi asam propionat dilakukan oleh beberapa bakteri di usus, seperti $ropionibacterium dan sejenisnya, beberapa terlibat dalam produk komersil !isskeju dan vitamin B #% (cobalamin). $ropionat yang terbentuk dari piruvat yang melalui jalur methylmalonyl 6o8, dimana piruvat terkarboksilasi menjadi oksaloasetat, dan kemudian direduksi menjadi propionat melalui malate, fumarate dan suksinate.
Gambar 6ermenta*i 4*am Propionat
F. Fermentasi asam butirat dilakukan oleh spesies 6lostridium. Bakteri ini memproduksi aseton, butanol, propanol, alkohol dan asam lainnya. Bakteri ini juga memfermentasi asam amino dan senyaa nitrogen lainnya, serta karbohidrat.
Gambar 6ermenta*i 4*am Butirat
6. M4K44 6@/M@:4S?
5agam produk fermentasi sangatlah banyak dan beragam baik yang berasal dari Endonesia ataupun dari berbagai negara. iap prduk melibatkan satu atau lebih mikroorganisme. 8pabila lebih dari satu mikrobia maka akan terjadi suatu kondisi yang saling mendukung untuk menghasilkan produk yang sesuai dengan kebutuhan manusia. $roduk fermentasi ada yang telah diketahui macam dan fungsi mikrobianya adapulan yang belum diketahui secara pasti. Berikut beberapa produk fermentasi dan mikroorganisme yang terlibat di dalamnya dengan beberapa peran yang tela diketahui.
6ermenta*i :empe
empe merupakan hasil fermentasi dari kedelai menggunakan jamur )hi'opus ory'ae. empe selain dibuat dari kedelai dapat juga dibuat dari berbagai bahan nabati berprotein . $ada substrat kedelai jamur selain berfungsi mengikat"menyatukan biji kedelai sehingga menjadi satu kesatuan produk yang kompak juga menghasilkan berbagai en1im yang dapat meningkatkan nilai cerna tempe saat dikonsumsi.
6ermenta*i :ape
ape dibuat dari ubi kayu ataupun beras ketan dan merupakan makanan yang populer di Endonesia dan Malaysia. 4alam pembuatan tape setidaknya terlibat tiga kelompok mikroorganisme yaitu mikrobia perombak pati menjadi gula yang menjadikan tape pada aal fermentasi berasa manis. Mikrobia yang banyak dianggap penting dalam proses ini adalah Endomycopsis fibuliger sertaeberapa jamur dalam jumlah kecil. 8danya gula menyebabkan mikrobia yang mengunakan sumber karbon gula mampu tumbuh dan menghasilkan alkohol. ?ang masuk dalam kelompok ini adalah Saccharomyces dan #abdida yang menybabkan tape berubah menjadi alkoholik. 8danay alkohol juga memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu *cetobacter aceti yang mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebakan rasa masam pada tape yang dihasilkan (im, #223)
6ermenta*i 4lkool
$roduk beralkohol sangatlah beragam mulai dari pangan hingga energi. $roduk pangan yang paling lama dikenal adalah ine dan bir. Mikroorganisme yang terlibat terutama adalah khamir dari genus Saccharomyces sp. !accharomyces yang paling banyak digunakan adalah S. cere&isiae dan S. carlbergensis. hamir ini akan mengubah gula pada substrat menjadi alkohol pada kondisi aerob. @ika khamir ini ditumbuhkan pada suasan aerob maka akan dihasilkan sel lebih banyak daripada metabolitnya dan ini dimanfaatkan untuk produksi ragi roti.
6ermenta*i 4*am 4*etat
Bakteri *cetobacter aceti merupakan baktei yang mula pertama diketahui sebagai penghasil asam asetat dan merupakan jasad kontaminan pada pembuatan ine. !aat ini bakeri *cetobacter aceti digunakan pada produksi asam asetat karena kemampuanya mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat.
6ermenta*i 4*am aktat
Fermentasi asam laktat banyak terjadi pada susu. @asada yang paling berperan dalam fermentasi ini adalah !acobacillus sp. aktosa diubah menjadi asam laktat. ini asam laktat juga digunakan untuk produksi plastik dalam bentuk $8
6ermenta*i 4*am Sitrat
8sam sitrat dihasilkan melalui fermentasi menggunakan jamur *spergillus niger . Meskipun beberapa bakteri mampu melakukan, namun yang paling umum digunakan adalah jamur ini. $ada kondisi aerob jamur ini mengubah gula atau pati menjadi asm sitrat melalui pengubahan pada 68
6ermenta*i 4*am Glutamat
8sam glutamat digunakan untuk penyedap makanan sebagai penegas rasa. Mula pertama dikembangkan di @epang. :rganisme yang kini banyak digunakan adalah mutan dari #orynebacterium glutamicum (Maisyah, %&&2)
6ermenta*i 9itamin
Ditamin selain dapat diperoleh dari berbagai tumbuhan juga dapat dihasilkan secara fermentasi. eruatam vitamin B. Mikroorganisme yang teribat dalam produksi vitamin ini adalah kapang askomisetes Eremothecium ashbyii dan *shbya gossypii. 2apang 3#andida flaeri,#. famata, dsb/ dan bateri dapat 4uga digunaan untu produsi. Hasil yang dicapai dapat lebih dari 56 g ribofla&in per liter ultur cair yang dilauan secara steril dan ondisi aerob dengan medium yang mengandung molase atau minya tumbuhan sebagai sumber arbon utama.
6ermenta*i Aogurt
$roduksi yogurt dimulai dengan kondisioning susu. andungan air pada susu mula pertama diturunkan hingga %>G dengan evaporasi vacuum dan ditambahkan >G susu bubuk. !ebagai tahap akhir kondisioning, susu dipanaskan pada suhu 3J * 2' &6 selama '& * J& menit. 0al ini akan menyebabkan beberapa protein mengalami pemecahan dan mikrobia kontaminan akan terbunuh. !etelah itu didinginkan pada suhu > &6 dan ditambahkan campuran Streptococcus thermophilus dan !actobacillus bulgaricus dalam perbandingan #/#.
6ermenta*i Keir
ultur starter kefir disebut butiran kefir, mengandung mikrobia yang terdiri dari bakteri dan khamir yang masing-masing berperan dalam pembentukan cita rasa dan struktur kefir. Bakteri menyebabkan
terjadinya asam sedangkan khamir menyebabkan
terjadinya
pembentukan alkohol dan 6: % pada proses fermentasi. 0al inilah yang membedakan rasa yoghurt dan kefir. omposisi mikrobia dalam butiran kefir dapat bervariasi sehingga hasil akhir kefir kadang mempunyai aroma yang bervariasi. Menurut Hntjang (%&&#) spesies mikrobia dalam bibit kefir diantaranya !actocococcus lactis, !actobacillus acidophilus, !actobacillus efir , !actobacillus efirgranum, !actobacillus paraefir . !emua mikrobia yang tersebut tadi mempunyai fungsi dalam pembentukan asam laktat dari laktosa. !actobacillus efiranofaciens sebagai pembentuk lender (matriks butiran kefir), !euconostoc sp. Membentuk diasetil dari sitrat dan #andida efir pembentuk etanol dan karbondioksida dari laktosa. !elain itu juga ditemukan !actobacillus bre&is dan khamir ((orulopsis holmii dan Saccharomyces delbruecii).
6ermenta*i Keu
eju juga hasil fermentasi susu, tetapi dalam proses produksi yang lebih kompleks. $erbedaan bakteri yang berperan menyebabkan aktu fermentasi yang lebih lama dari yogurt. eju sangta beragam, tedapat lebih dari %& kelas dan ratusan vaietas, namun aal prosesnya adalah sama.
6ermenta*i ata de#oo
9ata de coco sebenarnya adalah selulosa murni produk kegiatan mikrobia *cetobacter xylinum. Mikrobia ini dapat merubah gula menjadi selulosa. @alinan selulosa inilah yang membuat nata terlihat putih. !ebagai makanan berserat, nata de coco memiliki kandungan selulosa T %,> G dan lebih dari lebih dari 2> G kandungan air. 9ata de coco memiliki kandungan serat kasar %,=> G, protein #,> * %,3 G, lemak &,'> G dan sisanya air
6ermenta*i Kombua
ombucha tea (teh kombucha) merupakan produk minuman tradisional hasil fermentasi larutan teh dan gula dengan menggunakan starter mikrobia kombucha ( *cetobacter xylinum dan beberapa jenis khamir) dan difermentasi selama 3 * #% hari. $roses fermentasi kombucha dimulai ketika kultur mengubah glukosa menjadi alkohol dan 6:%, kemudian bereaksi dengan air membentuk asam karbonat. 7lukosa berasal dari inversi sukrosa oleh khamir menghasilkan glukosa dan fruktosa. *cetobacter sebagai bakteri utama dalam kultur kombucha mengoksidasi etanol menjadi asetaldehid lalu kemudia menjadi asam asetat. 8ktifitas biokimia yang kedua dari bakteri *cetobacter adalah
pembentukan asam glukonat yang berasal dari oksidasi glukosa. !ukrosa dipecah menjadi glukosa dan fruktosa oleh khamir. $ada pembuatan etanol oleh khamir dan selulosa oleh *cetobacter xylinum, glukosa dikonversi menjadi asam glukonat melalui jalur fosfat pentosa oleh bakteri asam asetat, sebagian besar fruktosa dimetabolisme menjadi asam asetat dan sejumlah kecil asam glukonat. Bakteri asam laktat juga menggunakan glukosa untuk mensintesis selulosa mikrobia. Fruktosa masih tertinggal sebagian dalam media fermentasi dan diubah menjadi bentuk yang lebih sederhana oleh mikroorganisme sehingga dapat digunakan sebagai substrat fermentasi. ultur dalam aktu bersamaan juga menghasilkan asam-asam organik lainnya. Bakteri *cetobacter xylinum mengubah gula menjadi selulosa yang disebut nata"partikel dan melayang di permukaan medium (Balis, %&&'). @ika nutrisi dalam medium telah habis dikonsumsi, kultur akan berhenti tumbuh tetapi tidak mati. ultur akan aktif lagi jika memperoleh nutrisi kembali. Bakteri asam asetat memanfaatkan etanol untuk tumbuh dan memproduksi asam asetat. 8danya asam asetat akan menstimulasi khamir untuk memproduksi etanol kembali. Enteraksi simbiosis ini ditemukan pada Gluonobacter dan Saccharomyces cere&isiae. onsentrasi asam asetat dalam kombucha hanya meningkat sampai batas tertentu lalu mengalami penurunan. 0al ini terjadi karena pemanfaatan asam asetat lebih lanjut oleh *cetobacter xylinum ketika jumlah gula dalam media teh mulai habis. $enurunan kadar asam ini juga dikarenakan fermentasi etanol oleh khamir juga mengalami penurunan dikarenakan p0 yang sangat rendah serta mulai habisnya gula dalam larutan.
6ermenta*i Sauerkraut
!auerkraut adalah fermentasi kobis menggunakan bakteri asam laktat sehingga berasa masam. obis dibersihkan dari bagian yang hijau, rusak dan kotor, dicuci kemudian diiris kecil-kecil selebar O # mm. Erisan kobis ini kemudian dimasukkan ke dalam tangki atau adah kemudian ditambahkan larutan garam %,%>G dan diaduk ser ata mungkin. Bakteri yang memulai fermentasi adalah !euconostoc mesenteroides dan dilanjutkan oleh !acotabacillus bre&is, !b. plantarum dan Pediococcus cere&isiae. !uhu optimal untuk fermentasi ini adalah %> * '& &6 dengan aktu % * ' minggu. !uhu di atas '& &6 mengakibatkan produksi asam berlebihan sedang jika suhu kurang dari %> &6 sering muncul flavor dan arna yang tidak diharapkan serta aktu fermentasi menjadi sangat lama (Dolk, #233)
6ermenta*i Keap
ecap dibuat melalui proses fermentasi kedelai. :aap pertama, kedelai dan gandum dicampur kemudian diinokulasi dengan kapang
*spergillus dan diinkubasi selama ' hari, hasilnya disebut koji pada tahap ini akan terjadi
perubahan-perubahan biokimiai dimana en1im protease yang dihasilkan oleh mikrobia akan menghidrolisis protein kedelai. $rotein akan diubah menjadi bentuk protein terlarut, peptida, pepton dan asam-asam amino sedangkan karbohidrat diubah oleh aktivitas en1im amilolitik menjadi gula reduksi. :aap kedua, koji dipindah ke tangki fermentasi dicampur dengan larutan garam dan
disebut moromi. Fermentasi ini berlangsung selama lebih dari J bulan. $ada tahap ini konsentrasi garam berpengaruh terhadap hidrolisis protein dan kecepatan pembentukan asam laktat serta alkohol. $ada tahap ini tumbuh khamir yang halotoleran. 8sam-asam amino, terutama asam glutamat merupakan komponen pendukung flavor. omponen flavor lainnya adalah asam lemak (seperti palmitat), alkohol (seperti amil alkohol) dan senyaa-senyaa organik lainnya (seperti pira1in, aldehid, keton, ester). 9ilai p0 yang rendah pada fermentasi moromi menstimulasi pertumbuhan khamir halotoleran seperti S. rouxii, 1. ma4or , 1. sulsus dan 1. 4aponicus. hamir dapat menghasilkan etanol dan komponen-komponen aroma dan flavor yang spesifik. $ada kondisi aerob, S. rouxii dapat mengubah glukosa menjadi gliserol yang merupakan komponen flavor yang penting. Beberapa jenis khamir dapat menghasilkan komponen furfural yang merupakan flavor kecap yang spesifik (Hntjang, %&&#).
G. C? M@:4B>?SM@ B4K:@/? - Ci idroli*i* Pati
$ati adalah polisakarida yang muncul sebagai polimer bercabang dari glukosa gula sederhana. Eni berarti pati yang benar-benar serangkaian molekul glukosa tersambung bersama untuk membentuk rantai panjang. Beberapa bakteri mampu menggunakan pati sebagai sumber karbohidrat namun untuk melakukan ini, mereka harus terlebih dahulu menghidrolisis atau memecah pati sehingga dapat masuk ke dalam sel. Bakteri mengeluarkan eksoen1im yang menghidrolisis pati dengan memecah ikatan antara molekul-molekul glukosa. Hn1im ini disebut sebuah diastase. Beberapa mikroorganisme diketahui mempunyai en1im yang berguna untuk memecah senyaa-senyaa komplek polisakarida. Hn1im-en1im ini merupakan en1im ekstra seluler yang memecah senyaa dengan hidrolisa. arbohidrase adalah en1im yang menghidrolisa polisakarida menjadi maltose dan glukosa, hasil hidrolisa dapat dideteksi dengan menggunakan lugol. Fermentasi karbohidrat yang terjadi secara aerob dan anaerob merupakan aktivitas lanjutan reaksi en1imatis, terhadap glukosa menjadi asam organik, alkohol atau gas 6: %. 0asil dari reaksi fermentasi ini, dapat dideteksi dengan indicator arna misalnya dengan fenol red atau brom cresol purple (bop).
$ada uji hidrolisis pati, isolat bakteri menunjukan rekasi positif apabila adanya penampakan yang berarna bening di sekitar medium pati yang ditetesi larutan lugol atau iodium yang digunakan untuk menguji kemampuan hidrolisis pati suatu bakteri. erhidrolisisnya medium pati akibat dari adanya en1im amilase yang dimiliki oleh bakteri selain en1im diastase ($elc1ar, #23&)
-
Ci Katala*e
ji katalase digunakan untuk mengetahui aktivitas katalase pada bakteri yang diuji. ebanyakan bakteri memproduksi en1im katalase yang dapat memecah 0 %:% menjadi 0%: dan :%. Hn1im katalase diduga penting untuk pertumbuhan aerobik karena 0 %:% yang dibentuk dengan pertolongan berbagai en1im pernafasan bersifat racun terhadap sel mikroba. $arameter uji katalase pada bakteri ditunjukan dengan ada tidaknya gelembung pada sampel ketika ditetesi dengan 0%:%. Menurut Ialoyo, (%&&) 5eaksi katalase positif bila menghasilkan gelembunggelembung oksigen karena adanya pemecahan 0 %:% (hidrogen peroksida) oleh en1im katalase yang dihasilkan oleh bakteri itu sendiri. omponen 0 %:% ini merupakan salah satu hasil respirasi aerobik bakteri, hasil respirasi tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri karena bersifat toksik bagi bakteri itu sendiri. :leh karena itu, komponen ini harus dipecah agar tidak bersifat toksik lagi. Bakteri katalase positif akan memecah 0 %:% menjadi 0 %: dan :% dimana parameter yang menunjukkan adanya aktivitas katalase tersebut adalah adanya gelembung-gelembung oksigen seperti pada percobaan yang telah dilakukan
-
Ci idroli*i* emak
Menurut penelitian, yang mempunyai kemampuan paling tinggi untuk menghidrolisis lemak adalah !treptococcus aureus. 0al ini terlihat dari intensitas yang ditunjukkan dalam arna merah yang terdapat di baah pertumbuhan bakteri !treptococcus aureus. 0al ini menunjukkan baha jumlah en1im lipase yang dihasilkan oleh bakteri ini paling besar jika dibandingkan dengan bakteri lainnya. emampuan en1im lipase dalam memecahkan molekul lemak menjadi asam lemak dan gliserol paling besar. empat hidup !treptococcus aureus yang biasanya tinggal pada ajah dan umumnya menimbulkan jeraat bagi pasiennya merupakan bukti pendukung baha !treptococcus aureus optimum dalam menghidrolisis lemak sebagai sumber energi untuk pertumbuhan dan perkembangan sel. Menurut Fardia1 (#22%) lemak merupakan campuran trigleserida yang terdiri atas # molekul gliserol yang berikatan dengan ' molekul asam lemak. emak memiliki sifat antara
lain/ tidak larut dalam air, bila dipanaskan akan terjadi perubahan pada titik cair, titik asap dan titik nyala, serta plastis dan bentuknya mudah berubah-ubah bila mendapat tekanan, bisa mengalami nketengikan, dan reaksi dengan alkali aakan membentuk sabun dan gliserol. Hn1im lipase mampu menghidrolisis lemak dan memecahkan menjadi ' molekul asam lemak dan # molekul gliserol
-
Ci idroli*i* Protein
emampuan bakteri dalam menghidrolisis protein ditunjukkan dengan terbentuknya daerah bening"jernih di sekitar goresan (tempat pertumbuhan bakteri yang diinokulasikan). 0al ini sesuai dengan pendapat 0adioetomo (#22') yang menyatakan baha uji positif ditandai dengan tampaknya area jernih di sekitar pertumbuhan organisme yang digoreskan. $erbedaan kemampuan dalam memghidrolisis protein dimungkinkan disebabkan karena prosuksi eksoen1im yang berupa en1im protease yang berbeda. 8dapun kemungkinan lain dari perbedaan kemampuan menghidrolisis protein adalah jumlah sel bakteri dari tiap jenis yang diinokulasikan pada medium tidak sama sehingga mempengaruhi hasil hidrolisis protein tersebut yang ditandai dengan perbedaan jumlah koloni yang tumbuh pada medium. $erbedaan jumlah sel bakteri pada tiap jenis bakteri dapat memberikan pengaruh yang nyata. !emakin banyak jumlah sel bakteri, maka semakin banyak sel yang melakukan metabolisme, akibatnya semakin luas daerah jernih pada medium. 0idrolisis protein terjadi karena adanya reaksi en1imatis. Bakteri yang mempunyai eksoen1im mampu menghidrolisis kasein, yang menyababkan suspensi (medium) akan menjadi daerah jernih di sekeliling pertumbuhan bakteripertumbuhan bakteri. $ratii (%&&3) menyatakan baha jika bakteri yang mempunyai eksoen1im mampu menghidrolisis kasein, maka suspensi kan menjadi daerah jernih di sekeliling daerah pertumbuhan bakteri. $rotein merupakan senyaa penting dalam tubuh organisme hidup. Medium yang digunakan untuk mengetahui adanya hidrolisis protein adalah terbuat dari susu skim yang dicampur agar dan auades, dimana di dalam susu skim tersebut terkandung kasein yang nantinya akan terhidrolisis menjadi peptida dan asam amino. Bakteri melakukan hidrolisis berbagai protein menjadi asam amino tunggal dengan tujuan menggunakan asam amino tersebut untuk sintesis protein dan molekul seluler yang lain atau sebagai sumber energi ($ratii, %&&3).
. P@G4/C 4@/4S? 844M P/>S@S P@MBC4:4 :@MP@
Mikroorganisme pada Fermentasi @enis kapang digunakan dalam khususnya bagi beberapa jenis kayu dan fermentasi bahan pangan khususnya di 8sia, seperti kecap, miso, tempe dan lain-lainnya. @enis kapang yang banyak memegang peranan penting dalam fermentasi bahan makanan tersebut adalah *spergillus, )hi'opus dan Penicillium (!etiadi %&&%). empe adalah sumber protein yang penting bagi pola makanan di Endonesia, terbuat dari kedelai.
$embuatan tempe dilakukan sebagai berikut / kedelai kering dicuci, direndam
semalam pada suhu %> &6 esok paginya kulit dikeluarkan dan air rendam dibuang. edelai lalu dimasak selama '& menit.
!esudah itu didinginkan, diinokulasikan dengan spora
)hi'opus oligosporus dan )hi'opus ory'ae, ditaruh dalam panci yang dangkal dan diinkubasikan pada suhu '& &6 selama %& - % jam. 4alam aktu itu kedelai terbungkus sempurna oleh mycelia putih dari jamur.
!ekarang tempe siap untuk dikosumsi.
6ara
penyajiannya adalah tempe dipotong-potong, direndam sebentar dalam garam lalu digoreng dengan minyak nabati. 0asilnya adalah tempe yang berarna coklat dan kering. 4apat juga dimakan dalam bentuk mempunyai kuah atau dengan kecap (Iirakartakusumah, dkk #22%). )hi'opus oligosporus sendiri termasuk dalam jenis fungi berfilamen sehingga disebut juga kapang ( mold ) )hi'opus oligosporus. apang ini digunakan dalam pembuatan tempe melalui fermentasi dengan bahan dasar kedelai. )hi'opus oligosporus membentuk hifa penetrasi rata-rata #&& Um% ( T '&& Um % ) di luar permukaan kotiledon dan #&#& Um % ( T '& Um% ) pada bagian dalam ( flat ). 0ifa terinfiltrasi pada kedalaman =% Um " sekitar %>G ratarata lebar kotiledon kedelai (9atalie, #23'). emudian proses fermentasi terjadi secara aerob melalui lubang berpori pada pembungkus. $roses fermentasi mengakibatkan semakin meningkatnya nilai protein dan gi1i dibandingkan dengan bahan dasarnya yaitu kedelai. $ada proses fermentasi, protein dalam kedelai dapat terurai menjadi asam-asam amino yang mudah dicerna oleh tubuh dan oleh en1im fitase yang berfungsi memecah fitat yang merugikan yaitu mengikat beberapa mineral sehingga tidak dapat dimanfaatkan secara optimal dalam tubuh, serta adanya pengaruh dari en1im V-glukosidase yang menghidrolisis glukosida isoflavon sehingga kandungan daid1eingenistein dalam tempe meningkat yang berfungsi sebagai antioksidan terhadap kanker. -
0al-hal yang Berpengaruh erhadap $embuatan empe
$enggunaan bahan baku dan campuran sangat menentukan kadar protein, lemak, karbohidrat, dan serat yang terkandung pada tempe. !emakin banyak bahan campuran yang ditambahkan semakin rendah kadar proteinnya
- 6ara pemasakan ( perebusan " pengukusan ) mempengaruhi kehilangan protein selama
proses pembuatannya. !emakin lama pengukusan semakin banyak protein yang hilang. 8ntara pengukusan dan perebusan tidak jauh berbeda dalam kehilangan proteinnya. 4engan cara pengukusan akan lebih cepat kering dibandingkan dengan perebusan. - Enokulum yang digunakan sangat mempengaruhi rasa. 0al ini karena pengaruh strain
kapang dalam inokulum yang berbeda-beda satu sama lain. - enampakan tempe putih " agak kuning dipengaruhi oleh jenis kedelai, bahan campuran,
inokulum, dan juga selama proses pembuatannya juga meliputi cara perendaman, pengupasan kulit, pemasakan, inokulasi, pengukusan, serta inkubasi. !elain hal-hal di atas, aktu melakukan praktikum perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut / a. $roses pencucian dan perendaman amat diperlukan untuk menghilangkan inhibitor dari kedelai serta untuk mempermudah pengelupasan kulit. b. edelainya harus dipilih yang baik ( tidak busuk dan tidak kotor ). c. 8ir yang digunakan harus bersih, tidak berbau, dan tidak mengandung kuman penyakit. d. Bibit tempe yang digunakan harus masih aktif (bila diremas tidak menggumpal ). e. 6ara pengerjaannya harus bersih. f. $roses pengelupasan dimaksudkan untuk mempercepat proses fermentasi agar berjalan dengan baik karena adanya kulit kedelai yang dapat menghambat proses penetrasi miselium 5hi1opus. g. $roses pengelupasan dapat menggunakan alat pengelupas maupun cara tradisional yaitu dinjak-injak menggunakan kaki tetapi harus bersih. h. $roses pengeringan dimaksudkan untuk menghilangkan kandungan air yang terdapat dalam kedelai. Bila masih ada cukup banyak air akan mengakibatkan berkembangbiaknya bakteri Bacillus subtitis yang menghambat pertumbuhan kapang sehingga menghasilkan tempe yang kurang baik. i. $roses pengeringan dapat dilakukan pada ruang terbuka kemudian diinokulasi jika suhu telah dibaah &o6. j. $roses fermentasi dilakukan pada suhu T '> o6 " lebih rendah dengan media pembungkus. Fermentasi akan berjalan baik pada kisaran suhu hangat ruangan karena proses insersi lag phase membutuhkan suhu yang cukup. @ika suhu dibaah %> o6 dapat mempercepat *spergillus fla&us dan %ycotoxin yang beracun.
k. $emilihan media pembungkus sangat penting biasanya menggunakan daun pisang, daun jati, daun aru, plastik. l. $elubangan media pembungkus dilakukan secara teratur untuk mendorong pertumbuhan jamur tempe dengan baik secara aerasi untuk mendapatkan cukup udara. m. $emilihan suhu inkubasi sangat menentukan kecepatan fermentasi. empe yang dihasilkan kurang baik jika temperaturnya dibaah %> o6 " diatas &o6. $ada suhu '=-'3 o6 akan dihasilkan tempe dalam aktu 3 jam. n. 4iantara #J-%& jam proses fermentasi akan dihasilkan miselium pada tempe tapi belum terlalu banyak, kemudian setelah fermentasi #%-#J jam, fermentasi akan menghasilkan panas. o. Bila tempe yang dihasilkan tidak beraroma dan berasa manis mengindikasikan adanya kontaminasi bakteri. !edangkan bila dihasilkan aroma berarti proses fermentasi terlalu lama. 8pabila di sekitar lubang aerasi terdapat arna hitam, menandakan terjadinya sporulasi jamur " fungus. p. Iarna kuning khas tempe merupakan hasil biosintesis V-carotene dan )hi'opus oligosporus yang menandakan proses fermentasi berjalan cukup baik. ntuk meninjau hasil ada beberapa criteria untuk mengindikasikan baha tempe yang dibuat mempunyai kualitas yang baik. riteria tersebut antara lain / - ekstur / lembut dan antar kedelai terikat erat menjadi satu dalam miselium putih - 8roma
/ tidak menghasilkan ammonia berlebihan, aroma khas tempe
- Iarna
/ kuning yang merupakan biosintesis V-carotene
- 5asa
/ tidak menghasilkan rasa manis berlebihan, khas empe
Fungsi 5eagen a. acang kedelai / sebagai medium fermentasi sekaligus sebagai bahan dasar tempe b. 5agi / mengandung spora )hi'opus oligosporus sebagai inokulum dalam proses
-
fermentasi c. 8ir / mencuci, merendam, dan mengukus kedelai a. $lastik dan daun jati / sebagai pembungkus
#ara Membuat
6ucilah kedelai sampai bersih lalu rebus kurang lebih satu jam
5endam biji kedelai selama semalam, kemudian rebus sampai lunak
iriskan biji kedelai tersebut dan tunggu sampai dingin
ebarkan biji-biji kedelai diatas lembaran alas yang bersih, agar air menguap sampai biji cukup kering
ambahkan ragi tempe, dan campurkan sampai merata pada biji-biji kedelai
Masukkan biji kedelai yang sudah diragi ke dalam kantong plastik berlubang dengan variasi jarak antar lubang, yaitu # cm, %cm, dan ' cm masing-masing kantong bplastik berisi 3& gr kedelai. 6atat suhu aal. alu kemas masing-masing kantong dengan kerapatan yang cukup padat.
Enkubasikan pada suhu kamar (%=N6) selama '& jam
4ata yang perlu dicatat adalah suhu, tekstur, arna, berat akhir, rasa dan aroma.
@amur )hi'opus oligosporus mengalami proses fermentasi dan menghasilkan energi, energi yang dihasilkan inilah yang menyebabkan perubahan kenaikan suhu pada masingmasing perlakuan tempe. @arak lubang ini merupakan diasumsikan sebagai ventilasi, sehingga udara dapat keluar dan masuk melaluinya. eberadaan udara (: %) sangat penting bagi seluruh mikroorganisme termasuk jamur )hi'opus yang berperan dalam pembuatan tempe. $elubangan media pembungkus dilakukan secara teratur untuk mendorong pertumbuhan jamur tempe dengan baik secara aerasi untuk mendapatkan cukup udara, sehingga tekstur didapatkan berbeda-beda pula. $erbedaan dari segi arna dari hasil yang diperoleh dipengauhi oleh adanya miselia jamur yang ada pada permukaan kedelai, selain itu arna putih kekuningan khas tempe merupakan hasil biosintesis V-carotene dan )hi'opus oligosporus yang menandakan proses fermentasi berjalan cukup baik. $erbedaan struktur pada tempe dipengaruhi pula oleh kerapatan miselia pada tempe. ntuk perbedaan aroma dan rasa disebabkan oleh proses fermentasi pada biji kedelai, dimana bau tempe biasanya berbau asam yang disebabkan degradasi komponen dalam kedelai sehingga terbentuk rasa yang spesifik. ntuk berat dari tempe dipengaruhi oleh kadar air dalam kedelai. adar air kedelai pada saat sebelum fermentasi mempengaruhi pertumbuhan kapang, selama proses fermentasi akan terjadi perubahan pada kadar air dimana setekah % jam kadar air akan menurun hingga J#G. 4an ketika & jam fermentasi akan meningkat J G. Bila tempe yang dihasilkan berasa manis mengindikasikan adanya kontaminasi bakteri, selain itu apabila di sekitar lubang aerasi terdapat arna hitam, menandakan terjadinya sporulasi jamur " fungus. ?. Pengamatan *el mikroba dalam makanan 6ermenta*i
ntuk mengamati sel-sel mikroba dalam makanan fermentasi, terlebih dahulu makanan fermentasi dilarutkan dengan auades steril kemudian cairannya diteteskan ke kaca benda. !etelah itu preparat diamati dengan mikroskop dan diamati adanya sel-sel mikroba. 8danya sel-sel mikroba dalam makanan tersebut menandakan proses degradasi senyaa di dalam makanan dari yang kompleks menjadi sederhana, yang mana setiap proses memerlukan jenis mikroba yang berbeda. :leh karena itu dapat ditemukan beberapa jenis mikroba dalam makanan yang diamati tersebut dan masing-masing mikroba memiliki perannya masingmasing dalam proses fermentasi makanan. Mikroba yang berperan pada sebagian besar proses fermentasi makanan adalah khamir. Beberapa contohnya antara lain pada makanan fermentasi tape ketan hitam terdapat #andida
sp. dan Saccharomyces sp. #andida sp. yang terdapat dalam makanan tape ketan hitam memiliki spora interkalar atau yang terletak di tengah dan ada pula yang memiliki spora yang letaknya di ujung atau terminal. !edangkan Saccharomyces sp. berbentuk agak bulat dan jumlahnya lebih banyak dibandingkan dengan #andida sp. $ada makanan tape ketan putih, dapat diamati pada preparat baha dalam tape ketan putih terdapat dua macam khamir pula. @enis khamir yang terdapat dalam tape ketan putih adalah #andida sp. dan Saccharomyces sp. #andida sp. yang ada di tape ketan putih yang kami amati memiliki spora yang terletak di tengah (interkalar) dan ada pula yang terletak di ujung (terminal). Saccharomyces sp. berbentuk agak bulat dan jumlahnya lebih banyak dibandingkan dengan #andida sp. yang ditemukan dalam tape ketan putih. $ada makanan tape ubi kayu juga ditemukan dua jenis khamir, antara lain 0ansenula dan Saccaromyces sp. 0ansenula dalam tape ubi kayu berbentuk mirip dengan 6andida, namun spora yang dimiliki oleh 0ansenula selalu terletak di ujung (terminal). Saccharomyces sp. juga ditemukan di dalam tape ubi kayu dan jumlahnya lebih banyak. $ada yeast dari Fermipan yang dilarutkan dalam auadest steril, terdapat satu jenis sel khamir yaitu Saccharomyces sp. yang berbentuk agak bulat dan jumlahnya sangat banyak. !edangkan pada minuman ?akult terdapat satu jenis bakteri yang lain, yaitu !actobacillus casei. !actobacillus casei yang terdapat dalam ?akult ini bentuknya seperti batang dan jumlahnya tunggal atau monobacillus.
angkah-langkah mengamati mikroba dalam makanan fermentasi/ Membuat ekstrak makanan fermentasi dengan menambah sedikit auades steril. ntuk yeast, dapat dilarutkan yeast ke dalam larutan gula.
Meneteskan masing-masing ekstrak pada kaca benda dan ditutup dengan kaca penutup.
Mengamati di baah mikroskop dan menggambar hasil pengamatan
2.1 Morologi dan Kla*iika*i amur 4. Morologi amur Makro*kopi*
(a) 7ambar @amur yang tidak memiliki volva
(b) 7ambar jamur yang memiliki volva
!ecara umum morfologi jamur makroskopis terdiri dari tudung, lamela, cincin, tangkai, dan miselium, namun bebrapa ada yang memiliki volva yakni bagian sisa pembungkus yang terdapat pada dasar tangkai, !edangkan umumnya anatomi jamur makroskopis terdiri dari hifa, inti sel, dan septa. udung merupakan bagian yang ditopang oleh stipe dan di bagian baahnya mengandung bilah-bilah. $ada jamur muda, pileus dibungkus oleh selaput (&ileum uni&ersal ) dan menjelang deasa pembungkus tersebut akan pecah. Bilah (lamella7gills) merupakan bagian di baah tudung berbentuk helaian berbilah bilah yang jumlahnya sangat banyak, setiap jamur makroskopis memiliki bilah yang berbeda beda. angkai merupakan massa miselium yang sangat kompak dan tumbuh tegak. 6incin merupakan bagian yang melingkari tangkai yang berbentuk seperti cincin.Dolva merupakan bagian sisa pembungkus yang terdapat pada dasar tangkai.
amur Mikro*kopi*
1. Kapang 4. Morologi
apang terdiri dari suatu thallus yang tersusun dari filamen yang bercabang yang disebut dengan hifa. umpulan dari hifa disebut dengan miselium. 0ifa tumbuh dari spora yang melakukan germinasi membentuk suatu tuba germ, dimana tuba ini akan tumbuh terus membentuk filamen yang panjang dan bercabang yang disebut hifa, kemudian seterusnya akan membentuk suatu massa hifa yang disebut miselium. $embentukan miselium merupakan sifat yang membedakan grup-grup didalam fungi. 0ifa dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu hifa vegetatif atau hifa tumbuh dan hifa fertile yang membentuk bagian
reproduksi. $ada kebanyakan kapang hifa fertil tumbuh di atas permukaan, tetapi pada beberapa kapang mungkin terendam. $enyerapan nutrien terjadi pada permukaan miselium. !ifat-sifat kapang baik penampakan makroskopik ataupun mikroskopik digunakan untuk identifikasi dan klasifikasi kapang. apang dapat dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan struktur hifa yaitu hifa tidak bersekat atau nonseptat dan hifa bersekat atau septat yang membagi hifa dalam ruangan-ruangan, dimana setiap ruangan mempunyai satu atau lebih inti sel (nukleus). 4inding penyekat yang disebut septum tidak tertutup rapat sehingga sitoplasma masih bebas bergerak dari suatu ruangan ke ruangan lainnya. B. Kla*iika*i
Berdasarkan ada tidaknya septa, kapang dibedakan menjadi beberapa kelas yaitu/ #) apang idak Bersepta a) elas :omycetes (spora seksual disebut oospora) terdiri dari ordo saprolegniales (spesies !aprolegnia) dan ordo $eronosporales (spesies $ythium). b) elas Lygomycetes (spora seksual 1igospora) terdiri dari ordo Mucorales (spora aseksual adalah sporangiospora) seperti/ Mucor mucedo, Lygorrhynchus, 5hi1opus, 8bsidia dan hamnidium. %) apang Bersepta 8. elas fungi tidak sempurna (imperfecti) tidak mempungai spora seksual (#) :rdo Moniales (a) Famili Monialiaceae / 8spergillus, $enicillium, richothecium, 7eotrichum, 9eurospora,
!poratrichum,
Botrytis,
6ephalosporium,
richoderma,
(b)
!copulariopsis, $ullularia. Famili 4ematiceae / 6ladosporium,
(c) (d)
!tempylium. Famili uberculariaceae / Fusarium Famili 6ryptococcaceae (fungsi seperti khusus atau false yeast) / 6andida
(e)
(khamir),6ryptococcus Famili 5hodotorulacee / 5hodotorula (khamir)
0elminthosporium,
8lternaria,
(%) :rdo Melancoliaceae / 6olletotrichum, 7leosporium, $estalo11ia (') :rdo !phaeropsidales (konidia berbentuk botol dinamakan piknidia)/ $homa, 4lipodia
B. elas 8scomycetes. !pora seksual adalah askospora, seperti/ jenis Hndomyces, Monascus, !clerotinia. ?ang termasuk dalam fungi imperfecti / 9eurospora, Hurotium (tahap seksual dari 8spergillus), dan $enicillium. !el kamir mempunyai ukuran bervariasi, yaitu dengan panjang #-> mm sampai %&->& mm dan lebar #-#& mm. ontoh
apang
7ambar
8spergillus sp.
Monillia sp.
Mucor sp.
$enicillium sp.
"5hi1opus sp.
2. Kamir
"
4. Morologi
Bentuk khamir dapat berbentuk bulat oval, seperti
jeruk, silindris, segitiga,
memanjang seperti miselium sejati atau meselium palsu, ogival yaitu bulat panjang dengan salah satu ujung runcing, segitiga melengkung, dan lain-lain. Bagian struktur yang terlihat adalah dinding sel, sitoplasma, vakuola, butir lemak, albumin, dan pati. $earnaan khusus akan membantu kita melihat intinya. hamir tidak bergerak karena itu tidak mempunyai struktur tambahan di bagian luarnya seperti flagella. Beberapa jenis khamir membentuk kapsul di sebelah luar. ipe endospora aseksual yang tahan panas seperti yang diproduksi bakteri Bacillus dan 6lostridium tidak dihasilkan oleh khamir. kuran dan bentuk sel dalam kultur yang sama mungkin berbeda karena pengaruh perbedaan umur dan kondisi lingkungan selama pertumbuhan. !el muda mungkin berbeda bentuknya dari yang tua karena adanya
proses ontogeny, yaitu perkembangan
individu sel. 6ontoh hamir yang berbentuk apikulat umumnya berasal dari tunas berbentuk bulat sampai bulat oval yang terlepas dari induknya, kemudian tumbuh dan membentuk tunas sendiri. !eperti bakteri, sel-sel khamir mempunyai lapisan dinding luar yang terdiri dari polisakarida kompleks dan di baahnya terletak membran sel. !itoplasma mengandung suatu inti yang bebas (discreate nucleus) dan bagian yang berisi sejumlah besar cairan yang disebut vakuola. B. Kla*iika*i
Berdasarkan morfologinya, khamir diklasifikasikan menjadi dua kelompok yaitu/ #) elompok yeast sejati elompok yeast sejati pada dasarnya termasuk kedalam kelas 8scomycetes, dengan ciri memiliki spora. ermasuk kedalam kelompok ini adalah berbagai spesies !accharomyces, !chi1osaccharomyces, Lygosaccharomyces, $ichia, 0ansenula, 0anseniaspora. !edangkan pada kelompok jenis
4ebaryomyces dan
yeast sejati ini spesies yang umum
digunakan dalam industri adalah !accharomyces cerevisiae yaitu untuk pembuatan roti, minuman beralkohol, glyserol dan en1im invertase. %) elompok yeast yang liar
elompok yeast ini tidak mempunyai spora.?east liar ini pertumbuhannya terkadang diharapkan ada yang tidak diharapkan dalam suatu fermentasi. ermasuk dalam kelompok yeast ini adalah 6andida, orulopsis, Brettanomyces, 5hodotorula, richosporon dan loeckera.
ontoh
hamir
7ambar
6ryptococcus 4ebaryomyces
" "
5hodotorula
"
!accharomyces
"
2.2 Morologi Koloni dan Struktur Kamir 4. Morologi Koloni Kamir
hamir adalah fungi mikroskopik yang terdapat sebagai sel bebas yang sederhana (Dolk dkk, #233). !el-sel khamir biasanya berbentuk bundar atau lonjong namun mungkin berbentuk lain. !el khamir adalah eukariota, berukuran lebih besar dari bakteri dan perkembangbiakannya juga berbeda dengan bakteri. hamir adalah sel yang lebih sederhana dari jamur, tetapi struktur selnya tampak lebih kompleks daripada sturktur sel bakteri. !emua divisi fungi mengandung khamir (4eacon, #22=).
B. Struktur umum kamir
!el khamir mempunyai ukuran sel lebih besar daripada bakteri yaitu berkisar antara >#& +m (8leCopoulus, #22J). oloni khamir sepintas seperti koloni bakteri tetapi biasanya koloninya tidak mengkilat dan arnanya seperti mentega (ortora, %&&=). 7ambar # memperlihatkan struktur sel yeast (Saccharomyces cere&isiae) yang sedang bertunas (budding ) dan ada juga yang mempunyai bekas pertunasan ( bud scar ) . Bud scar dapat sebagai tanda berapa kali sel tersebut pernah bertunas. !ecara ultrastruktur, sel yeast tidak berbeda secara fundamental dengan hifa . !etiap sel yeast terdiri dari # nucleus dan organelleorganella. $ertunasan (budding) dapat bersifat monopolar (# kutub), bipolar (% kutub) ataupun
multipolar (banyak kutub). Bentuk umum sel yeast dapat bulat, oval, silinder,
triangular, apikulat, maupun pseudomiselium (miselium semu yaitu sebenarnya merupakan tunas-tunas yang tidak memisahkan diri sehingga tampak seperti miselium). !el yeast dapat berupa sel uniseluler (budding yeast) hifa, maupun dimorfik.
" Gambar 1 !el hamir (Saccharomyces cere&isiae)
" Gambar 2 Bentuk-bentuk sel khamir (a) Bulat, (b) :val, (c) !ilinder, (d) :ginal, (e)
riangular, (f) Botol, (g) 8lpukat, dan (h) $seudomiselium
!el khamir dapat tumbuh setelah ditanamkan pada media agar selama # sampai ' hari. !elama aktu tersebut, khamir akan menghasilkan koloni berarna pucat keruh dan umumnya mempunyai diameter anatar &.> sampai '.& mm (7andjar, %&&J). !ebagaian kecil species dapat menghasilkan pigmen, tetapi kebanyakan hanya menghasilkan arna krem. 4ibaah mikroskop dan secara morfologi koloni , kebanyakan species khamir sulit dibedakan karena perbedaannya yang sangat kecil. ntuk membedakannya seringkali harus dilakukan tes fisiologi. " Gambar ' oloni hamir dalam medium agar
"
Gambar !train spesifik variasi pada tipe morfologi kompleks
(8) spokes (B) concentric rings (6) lacy (4) coralline (H) mountainous (F) tidak irregular . !cale bar is # mm. hamir biasanya akan tumbuh subur pada habitat yang mengandung gula seperti pada buah-buahan , bunga dan pada bagian gabus dari pohon. !ejumlah species khamir dapat bersimbiosis dengan berbagai hean terutama serangga dan sebagian kecil bertindak sebagai patogen pada hean dan manusia.
Menurut Dolk (#233), Macam-macam hamir antara lain / #. hamir Murni hamir murni adalah khamir yang dapat berkembang biak secara seksual dengan pembentukan askospora. hamir ini diklasifikasi sebagai 8scomycetes (S.cere&isae, S.calrbengensis, Hansenula anomala). %. hamir liar hamir liar adalah khamir yang murni yang biasanya terdapat pada kulit anggur. hamir ini mungkin digunakan dalam proses fermentasi, meskipun galur yang diperbaiki telah dikembangkan yang menghasilkan anggur dengan rasa yang lebih enak dengan bau yang lebih menyenangkan. hamir liar yang ada pada kulit buah anggur dimatikan dengan penambahan dioksida belerang pada buah anggur yang telah dihancurkan. '. hamir atas hamir atas adalah khamir murni yang cenderung memproduksi gas sangat cepat seaktu fermentasi, sehingga khamir itu dibaa ke permukaan. hamir itu mencakup khamir yang digunakan dalam pembuatan roti, untuk kebanyakan anggur minuman dan bir inggris (S.cere&isae/. . hamir dasar hamir dasar adalah galur murni yang memproduksi gas secara lebih lamban pada bagian aal fermentasi. @adi sel khamir cenderung menetap pada dasar. 7alur terpilih digunakan dalam industry bir larger (S. carlsbergensis). >. hamir palsu hamir palsu atau torulae adalah khamir yang di dalamnya tidak terdapat atau dikenal tahap pembentukan spora seksual. Banyak diantaranya yang penting dari segi medis (#ryptococcus neoformans, Pitryosporum o&ale, #andida albicans/.
hamir telah digunakan sejak dulu baik bagi fermentasi sari buah (dalam pembuatan anggur minuman) dan dalam pembuatan bir. Fermentasi adalah proses terjadinya
dekomposisi gula menjadi alcohol dan karbondioksida. hamir yang tidak asing bagi ibu rumah tangga terdiri atas khamir dalam medium tepung jagung. @ika khamir ini dicampurkan dengan adonan, khamir akan memfermentasi gula dalam adonan. arbondioksida yang terbentuk menggelembung ke atas melalui adonan untuk membentuk lubang-lubang kecil yang menyebabkan keringanan roti (Dolk dkk, #233).
2.' Pemerik*aan Kapang Kontaminan pada Makanan Makanan yang terdapat di lingkungan akan mengalami kebusukan bila terus
dipaparkan pada lingkungan. Makanan yang sudah diselimuti oleh mikroorganisme tidak baik untuk dimakan, karena didalamnya telah terjadi metabolisme dari mikroorganisme tersebut. Makanan yang dimakan sehari-hari meerupakan sumber nutrisi dari mikroorganisme, termasuk jamur ( fungi/. 8ungi merupakan salah satu dari mikroorganisme yang menyebabkan kerusakan pada makanan. 8ungi menggunakan makanan sebagai media pertumbuhan. !emua organisme hidup, termasuk fungi memerlukan nutrien untuk mendukung pertumbuhannya. 9utrien berupa unsur atau senyaa kimia dari lingkungan digunakan oleh sel sebagai konstituen kimia penyusun sel (7andjar et al, %&&J). 9utrien dapat menunjang pertumbuhan fungi. ebanyakan dari fungi merupakan organisme saprofit atau bisa juga parasit, sebagian juga bersifat patogen (4ijoseputro, #2=3). !ehingga tidak aneh bila jamur dapat ditemukan hidup dan berkembang pada makanan. Mikroba yang dapat merusak bahan pangan antara lain adalah kapang, khamir dan bakteri. Mikroba-mokroba ini merusak bahan pangan dengan cara hidrolisa atau mendegradasi senyaa penyusun bahan pangan tersebut menjadi fraksi-fraksi yang lebi kecil (katabolisme). @amur juga ditemukan menjadi parasit pada bahan pangan, misalnya pada karipsis tanaman gandum ((riticum aesti&um) yaitu 8usarium sp9 *lternaria sp.9 Stemphylium radicinum9 :edocephalum sp.9 )hi'opus sp.9 Penicillium sp.9 Epicoccum purpurascens. Mikoflora tersebut dapat menjadi sumber patogen pada manusia (6ristea et al, %&#>). ebanyakan masyarakat masih belum memperhatikan mengenai kebersihan dari makanan yang dimakan untuk kehidupan sehari-hari. !pora jamur dapat ditemukan dimanamana, terutama di udara yang setiap hari kita hirup. Makanan yang telah dikuasai oleh jamur umumnya sudah mengalami perubahan senyaa kimia di dalamnya, sehingga sudah tidak sedap untuk dikonsumsi dan bisa membahayakan bila terkonsumsi oleh manusia. erusakan makanan oleh mikroorganisme tergolong dalam kerusakan biologis. erusakan biologis adalah kerusakan bahan pangan yang di sebabkan oleh aktivitas mikroba. Mikroba yang dapat merusak bahan pangan antara lain adalah kapang, khamir dan bakteri. Mikroba-mokroba ini merusak bahan pangan dengan cara hidrolisa atau mendegradasi
senyaa penyusun bahan pangan tersebut menjadi fraksi-fraksi yang lebi kecil. $erusakan oleh mikroba biasanya di sertai dengan terbentuknya asam yang menyebabkan penurunan p0 dan terbentuknya gas-gas yang dapat mempengaruhi bau dan cita rasa. Berbagai macam bahan makanan dan makanan hasil olahan merupakan sumber gi1i bagi manusia, namun bahan makanan juga merupakan sumber nutrisi bagi mikroorganisme. :leh karena itu mikroorganisme dapat tumbuh dan berkembang biak pada berbagai macam bahan makanan (0astuti, %&#&). Beberapa kelompok jamur diketahui bertahan pada perlakuan pengaetan pangan misalnya ;allemia sebi pada ikan asin, #ladosporium herbarium pada daging yang disimpan dngin, Byssochlamis ful&a pada makanan kaleng, serta Penicillium re. J. =.
*lternaria, mengkontaminasi produk dari tanaman *spergillus, beberapa spesies menghasilkan aflatoksin yang bersifat karsinogenik Botrytis, banyak mengkontaminasi buah dan sayuran #ephalosporium #ladosporium, salah satu spesies 6. herbarium memproduksi spot hitam pada daging, 8usarium, mengkontaminasi buah dan sayuran Geotrichum, biasanya terdapat dapat keju dan menentukan flavor dan aroma beberapa
jenis keju 3. Gloesporium, dapat menyebabkan anthracnoses pada tanaman. 2. Helminthosporium, merupakan patogen tanaman dan saprofit #&. %onilia, dapat menyebabkan bro>n rot pada buah-buahan ##. %ucor, dapat ditemukan pada sebagian besar makanan #%. Penicillium, jamur ini penting dalam pembuatan beberapa jenis keju, beberapa spesie s dapat menghasilkan antibiotik, tersebar pada tanah, udara, debu, dan makanan (roti, kue, buah). #'. )hi'opus, dapat tumbuh pada berbagai jenis makanan seperti buah, kue, dan roti. #. Sporotrichum, dapat tumbuh pada suhu W & N6, beberapa spesies menyebabkan spot pada daging simpan dingin. #>. (hamnidium, ditemukan pada daging simpan dingin, menyebabkan suatu kondisi yang disebut XhiskersX. 4apat ditemukan pada berbagai jenis makanan yang mudah membusuk seperti telur. #J. (richothecium 3#ephalothecium/, biasa mengkontaminasi buah dan !ayuran Berikut ini tabel yang menunjukkan genus kapang yang teridentifikasi pada buah :abel 1.1 Genu* Kapang ang :eridentiika*i pada Bua "
Berikut tabel yang menunjukkan jenis-jenis jamur yang ditemukan pada makanan siap saji yang ada di pasaran
:abel 1.2 eni*-eni* amur ang ditemukan pada makanan *iap *ai
" Sumber" 4mina 4mina dan *upraptini (200')
$ertum $ertumbuh buhan an mikroo mikroorg rgani anisme sme kontam kontamina inan, n, baik baik pada pada bahan bahan makana makanan n maupun maupun makana makanan n hasil hasil olahan olahan dapat dapat menyeb menyebabk abkan an peruba perubahan han tekstu tekstur, r, arna, arna, aroma, aroma, dan rasa, rasa, sehingga menjadi tidak layak dikonsumsi. !elain itu beberapa spesies kapang kontaminan dapat menghasilkan racun yang disebut / mikotoksin, sehingga bahan makanan atau makanan hasil olahan menjadi tidak layak dikonsumsi dan dapat membahayakan kesehatan konsumen berupa keracunan makanan (0astuti, %&#&). Iarna bahan makanan makanan juga dapat mengalami mengalami perubahan karena tertutup tertutup oleh sporaspora kapang yang berarna-arni. 8roma bahan makanan ataupun makanan hasil olahan juga dapat mengalami perubahan akibat pertumbuhan kapang kontaminan kontaminan yang menghasilkan senyaa-senyaa tertentu. apang kontaminan melakukan biodegradasi terhadap senyaasenyaa senyaa kompleks kompleks dalam bahan makanan makanan menjadi menjadi senyaa-seny senyaa-senyaa aa yang lebih sederhana. sederhana. Melalui proses biodegradasi tersebut dapat dihasilkan senyaa-senyaa yang menimbulkan aroma yang kurang sedap pada bahan makanan sehingga tidak layak dikonsumsi. Bahan makanan yang telah terkontaminasi oleh kapang penghasil mikotoksin dapat membahayakan kesehatan bila tetap dikonsumsi (0astuti, %&#&) urang lebih && mikotoksin telah dilaporkan dan diproduksi oleh berbagai jenis jamur, akan tetapi beberapa mikotoksin mikotoksin penting dalam pangan dapat dilihat pada abel #.' :abel 1.' amur dan mikotok*ik utama dalam pangan
" *umber " 4mina dan *upraptini (200')
Mikotoksin telah menimbulkan beberapa jenis penyakit pada manusia dan hean. Mengkonsum Mengkonsumsi si makanan makanan yang tercemar tercemar mikotoksin mikotoksin dapat menyebabka menyebabkan n keracunan keracunan akut (jangka aktu pendek) dan kronik (jangka aktu sedang atau lama) dan dapat mengakibatkan kematian kematian sampai gangguan gangguan kronis kronis seperti seperti gangguan gangguan syaraf pusat, sistem kardiovaskular kardiovaskular dan paru-paru, dan saluran pencernaan. Beberapa mikotoksin bersifat karsinogenik, mutagenik, teratogenik, dan immunosuppresi&e. immunosuppresi&e. @enis mikotoksin yang paling banyak dikenal dan mendapat perhatian khusus dari para pakar dalam bidang kesehatan dan kedokteran ialah / aflatoksin, alaupun masih banyak
lagi jenis-jenis mikotoksin lain yang dapat mengkotaminasi berbagai macam bahan makanan, a.l. / citrinin, patulin, ochratosin, fumonisin, 'earalenon (0astuti, %&#&).
Aflatoksin
*flatosin diprod diproduk uksi si oleh *spergillus fla&us dan *. parasiticus, biasanya terdapat dalam biji-bijian. Hfek kronis, disebabkan oleh konsumsi aflatosin pada aflatosin pada kadar rendah, dapat menyeb menyebabk abkan an penuru penurunan nan berat berat badan badan ternak, ternak, menuru menurunka nkan n produk produksi si susu, susu, menuru menurunka nkan n konversi pakan.
Citrinin
#itrinin merupakan #itrinin merupakan salah satu jenis mikotoksin yang sering mengkontaminasi bahan makanan, a.l. / beras, jagung, kacang tanah, biji-biji lada rusak, sehingga dapat menimbulkan masa masalah lah kese keseha hata tan. n. 4i @epan @epang, g, kapa kapang ng Penicillium citrinum, citrinum, pengha penghasil sil citrin citrinin in sering sering mengkontaminasi beras dan menyebabkan arna beras menjadi kuning. :leh karena itu citrinin dinamakan racun beras kuning (Makfoeld, #22'). Trichothecenes
(richothecenes diproduksi (richothecenes diproduksi oleh 8usarium, oleh 8usarium, banyak banyak terdapat pada biji-bijian. Zearalenone
8. 8. graminearum mempro memproduk duksi si 'earalenone, 'earalenone, mikotoksin ini menyebabkan outbreak oestrogenic syndromes pada syndromes pada hean ternak. Fumonisin
Biasanya terdapat pada produk jagung, Mikotoksin ini juga bersifat karsinogenik, dapat menyerang sistem saraf, hati, pankreas, ginjal, dan paruparu. Ochratoksin
:chratosin dipr diprod oduk uksi si oleh P. P. &errucosum. *spergillus ochraceus memproduksi ochr ochrat atok oksi sin n 8 yang yang bers bersif ifat at renal renal toxicity toxicity,, nephropat nephropathy hy,, dan immunosupp immunosuppresi resion on pada beberapa hean. $engendalian mikotoksin dilakukan dengan mengontrol/ suhu, kelembaban, dan pest (hama). (hama).
Penegaan penemaran pangan ole amur
a. menghambat pertumbuhan dan inaktivasi Mengingat mudahnya pangan tercemar oleh jamur, maka salah satu langkah untuk mencegah mencegah pencemaran pencemaran lanjut lanjut yakni yakni menghambat menghambat pertumbuhan pertumbuhan dan inaktivasi. saha ini
dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya dengan menggunakan fungisida pada saat sebelu sebelum m panen, panen, untuk untuk bijian bijian dan kacang kacangan an dilaku dilakukan kan proses proses penger pengering ingan an yang yang baik baik dan menjag menjagaa kondis kondisii dalam dalam penyim penyimpan panan an tetap tetap kering kering.. $ada $ada buah buah dilaku dilakukan kan pembun pembungk gkusan usan deng dengan an kerta kertass lili lilin n yang yang meng mengan andu dung ng fung fungisi isida da sepe sepert rtii biphenyl . 9amun 9amun penggu penggunaa naan n fungisida ini harus mempertimbangkan residu fungisida pada bahan. $enyimpanan buah pada suhu lebih rendah dari > N6 juga merupakan langkah yang dapat dipergunakan untuk tujuan tersebut. $enggunaan pengaet asam organic efektif untuk menghambat pertumbuhan jamur pada beberapa produk jam, roti, dan beberapa produk berbentuk pasta. $erlakuan pasteurisasi cukup untuk inaktivasi sebagian besar jenis jamur, dan harus segera dikemas yang baik untuk mencegah terjadinya rekontaminasi. b. pencegahan kontaminasi selama proses produksi $encegahan $encegahan kontaminasi kontaminasi jamur pada proses produksi produksi hanya dapat dilakukan dilakukan dengan membuat rencana pelaksanaan 0866$ yang baik, dimulai dari membuat diskripsi proses, penentuan jenis bahaya, tingkat 66$, 66$, criteria kontrol, cara-cara memonitor dan menentukan tindakan yang diperlukan. $engendalian kondisi gudang penyimpanan bahan mentah sangat penting untuk menghambat pertumbuhan jamur pencemar, demikian pula pemeriksaan terhadap bahan mentah sangat penting mengingat prevalensi cemaran yang cukup tinggi. !uhu dan lama aktu pemanasan merupakan kriteria kontrol untuk mengeliminir jamur pada bahan mentah. $engendalian yang ketat terhadap ruangan proses perlu dilakukan karena udara meruapak media utama terjadinya bahaya rekontaminasi oleh spora jamur. !terilisasi udara untuk tujuan aerasi memberikan kontribusi pada kemungkinan terjadinya cemaran pada proses fermentasi. arena spora"konidia jamur juga berbahaya bagi kesehatan karyaan, maka maka diperlu diperlukan kan upaya upaya untuk untuk menceg mencegah ah terjadi terjadinya nya penyeb penyebaran aran spora spora baik baik di ruanga ruangan n produksi maupun lingkungannya, khususnya pada industri-industri fermentasi yang meng menggu guna naka kan n jamu jamurr sebag sebagai ai agen agensia sia ferme ferment ntasi asi.. pay paya-u a-upa paya ya terse tersebu butt dian dianta taran ranya ya modifik modifikasi asi penggu penggunaa naan n inokul inokulum um dalam dalam bentuk bentuk suspen suspensi si spora, spora, penggu penggunaa naan n Xnegat Xnegative ive pressure systemX untuk mengumpulkan spora yang yang mungkin terdapat dalam ruang fermentasi, dan menggunakan filter pada Xoutle
6iri-6iri Makanan ?ang ?ang erkontaminasi @amur #. 9asi 9asi merupakan bahan olahan dari beras, nasi mudah membusuk karena didalamnya terkandung air. 8ir ini membuat kelembaban dalam nasi sehingga sumber kehidupan dari
jamur. @amur yang biasa mengontaminasi makanan ini adalah )hi'opus oligosporus, *spergillus niger. 9asi mempunyai kandungan glukosa yang tinggi. 7lukosa pada nasi akan bergabung dan menghasilkan kompleks glukosa yang dapat disebut dengan polisakarida. Bila nasi telah ditumbuhi oleh spora dari jamur, maka jamur akan mensekresi en1im yang dapat memecah polisakarida menjadi glukosa-glukosa, lalu jamur akan menyerap senyaa tersebut ke dalam tubuhnya sehingga dapat berkembang. %. 5oti 5oti yang sudah lama tidak dimakan akan mengundang jamur untuk datang menguasainya, dengan menimbulkan bintik hitam. 5oti merupakan pangan yang tidak dapat disimpan lama karena kandungan air pada roti masih cukup tinggi. 8ir bebas yang tersedia pada roti untuk pertumbuhan mikroorganisme atau disebut a> (aktivitas air) berkisar pada nilai &.2>-&.23. $ada kisaran nilai a ini berbagai mikroorganisme termasuk kapang, khamir dan bakteri masih dapat tumbuh. $ada umumnya mikroorganisme yang tumbuh cepat pada roti adalah kapang sehingga kapang merupakan pembusuk roti yang utama. 0al ini disebabkan karena kapang membutuhkan air yang lebih sedikit dibandingkan dengan bakteri. Mikroorganisme perusak roti yang utama adalah kapang, dari kelompok )hi'opus, *spergillus, Pennicilium dan Eurotium 3?nuraida, 56@=/. ebusukan karena kapang ditandai dengan adanya serabut putih seperti kapas atau ada arna hitam, hijau dan merah.
apang yang umum ditemukan pada roti
adalah )hy'opus stolonifer dengan arna putih seperti kapas dan spot hitam, sehingga kapang ini sering disebut kapang roti. apang lainnya adalah Penicillium expansum, P. stolonifer yang memiliki spora berarna hijau, *spergillus niger yang berarna kehijauan atau coklat keunguan sampai hitam, pigmen kuning yang berdifusi ke dalam roti. Neurospora sitophila yang berarna pink atau kemerahan merupakan kapang yang juga sering tumbuh pada roti. @ika roti sudah ditumbuhi kapang, sebaiknya tidak dimakan karena ada beberapa kapang yang dapat menghasilkan racun (mikotoksin), misalnya *spergillus fla&us dan penampakannya sulit dibedakan secara visual dengan kapang yang tidak menghasilkan racun (Enuraida, %&#). '. Makanan $enghasil $rotein $rotein dapat kita temukan pada banyak makanan contohnya daging, dan ikan. andungan utama dari daging adalah protein, sehingga jamur yang mengontaminasi jenis
makanan yang diolah dari daging memakai protein sebagai substrat dan sumber dari energi mereka. Berikut adalah beberapa khamir yang mengontaminasi produk daging (8nonim, %&#%)/ a. (hamnidium chaetocladioides, %ucor inucedo, )hi'opus menyebabkan daging menjadi b. c. d. e.
seperti berambut. #ladosporium herbarum menyebabkan daging berbintik hitam. Sporotrichum carnis, Geotrichum menyebabkan daging berbintik putih. Penicillium expansum, P. asperulum menyebabkan daging bernoda hijau. (hamnidium menyebabkan daging berbau dan rasa menyimpang.
Ekan juga kaya akan protein, produk ini biasanya dikontaminasi oleh khamir Sporogenous yang dapat menyebabkan arna ikan menjadi coklat. Ekan asap biasanya terkontaminasi oleh kapang (8nonim, %&#%). Beberapa macam jamur (kapang) yang mengontaminasi makanan antara lain / o kapang yang mengontaminasi kelapa ialah %ucor sp o kapang yang mengontaminasi tempe ialah )hi'opus sp o kapang yang mengontaminasi alpukat ialah Penicillium sp o kapang yang mengontaminasi apel ialah *spergillus sp
2. Peranan Po*iti dan egati amur
8. $eranan $ositif @amur a. !ebagai sumber makanan Beberapa jenis jamur dapat dimakan seperti volvariella volvacea (jamur merang) dan entinus edodes (@amur shitake). 8uricularia polytricha (@amur kuping) dan $leutus sp. (jamur tiram) @amur kaya akan protein dan memiliki nilai gi1i yang tinggi. !elain itu, ragi kering mengandung >&G vitamin dan kaya akan vitamin B. b. $eranan jamur di bidang kedokteran dan kesehatan !ejumlah antibiotik diperoleh dari spesies jamur. 8nti biotik merupakan subtansi yang dihasilkan oleh mikroorganisme seperti bakteri dan jamur yang dapat mencegah atau membunuh mikroorganisme lain. 8ntibiotik pertama, yaitu penicillin notatum ditemukan oleh 8leCander Flemming pada tahun #2%3. 8ntibiotik yang tercipta mampu menyelamatkan berjuta-juta nyaa manusia dari serangan bakteri patogen.
ntuk produksi antibiotik yang dikenal dengan penisilin ($enicillium chry1ogenum) Hfektif untuk memberantas terutama bakteri gram positif yang berbentuk kokus, misalnya melaan infeksi yang disebabkan oleh !taphylococcus. c. $eranan jamur di bidang pertanian Beberapa jamur saprofit dapat meningkatkan kesuburan tanah. @amur saprofit menguraikan sisa tumbuhan dn hean yang sudah mati sehingga mengembalikan unsur mineral dari tubuh organisme ke tanah, dan membuat tanah menjadi lebih subur. @amur mikori1a membantu tumbuhan memperoleh unsur hara lebih banyak sehingga dapat tumbuh subur. 4engan akar tumbuhan tertentu jamur bersimbiosis membentuk mikori1a. Mikrori1a merupakan struktur yang berperan penting dalam suplai unsur hara. alian bisa membaca kembali bagian aal dari bab ini yang membicarakan cara jamur memperoleh makanan. Berdasarkan posisi jamur terhadap akar tumbuhan, dikenal adanya endomikori1a (bila hifa menembus korteks akar) dan ektomikori1a (bila hifa hanya menembus epidermis akar). $erhatikan gambar dibaah ini/ ""
!elain itu terdapat jamur (richoderma sp , Ialaupun jamur ini merupakan salah satu jenis jamur mikoparasit, artinya bersifat parasitik terhadap jenis jamur lain namun richoderma sp mempunyai kemampuan untuk mengkolonisasi rhi1osfer dengan cepat dan melindungi akar dari serangan jamur penyakit, mempercepat pertumbuhan tanaman dan meningkatkan hasil produksi tanaman. d. $eranan jamur di bidang industri @amur banyak digunakan di bidang industri antara lain sebagai berikut/
5hi1opus stolonifer, ntuk membuat tempe.
5hi1opus nigricans, Menghasilkan asam fumarat.
8spergillus ory1ae, Mengempukkan adonan roti.
8spergillus entii, ntuk membuat sake, kecap, tauco, asam sitrat, asam oksalat, dan asam formiat.
8spergillus niger, ntuk menghasilkan :% dari sari buah, dan menjernihkan sari buah.
$enicillium notatum dan $. chrysogenum , Menghasilkan penicillin (antibiotik).
7anoderma lucidum, !ebagai bahan obat.
richoderma sp., menghasilkan en1im selulase.
9eurospora crassa, ntuk membuat oncom. $abrik minuman beralkohol menggunakan ragi dan aspergillus untuk membuat minuman bir dan minuman anggur.
!pesies $enicillin dan 8spergillus digunakan untuk membuat keju dan yoghurt.
$ada Endustri imia spesies Mucor, 5hi1opus, $enicillin, dan aspergillus digunakan dalam pembuatan asam organik seperti asam laktat, asam sitrat, dan asam oktat.
Saccharomyces cere&isiae berfungsi dalam pembuatan roti dan bir, karena Saccharomyces bersifat fermentatif (melakukan fermentasi, yaitu memecah glukosa
menjadi karbon dioksida dan alkohol) kuat. di bidang industry penicillum bermanfaat untuk untuk memproduksi keju ( $enicillium camemberti dan $enicillium roueforti),. mengharumkan keju, yaitu dengan cara menurunkan kadar kasein pada bahan keju. ntuk pengaetan jus buah ($enicillium chry1ogenum) $enicillium 6hrysogenum,
e. !ebagai dekomposer atau pengurai !eperti yang sudah dibahas sebelumnya jmur memakn sisa tumbuhan atau hean yang sudah mati. !elama proses ini jamur menguraikan senyaa organik kompleks menjadi senyaa yang lebih sederhana, mengembalikan 1at hara yang terdapat di tubuh organisme ke tanah (biodegradasi) dan membuat tanah menjadi lebih subur. $erannya sebagai dekomposer ini mampu mempertahankan persediaan nutrien organik yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman. anpa adanya dekomposer, elemen-elemen penting bagi tumbuhan, seperti karbon, nitrogen, dan elemen lainnya akan terakumulasi di dalam bangkai dan sampah organik sehingga tidak akan tersedia nutrien organik bagi tumbuhan untuk tumbuh. 6ontoh jamur yang berperan sebagai dekomposer adalah $ilobolus yang menguraikan sampah organik berupa kotoran hean dan jamur kuping yang hidup di kayu.
d. @amur juga bisa bersimbiosis dengan organisme lain .
elompok jamur yang sering bersimbiosis dengan akar tumbuhan umumnya termasuk anggota 4ivisi Lygomycotina, 8scomycotina, dan Basidiomycotina. Bentuk simbiosis lain dari jamur adalah lumut kerak. umut kerak merupakan organisme yang mampu hidup pada kondisi lingkungan yang ekstrim dan sangat sensitif terhadap pencemaran udara. !ehingga lumut kerak ini biasa digunakan sebagai bioindikator kualitas udara. Bersama dengan kelompok tumbuhan lain, seperti tumbuhan lumut (Bryophyta) dan anggrek, lumut kerak banyak menghiasi pepohonan mulai dari daerah dataran rendah sampai pegunungan yang tinggi sebagai epifit. etapi bila terjadi pencemaran udara, jenis-jenis organisme epifit tersebut, terutama lumut kerak dan tumbuhan lumut akan mati.
B. Peranan egati amur
!elain menguntungkan jamur juga dapat merugikan, contoh peran jamur yang merugikan antara lain/ a. Menimbulkan penyakit pada manusia maupun hean !ejumlah penyakit kulit disebabkan oleh beberapa spesies jamur. 4emam tinggi dan alergi juga dapat disebabkan oleh infeksi jamur.
8spergillus flavus / Menghasilkan aflatoksi, menyebabkan kanker pada manusia.
8spergillus fumigatus / anker pada paru * paru burung.
8manita phalloides / Mengandung balin yang menyebabkan kemaian bagi yang memakannya.
Hpidermophyton floccosum / Menyebabkan penyakit kaki atlet.
Microsporum sp. dan richophyton sp. / Menyebabkan kurap atau panu.
6andinda albicans / Menyebabkan keputihan
b. Menyebabkan penyakit pada tumbuhan $enyakit seperti karat putih pada cruciferaceae, kutu pada kentang dedak brjamur, karat pada gandum, dan jamur api pada jagung,gandum dan tumbuhan sereal lainnya disebabkan oleh jamur.
Astilago maydis / $arasit pada tanaman jagung dan tembakau. Helminthospium ory'ae / $arasit dan merusak kecambah dan tubuh buah serta menimbulkan noda * noda berarna hitam pada hospes (inangnya).
Phytium sp /Menyebabkan penyakik pada pembibitan dan 4amping off atau rebah semai. @amur Phytophthora infestan menyebabkan penyakit busuk daun. @amur 8usarium oxyporum menyebaban penyakit garis kuning pada daun. Pucinia polysora menyebabkan arat jagung disebabkan oleh tiga spesies dari dua negara yaitu Puccinia sorghi !c, P.polysora nder dan Physopella 'eae (Mains)
6unmins dan 5amachar (!yn. 8ngiospora 1eae Mains). Phaopsora pachyrhi'i !yd. Menyebabkan $enyakit karat pada tanaman kedelai umumnya belum tua, dan bisa menyebakan hampanya polong. $ada serangan yang berat, daun-daunnya rontok. 8pabila tanaman yang terserang ini disentuh, sporanya akan beterbangan, kemudian akhirnya hinggap menyerang tanaman yang masih sehat. 4i samping karena sentuhan, spora tersebut bisa terbaa oleh angin.
c. $embusukan makanan $enicillum, aspergillus, dan kapang seperti mucor dan rhi1opus dapat menyebabkan pembusukan pada makanan
2.1 Siat 9iru*
8dapun sifat * sifat khusus virus menurut off, 0ome dan ournier (#2JJ) adalah/ #. Bahan genetic virus terdiri dari asam ribonukleat (598) atau asam deoksiribonukleat (498), akan tetapi bukan gabungan dari kedua jenis asam nukleat tersebut. %. !truktur virus secara relative sangat sederhana, yaitu dari pembungkus yang mengelilingi atau melindungi asam nukleat. '. Dirus mengadakan reproduksi hanya dalam sel hidup, yaitu dalam nucleus, sitoplasma atau di dalam keduanya dan tidak mengadakan kegiatan metabolisme jika berada di luar sel hidup. . Dirus tidak membelah diri dengan cara pembelahan biner. $artikel virus baru dibentuk dengan suatu proses biosintesis majemuk yang dimulai dengan pemecahan suatu partikel virus infektif menjadi lapisan protein pelindung dan komponen asam nukleat infektif. >. 8sam nukleat partikel virus yang menginfeksi sel mengambil alih kekuasaan dan pengaasan system en1im hospesnya, sehingga selaras dengan proses sintesis asam nukleat dan protein virus. J. Dirus yang menginfeksi sel mempergunakan ribosom sel hospes untuk keperluan metabolismenya. =. omponen * komponen virus dibentuk secara terpisah dan baru digabung di dalam sel hospes tidak lama setelah dibebaskan.
3. !elama proses pembebasan, beberapa partikel virus mendapat selubung luar yang mengandung lipid, protein, dan bahan * bahan lain yang sebagian berasal dari sel hospes. 2. $artikel virus lengkap disebut Dirion dan terdiri dari inti asam nukleat yang dikelilingi lapisan protein yang bersifat antigenic yang disebut kapsid dengan atau tanpa selubung di luar kapsid.
2.2 Geala penakit karena =iru* Aang Menerang Manu*ia 2.2.1 Polio
$oliomyelitis atau polio, adalah penyakit paralisis atau lumpuh yang disebabkan oleh virus. Dirus pembaa penyakit ini adalah sebuah virus yang dinamakan poliovirus ($D). Dirus ini dapat memasuki aliran darah dan mengalir ke sistem saraf pusat menyebabkan melemahnya otot dan kadang kelumpuhan. Dirus polio termasuk genus enteroviorus, famili $icornavirus. Bentuknya adalah ikosahedral tanpa sampul dengan genome 598 single stranded messenger molecule. !ingle 598 ini membentuk hampir '& persen dari virion, dan sisanya terdiri dari protein besar (D$#-) dan satu protein kecil (Dpg). $enyebab virus polio terdiri atas tiga strain, yaitu strain # (brunhildeRyang paling paralitogenik atau paling ganas), strain % (lan1igRyang paling jinak), strain ' (leon). $enyakit polio terbagi atas tiga jenis yaitu polio non-paralisis, spinal, dan bulbar. Dirus polio sangat tahan terhadap alkohol dan lisol, namun peka terhadap formaldehide dan larutan klor. !uhu yang tinggi dapat cepat mematikan virus. etapi pada keadaan beku, dapat bertahun-tahun masa hidupnya. 6ara $enularan/ polio menular melalui kontak antar manusia. Dirus masuk ke dalam tubuh melalui mulut ketika seseorang memakan makanan atau minuman yang terkontaminasi feses (fekal-oral). 8tau bisa juga melalui mulut dengan mulut (oral-oral). 6ara $encegahan/ menjaga lingkungan tetap bersih agar terhindar dari virus ini, melakukan vaksinasi polio bagi para balita. 2.2.2 erpe* Simple
Dirus herpes adalah virus 498 yang dapat menyebabkan infeksi akut pada kulit. 4itandai dengan adanya vesikel yang berkelompok di atas kulit sembab dan eritematosa pada daerah dekat mukokutan. 8da dua tipe virus yang sering menginfeksi, yaitu 0!D-ipe E (0erves !impleC Dirus ype #) dan 0!D-ipe EE (0erves !impleC Dirus ype %). 0!D-ipe # biasanya menginfeksi daerah mulut dan ajah (oral herpes), sedangkan 0!D-ipe % biasanya mengifeksi daerah genital dan sekitar anus. :bat-obatan topikal sering dipakai, seperti/ povidion iodine, idoksuridin (E4), sitosin arabinosa atau sitarabin, adenine arabinosa atau vidarabin. $elarut organik/ 8lkohol =&G, eter, timol &G, dan klorofom. :bat-obatan antivirus seperti 8cyclovir diindikasikan dalam manajemen infeksi 0!D primer dan pada pasien dengan imunosupresif. 6ara $enularan/ melalui kontak fisik dengan penderita, seperti/ hubungan seksual, berciuman (bila herpes di mulut), maupun oral seks. 6ara $encegahan/ selalu menjaga higienis (kebersihan"kesehatan) organ genetalia (atau alat kelamin pria dan anita secara teratur), setia kepada pasangannya, dengan tidak berganti-ganti pasangan, jangan lupa menggunakan kondom, bila pasangan kita sudah terinfeksi $M! ($enyakit Menular !eksual), mintalah jarum suntik baru tiap kali menerima pelayanan medis yang menggunakan jarum suntik. 2.2.' 9iru* @bola
Hbola (Dirus ongo) adalah sejenis virus dari genus Hbolavirus, familia Filoviridae, dan juga nama dari penyakit yang disebabkan oleh virus tersebut. $enyakit Hbola sangat mematikan. ingkat kematian sampai 2&G. 8sal katanya adalah dari sungai Hbola di ongo. Dirus ini mulai menular dari salah satu spesies kera di ongo kemudian mulai menyebar ke manusia, jangka aktu manusia mulai terjangkit virus ini sampai menemui ajalnya sekitar # minggu karena saking ganasnya virus ini. Dirus ini masih berada di dataran 8frika dan kabarnya juga telah sampai ke Filipina. !uatu ketika 9egeri Hropa melakukan pengimporan kera dari ongo, ketika mengetahui virus ini akhirnya seluruh kera ini dimusnahkan agar tidak menyebar kemana-mana, dan sampai saat ini belum ditemukan Daksin yang dapat menyembuhkan penyakit ini. 6ara $enularan/ melalui kotak langsung dengan cairan tubuh atau kulit. 6ara $encegahan/ menghindari bepergian ke daerah yang dilanda abah ebola atau daerah yang memiliki riayat abah ebola, menghindari kontak dengan cairan tubuh pasien"orang yang terinfeksi ebola seperti darah, feses, air liur, cairan muntahan, air kencing, bahkan keringat,
tidak berhubungan langsung (bersentuhan) dengan pasien ebola, bila terpaksa kontak langsung, harus menggunakan pelindung diri (proteksi diri) seperti kaca mata, masker, pakaian khusus, sepatu boot dan sarung tangan. 2.2. S4/S (Se=ere 4ute /e*pirator Sndrome)
asus sindrom pernapasan akut parah, atau lebih dikenal dengan !85! (!evere 8cute 5espiratory !yndrome) masih menempatkan berita utama di sebagian besar media masa dunia. $ada aalnya peneliti di 6ina mengatakan kalau penyebabnya adalah bakteri 6hlamydia. 9amun setelah itu peneliti dari 0ongkong dan beberapa peneliti dari negara lainnya menduga baha ada dua kemungkinan penyebabnya, yaitu 6oronavirus dan $aramyCovirus. !etelah melalui masa yang cukup lama, akhirnya I0: mengumumkan baha yang menjadi dalang !85! adalah 6oronavirus. 6oronavirus adalah virus yang berbentuk bulat dan berdiameter sekitar #&&-#%& nm. arena itu, pencegahan infeksi 6oronavirus akan efektif bila menggunakan masker yang berpori-pori lebih kecil dari #&& nm. Dirus ini memiliki 598 positive sebagai genomnya, dan biasanya sering disebut virus 598. Mutasi virus terjadi pada saat replikasi dan virus 598 bermutasi sekitar # juta kali lebih cepat dari pada virus 498. alau virus 498 mempunyai kecepatan mutasi #&-3 sampai #&-## nukleotida setiap kali proses replikasi, virus 598 berkecapatan #&-' sampai #&-. arena itu, tidak bisa dimungkiri baha virus penyebab !85! adalah 6oronavirus yang sudah bermutasi. !elain menginfeksi manusia, 6oronavirus juga menginfeksi binatang seperti babi, anjing, kucing, tikus, kelinci, sapi, dan ayam. $ada binatang-binatang ini, infeksi virus ini umumnya juga menyebabkan gejala gangguan pernapasan (pneumonia) seperti halnya pada manusia. Berdasarkan antigennya 6oronavirus dibagi atas tiga kelopmpok. ebih terperinci lagi, hasil analisa gen dan asam amino pembentuk protein 9, protein !, dan protein M menunjukan baha 6oronavirus !85! terpisah dari ketiga kelompok ini. 8rtinya, 6oronavirus yang menjadi penyebab !85! adalah jenis 6oronavirus yang baru yang merupakan hasil dari mutasi. 4an virus ini diberi nama virus !85!. 6ara $enularan melalui udara, seperti bersin dan batuk dari penderita !85! ke orang yang ada di dekatnya. 6ara $encegahan, menjaga kekebalan tubuh agar tetap tinggi dan kuat, yaitu dengan makan makanan bergi1i dan tidur yang cukup untuk mempertinggi sel imunitas, menjaga udara sekeliling bebas virus/ dara yang masuk ke dalam air conditioner (86)
terlebih dahulu dileatkan ke sistem yang bertemperatur tinggi ('&&o6) agar semua virus dan bakteri menjadi mati, baru dialirkan ke 86, sehingga diperoleh udara yang sesuai dengan temperatur yang diinginkan, memakai masker di dekat orang yang terkena !85!, sebisa mungkin menjauhinya. Masker yang efektif adalah masker yang berpori-pori lebih kecil dari #&& nm. 2.2.5 6lu Singapura (ole @ntero=iru* &1)
Flu !ingapura sebenarnya adalah penyakit yang di dunia kedokteran dikenal sebagai 0and, Foot, and Mouth 4isease (0FM4) atau penyakit jari, kaki, tangan, dan mulut (M). $enyakit M ini adalah penyakit infeksi yang disebabkan virus 598 yang masuk dalam keluarga $icornaviridae ($ico, !panyol K kecil ) dan 7enus Hnterovirus (non $olio). Hnterovirus merupakan penyakit tangan, kaki, dan mulut, apabila diabaikan maka bisa menjadi 5adang :tak. 7ejala serangan Hnterovirus sangat mirip gejala flu biasa sehingga sulit dideteksi seperti demam yang kadang disertai pusing dan lemas serta nyeri. 9amun, penting untuk diketahui oleh para orang tua, baha virus penyebab flu singapura secara umum ada dua macam, yakni Hnterovirus coCsackie 8#J dan Hnterovirus =#.
@ika terinfeksi virus Hnterovirus coCsackie 8#J, tidak perlu khaatir karena tidak
menyebabkan kematian dan dapat ditangani hanya dengan raat jalan. 9amun, jika pengidap terinveksi Hnterovirus =#, maka harus mendapatkan peraatan lebih intensif. !ebab, virus ini lebih berbahaya dari sebelumnya. Bahkan, jika terjadi komplikasi dapat menyebabkan penderita meninggal dunia. 6ara $enularan, melalui kontak langsung, seperti/ doplet, air liur, tinja, cairan dari vesikel atau ekskreta, melalui kontak tidak langsung/ dari barang-barang yang terkontaminasi oleh sekresi itu, melalui hean/ lalat dan kecoak. 6ara $encegahan, orangtua sebaiknya mencuci tangan dengan bersih dan benar sebelum menyentuh bayi untuk menghindari bayi dari virus, dan mengajarkan cuci tangan yang benar kepada anaknya, mencuci tangan terutama setelah membersihkan hidung, menggunakan toilet, atau mengganti popok, membersihkan bagian tangan dan kaki terutama bagian yang sering menjadi sarang kuman. 2.2.D 4?8S (47uired ?mmunodeiien Sndrome)
8E4! adalah kumpulan kelainan tubuh yang disebabkan oleh kelemahan sistem kekebalan tubuh. emahnya sistem kekebalan tubuh atau imunitas ini disebabkan oleh serangan 0ED (0uman Emmunodeficiency Dirus) terhadap sel-sel pembentuk kekebalan,
yaitu sel darah putih. Dirus 0ED pertama kali ditemukan oleh ilmuan dari 8merika !erikat, Michale !. 7ottlieb dan Frederick $. !iegel (#2=2). $ada mulanya, 0ED dapat diisolasikan dan dibiakkan di dalam sel darah putih penderita. 4i dalam sel darah putih tersebut, setelah dua sampai tiga minggu, 0ED dapat menghasilkan virus baru. 6ara $enularan, melalui hubungan seksual, dari penderita 8E4! ke pasangannya, melalui transfusi darah, dari ibu penderita 8E4! kepada anaknya yang masih dalam kandungan. 6ara $encegahan, hindari sentuhan langsung terutama dengan darah, sperma, air liur, air seni, air mata, ataupun cairan lain dari tubuh penderita 8E4!, anita yang sedang hamil diharapkan menjauhkan diri dari penderita 8E4!, karena berbahaya bagi dirinya dan bayinya, hindari pemakaian alat, pakaian, dan benda-benda lain yang digunakan oleh orang yang menderita 8E4! atau yang berisiko tinggi terhadap virus 8E4!. 2.2.& 8emam Berdara
4emam berdarah (4B) atau demam berdarah dengue (4B4) adalah penyakit demam akut yang ditemukan di daerah tropis, dengan penyebaran geografis yang mirip dengan malaria. $enyakit ini disebabkan oleh salah satu dari empat serotipe virus dari genus Flavivirus, famili Flaviviridae. !etiap serotipe cukup berbeda sehingga tidak ada proteksisilang dan abah yang disebabkan beberapa serotipe (hiperendemisitas) dapat terjadi. 4emam berdarah disebarkan kepada manusia oleh nyamuk 8edes aegypti. 6ara $enularan, melalui virus yang mendapat virus dengue seaktu digigit"menghisap darah orang yang sakit 4B4, atau melalui orang yang tidak sakit 4B4 tapi dalam darahnya terdapat virus 4engue (karena orang ini memiliki kekebalan terhadap virus 4engue.), melalui orang yang mengandung virus 4enguetapi tidak sakit, dapat pergi kemana-mana dan menularkan virus itu kepada orang lain di tempat yang ada nyamuk 8edes aegypty, virus dengue yang terhisap akan berkembangbiak dan menyebar ke seluruh tubuh nyamuk termasuk kelenjar liurnya. nyamuk tersebut menggigit"menghisap darah orang lain, virus itu akan dipindahkan bersama air liur nyamuk. 6ara $encegahan, menghapuskan atau mengurangi vektor nyamuk demam berdarah, menguras bak mandi setiap seminggu sekali, mengubur barang-barang bekas yang dapat menjadi sarang perkembangan jentik-jentik nyamuk, menutup adah yang dapat menampung air, melakukan kebiasaan baik, seperti makan makanan bergi1i, rutin olahraga, dan istirahat yang cukup, fogging atau pengasapan hanya akan mematikan nyamuk deasa, sedangkan bubuk abate akan mematikan jentik pada air.
2.2.% #ampak
$enyakit 6ampak (5ubeola, 6ampak 2 hari, measles) adalah suatu infeksi virus yang sangat menular, yang ditandai dengan demam, batuk, konjungtivitis (peradangan selaput ikat mata"konjungtiva) dan ruam kulit. $enyakit ini disebabkan karena infeksi virus campak golongan $aramyCovirus. $enularan infeksi terjadi karena menghirup percikan ludah penderita campak. $enderita bisa menularkan infeksi ini dalam aktu %- hari sebelum rimbulnya ruam kulit dan hari setelah ruam kulit ada. !ebelum vaksinasi campak digunakan secara meluas, abah campak terjadi setiap %-' tahun, terutama pada anak-anak usia prasekolah dan anak-anak !4. @ika seseorang pernah menderita campak, maka seumur hidupnya dia akan kebal terhadap penyakit ini. 6ara $enularan, melalui saluran hidung. Dirus campak yang berasal dari cairan hidung dan tenggorokan yang keluar dari penderita pada saat bersin, bantuk, dan bernapas. 6ara $encegahan, penyakit campak dapat dicegah dengan imunisasi, hindari penderita, karena campak dapat ditularkan melalui saluran pernapasan. Dirus campak yang berasal dari cairan hidung dan tenggorokan yang keluar dari penderita pada saat bersin, bantuk, dan bernapas. 2.2.10 Gondong
7ondong (Mumps, $arotitis epidemika) adalah penyakit menular, disebabkan oleh virus (MyCovirus parotitidis), berlangsung cepat (akut) yang ditandai dengan pembesaran kelenjar ludah, terutama kelenjar di baah telinga (parotis). 6ara $enularan, kontak langsung, percikan ludah (droplet), muntahan, air seni (kencing). 6ara $encegahan, pencegahan paling efektif adalah dengan imunisasi MM5 (Mumps, Morbili, 5ubela) yang diberikan melalui injeksi pada usia #> bulan. Emunisasi MM5 tidak menimbulkan panas dan efek lainnya. Emunisasi dapat juga diberikan kepada remaja dan orang deasa yang belum menderita 7ondong. Aang Menerang e!an 2.2.11 e!a*tle 8i*ea*e (#8)
9ecastle 4isease (964) juga di kenal dengan sampar ayam atau etelo yaitu penyakit yang disebabkan oleh 9ecastle 4isease Dirus dari golongan $aramyCovirus. Dirus ini biasanya berbentuk bola, meski tidak selalu (pleomorf) dengan diameter #&& * '&& nm. 7enome virus 94 ini adalah suatu rantai tunggal 598. Dirus ini menyerang alat pernapasan,
susunan jaringan syaraf, serta alat-alat reproduksi telur dan menyebar dengan cepat serta menular pada banyak spesies unggas yang bersifat akut, epidemik (meabah) dan sangat patogen. Dirus 964 dibagi dua tipe yakni tipe 8merika dan tipe 8sia. $embagian ini berdasarkan keganasannya dimana tipe 8sia lebih ganas dan biasanya terjadi pada musim hujan atau musin peralihan, dimana saat tersebut stamina ayam menurun sehingga penyakit mudah masuk. 6ara $enularan, melalui kontak langsung dari ayam sakit ke ayam lainnya, melalui kontak tidak langsung, melalui bahan, pekerja, atau alat yang tercemar virus tersebut, virus 964 yang bereplikasi di saluran pencernaan akan menyebabkan adanya feses yang tercemar oleh virus tersebut. 4alam hal ini, penularan virus 964 dapat terjadi melalui oral akhibat ingesti feses yang mengandung virus tersebut ataupun secara tidak langsung melalui pakan atau minuman yang tercemar atau per inhalasi akhibat menghirup partikel feses yang telah mengering. 6ara $encegahan, vaksinasi yang teratur sesuai dengan program yang dianjurkan yaitu/ #) mur ayam antara mur ayam antara -= hari, vaksinasi dengan vaksin aktif melalui tetes mata yaitu cukup tetes pada mata kiri atau kanan juga dilakukan vaksinasi inaktif yang disuntikan pada kulit leher dengan menggunakan !puit atau spet dengan dosis &,%-&,%> 66 pada aktu yang sama. %) mur ayam antara #3 hari - %# hari dilakukan vaksinasi (revaksinasi) dengan vaksin aktif galur lasota " 6lone melalui tetes mata atau air minum. ') !etelah vaksinasi kedua, vaksinasi selanjutnya dapat dilakukan pada umur ayam tiga bulan atau empat bulan atau setiap akan memasuki bulan peralihan, memelihara ayam dalam kandang terbatas serta menjaga kebersihan ayam, jangan memasukkan ayam luar sebelum dikarantina atau divaksin dan dipastikan tidak membaa penyakit. 2.2.12 /abie*
5abies merupakan suatu penyakit hean menular akut yang disebabkan oleh virus neurotropik dari ss 598 virus genus yssavirus famili 5habdoviridae. Dirus 5abies termasuk dalam serotipe #, serotipe % (agos bat virus), serotipe ' (Mokola rhabdovirus), dan serotype (4uvenge rhabdovirus). 5abies menyerang sistem syaraf pusat hean berdarah panas dan manusia. Bersifat 1oonosis yaitu dapat menular pada manusia leat gigitan atau cakaran. atau dapat pula leat luka yang terkena air liur hean penderita rabies 0ean yang terinfeksi dapat berubah menjadi lebih agresif" ganas dan dapat menyerang manusia.. 5abies sangat berbahaya, bila ditemukan gejala klinis dan penanganannya tidak benar biasanya diikuti kematian, baik pada hean maupun manusia.
6ara $enularan, melalui air liur yang mengandung virus rabies. 6ara $encegahan, memelihara anjing dan hean lainnya dengan baik dan benar. @ika tidak dipelihara dengan baik dapat diserahkan ke 4inas $eternakan atau para pecinta hean, mendaftarkan anjing ke antor elurahan"4esa atau $etugas 4inas $eternakan setempat, pada hean virus rabies dapat ditangkal dengan vaksinasi secara rutin #-% kali setahun tergantung vaksin yang digunakan, ke 4inas $eternakan, $os esehatan 0ean atau 4okter 0ean $raktek, semua anjing"kucing yang potensial terkena, divaksin setelah umur #% minggu, lau #% bulan setelahnya, dilanjutkan dengan tiap ' tahun dengan vaksin untuk ' tahun, untuk kucing harus vaksin inaktif, penangkapan"eliminasi anjing, kucing, dan hean lain yang berkeliaran di tempat umum dan dianggap membahayakan manusia, pengamanan dan pelaporan terhadap 2.2.1' Papillomato*i* (Kutil pada Sapi)
$enyakit kutil (Iarts) atau papillomatosis pada sapi disebabkan oleh virus yang dikenal dengan Bovine $apillomavirus (B$D). Bovine $apilloma Dirus (B$D) dikenal ada J strain yang masing-masing menyebabkan lesi pada bagian tubuh yang berbeda. B$D# biasanya menyebabkan lesi pada daerah hidung, putting dan gland penis. B$D% menyebabkan lesi pada kepala, leher. B$D' pada kepala dan daerah intradigital. B$D pada saluran pencernaan dan vesika urinaria. B$D> dan B$DJ menyebabkan lesi pada putting. 6ara $enularan, kontak langsung, gigitan lalat (serangga), menular dari puting ke puting atau dari sapi ke sapi meleati tangan pemerah atau melalui mesin perah. 6ara $encegahan, hindari pemerahan yang mengakibatkan trauma pada puting yang sakit juga bisa mengendalikan penyebaran penyakit ini, menjaga kebersihan selama proses pemerahan, pemerah yang menggunakan sarung tangan dan desinfektan celup putting yang baik dari golongan 6hlorheCidine bisa digunakan untuk mengendalikan penyebaran penyakit ini. Aang Menerang :umbuan 2.2.1 #9P8 (#itru* 9ein Ploem 8egeneration)
4isebut juga ;greening< kini namanya secara internasional telah dibakukan menjadi ;0uang ung Bin< atau kira-kira berarti penyakit yang menyebabkan daun berarna kuning. $enyakit ini disebabkan oleh suatu bakteri perusak jaringan phloem yang tidak dapat dikulturkan disebut iberobacter asiaticum dan berbeda dengan yang berkembang di benua 8frika yaitu iberobacter africanum.
6ara $enularan, penularan penyakit 6D$4 dilakukan oleh serangga vektor 4iaphorina citri dari satu tanaman ke tanaman lain setelah melalui/ #) periode makan akuisisi yaitu aktu yang diperlukan vektor untuk makan pada tanaman sakit sampai mendapatkan patogen, %) periode makan inokulasi yaitu aktu yang diperlukan vektor untuk makan pada tanaman sehat sampai dapat menularkan patogen dan, ') periode retensi yaitu selang aktu vektor masih dapat menularkan patogen. !elanjutnya ditambahkan ketepatan vektor menusukkan stiletnya pada bagian tanaman sakit dan proporsi vektor yang infektif mempengaruhi laju penularan penyakit 6D$4. 6ara $encegahan, melarang peredaran bibit yang tidak jelas asal usulnya, melarang memasukkan bibit jeruk dari daerah serangan endemis ke daerah lain, membersihkan dan sanitasi kebun terhadap inang lain dan membongkar tanaman sakit serta memusnahkannya, menggunakan insektisida untuk mengendalikan vektornya. 2.2.15 Mo*aik pada :embakau
Dirus mosaik tembakau (obacco mosaic virus, MD) adalah virus yang menyebabkan penyakit pada tembakau dan tumbuhan anggota suku terung-terungan (!olanaceae) lain. 7ejala yang ditimbulkan adalah bercak-bercak kuning pada daun yang menyebar, seperti mosaik. MD adalah virus pertama yang ditemukan orang. 8dolf Meyer (#33') menunjukkan pertama kali baha gejala mosaik ini dapat menular, seperti penyakit bakteri. eberadaan adanya substansi non-bakteri pertama kali ditunjukkan oleh 4mitri Evanovski, biologian 5usia, pada tahun #32%. 4aun sehat yang diolesi ekstrak daun tembakau yang menunjukkan gejala mosaik dapat tertular. etika ekstrak itu disaring dengan saringan keramik -- yang sangat halus sehingga bakteri pun tidak dapat menembus -- dan dioleskan pada daun sehat, daun itu pun tetap tertular. Evanovski berpendapat ada substansi super kecil yang bertanggung jaab atas gejala tersebut. Martinus Beijerinckmengonfirmasi hal ini. Esolasi pertama kali dilakukan oleh Iendell M. !tanley (#2'>) dari Enstitut 5ockefeller 8!. 6ara $enularan, melalui tangan pekerja yang telah terkontaminasi oleh cairan tembakau yang telah kena penyakit Mosaik. 6ara $encegahan, tidak merokok sambil menangani tanaman, karena cerutu, rokok, dan tembakau pipa bisa terinfeksi virus Mosaik tembakau, melakukan sanitasi, memotong tanaman yang terinfeksi agar tidak menyebar, mensterilkan alat dan bahan yang digunakan untuk memotong. 2.2.1D Penakit :ungro
ungro disebabkan oleh dua jenis virus yang berbeda yaitu virus bentuk batang 5ice ungro Bacilliform Dirus (5BD) dan virus bentuk bulat 5ice ungro !pherical Dirus
(5!D). edua jenis virus tersebut tidak memiliki kekerabatan serologi dan dapat menginfeksi tanaman secara bersama-sama. 6ara $enularan, ditularkan melalui ereng hijau. 9ephotettiC virescens merupakan ereng hijau yang paling efisien sehingga perlu diaspadai keberadaannya. 6ara $encegahan, menanam varietas tahan, artinya mampu mempertahankan diri dari infeksi virus dan atau penularan virus oleh ereng hijau, memusnahkan tanaman yang sudah terserang agar tidak menyebar luas, menggunakan insektisida sistemik butiran (carbofuran), tidak membuat persemaian di sekitar lampu untuk menghindari berkumpulnya ereng hijau di persemaian. 2.' 8aur idup 9iru*
Dirus tidak memiliki en1im-en1im metabolisme dan pelaratan untuk membuat protein, misalnya ribosom. Dirus merupakan parasit intraselular obligat, dengan kata lain hanya bisa bereproduksi dalam sel inang. Dirus berpindah dari satu sel inang ke sel inang lainnya (6ampbell, %&&3). Menurut 6arter (%&&=) virus dapat bereproduksi melalui % cara/ a. 8aur idup litik (liti le) $ada daur ini, sel bakteri
hancur
(lisis)
sehingga
disebut
daur
litik.
$erkembangbiakannya dimulai dengan menempelnya virus pada bakteri. Hn1im virus melarutkan dinding sel bakteri, sehingga terbentuk lubang, dan melalui lubang tersebut, virus memasukkan 498-nya ke dalam bakteri. emudian 498 virus mengambil alih tugas 498 bakteri dengan menghancurkan 498 bakteri tersbut. !etelah itu di dalam tubuh bakteri disintesis 498, protein pembungkus, dan bagian-bagian tubuh virus lainnya (satu sel bakteri cukup untuk membentuk '&& virus baru). !etelah virus terbentuk, dinding sel bakteri hancur (lisis) virus yang baru terbentuk keluar dan menginfeksi bakteri lain (9urhayati, %&#&). 1. 6a*e 4d*orb*i (a*e penempelan) 8dsorpsi (penempelan) dari partikel virus (virion) pada sel inang yang !esuai, 4itandai dengan melekatnya ekor virus pada reseptor spesifikpada permukan luar sel bakteri. !etelah menempel virus mengeluarkan en1im lisoen1im (en1im penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri untuk memasukkan asam inti virus. 2. 6a*e ?nek*i (Penetra*i)
$enetrasi dari virion atau asam nukelat virus ke dalam sel inang. !etelah terbentuk lubang pada sel bakter, seludang ekor berkontraksi dan virus memasukkan asam inti
(498) ke dalam tubuh sel bakteri. @adi kapsid virus tetap berada di luar sel bakteri dan berfungsi lagi. '. 6a*e Sinte*i* (pembentukan)
498 virus akan mempengaruhi 498 bakteri untuk mereplikasi bagian-bagian virus, mensisntesis protein-protein fag dan salinan genom oleh en1im inang sehingga terbentuklah bagian-bagian virus berupa kepala, ekor, dan serat serat ekor yang terpisah pisah. . 6a*e 4*emblin (perakitan)
Bagian-bagian virus yang telah terbentuk (kepala, ekor, dan serat serat ekormerakit diri menjadi virus sempurna. 7enom virus dikemas di dalam kapsid saat kepala terbentuk. @umlah virus yang terbentuk sekitar #&&-%&& buah dalam satu daur litik. 5. 6a*e itik (pemeaan *el inang)
etika perakitan selesai, maka virus akan menghancurkan dinding sel bakteri dengan en1im lisoen1im, sehingga memungkinkan cairan masuk, sel menggembung dan akhirnya pecah kemudian virus akan mencari inang baru. Fag yang bereproduksi hanya melalui siklus lisis disebut fag virulen. !edangkan fag yang mampu menggunakan kedua metode reproduksi dalam bakteri disebut fag temperat.
b. 8aur li*ogenik (li*ogeni le) $ada daur ini, hanya terjadi penempelan 498 virus pada 498 bakteri. 498 virus yang
menempel pada 498 bakteri disebut profage. 4aur lisogenik terjadi apabila bakteri bakteri mempunyai daya tahan (imun) sehingga virus tidak menjadi virulen. 498 virus dimasukkan kedalam sel bakteri tetapi tidak terjadi pembentukan bagian-bagian tubuh
virus. @ika bakteri berkembang biak (membelah diri), maka profage juga ikut membelah sehingga pada tiap bakteri hasil pembelahan, masing-masing mengandung profage. 8pabila imunitas bakteri hilang, profage akan menjadi virulen dan bakteri akan hancur (lisis) karena terbentuknya virus baru (profage). 4engan demikian, daur lisogenik dapat berubah menjadi daur lisis apabila keadaan lingkungan berubah dan daya tahan (imun) bakteri berkurang (9urhayati, %&#&) $ada daur ini, hanya terjadi penempelan 498 virus pada 498 bakteri. 498 virus yang menempel pada 498 bakteri disebut profage. 4aur lisogenik terjadi apabila bakteri bakteri mempunyai daya tahan (imun) sehingga virus tidak menjadi virulen. 498 virus dimasukkan kedalam sel bakteri tetapi tidak terjadi pembentukan bagian-bagian tubuh virus. @ika bakteri berkembang biak (membelah diri), maka profage juga ikut membelah sehingga pada tiap bakteri hasil pembelahan, masing-masing mengandung profage. 8pabila imunitas bakteri hilang, profage akan menjadi virulen dan bakteri akan hancur (lisis) karena terbentuknya virus baru (profage). 4engan demikian, daur lisogenik dapat berubah menjadi daur lisis apabila keadaan lingkungan berubah dan daya tahan (imun) bakteri berkurang (9urhayati, %&#&) 1. 6a*e Penggabungan 4alam menyisip ke 498 bakteri, 498 virus harus memutus 498 bakteri kemudian 498 virus menyisip di antara benang 498 bakteri yang terputus tersebut. 4engan kata lain, di dalam 498 bakteri terkandung materi genetik virus. 498 virus yang berintegrasi ke dalam kromosom bakteri akan menjadi profag. 2. 6a*e Pembelaan
!etelah menyisip 498 kemudian 498 bakteri mereplikasi untuk melakukan pembelahan secara normal, menyalin profag dan meariskan ke sel-sel anakan.pembelahan sel berkali-kali menghasilkan populasi bakteri yang besar, yang terinfeksi oleh profag.
erbedaan *aur 'idup +ik dan *aur 'idup +isogenik
o
Pembeda
8aur litik
#
8rti
!iklus
8aur li*ogenik
replikasi !iklus replikasi virus dimana
virus, dimana sel sel inang tidak mengalami lisis inang
akan pada akhir siklus karena sel
mengalami
fase inang
lisis %
ondisi
bersifat
virulen
(ketahanan)
aal 9on-Dirulen
Dirulen
inang '
@umlah tahapan
> tahapan
elanjutan
erhenti,
siklus
sel
% tahapan karena 4apat inang siklus
mengalami
di litik
lanjutkan
dengan
jika virulensi
bakteri menghilang
rusak"lisis (mati) >
ondisi
akhir Mengalami
inang
(mati)
lisis Masih
melanjutan
biasa dan bahkan masih bisa membelah
J
6ontoh virus
Fag
2. Peru*akan Sel >le Sel 9iru*
aktivitas
Fag Y
$atogenesis adalah suatu proses dimana infeksi virus dapat berkembang menjadi penyakit infeksi. Mekanisme patogenesis termasuk yang pertama adalah cara masuk virus ke dalam tubuh, kedua mengenai replikasi pada lokasi infeksi, ketiga penyebaran virus dan multiplikasinya pada organ target dimana penyakit infeksi tersebut terladi, dan keempat diseminasi virus secara sistemik ke organ-organ lain di seluruh tubuh. Beberapa faktor yang mempengaruhi mekanisme patogenesis adalah kemampuan virus untuk masuk ke dalam jaringan, kerentanan sel terhadap multiplikasi virus dan ketahanan virus terhadap sistem kekebalan hospes. ahap-tahap penyebaran virus dlam tubuh penderita terdiri dari / #. Dirus masuk melalui pintu masuk virus ke dalam tubuh Dirus dapat menginfeksi tubuh melalui beberapa cara yaitu melalui udara, makanan, gigitan binatang dan bahan terkontaminasi lainnya. $intu masuk virus ke dalam tubuh dapat melalui kulit, saluran pernapasan, saluran pencernaan, saluran darah, saluran urogenital dan plasenta. $ada tahap infeksi lokal ini kemungkinan gejala infeksi sudah mulai terlihat, baik gejala subklinik maupun infeksi ringan tergantung pada konsentrasi virus, infektifitas dan virulensi virus. %. 5eplikasi lokal dan penyebaran lokal !etelah virus masuk ke dalam sel, virus akan bereplikasi pada sel yang terinfeksi, kemudian dapat menginfeksi sel-sel yang berada disekitarnya baik secara ekstraselular maupun secara intraselular. $enyebaran secara ekstraselular adalah virus keluar dari sel yang terinfeksi melalui cairan ekstraselular atau cairan limfa dan sel limfosit atau makrofag, yang kemudian menginfeksi sel yang ada di sekitarnya. !edangkan penyebaran secara intraselular terjadi melalui proses fusi dari beberapa sel yang terinfeksi di sekitarnya. '. Multiplikasi virus pada organ sasaran Multiplikasi virus dapat terus berlangsung sehingga menyebabkan infeksi lokal. Enfeksi virus sendiri dibagi menjadi infeksi litik dan infeksi laten. a.
Enfeksi itik virus
$ada infeksi litik, virus dapat membunuh sel hospesnya dengan cara melisis, memecah sel hospes ataupun merusak jaringan sel hospesnya. etika hal itu terjadi, maka partikel-partikel
