Tugas Akhir Mikrobiologi Umum

Tugas Akhir

Mikrobiologi Umum

Viona Pramita Sari

         07113009

Jurusan Tanah

Fakultas Pertanian

Universitas Andalas

PADANG

2009

PENDAHULUAN

Sesuai namanya, bidang ilmu mikrobiologi (mikros = kecil/sangat kecil; bios = hidup/kehidupan) mempelajari tentang bentuk, kehidupan, sifat, dan penyebaran organisma yang termasuk golongan mikroba(jasad renik). Dunia mikroba adalah dunia organisma yang sangat kecil, sehingga tidak dapat kita lihat dengan mata telanjang. Walupun sudah agak lama dikenal, namun dunia mikroba baru mulai terbuka secara luas sejak manusia menemukan sebuah alat yang disebut mikroskop, hasil temuan Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723). Mikroskop tersebut sangat sederhana, hanya memiliki satu lensa, dan mencapai pembesaran kurang dari 200 kali. Tetapi dengan mikroskop sederhana tersebut misteri tentang bentuk mikroba yang sebelumnya masih merupakan rahasia besar mulai terungkap.         Ketika Louis Pasteur (1822-1895) menemukan prinsip-prinsip fermentasi, yaitu satu di antara temuan-temuan dasar mengenai mikroba, rahasia seputar mikroba pun menjadi lebih jelas, dan keilmuan mikrobiologi mulai menemukan titik terang perkembangannya.
Seorang dokter dari Jerman yang bernama Robert Koch (1843-1910) memperluas lagi perkembangan tersebut dengan menemukan kaitan mikroorganisma-mikroorganisma tertentu dengan penyakit. Postulat (batasan) yang disusunnya pada saat itu masih tetap berlaku sampai saat ini, dan dikenal dengan nama Postulat Koch.
Pada zaman modern, bidang mikrobiologi telah berkembang secara sangat luas, sehingga menyentuh bidang-bidang pengetahuan lain yang sejalan, di antaranya adalah:
 - Bidang kesehatan, termasuk di dalamnya kebersihan, sanitasi, dan pengolahan limbah.
 - Bidang pertanian, termasuk di dalamnya peternakan, perikanan, kehutanan, dan pasca-panen.
 - Bidang industri termasuk di dalamnya industri kimia, industri obat-obatan, industri kertas, industri tekstil, dsb.
 - Bidang makanan, termasuk di dalamnya yang berhubungan dengan pengolahan/pembuatan, quality control, serta pengawetan.Bidang pelestarian dan pengolahan lingkungan hidup.
Seiring dengan meluasnya penyebaran mikrobiologi di bidang-bidang yang bersentuhan langsung dengan kehidupan manusia sehari-hari, maka kebutuhan akan buku-buku yang membahas dasar-dasar mikrobilogi pun semakin meningkat.

TINJAUAN PUSTAKA

A.     Yang Mempengaruhi Mikro Organisme

Kondisi yang mendukung pertumbuhan dari sebagian besar mikro-organisme dapat diingat dengan istilah MKTWOK. Setiap kondisi pertumbuhan ini akan dijelaskan lebih detail dalam beberapa paragraf berikut.

MAKANAN

• Mikro-organisme penyakit akibat makanan membutuhkan nutrisi, khususnya protein dan karbohidrat untuk tumbuh. Protein ini biasanya dapat ditemukan dalam makanan yang rawan tercemar seperti, daging, unggas, produk susu dan telur.

KEASAMAN (KADAR ASAM)

• Mikro-organisme penyakit akibat makanan biasanya tidak tumbuh dalam alkali (mengandung garam) atau makanan dengan kadar asam yang tinggi seperti kue kering atau jeruk. Bakteri patogen tumbuh dengan cepat dalam makanan yang memiliki kadar asam yang rendah atau netral (kira-kira pH 4.6 s/d 7.5), dimana adalah sebagian besar makanan yang kita makan.

TEMPERATUR

• Mikro-organisme penyakit akibat makanan tumbuh dengan baik pada temperatur antara 41° F sampai dengan 135° F (5°C s/d 57°C). Juga disebut zona suhu berbahaya.
• Menempatkan mikro-organisme dalam temperatur diluar zona suhu berbahaya belum tentu membunuh mereka. Temperatur dalam lemari pendingin misalnya, hanya akan memperlambat pertumbuhan mereka. Bahkan beberapa bakteri mampu tumbuh dalam temperatur lemari pendingin. Makanan harus ditangani dengan hati-hati ketika hendak dicairkan, dimasak, didinginkan dan dipanaskan karena dalam melakukan tindakan ini akan melewati suhu zona berbahaya tersebut.

WAKTU

• Mikro-organisme penyakit akibat makanan membutuhkan waktu yang cukup untuk berkembang biak. Bakteri hanya memerlukan waktu dua puluh menit untuk menggandakan diri.
• Apabila makanan yang rawan tercemar berada pada suhu zona berbahaya selama empat jam atau lebih, patogen mikro-organisme dapat tumbuh ke tingkat yang cukup tinggi untuk menyebabkan seseorang sakit.

OKSIGEN

• Beberapa patogen membutuhkan oksigen untuk tumbuh dan sebagian tumbuh tanpa oksigen. Patogen yang tumbuh tanpa oksigen dapat muncul dalam nasi yang telah dimasak, bawang yang tidak disimpan, campuran minyak, dan kentang matang yang dibungkus plastik kedap udara yang telah kadaluwarsa.

KELEMBABAN

• Karena sebagian besar mikro-organisme membutuhkan air untuk tumbuh, mereka akan tumbuh pesat dalam makanan yang lembab (basah)
• Tingkat kelembaban yang terdapat pada makanan terhadap pertumbuhan mikro-organisme dinamakan kadar air (a). Hal ini diukur dengan skala dari 0 sampai 1.0, dimana air memiliki kadar air 1.0.
• Makanan yang rawan tercemar biasanya memiliki kadar air 0.85 atau

B. Mikro Organisme Berbahaya

·         Terdapat empat jenis mikro-organisme yang dapat mencemari makanan dan menyebabkan penyakit akibat makanan yaitu bakteri, virus, parasit dan jamur.

·         Mikro-organisme ini dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu mikro-organisme penyebab pembusukan dan patogen. Jamur adalah mikro-organisme penyebab pembusukan. Pada kemunculannya akan menimbulkan bau dan rasa yang tidak sedap dan biasanya tidak menyebabkan penyakit. Patogen seperti Salmonella spp. dan virus hepatitis A menyebabkan penyakit ketika terjangkit. Tidak seperti mikro-organisme penyebab pembusukan, patogen tidak terlihat, berbau dan berasa dalam makanan.

Dari semua mikro-organisme, bakteri menjadi perhatian terbesar bagi manajer. Mempelajari bakteri dan memahami lingkungan tempat mereka berkembang biak adalah langkah pertama untuk mengontrol mereka.

Karakter Umum Bakteri yang Menyebabkan Penyakit Akibat Makanan

Bakteri yang menyebabkan penyakit akibat makanan mempunyai karakter umum sebagai berikut:

• Mereka adalah organisme bersel satu
• Mereka dapat terbawa oleh bermacam sebab: makanan, air, kotoran, manusia atau serangga
• Dalam kondisi yang mendukung, mereka dapat berkembang biak dengan amat cepat
• Beberapa dapat hidup dalam kondisi beku
• Beberapa dapat membentuk spora, yang dapat melindungi mereka dari kondisi yang tidak mendukung
• Beberapa menyebabkan pembusukan dan beberapa menyebabkan penyakit
• Beberapa menyebabkan penyakit dengan memproduksi racun ketika mereka membelah diri, mati, dan hancur. Racun ini biasanya tidak musnah saat dimasak.

Masa Pertumbuhan dan Pembentukan Spora

Walaupun bakteri dapat bertahan dalam temperatur dingin bahkan membeku, mereka dapat dimusnahkan pada temperatur yang tinggi. Beberapa jenis bakteri memiliki kemampuan untuk berubah bentuk yang dinamakan spora. Dinding spora yang tebal melindungi bakteri dari kondisi yang tidak mendukung seperti temperatur tinggi maupun rendah, tingkat kelembaban yang rendah dan kadar asam yang tinggi.Karena spora tidak dapat berkembang biak, ia mampu berubah kembali menjadi organisme ketika kondisi kembali mendukung untuk berkembang biak. Sebagai contoh, bakteri dalam makanan akan membentuk spora ketika terkena temperatur yang membeku, sehingga bakteri dapat bertahan hidup. Dan ketika makanan mulai mencair dan kondisi membaik, spora akan kembali berubah menjadi sel yang tumbuh dan mulai berkembang biak dalam makanan. Karena spora sangat sulit untuk dimusnahkan, amatlah penting untuk memasak, mendinginkan dan memanaskan makanan dengan benar.

C.Pembiakan dan Pertumbuhan Mikroorganisme

                      Pada bahasan berikut ini dititikberatkan pada metode/prosedur untuk menumbuhkan (membiakan) mikroorganisme di laboratorium. Terdapat beberapa mikroorganisme memerlukan keadaan yang sangat khusus, misalnya tidak ada O2 sama sekali (kondisi an aerob), sedikit O2 (microaerofilik), mutlak ada O2 (aerob), ada/tidak ada O2 (fakultatif). Selain itu, biasanya mikroorganisme di alam masih terdapat dalam bentuk campuran, dengan kata lain terdiri dari beberapa jenis mikroorganisme atau belum murni. Oleh karena itu, di dalam penelaahan terhadap suatu mikroorganisme, selain ditumbuhkan juga perlu dilakukan isolasi. Berikut ini akan dibahas tentang beberapa teknik isolasi mikroba dan pertumbuhan/pembiakannya.

A. Isolasi Mikroba

Beratus-ratus spesies mikroba dapat menghuni berbagai macam bagian tubuh kita, misal: mulut, saluran pencernaan, kulit, dll. Sekali bersin dapat menyebarkan beribu-ribu mikroorganisme. Satu gram kotoran manusia/hewan dapat mengandung jutaan bakteri. Udara, air, tanah, juga dihuni oleh sekumpulan mikroorganisme.

Populasi mikroorganisme tersebut pada umumnya terdapat dalam populasi campuran. Amat jarang mikroorganisme tersebut dijumpai sebagai satu spesies tunggal. Di sisi lain, untuk mencirikan dan mengidentifikasikan suatu spesies mikroorganisme tertentu, yang pertama harus dilakukan adalah memisahkannya dari organisme lain, hingga diperoleh biakan murni. Biakan murni adalah biakan yang sel-selnya berasal dari pembelahan satu sel tunggal.

Proses pemisahan/pemurnian dari mikroorganisme lain perlu dilakukan karena semua pekerjaan mikrobiologis, misalnya telaah dan identifikasi mikroorganisme, memerlukan suatu populasi yang hanya terdiri dari satu macam mikroorganisme saja. Teknik tersebut dikenal dengan Isolasai Mikroba. Terdapat berbagai cara mengisolasi mikroba, yaitu: 1) isolasi pada agar cawan, 2) isolasi pada medium cair, dan 3) Isolasi sel tunggal

1) Isolasi pada agar cawan

Prinsip pada metode isolasi pada agar cawan adalah mengencerkan mikroorganisme sehingga diperoleh individu spesies yang dapat dipisahkan dari organisme lainnya. Setiap koloni yang terpisah yang tampak pada cawan tersebut setelah inkubasi berasal dari satu sel tunggal. Terdapat beberapa cara dalam metode isolasi pada agar cawan, yaitu: Metode gores kuadran, dan metode agar cawan tuang
Metode gores kuadran. Bila metode ini dilakukan dengan baik akan menghasilkan terisolasinya mikroorganisme, dimana setiap koloni berasal dari satu sel.Metode agar tuang. Berbeda dengan metode gores kuadran, cawan tuang menggunakan medium agar yang dicairkan dan didinginkan (50oC), yang kemudian dicawankan. Pengenceran tetap perlu dilakukan sehingga pada cawan yang terakhir mengandung koloni-koloni yang terpisah di atas permukaan/di dalam cawan.

2) Isolasi pada medium cair

Metode isolasi pada medium cair dilakukan bila mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada agar cawan (medium padat), tetapi hanya dapat tumbuh pada kultur cair. Metode ini juga perlu dilakukan pengenceran dengan beberapa serial pengenceran. Semakin tinggi pengenceran peluang untuk mendapatkan satu sel semakin besar.

3) Isolasi sel tunggal

Metode isolasi sel tunggal dilakukan untuk mengisolasi sel mikroorganisme berukuran besar yang tidak dapat diisolasi dengan metode agar cawan/medium cair. Sel mikroorganisme dilihat dengan menggunakan perbesaran sekitar 100 kali. Kemudian sel tersebut dipisahkan dengan menggunakan pipet kapiler yang sangat halus ataupun micromanipulator, yang dilakukan secara aseptis.

B. Isolasi Mikroba

Setelah diperoleh biakan murni (koloni yang berasal dari sel tunggal), mikroorganisme tersebut siap dilakukan telaah dan identifikasi, dan kemudian ditumbuhkan sesuai tujuan.Pertumbuhan pada mikroorganisme diartikan sebagai penambahan jumlah atau total massa sel yang melebihi inokulum asalnya. Telah dijelaskan pada bahasan sebelumnya, bahwa sistem reproduksi bakteri adalah dengan cara pembelahan biner melintang, satu sel membelah diri menjadi 2 sel anakan yang identik dan terpisah. Selang waktu yang dibutuhkan bagi sel untuk membelah diri menjadi dua kali lipat disebut sebagai waktu generasi. Waktu generasi pada setiap bakteri tidak sama, ada yang hanya memerlukan 20 menit bahkan ada yang memerlukan sampai berjam-jam atau berhari-hari.Bila bakteri diinokulasikan ke dalam medium baru, pembiakan tidak segera terjadi tetapi ada periode penyesuaian pada lingkungan yang dikenal dengan pertumbuhan. Kemudian akan memperbanyak diri (replikasi) dengan laju yang konstan, sehingga akan diperoleh kurva pertumbuhan. Pada kurva pertumbuhan dikenal beberapa fase pertumbuhan, yaitu:

1) fase lamban/lag phase/fase adaptasi
2) fase cepat/fase log/eksponensial
3) fase statis
4) fase kematian

Fase lamban

Fase lamban merupakan periode awal dan merupakan fase penyesuaian diri (adaptasi), sehingga tidak ada pertambahan jumlah sel bahkan kadang-kadang jumlah sel menurun.

Fase cepat

Fase cepat merupakan periode pembiakan yang cepat. Pada periode ini dapat teramati ciri-ciri sel yang aktif. Waktu generasi pada setiap bakteri dapat ditentukan pada fase cepat ini. Pada fase tersebut dapat terlihat beberapa sel mulai membelah, yang lainnya setengah membelah, dan yang lainnya lagi selesai membelah.

Fase statis

Pada fase statis pembiakan mulai berkurang dan beberapa sel mati. Apabila laju pembiakan sama dengan laju kematian, maka secara keseluruhan jumlah sel tetap konstan. Hal ini dapat disebabkan karena berkurangnya nutrien ataupun terbentuknya produk metabolisme yang cenderung menumpuk mungkin menjadi racun bagi bakteri yang bersangkutan.

Fase kematian

Fase kematian merupakan fase dimana proses pembiakan telah berhenti. Sel-selnya sudah mati, yang kemudian akan diikuti dengan proses lisis. Apabila laju kematian melampaui laju pembiakan, maka jumlah selsebenarnyamenurun.

PERANAN MIKROORGANISME DALAM KEHIDUPAN

Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu yang diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada.
Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tembat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan.Sekilas, makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena kerugian yang ditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan. Misalnya dalam bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Walaupun di bidang lain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang menguntungkan jauh lebih menonjol. Menurut Schlegel ( 1994) beberapa bukti mengenai peranan mikrobiologi dapat dikemukakan sebagai berikut:

Proses klasik menggunakan mikroorganisme

Di Jepang dan Indonesia sudah sejak zaman dahulu kacang kedelai diolah dengan menggunakan bantuan fungi, ragi, dan bakteri asam laktat. Bahkan sudah sejak zaman perang dunia pertama fermentasi terarah dengan ragi digunakan untuk membuat gliserin. Asam laktat dan asam sitrat dalam jumlah besar yang diperlukan oleh industri makanan, masing-masing dibuat dengan pertolongan bakteri asam laktat dan cendawan Aspergillus niger.

Produk Antibiotika

Penemuan antibiotik telah menghantarkan pada terapi obat dan industri obat ke era baru. Karena adanya penemuan penisilin dan produk-produk lain sekresi fungi, aktinomiset, dan bakteri lain, maka kini telah tersedia obat-obat yang manjur untuk memerangi penyakit infeksi bakteri.

Proses menggunakan mikroba

Fermentasi klasik telah diganti dengan cara baru untuk produksi dan konversi menggunakan mikroba. Senyawa karotenoid dan steroid diperoleh dari fungi. Sejak ditemukan bahwa Corynebacterium glutamicum memproduksi glutamat dengan rendemen tinggi dari gula dan garam amonium, maka telah diisolasi berbagai mutan dan dikembangkan proses baru yang memungkinkan pembuatan banyak jenis asam amino, nukleotida, dan senyawabiokimia lain dalam jumlah besar. Mikroorganisme juga diikutsertakan oleh para ahli kimia pada katalisis sebagian proses dalam rangkaian sintesis yang panjang; biokonversi oleh mikroba lebih spesifik dengan rendemen lebih tinggi, mengungguli koversi secara kimia; amilase untuk hidrolisis pati, proteinase pada pengolahan kulit, pektinase untuk penjernihan sari buah dan enzim-enzim lain yang digunakan di industri diperoleh dari biakan mikroorganisme.

Posisi monopoli dari mikroorganisme

Beberapa bahan dasar yang terutama tersedia dalam jumlah besar, seperti minyak bumi, gas bumi, dan selulosa hanya dapat diolah oleh mikroorganisme dan dapat mengubahnya kembali menjadi bahan sel (biomassa) atau produk antara yang disekresi oleh sel.

Teknik genetika modern

Kejelasan mengenai mekanisme pemindahan gen pada bakteri dan peran dari unsur-unsur ekstrakromosom, telah membuka kemungkinan untuk memindahkan DNA asing ke dalam bakteri. Manipulasi genetik memungkinkan untuk memasukkan sepotong kecil pembawa informasi genetik dari manusia ke dalam bakteri sehingga terjadi sintesis senyawa protein yang bersangkutan. Kegiatan ini sering dilakukan dalam hal pembuatan hormon, antigen, dan antibodi.

Berdasarkan penjelasan di atas, mikroorganisme memiliki peranan yang cukup besar dalam kehidupan, baik peranan yang merugikan maupun yang menguntungkan.

Beberapa peranan yang dimiliki oleh mikroorganisme antara lain sebagai berikut:

Peranan yang Merugikan

• Penyebab penyakit, baik pada manusia, hewan maupun tumbuhan

Misalnya Strptococcus pneumoniae penyebab pneumonia dan Corynebacterium diphtheriae penyebab dipteri.

• Penyebab kebusukan makanan (spoilage)

Adanya kebusukan pada makanan dapat disebabkan oleh beberapa jenis bakteri yang tumbuh dalam makanan tersebut. Beberapa di antara mikroorganisme dapat mengubah rasa beserta aroma dari makanan sehingga dianggap merupakan mikroorganisme pembusuk. Dalam pembusukan daging, mikroorganisme yang menghasilkan enzim proteolitik mampu merombak protein-protein. Pada proses pembusukan sayur dan buah, mikroorganisme pektinolitik mampu merombak bahan-bahan yang mengandung pektin yang terdapat pada dinding sel tumbuhan (Tarigan, 1988). Mikroorganisme seperti bakteri, khamir (yeast) dan kapang (mould) dapat menyebabkan perubahan yang tidak dikehendaki pada penampakan visual, bau, tekstur atau rasa suatu makanan. Mikroorganisme ini dikelompokkan berdasarkan tipe aktivitasnya, seperti proteolitik, lipolitik, dll. Atau berdasarkan kebutuhan hidupnya seperti termofilik, halofilik, dll.

 Penyebab keracunan makanan (food borne disease).

Kusnadi, dkk (2003) menjelaskan bahwa bakteri penghasil racun (enterotoksin atau eksotoksin) dapat mencemari badan air, misalnya spora Clostridium perfringens, C. Botulinum, Bacillus cereus, dan Vibrio parahaemolyticus. Spora dapat masuk ke dalam air melalui debu/tanah, kotoran hewan, dan makanan-limbah. Jika makanan atau minuman dan air bersih tercemari air tersebut, maka dalam keadaan yang memungkinkan, bakteri tersebut akan mengeluarkan racun sehingga makanan atau minuman mengandung racun dan bila dikonsumsi dapat menyebabkan keracunan makanan. Bahkan menurut Dwidjoseputro (2005) pada makanan yang telah dipasteurisasi pun juga dapat mengandung racun (toksin) . Makanan yang telah dipasteurisasi kemudian terus menerus disimpan di dalam kaleng pada temperatur kamar, dapat mengandung racun yang berasal dari Clostridium botulinum. Spora-spora dari bakteri ini tidak mati dalam proses pasteurisasi. Dalam keadaan tertutup (anaerob) dan suhu yang menguntungkan, maka spora-spora tersebut dapat tumbuh menjadi bakteri serta menghasilkan toksin. Racun yang dihasilkan tidak mengganggu alat pencernaan, melainkan mengganggu urat saraf tepi.

• Menimbulkan pencemaran

Materi fekal yang masuk ke dalam badan air, selain membawa bakteri patogen juga akan membawa bakteri pencemar yang merupakan flora normal saluran pencernaan manusia, misalnya E. coli. Kehadiran bakteri ini dapat digunakan sebagi indicator pencemaran air oleh materi fekal.

Peranan yang Menguntungkan

Banyak yang menduga bahwa mikroorganisme membawa dampak yang merugikan bagi kehidupan hewan, tumbuhan, dan manusia, misalnya pada bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Meskipun demikian, masih banyak manfaat yang dapat diambil dari mikroorganisme-mikroorganisme tersebut. Penggunaan mikroorganisme dapat diterapkan dalam berbagai bidang kehidupan, saperti bidang pertanian, kesehatan, dan lingkungan. Beberapa manfaat yang dapat diambil antara lain sebagai berikut:

Bidang pertanian

Dalam bidang pertanian, mikroorganisme dapat digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah melalui fiksasi N₂, siklus nutrien, dan peternakan hewan. Nitrogen bebas merupakan komponen terbesar udara. Unsur ini hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat dan pengambilan khususnya melalui akar. Pembentukan nitrat dari nitrogen ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secara bertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik.

Dalam Dwidjoseputro (2005) dijelaskan bahwa ada beberapa genera bakteri yang hidup dalam tanah (misalnya Azetobacter, Clostridium, dan Rhodospirillum) mampu untuk mengikat molekul-molekul nitrogen guna dijadikan senyawa-senyawa pembentuk tubuh mereka, misalnya protein. Jika sel-sel itu mati, maka timbullah zat-zat hasil urai seperti CO₂ dan NH₃ (gas amoniak). Sebagian dari amoniak terlepas ke udara dan sebagian lain dapat dipergunakan oleh beberapa genus bakteri (misalnya Nitrosomonas dan Nitrosococcus) untuk membentuk nitrit. Nitrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri yang lain untuk memperoleh energi daripadanya. Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitrat berlangsung di dalam lingkungan yang aerob. Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi. Pengoksidasian nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrobacter. _­ Selain itu, mikroorganisme ini juga dapat digunakan sebagai agen pembusuk alami, yang akan mendekomposisi sampah-sampah organik menjadi materi inorganik sehingga dapat mengurangi kuantitas sampah, menyuburkan tanah dan dapat menjadi sumber nutrisi bagi tumbuhan (Anonim a, 2006). Seorang peneliti dari Amerika Serikat yaitu Waksman telah menemukan mikroorganisme tanah yang menghasilkan streptomisin, yaitu bakteri Streptomyces (Dwidjoseputro, 2005).

Peran lain mikroba dalam bidang pertanian antara lain dalam teknologi kompos bioaktif dan dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman(biofertilizer). Kompos bioaktif adalah kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoslulotik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali penyakit tanaman. Teknologi kompos bioaktif ini menggunakan mikroba biodekomposer yang mampu mempercepat proses pengomposan dari beberapa bulan menjadi beberapa minggu saja. Mikroba akan tetap hidup dan aktif di dalam kompos, dan ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikkroba akan berperan untuk mengendalikan organisme.

Dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman(biofertilizer), aktivitas mikroba diperlukan untuk menjaga ketersediaan tiga unsur hara yang penting bagi tanaman antara lain, Nitrogen (N), fosfat (P), dan kalim (K). Kurang lebih 74% kandungan udara adalah N. Namun, N udara tersebut harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya terlebih dahulu agar bisa langsung dimanfaatkan oleh tanaman. Mikroba penambat N ada yang hidup bebas dan ada pula yang bersimbiosis. Mikroba penambat N simbiotik antara lain : Rhizobium sp yang hidup di dalam bintil akar tanaman kacang-kacangan ( leguminose ). Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman.

Mikroba tanah lain yang berperan dalam penyediaan unsur hara adalah mkroba pelarut unsur fosfat (P) dan kalium (K). Kandungan P yang cukup tinggi (jenuh) pada tanah pertanian kita, sedikit sekali yang dapat digunakan oleh tanaman karena terikat pada mineral liat tanah. Di sinilah peran mikroba pelarut P yang melepaskan ikatan P dari mineral liat dan menyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antara lain: Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp dan Bacillus megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalam melarutkan K.

Mikroba sebagai agen biokontrol. Mikroba yang dapat mengendalikan hama tanaman antara lain: Bacillus thurigiensis (BT), Bauveria bassiana , Paecilomyces fumosoroseus, dan Metharizium anisopliae . Mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai serangga hama. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman misalnya: Trichoderma sp yang mampu mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akar putih), dan Phytoptora sp. Beberapa biokontrol yang tersedia di pasaran antara lain: Greemi-G, Bio-Meteor, NirAma, Marfu-P dan Hamago.

Gambar 1. Endomikoriza yang berperan melarutkan P

Gambar 2. Larva serangga yang mati diserang jamur biokontrol

Gambar 3. Bakteri yang unggul dalam melarutkan fosfat

Gambar 4. Jamur yang unggul dalam melarutkan fosfat

1. Bidang makanan dan industri

Beberapa bahan makanan yang sampai saat ini dibuat dengan menggunakan mikroorganisme sebagai bahan utama prosesnya, misalnya pembuatan bir dan minuman anggur dengan menggunakan ragi, pembuatan roti dan produk air susu dengan bantuana bakteri asam laktat, dan pembuatan cuka dengan bantuan bakteri cuka.

Pengolahan kacang kedelai di beberapa negara banyak yang menggunakan bantuan fungi, ragi, dan bakteri bakteri asam laktat. Bahkan asam laktat dan asam sitrat yang dalam jumlah besar diperlukan oleh industri bahan makanan masing-masing dibuat dengan bantuan asam laktat dan Aspergillus niger (Darkuni, 2001). Beberqapa kelompok mikroorganisme dapat digunakan sebagai indikator kualitas makanan. Mikroorganisme ini merupakan kelompok bakteri yang keberadaannya di makanan di atas batasan jumlah tertentu, yang dapat menjadi indikator suatu kondisi yang terekspos yang dapat mengintroduksi organisme hazardous (berbahaya) dan menyebabkan proliferasi spesies patogen ataupun toksigen. Misalnya E. coli tipe I, coliform dan fekal streptococci digunakan sebagai indikator penanganan pangan secara tidak higinis, termasuk keberadaan patogen tertentu. Mikroorganisme indikator ini sering digunakan sebagai indaktor kualitas mikrobiologi pada pangan dan air.

Tidak semua mikroba yang ada dapat digunakan dalam industri. Menurut Kusnadi, dkk (2003) mikroorganisme industri merupakan organisme yang dipilih secara hati-hati sehingga dapat membuat satu atau banyak produk khusus. Bahkan jika mikroorganisme industri merupakan salah satu yang sudah diisolasi dengan teknik tradisional, mikroorganisme tersebut menjadi organisme yang sangat termodifikasi sebelum memasuki industri berskala besar. Sebagian besar mikroorganisme industri merupakan spesialis metabolik yang secara spesifik mampu menghasilkan metabolit tertentu dalam jumlah yang sangat besar pula. Untuk mencapai spesialisasi metabolik tinggi tersebut, strain industri diubah secara genetika melalui mutasi dan rekombinasi.

Berbagai proses industri digunakan untuk menghasilkan produk mikrobiologi dan dipisahkan menjadi beberapa kategori berdasarkan kecenderungan penggunaan produk akhir sebagai berikut:

1.      Produksi bahan kimia farmasi

Produk yang paling terkenal adalah antibiotika, obat-obatan steroid, insulin, dan interferon yang dihasilkan melalui bakteri hasil rekayasa genetika.

            2.   Produksi bahan kimia bernilai komersial

Produk yang termasuk dalam kelompok ini adalah pelarut dan enzim serta berbagai senyawa yang digunakan untuk bahan pemula (starting) untuk industri sintesis senyawa lain.

     3. Produksi makanan tambahan

Produksi massa ragi, bakteri dan alga dari media murah mengandung garam nitrogen anorganik , cepat saji, dan menyediakan sumber protein dan senyawa lain yang sering digunakan sebagai makanan tambahan untuk manusia dan hewan.

4.      Produksi minuman alkohol

Pembuatan beer dan wine dan poduksi minuman alkohol lain yang merupakan proses bioteknologi berskala besar paling tua.

5.      Produksi vaksin

Sel mikroorganisme maupun bagiannya atau produknya dihasilkan dalam jumlah besar dan digunakan untuk produksi vaksin.

6.      Produksi mikroorganisme untuk digunakan sebagai insektisida (biosida)

Pengendalian hama tanaman dengan menggunakan mikroorganisme yang berperan sebagai insektisida. Khususnya untuk spesies tertentu, misalnya Bacillus (B. Larvae, B. Popilliae, dan B. Thurungiensis). Spesies tersebut menghasilkan protein kristalin yang mematikan larva lepidoptera (ngengat, kupu-kupu, kutu loncat), misalnya ulat kubis, ngengat gipsy, dan sarang ulat.

7.      Penggunaanya dalam industri perminyakan dan pertambangan

Sejumlah prosedur mikrobiologi digunakan untuk meningkatkan perolehan kembali logam dari bijih berkadar rendah dan untuk perbaikan perolehan minyak dari sumur-sumur bor.

             Bidang kesehatan

Salah satu manfaat mikroorganisme dalam bidang kesehatan adalah dalam menghasilkan antibiotika. Bahan antibiotik dibuat dengan bantuan fungi, aktinomiset, dan bakteri lain. Antibiotik ini merupakan obat yang paling manjur untuk memerangi infeksi oleh bakteri. Beberapa mikroba menghasilkan metabolit sekunder, yang sangat bermanfaat sebagai obat untuk mengendalikan berbagai penyakit infeksi. Sejak dulu dikenal jamur Penicillium yang pertama kali ditemukan oleh Alexander fleming (1928), dapat menghasilkan antibiotika penisilin. Sekarang banyak diproduksi berbagai antibiotik dari berbagai jenis mikroba yang sangat berperan penting dalam mengobati berbagai penyakit. Selain untuk antibiotik, dalam bidang kesehatan mikrorganisme juga dapat digunakan sebagai agen pembusuk di dalam saluran pencernaan alami, yang turut membantu mencerna makanan di dalam saluran pencernaan.

1. Bidang lingkungan dan energi

Mikroorganisme ini banyak dimanfaatkan untuk bahan bakar hayati (metanol dan etanol), bioremediasi, dan pertambangan. Selain itu, mikroorganisme yang ada di lingkungan berperan dalam perputaran/siklus materi dan energi terutama dalam siklus biogeokimia dan berperan sebagai pengurai (dekomposer). Mikroorganisme tanah berfungsi merubah senyawa kimia di dalam tanah, terutama pengubahan senyawa organik yang mengandung karbon, nitrogen, sulfu, dan fosfor menjadi senyawa anorganik dan bisa menjadi nutrien bagi tumbuhan. Mikroorganisme pada lingkungan alami juga dapat digunakan sebagai indikator baik buruknya kualitas lingkungan, baik perairan ataupun terestrial.

1. Bidang bioteknologi

Kemajuan bioteknologi, tak terlepas dari peran mikroba.Karena materi genetika mikroba sederhana, sehingga mudah dimanipulasi untuk disisipkan ke gen yang lain. Disamping itu karena materi genetik mikroba dapat berperan sebagai vektor (plasmid) yang dapat memindahkan suatu gen dari kromosom oganisme ke gen organisme lainnya (Anonim b, 2007). Misalnya terapi gen pada penderita gangguan liver. Terapi ini dapat dilakukan secara ex-vivo maupun in-vivo.

Dalam terapi gen ex vivo, sel hati (misalnya) dari pasien yang hatinya telah mengalami kerusakan dipindahkan melalui pembedahan dan perawatan. Kemudian melalui terapi gen akan menyalurkannya dengan menggunakan vektor. Sel-sel hati yang dirubah secara genetik kemudian akan ditransplantasikan kembali dalam tubuh pasien tanpa khawatir akan kegagalan dari proses pencangkokan jaringan tersebut karena sel-sel ini pada awalnya berasal dari pasien.

Strategi terapi gen in vivo meliputi pemasukan gen ke dalam jaringan dan organ di dalam tubuh tanpa diikuti oleh pemindahan sel-sel tubuh. Tantangan utama dalam terapi gen in vivo adalah pengiriman gen hanya terjadi pada jaringan yang diharapkan dan tidak terdapat pada jaringan yang lain. Pada terapi ini, virus digunakan sebagai vektor untuk pengiriman gen (Thieman, 2004).

Beberapa hasil perkembangan bioteknologi lain yang penting dan melibatkan mikroba adalah produksi insulin, tanaman transgenik serta antibodi monoklonal. Antibodi monoklonal (MAbs) merupakan salah satu antibodi murni yang bersifat sangat spesifik dan menjadi peluru ajaib bagi dunia pengobatan.

1.    Cara hidup Mikroorganisme

Mikroorganisme yang hidup di alam ini tersebar luas, baik yang hidup dengan melakukan kontak langsung dengan lingkungan maupun yang hidup di dalam jaringan hidup manusia, hewan, dan tanaman. Salah satu kelompok mikroorganisme yang hidup bersimbiosis dengan tanaman adalah mikroorganisme endofit. Endofit merupakan mikroorganisme yang sebagian atau seluruh hidupnya berada di dalam jaringan hidup tanaman inang (Petrini dkk., 1992).           Mikrorganisme tersebut memiliki peranan penting di dalam jaringan tanaman inang yang memperlihatkan interaksi mutualistik, yaitu interaksi positif dengan tanaman inangnya dan interaksi negatif terhadap hama serangga dan penyakit tanaman (Azevedo dkk., 2000). Ketahanan patogen terhadap beberapa antimikroba telah memicu suatu usaha untuk menemukan antimikroba baru yang efektif.       Produksi bahan antimikroba dapat dilakukan melalui sintesis kimiawi, kultur sel (tanaman atau mikroba), atau kombinasi sintesis kimiawi dan kultur sel. Pemakaian bahan-bahan antimikroba kimiawi ini selain dapat membahayakan bagi kesehatan para pekerja di area penanaman juga dapat mencemari lingkungan, misalnya dapat mempengaruhi terjadinya perubahan biologi dan sistem keseimbangan alam.        Iklim tropis yang dimiliki oleh Indonesia sangat menguntungkan bagi pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme, khususnya mikroorganisme patogen yang dapat menyebabkan infeksi pada manusia dan tanaman. Tingkat penyebaran penyakit infeksi pada manusia di Indonesia masih sangat tinggi, sehingga dibutuhkan biaya penanggulangan yang cukup besar untuk pengadaan antibiotik.           Namun negara ini belum mampu memenuhi kebutuhan tersebut sehingga harus mengimpor bahan baku antibiotik dari negara lain. Dana yang dibutuhkan untuk keperluan tersebut berkisar antara Rp. 81,6 sampai Rp. 122,4 miliar per tahun (Dhanutirto, 1987). Untuk mengurangi ketergantungan tersebut dan untuk mengurangi penggunaan pestisida, dapat dilakukan suatu penelitian tentang bahan baku antibiotik dengan memanfaatkan kekayaan alam Indonesia, dan hal ini mulai terwujud dengan ditemukannya mikroorganisme-mikroorganisme endofit sebagai penghasil antibiotik.           Mikroorganisme endofit mempunyai arti ekonomi yang penting di masa depan. Dari studi yang telah banyak dilakukan terhadap mikroba endofit dari jaringan tanaman yang kontak langsung dengan udara (daun, ranting, cabang, dan batang) memberikan indikasi bahwa endofit sangat prospektif sebagai sumber metabolit sekunder baru seperti enzim-enzim perombak, zat pengatur tumbuh tanaman, dan antibiotik (Wahyudi, 1997) yang bermanfaat di bidang bioteknologi dan pertanian, maupun farmasi (Bills dan Polyshook, 1992 dalam Suwahyono, 1999). MANFAAT ANTIBIOTIK YANG DIHASILKAN OLEH MIKROORGANISME ENDOFIT          Antibiotik yang digunakan untuk membasmi mikroba, khususnya penyebab infeksi pada manusia, harus memiliki sifat toksisitas selektif yang setinggi mungkin. Artinya, antibiotik tersebut haruslah bersifat sangat toksik untuk mikroba, tetapi relatif tidak toksik untuk inang/hospes (Gan dan Setiabudy, 1987). Usaha untuk mencari antibiotik yang dihasilkan oleh mikroorganisme endofit yang terdapat di dalam jaringan tanaman dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan antibiotik yang bersifat memiliki aktifitas tinggi terhadap mikroba patogen; toksisitas rendah terhadap hewan, manusia maupun tumbuhan; spektrum luas; stabilitas baik; dan karakteristik farmakokinetik memuaskan (Salhi, 1992 dan Vandamme, 1984).         Usaha untuk mendapatkan senyawa antibiotik tersebut dilakukan dengan proses fermentasi. Dalam proses tersebut, mikrorganisme endofit akan mengeluarkan suatu metabolit sekunder yang merupakan senyawa antibiotik itu sendiri. Metabolit sekunder merupakan senyawa yang disintesis oleh suatu mikroba, tidak untuk memenuhi kebutuhan primernya (tumbuh dan berkembang) melainkan untuk mempertahankan eksistensinya dalam berinteraksi dengan lingkungannya (Hartmann, 1985). Metabolit sekunder yang dihasilkan oleh mikroorganisme endofit merupakan senyawa antibiotik yang mampu melindungi tanaman dari serangan hama insekta, mikroba patogen, atau hewan pemangsanya, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai agen biokontrol (Wahyudi,Sumaryono1999).         Senyawa ini juga dapat digunakan sebagai alat pemikat bagi serangga atau hewan lainnya guna membantu penyerbukan atau menyebarkan bijinya, dan sebagai alat pelindung terhadap kondisi lingkungan fisik yang ekstrim seperti intensitas ultraviolet yang tinggi dari sinar matahari, pencemaran lingkungan secara kimiawi, kekeringan yang berkepanjangan, atau berkurangnya zat makanan pada tempat tumbuhnya (Sumaryono, 1999).         Koloni mikrorganisme endofit hidupnya bersifat mikrohabitat dan merupakan sumber metabolit sekunder yang berguna dalam bioteknologi, pertanian, dan farmasi (Bills dan Polyshook, 1992 dalam Petrini dkk., 1992). Menurut Petrini dkk. (1992), beberapa endofit memproduksi senyawa antibiotik dalam kultur yang aktif berpengaruh terhadap bakteri patogen pada manusia, hewan, dan tanaman. Mikroorganisme xylotropik merupakan kelompok jamur hidup berasosiasi dengan organ tanaman berkayu, yang juga merupakan produk yang baik dalam menghasilkan metabolit yang berguna. Dreyfuss dan Chapela (1992) dalam Petrini dkk. (1992) menghubungkan aktifitas spektrum dari mikroorganisme endofit xylotropik dengan strategi kehidupan yang spesialisasi dari organisme, sehingga berguna sebagai perlindungan tanaman inang mereka dalam melawan hama dan patogen berbahaya. MEKANISME MASUKNYA MIKROORGANISME ENDOFIT KE DALAM TANAMAN Proses terinfeksinya suatu tanaman oleh mikroorganisme endofit dapat dilihat dengan mekanisme masuknya mikroorganisme tersebut ke dalam biji. Biji yang terinfeksi mikroorganisme endofit berada pada kondisi yang lembab dengan suhu 4°C-20°C.          Dalam kondisi tersebut, endofit dan biji memiliki viabilitas (ketahanan hidup) sampai 15 bulan pada gandum/ryegrass (Latch, 1983), 2 tahun pada kelompok rumput-rumputan yang tinggi/tall fescue (Bacon dan Siegel, 1988). Berdasarkan hal tersebut, siklus hidup mikroorganisme endofit dianggap mengikuti siklus hidup pembentukan biji baik secara langsung maupun tidak langsung (Labeda, 1990). Di bawah ini merupakan siklus hidup dari jamur endofit. 1. Siklus hidup pembentukkan biji secara langsung. Pada siklus ini, jamur endofit dimasukkan atau diinokulasikan secara langsung ke dalam biji tanaman inang. Miselium aktif menginfeksi atau masuk ke dalam pembibitan rumput, lalu masuk ke dalam jaringan tangkai daun dan daun.      Setelah itu, miselium endofit masuk ke dalam tangkai bunga kemudian menuju ke dalam ovule, dan setelah pembentukkan biji selesai, miselium tersebut telah terdapat di dalam biji (Labeda, 1990). 2. Siklus hidup pembentukkan biji secara tidak langsung. Proses dari siklus ini berawal pada masuknya miselium aktif ke dalam pembibitan rumput, lalu masuk ke dalam jaringan tangkai daun dan daun. Kemudian terjadi pembentukkan spora pada tanaman inang, dan spora tersebut berkecambah pada bagian floret dari tanaman inang. Pragisme (germinasi) spora tersebut merupakan benih jamur yang selanjutnya masuk dan menginfeksi stigma, stylus, lalu menuju ovule.         Kemudian setelah pembentukkan biji selesai, jamur endofit telah terdapat dan menginfeksi di dalam biji (Labeda, 1990). Latch dan Christensen (1985) dalam Labeda (1990) berhasil menginfeksi tanaman inang dan tanaman bukan inang dengan 5 jenis endofit yang terdiri dari 2 jenis Acremonium, Epichloe typhina, Gliocladium, dan Phialophora). Keberhasilan infeksi tersebut dicapai sejalan dengan sifat alami tanaman seperti pembibitan/pembentukkan biji, misalnya dalam pembibitan rumput Stipa leucotricha, Danthonia spicata, biji Cyperus virens dan Cyperus rotundus, masing-masing diinfeksi dengan jamur endofit Atkinsonella hypoxylon dan Balansia cyperi. Infeksi dimulai dengan inokulasi jamur endofit dimana jaringan koleoptil baik dilukai maupun tidak dilukai dari pertumbuhan bibit pada agar cawan.         Pembibitan yang di inokulasi tersebut di inkubasi selama 10-15 hari pada suhu 12°C-18°C dalam lingkungan yang gelap. Kemudian pembibitan tersebut diberikan cahaya selama 1-5 hari, lalu ditanam dalam tanah steril dalam keadaan lembab (Latch dan Christensen, 1985 dalam Labeda, 1990). Keberhasilan infeksi dengan menggunakan teknik ini dilakukan variasi dan tergantung pada umur pembibitan, jenis jamur, dan cara melukai koleoptil (Labeda, 1990).

2.     PENGENDALIAN MIKROORGANISME

Pengendalian mikroorganisme sangat esensial dan penting di dalam industri dan produksi pangan, obat-obatan, kosmetika dan lainnya. Alasan utama pengendalian organisme adalah :
1)   Mencegah penyebaran penyakit dan infeksi.
2)   Membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi
3)   Mencegah pembusukan dan perusakan bahan oleh mikroorganisme.
Mikroorganisme dapat dikendalikan dengan beberapa cara, dapat dengan diminimalisir, dihambat dan dibunuh dengan sarana atau proses fisika atau bahan kimia.
Ada beberapa cara untuk mengendalikan jumlah populasi mikroorganisme, diantaranya adalah sebagai berikut :
a) Cleaning (kebersihan) dan Sanitasi
        Cleaning dan Sanitasi sangat penting di dalam mengurangi jumlah populasi mikroorganisme pada suatu ruang/tempat. Prinsip cleaning dan sanitasi adalah menciptakan lingkungan yang tidak dapat menyediakan sumber nutrisi bagi pertumbuhan mikroba sekaligus membunuh sebagian besar populasi mikroba.
b)- Desinfeksi

         Adalah proses pengaplikasian bahan kimia (desinfektans) terhadap peralatan, lantai, dinding atau lainnya untuk membunuh sel vegetatif mikrobial. Desinfeksi diaplikasikan pada benda dan hanya berguna untuk membunuh sel vegetatif saja, tidak mampu membunuh spora.
c)- Antiseptis

        Merupakan aplikasi senyawa kimia yang bersifat antiseptis terhadap tubuh untuk melawan infeksi atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme dengan cara menghancurkan atau menghambat aktivitasmikroba.
d)- Sterilisasi
        Proses menghancurkan semua jenis kehidupan sehingga menjadi steril. Sterilisasi seringkali dilakukan dengan pengaplikasian udara panas. Ada dua metode yang sering digunakan, yaitu :
1)    Panas lembab dengan uap jenuh bertekanan. Sangat efektif untuk sterilisasi karena menyediakan suhu jauh di atas titik didih, proses cepat, daya tembus kuat dan kelembaban sangat tinggi sehingga mempermudah koagulasi protein sel-sel mikroba yang menyebabkan sel hancur. Suhu efektifnya adalah 121^oC pada tekanan 5 kg/cm² dengan waktu standar 15 menit. Alat yang digunakan : pressure cooker, autoklaf (autoclave) dan retort.
2)    Panas kering, biasanya digunakan untuk mensterilisasi alat-alat laboratorium. Suhu efektifnya adalah 160^oC selama 2 jam. Alat yang digunakan pada umumnya adalah oven.

e)- Pengendalian Mikroba dengan Suhu Panas lainnya
1)    Pasteurisasi : Proses pembunuhan mikroba patogen dengan suhu terkendali berdasarkan  waktu kematian termal bagi tipe patogen yang paling resisten untuk dibasmi. Dalam proses pasteurisasi yang terbunuh hanyalah bakteri patogen dan bakteri penyebab kebusukan namun tidak pada bakteri lainnya. Pasteurisasi biasanya dilakukan untuk susu, rum, anggur dan makanan asam lainnya. Suhu pemanasan adalah 65^oC selama 30 menit.
2)    Tyndalisasi : Pemanasan yang dilakukan biasanya pada makanan dan minuman kaleng. Tyndalisasi dapat membunuh sel vegetatif sekaligus spora mikroba tanpa merusak zat-zat yang terkandung di dalam makanan dan minuman yang diproses. Suhu pemanasan adalah 65^oC selama 30 menit dalam waktu tiga hari berturut-turut.
3)     Boiling : Pemanasan dengan cara merebus bahan yang akan disterilkan pada suhu 100^oC selama 10-15 menit. Boiling dapat membunuh sel vegetatif bakteri yang patogen maupun non patogen. Namun spora dan beberapa virus masih dapat hidup. Biasanya dilakukan  pada alat-alat kedokteran gigi, alat suntik, pipet, dll.
4)    Red heating : Pemanasan langsung di atas api bunsen burner (pembakar spiritus) sampai berpijar merah. Biasanya digunakan untuk mensterilkan alat yang sederhana seperti jarum ose.
5)    Flaming : Pembakaran langsung alat-alat laboratorium  diatas pembakar bunsen  dengan alkohol atau spiritus tanpa terjadinya pemijaran.
6)- Pengendalian Mikroba dengan Radiasi
Bakteri terutama bentuk sel vegetatifnya dapat terbunuh dengan penyinaran sinar ultraviolet (UV) dan sinar-sinar ionisasi.
7)    Sinar UV : Bakteri yang berada di udara atau yang berada di lapisan permukaan suatu benda yang terpapar sinar UV akan mati.
8)    Sinar Ionisasi : yang termasuk sinar ionisasi adalah sinar X, sinar alfa, sinar beta dan sinar gamma. Sterilisasi dengan sinar ionisasi memerlukan biaya yang besar dan biasanya hanya digunakan pada industri farmasi maupun industri kedokteran.
-          Sinar X : Daya penetrasi baik namun perlu energi besar.
-          Sinar alfa : Memiliki sifat bakterisidal tetapi tidak memiliki daya penetrasi.
-          Sinar beta : Daya penetrasinya sedikit lebih besar daripada sinar X.
-          Sinar gamma : Kekuatan radiasinya besar dan efektif untuk sterilisasi bahan makanan.

9)-Pengendalian Mikroba dengan Filtrasi
Ada dua filter, yaitu filter bakteriologis dan filter udara.
a)     Filter bakteriologis biasanya digunakan untuk mensterilkan bahan-bahan yang tidak tahan terhadap pemanasan, misalnya larutan gula, serum, antibiotika, antitoksin, dll. Teknik filtrasi prinsipnya menggunakan penyaringan, dimana yang tersaring hanyalah bakteri saja. Diantara jenis filter bakteri yang umum digunakan adalah : Berkefeld (dari fosil diatomae), Chamberland (dari porselen), Seitz (dari asbes) dan seluosa.
b)    Filter udara berefisiensi tinggi untuk menyaring udara berisikan partikel (High Efficiency Particulate Air Filter atau HEPA) memungkinkan dialirkannya udara bersih ke dalam ruang tertutup dengan sistem aliran udara laminar (Laminar Air Flow)
10)-  Pengendalian Mikroba dengan Bahan Kimia
Saat ini, telah banyak agen kimia yang berpotensi untuk membunuh atau menghambat mikroba. Penelitian dan penemuan senyawa kimia baru terus berkembang. Agen kimia yang baik adalah yang memiliki kemampuan membunuh mikroba secara cepat dengan dosis yang rendah tanpa merusak bahan atau alat yang didisinfeksi.
Pada prinsipnya, cara kerja agen kimia ini digolongkan menjadi :
a)  Agen kimia yang merusak membran sel mikroba.
b)  Agen kimia yang merusak enzim mikroba.
c)  Agen kimia yang mendenaturasi protein.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi efektivitas agen kimia di dalam mengendalikan mikroba, yaitu :
a)     Konsentrasi agen kimia yang digunakan. Semakin tinggi konsentrasinya maka efektivitasnya semakin meningkat.
b)     Waktu kontak. Semakin lama bahan tersebut kontak dengan bahan yang disterilkan maka hasilnya akan semakin baik.
c)     Sifat dan jenis mikroba. Mikroba yang berkapsul dan berspora lebih resisten dibandingkan yang berkapsul dan berspora.
d)     Adanya bahan organik dan ekstra. Adanya bahan-bahan organik dapat menurunkan efektivitas agen kimia.
e)     pH atau derajat keasaman. Efektivitas bahan kimia dapat berubah  seiring dengan perubahan pH.

PENUTUP

Kesimpulan

• Berdasarkan pembahasan di atas, maka dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain:

1. Cakupan mikrobiologi dalam kehidupan sangatlah luas, dikarenakan hampir semua sektor kehidupan melibatkan mikrobia di dalamnya, misalnya sektor pertanian, medis, industri, biokimia dan banyak lagi yang lainnya.
2. Mikrobiologi merupakan cabang dari biologi, mikrobiologi terbagi menjadi beberapa cabang lagi, berdasarkan konsentrasi pokok bahasannya. Pembagian mikrobiologi ini didasarkan pada orientasinya.
3. Mikroorganisme memiliki banyak peranan dalam kehidupan, baik peranan yang menguntungkan maupun peranan yang merugikan. Salah satu peranannya yang merugikan adalah karena beberapa jenis mikroorganisme dapat menyebabkan penyakit dan menimbulkan pencemaran. Sedangkan peranan yang menguntungkan adalah peranannya dalam meningkatkan kesuburan tanah melalui fiksasi nitrogen, bioremediasi, produksi antibodi, dan lain-lain
4. Mikroorganisme endofit memiliki hubungan mutualistik dengan tanaman inang, yaitu mikroorganisme tersebut memperoleh kebutuhan hidupnya pada tanaman inang yang di tempatinya dan berperan dalam melindungi tanaman inang terhadap hama serangga, patogen, dan hewan pemangsanya.
5.  Mikroorganisme endofit memiliki hubungan mutualistik dengan tanaman inang, yaitu mikroorganisme tersebut memperoleh kebutuhan hidupnya pada tanaman inang yang di tempatinya dan berperan dalam melindungi tanaman inang terhadap hama serangga, patogen, dan hewan pemangsanya.
6. . Produksi enzim oleh mikroorganisme endofit dapat mendegradasi atau memecah peptin dan polygalacturonic yang berperan untuk degradasi pada lapisan tengah dinding sel selama penetrasi dan kolonisasi pada jaringan inang oleh simbion-simbion. 3. Metabolit sekunder yanhg dihasilkan oleh mikroorganisme endofit merupakan suatu zat aktif atau antibiotika atau produk toksin yang mampu melindungi tanaman dari serangan insekta, mikroba patogen atau hewan pemangsanya sehingga dapat dimanfaatkan sebagai agen biokontrol.

7. Proses terinfeksinya tanaman dengan jamur endofit dapat dilihat dengan mekanisme masuknya jamur tersebut ke dalam biji, sehingga siklus hidup jamur endofit dapat dianggap mengikuti siklus hidup pembentukkan biji baik secara langsung maupun tidak langsung.
   
   

Saran

Saran yang dapat kami berikan antara lain:

1. Perlu perhatian yang lebih lagi untuk pengembangan ilmu mikrobiologi, mengingat begitu sentral dan pentingnya peranan mikroorganisme di dalam kehidupan.
2. Perlunya penelitian-penelitian lebih lanjut tentang kehidupan mikroorganisme.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim a. 2006. Pengantar Mikrobiologi, (Online),

(http://www.wanna_share.23s9887_apm.html, diakses tanggal 7 Februari 2008).

Anonim b. 2007. Dunia Mikroba

Darkuni, M. Noviar. 2001. Mikrobiologi (Bakteriologi, Virologi, dan Mikologi). Malang: Universitas Negeri Malang.

Dwidjoseputro, D. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Imagraph.

Kusnadi, dkk. 2003. Mikrobiologi. Malang: JICA.

Schlegel, Hans G, dan Karin Schmidt. 1994. Mikrobiologi Umum edisi keenam. Terjemahan Tedjo Baskoro: Allgemeine Mikrobiologie 6. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Tarigan, Jeneng. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta: Departeman Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan.

Thieman, William J, and Michael A. Palladino. 2004. Introduction to Biotechnology. New York: Benjamin Cummings.

Tim Perkamusan Ilmiah, 2005. Kamus Pintar Biologi. Surabaya: Citra Wacana