CIKOTOK BLOGGER: MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN MIKROORGANISME PADA LINGKUNGAN AIR

MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN

MIKROORGANISME PADA LINGKUNGAN AIR

MAKALAH

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Mikrobiologi

oleh dosen Liska Berlian, M.Si

Disusun Oleh:

Bella Rosaline (2281143141)

Faila Sofia Rohmah (2281142064)

Iktyasari Oktavia (2281142445)

Nofita Fajariyanti (2281142393)

Siti Rositoh (2281142418)

JURUSAN PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

SERANG - BANTEN

2016

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami ucapkan kepada ALLAH SWT yang telah memberikan nikmat dan hidayah, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah dengan judul Mikroorganisme pada Lingkungan Air. Tugas penulisan makalah ini untuk memenuhi tugas mata kuliah Mikrobiologi

Terselesaikannya makalah ini tentu saja bukan karena kemampuan kami semata-mata, namun karena adanya dukungan dan bantuan dari pihak-pihak yang terkait. Pada kesempatan ini kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Ibu Liska Berlian yang telah memberikan kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Kami menyadari dalam penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan baik dari isi maupun susunannya. Kami mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan makalah ini. Mudah-mudahan makalah ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca. Amiin.

Serang, 19 Desember 2016

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………..……… iv

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah....................................................................... ... 1

B. Rumusan Masalah ............................................................................... ... 2

C. Tujuan Penulisan.................................................................................. ... 2

BAB II ISI

A. Pengertian Mikrobiologi .......................................................................... 3

B. Sejarah Mikroorganisme .......................................................................... 4

C. Peranan Mikroorganisme di Lingkungan................................................ 10

D. Peranan Mikroorganisme pada Pencemaran Air .................................... 14

BAB III PENUTUP

A. Simpulan.................................................................................................. 18

B. Saran........................................................................................................ 18

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 19

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Mikroorganisme yang dipelajari dalam mikrobiologi……………... 3

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Mikrobiologi merupakan ilmu tentang mikroorganisme yang mencakup bermacam-macam kelompok organisme mikroskopik yang terdapat sebagai sel tunggal maupun kelompok sel, termasuk kajian virus yang bersifat mikroskopik meskipun bukan termasuk sel. (Subandi, 2014. Mikrobiologi. PT Remaja Rosdakarya. Bandung)

Sebagaimana kita ketahui sebelumnya mikroorganisme adalah organisme hidup yang berukuran mikroskopis sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Mikroorganisme dapat ditemukan di semua tempat yang memung-kinkan terjadinya kehidupan, disegala lingkungan hidup manusia. Mereka ada di dalam tanah, di lingkungan akuatik, dan atmosfer (udara) serta makanan, dan karena beberapa hal mikroorganisme tersebut dapat masuk secara alami ke dalam tubuh manusia, tinggal menetap dalam tubuh manusia atau hanya bertempat tinggal sementara. Mikroorganisme ini dapat menguntungkan inangnya tetapi dalam kondisi tertentu dapat juga menimbulkan penyakit.

Dalam sejarah kehidupan, mikroorganisme telah banyak sekali memberikan peran sebagai bukti keberadaannya. Begitu banyak dan dominannya peranan mikroorganisme dalam kehidupan ini menjadi salah satu unsur dalam cakupan mikrobiologi. Dengan semakin majunya teknologi mikroskop, semakin mendukung perkembangan mikrobiologi, sehingga pembahasan tentang ilmu ini semakin luas dan mendalam. Bahkan mikrobiologi telah dibagi menjadi beberapa cabang, seperti mikrobiologi pertanian, mikrobiologi kesehatan, mikrobiologi lingkungan seperti lingkungan air, udara dan lain-lain.

Pembagian di atas bertujuan untuk mengakomodir perkembangan mikrobiologi yang pesat dan besarnya peranan serta mungkin dampak dari mikroorganime di dalam kehidupan. Mikrobiologi dalam kehidupan telah diterapkan di banyak sekali sektor kehidupan, salah satunya dalam bidang lingkungan air. Mikrobiologi air mengacu pada studi tentang mikroorganisme yang hidup di air, atau yang dapat diangkat dari satu habitat yang lain dengan air. Pada lingkungan perairan terdapat mikroorganisme sama seperti lingkungan yang lainnya. Air adalah sumber daya alam penting bagi kehidupan dan merupakan komponen penting dari fungsi ekosistem yang kelimpahannya sangat besar dalam planet ini. Hal inilah yang melatar belakangi penulis dalam penyusunan makalah ini yaitu untuk beberapa mempelajari mikroorganisme di air yang dapat memberi keuntungan atau kerugian bagi kehidupan manusia.

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan mikroorganisme?

2. Bagaimana sejarah mikroorganisme?

3. Bagaimana peranan mikroorganisme di lingkungan?

4. Bagaimanakah mikroorganisme pada pencemaran air?

C. Tujuan

1. Untuk mengetahui pengertian mikroorganisme

2. Untuk mengetahui sejarah mikroorganisme

3. Untuk mengetahui peranan mikroorganisme di lingkungan

4. Untuk mengetahui mikroorganisme pada pencemaran air

BAB II

ISI

A. Pengertian Mikrobiologi

$Description: Description: C:\Users\SITI R\Pictures\0822597-virus-bakteri-kuman-780x390.jpg$ Kata mikrobiologi berasal dari bahasa Yuniani, yaitu: micros = kecil, bios = hidup, logos = ilmu. Jadi mikrobiologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari organisme hidup yang kecil yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Organisme yang dipelajari dalam mikrobiologi yaitu mikroorganisme, yang meliputi bakteri, virus, jamur, protozoa. Cabang ilmu mikrobiologi ada yang didasarkan pada kelompok mikroba yang dipelajari, seperti bakteriologi, virologi dan mikologi. (Yusrina. 2012) (Gambar 1.1.)

$Description: Description: C:\Users\SITI R\Pictures\images (19).jpg$ $Description: Description: C:\Users\SITI R\Pictures\images (20).jpg$

A (A) (B) (A) (B) (C)

Gambar 1.1. Mikroorganisme yang dipelajari dalam mikrobiologi, antara lain: (A) bakteri (http://woocara.blogspot.co.id/2015/03/pengertian-bakteri-dan-ciri-ciri-bakteri.html), (B) mikrofungi (https://aulyarohmana16.wordpress.com/2014/12/12/mikrojamur/) dan (C) virus (http://www.sci-news.com/biology/guaico-culex-virus-multicomponent-animal-virus-04138.html)

Mikrobiologi dibagi menjadi dua bidang besar, yaitu:

1. Mikrobiologi Dasar

Bidang mikrobiologi dasar mempelajari berbagai struktur fisik dan reaksi kimia mikroorganisme. Banyak proses biokimia pada mikroorganisme juga terjadi pada organisme multiseluler, sehingga mikroorganisme dapat menjadi model dalam mempelajari proses biokimia dan genetik pada organisme lainnya. Hal ini juga didukung oleh kemampuan reproduksi mikroorganisme yang tinggi. (Yusriana. 2012)

Mikrobiologi Terapan

Bidang mikrobiologi terapan mempelajari penggunaan ilmu mikrobiologi dalam memecahkan masalah praktis dalam kedokteran, pertanian dan industri. Berbagai penyakit infektif pada manusia, hewan dan tumbuhan, disebabkan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme juga berperan penting dalam menentukan kesuburan tanah.

Dalam bidang industri, mikroorganisme berperan dalam produksi antibiotik dan protein. Sebagai bagian dari ekosistem, mikroorganisme juga banyak berperan dalam siklus energi dan kondisi lingkungan. Adapun pengertian mikroba yaitu, jasad hidup yang ukurannya kecil sering disebut sebagai mikroba atau mikroorganisme atau jasad renik. Jasad renik disebut sebagai mikroba bukan hanya karena ukurannya yang kecil, sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, tetapi juga pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi. Mata biasa tidak dapat melihat jasad yang ukurannya kurang dari 0,1 mm. Ukuran mikroba biasanya dinyatakan dalam mikron (µ), 1 mikron adalah 0,001 mm. Sel mikroba umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop, walaupun demikian ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat dilihat tanpa alat pembesar. (Yusriana. 2012)

B. Sejarah Mikrobiologi

1. Penemuan Animalculus

Awal terungkapnya dunia mikroba adalah dengan ditemukannya mikroskop oleh Leeuwenhoek (1633-1723). Mikroskop temuan tersebut masih sangat sederhana, dilengkapi satu lensa dengan jarak fokus yang sangat pendek, tetapi dapat menghasilkan bayangan jelas yang perbesarannya antara 50-300 kali. Leeuwenhoek melakukan pengamatan tentang struktur mikroskopis biji, jaringan tumbuhan dan invertebrata kecil, tetapi penemuan yang terbesar adalah diketahuinya dunia mikroba yang disebut sebagai “animalculus” atau hewan kecil. Animalculus adalah jenis-jenis mikroba yang sekarang diketahui sebagai protozoa, algae, khamir, dan bakteri. (Sumarsih, S. 2007)

Teori Abiogenesis dan Biogenesis

Penemuan animalculus di alam, menimbulkan rasa ingin tahu mengenai asal usulnya. Menurut teori abiogenesis, animalculus timbul dengan sendirinya dari bahanbahan mati. Doktrin abiogenesis dianut sampai jaman Renaissance, seiring dengan kemajuan pengetahuan mengenai mikroba, semakin lama doktrin tersebut menjadi tidak terbukti. Sebagian ahli menganut teori biogenesis, dengan pendapat bahwa animalculus terbentuk dari “benih” animalculus yang selalu berada di udara. Untuk mempertahankan pendapat tersebut maka penganut teori ini mencoba membuktikan dengan berbagai percobaan.

Fransisco Redi (1665), memperoleh hasil dari percobaannya bahwa ulat yang berkembang biak di dalam daging busuk, tidak akan terjadi apabila daging tersebut disimpan di dalam suatu tempat tertutup yang tidak dapat disentuh oleh lalat. Jadi dapat disimpulkan bahwa ulat tidak secara spontan berkembang dari daging. Percobaan lain yang dilakukan oleh Lazzaro Spalanzani memberi bukti yang menguatkan bahwa mikroba tidak muncul dengan sendirinya, pada percobaan menggunakan kaldu ternyata pemanasan dapat menyebabkan animalculus tidak tumbuh. Percobaan ini juga dapat menunjukkan bahwa perkembangan mikrobia di dalam suatu bahan, dalam arti terbatas menyebabkan terjadinya perubahan kimiawi pada bahan tersebut. Percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur juga banyak membuktikan bahwa teori abiogenesis tidak mungkin, tetapi tetap tidak dapat menjawab asal usul animalculus. Penemuan Louis Pasteur yang penting adalah (1) Udara mengandung mikrobia yang pembagiannya tidak merata, (2) Cara pembebasan cairan dan bahanbahan dari mikrobia, yang sekarang dikenal sebagai pasteurisasi dan sterilisasi. Pasteurisasi adalah cara untuk mematikan beberapa jenis mikroba tertentu dengan menggunakan uap air panas, suhunya kurang lebih 62⁰C. Sterilisasi adalah cara untuk mematikan mikroba dengan pemanasan dan tekanan tinggi, cara ini merupakan penemuan bersama ahli yang lain. (Sumarsih, S. 2007)

3. Penemuan Bakteri Berspora

John Tyndall (1820-1893), dalam suatu percobaannya juga mendukung
pendapat Pasteur. Cairan bahan organik yang sudah dipanaskan dalam air garam yang mendidih selama 5 menit dan diletakkan di dalam ruangan bebas debu, ternyata tidak akan membusuk walaupun disimpan dalam waktu berbulan-bulan, tetapi apabila tanpa pemanasan maka akan terjadi pembusukan. Dari percobaan Tyndall ditemukan adanya fase termolabil (tidak tahan pemanasan, saat bakteri melakukan pertumbuhan) dan termoresisten pada bakteri (sangat tahan terhadap panas). Dari penyelidikan ahli botani Jerman yang bernama Ferdinand Cohn, dapat diketahui secara mikroskopis bahwa pada fase termoresisten, bakteri dapat membentuk endospora.

Dengan penemuan tersebut, maka dicari cara untuk sterilisasi bahan yang mengandung bakteri pembentuk spora, yaitu dengan pemanasan yang terputus dan diulang beberapa kali atau dikenal sebagai Tyndallisasi. Pemanasan dilakukan pada suhu 100⁰C selama 30 menit, kemudian dibiarkan pada suhu kamar selama 24 jam, cara ini diulang sebanyak 3 kali. Saat dibiarkan pada suhu kamar, bakteri berspora yang masih hidup akan berkecambah membentuk fase pertumbuhan/termolabil, sehingga dapat dimatikan pada pemanasan berikutnya. (Sumarsih, S. 2007)

4. Peran Mikroba Dalam Transformasi Bahan Organik

Suatu bahan yang ditumbuhi oleh mikroba akan mengalami perubahan susunan kimianya. Perubahan kimia yang terjadi ada yang dikenal sebagai fermentasi (pengkhamiran) dan pembusukan (putrefaction). Fermentasi merupakan proses yang menghasilkan alkohol atau asam organik, misalnya terjadi pada bahan yang mengandung karbohidrat. Pembusukan merupakan proses peruraian yang menghasilkan bau busuk, seperti pada peruraian bahan yang mengandung protein. Pada tahun 1837, C. Latour, Th. Schwanndon, dan F. Kutzing secara terpisah menemukan bahwa zat gula yang mengalami fermentasi alkohol selalu dijumpai adanya khamir. Sehingga dapat disimpulkan bahwa perubahan gula menjadi alkohol dan CO₂ merupakan fungsi fisiologis dari sel khamir tersebut. Teori biologis ini ditentang oleh Jj. Berzelius, J. Liebig, dan F. Wahler. Mereka berpendapat bahwa fermentasi dan pembusukan merupakan reaksi kimia biasa. Hal ini dapat dibuktikan pada tahun 1812 telah berhasil disintesa senyawa organik urea dari senyawa anorganik. (Sumarsih, S. 2007)

Pasteur banyak meneliti tentang proses fermentasi (1875-1876). Suatu saat perusahaan pembuat anggur dari gula bit, menghasilkan anggur yang masam. Berdasarkan pengamatannya secara mikroskopis, sebagian dari sel khamir diganti kedudukannya oleh sel lain yang berbentuk bulat dan batang dengan ukuran sel lebih kecil. Adanya sel-sel yang lebih kecil ini ternyata mengakibatkan sebagian besar proses fermentasi alkohol tersebut didesak oleh proses fermentasi lain, yaitu fermentasi asam laktat. Dari kenyataan ini, selanjutnya dibuktikan bahwa setiap proses fermentasi tertentu disebabkan oleh aktivitas mikroba tertentu pula, yang spesifik untuk proses fermentasi tersebut. Sebagai contoh fermentasi alkohol oleh khamir, fermentasi asam laktat oleh bakteri Lactobacillus, dan fermentasi asam sitrat oleh jamur Aspergillus. (Sumarsih, S. 2007)

5. Penemuan Kehidupan Anaerob

Selama meneliti fermentasi asam butirat, Pasteur menemukan adanya proses
kehidupan yang tidak membutuhkan udara. Pasteur menunjukkan bahwa jika udara
dihembuskan ke dalam bejana fermentasi butirat, proses fermentasi menjadi terhambat, bahkan dapat terhenti sama sekali. Dari hal ini kemudian dibuat 2 istilah, (1) kehidupan anaerob, untuk mikroba yang tidak memerlukan oksigen dan (2) kehidupan aerob, untuk mikroba yang memerlukan oksigen.

Secara fisiologis adanya fermentasi dapat digunakan untuk mengetahui beberapa hal. Oksigen umumnya diperlukan mikroba sebagai agensia untuk mengoksidasi senyawa organik menjadi CO₂. Reaksi oksidasi tersebut dikenal sebagai “respirasi aerob”, yang menghasilkan tenaga untuk kehidupan jasad dan pertumbuhannya. Mikroba lain dapat memperoleh tenaga dengan jalan memecahkan senyawa organik secara fermentasi anaerob, tanpa memerlukan oksigen. Beberapa jenis mikroba bersifat obligat anaerob atau anaerob sempurna. Jenis lain bersifat fakultatif anaerob, yaitu mempunyai dua mekanisme untuk mendapatkan energi. Apabila ada oksigen, energi diperoleh secara respirasi aerob, apabila tidak ada oksigen energi diperoleh secara fermentasi anaerob. Pasteur mendapatkan bahwa respirasi aerob adalah proses yang efisien untuk menghasilkan energi. (Sumarsih, S. 2007)

6. Penemuan Enzim

Menurut Pasteur, proses fermentasi merupakan proses vital untuk kehidupan. Pendapat tersebut ditentang oleh Bernard (1875), bahwa khamir dapat memecah gula menjadi alkohol dan CO₂ karena mengandung katalisator biologis dalam selnya. Katalisator biologis tersebut dapatdiekstrak sebagai larutan yang tetap dapat menunjukkan kemampuan fermentasi, sehingga fermentasi dapat dibuat sebagai proses yang tidak vital lagi (tanpa sel).

Pada tahun 1897, Buchner dapat membuktikan gagasan Bernard, yaitu pada saat menggerus sel khamir dengan pasir dan ditambahkan sejumlah besar gula, terlihat dari campuran tersebut dibebaskan CO₂ dan sedikit alkohol. Penemuan ini membuka jalan ke perkembangan biokimia modern. Akhirnya dapat diketahui bahwa pembentukan alkohol dari gula oleh khamir, merupakan hasil urutan beberapa reaksi kimia, yang masing-masing dikatalisir oleh biokatalisator yang spesifik atau dikenal sebagai enzim. (Sumarsih, S. 2007)

7. Mikroba Penyebab Penyakit

Pasteur menggunakan istilah khusus untuk mengatakan kerusakan pada minuman anggur oleh mikrobia, yaitu disebut penyakit bir. Ia juga mempunyai dugaan kuat tentang adanya peran mikroba dalam menyebabkan timbulnya penyakit pada jasad tingkat tinggi. Bukti-buktinya adalah dengan ditemukannya jamur penyebab penyakit pada tanaman gandum (1813), tanaman kentang (1845), dan penyakit pada ulat sutera serta kulit manusia. Pada tahun 1850 diketahui bahwa dalam darah hewan yang sakit antraks, terdapat bakteri berbentuk batang. Davaine (1863-1868) membuktikan bahwa bakteri tersebut hanya terdapat pada hewan yang sakit, dan penularan buatan menggunakan darah hewan yang sakit pada hewan yang sehat dapat menimbulkan penyakit yang sama. Pembuktian bahwa antraks disebabkan oleh bakteri dilakukan oleh Robert Koch (1876), sehingga ditemukan “postulat Koch” yang merupakan langkah-langkah untuk membuktikan bahwa suatu mikroba adalah penyebab penyakit. (Michael J, 2013)

Postulat Koch dalam bentuk umum adalah sebagai berikut:

a. Mikroorganisme tertentu selalu dapat dijumpai berasosisai dengan penyakit tertentu.

b. Mikroorganisme itu dapat diisolasi dan ditumbuhan menjadi biakan murni di laboratorium.

c. Biakan murni mikroorganisme tersebut akan mneimbulkan penyakit itu bila disuntikkan pada hewan yang rentan (suseptibel).

d. Penggunaan prosedur laboratorium memungkinkan diperolehnya kembali mikroorganisme yang disuntikkan itu dari hewan yang dengan senngaja diinfeksi dalam percobaan. (dalam J.Pelaczar, Michael J dan E.C. S. Chan. 2013. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. Jakarta : UI-Press)

8. Penemuan Virus

Iwanowsky menemukan bahwa filtrat bebas bakteri (cairan yang telah disaring dengan saringan bakteri) dari ekstrak tanaman tembakau yang terkena penyakit mozaik, ternyata masih tetap dapat menimbulkan infeksi pada tanaman tembakau yang sehat. Dari kenyataan ini kemudian diketahui adanya jasad hidup yang mempunyai ukuran jauh lebih kecil dari bakteri (submikroskopik) karena dapat melalui saringan bakteri, yaitu dikenal sebagai virus. Untuk membuktikan penyakit yang disebabkan oleh virus, dapat digunakan postulat River (1937), yaitu (Sumarsih, S. 2007) :

Virus harus berada di dalam sel inang.

b. Filtrat bahan yang terinfeksi tidak mengandung bakteri atau mikroba lain yang dapat ditumbuhkan di dalam media buatan.

c. Filtrat dapat menimbulkan penyakit pada jasad yang peka.

Filtrat yang sama yang berasal dari hospes peka tersebut harus dapat menimbulkan kembali penyakit yang sama.

C. Peranan Mikroorganisme di Lingkungan

Saat ini mikroba banyak dimanfaatkan di bidang lingkungan, yang berperan membantu memperbaiki kualitas lingkungan. Terutama untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan, baik di lingkungan tanah maupun perairan. Bahan pencemar dapat bermacam-macam mulai dari bahan yang berasal dari sumber-sumber alami sampai bahan sintetik, dengan sifat yang mudah dirombak (biodegradable) sampai sangat sulit bahkan tidak bisa dirombak (rekalsitran/ nonbiodegradable) maupun bersifat meracun bagi jasad hidup dengan bahan aktif tidak rusak dalam waktu lama (persisten). Dalam hal ini akan dibahas beberapa pemanfaatan mikroba dalam proses peruraian bahan pencemar dan peran lainnya untuk mengatasi bahan pencemar.

1. Mikroba Perombak Detergent

Alkil Benzil Sulfonat (ABS) adalah komponen detergen, yang merupakan zat aktif yang dapat menurunkan tegangan muka sehingga dapat digunakan sebagai pembersih. ABS mempunyai Na-sulfonat polar dan ujung alkil non-polar. Pada proses pencucian, ujung polar ini menghadap ke kotoran (lemak) dan ujung polarnya menghadap keluar (ke air). Bagian alkil dari ABS ada yang linier dan non-linier (bercabang). Bagian yang bercabang ABS-nya lebih kuat dan berbusa, tetapi lebih sukar terurai sehingga menyebabkan badan air berbuih. Sulitnya peruraian ini disebabkan karena atom C tersier memblokir beta-oksidasi pada alkil. Hal ini dapat dihindari apabila ABS mempunyai alkil yang linier.

2. Mikroba Perombak Plastik

Plastik banyak kegunaannya, tetapi polimer sintetik plastik sangat sulit dirombak secara alamiah. Hal ini mengakibatkan limbah yang plastik semakin menumpuk dan dapat mencemari lingkungan. Akhir-akhir ini sudah mulai diproduksi plastik yang mudah terurai. Plastik terdiri atas berbagai senyawa yang terdiri polietilen, polistiren, dan polivinil klorida. Bahan-bahan tersebut bersifat inert. Senyawa lain penyusun plastik yang disebut plasticizers terdiri: (a) ester asam lemak (oleat, risinoleat, adipat, azelat, dan sebakat serta turunan minyak tumbuhan, (b) ester asam phthalat, maleat, dan fosforat. Bahan tambahan untuk pembuatan plastik seperti Phthalic Acid Esters (PAEs) dan Polychlorinated Biphenyls (PCBs) sudah diketahui sebagai karsinogen yang berbahaya bagi lingkungan walaupun dalam konsentrasi rendah.

Dari alam telah ditemukan mikroba yang dapat merombak plastik, yaitu terdiri bakteri, aktinomycetes, jamur dan khamir yang umumnya dapat menggunakan plasticizers sebagai sumber C, tetapi hanya sedikit mikroba yang telah ditemukan mampu merombak polimer plastiknya yaitu jamur Aspergillus fischeri dan Paecilomyces sp., sedangkan mikroba yang mampu merombak dan menggunakan sumber C dari plasticizers, yaitu jamur Aspergillus niger, A. Versicolor, Cladosporium sp., Fusarium sp., Penicillium sp., Trichoderma sp., Verticillium sp., dan khamir Zygosaccharomyces drosophilae, Saccharomyces cerevisiae, serta bakteri Pseudomonas aeruginosa, Brevibacterium sp. dan Aktinomisetes Streptomyces rubrireticuli.

Untuk dapat merombak plastik, mikroba harus dapat mengkontaminasi lapisan plastik melalui muatan elektrostatik dan mikroba harus mampu menggunakan komponen di dalam atau pada lapisan plastik sebagai nutrien. Plasticizers yang membuat plastik bersifat fleksibel seperti adipat, oleat, risinoleat, sebakat, dan turunan asam lemak lain cenderung mudah digunakan, tetapi turunan asam phthalat dan fosforat sulit digunakan untuk nutrisi. Hilangnya plasticizers menyebabkan lapisan plastik menjadi rapuh, daya rentang meningkat dan daya ulur berkurang.

3. Sampah

Mikroba (fungi dan bakteri) secara tradisional berfungsi sebagai decomposer (pengurai). Makhluk hidup yang telah mati akan diuraikan oleh mereka menjadi unsur-unsur yang lebih mikro. Tanpa adanya mikroba decomposer, bumi kita ini akan dipenuhi oleh bangkai dalam jumlah banyak. Mikroba decomposer inilah yang digunakan untuk pengolahan sampah/limbah. Teknologi lingkungan yang terbaru telah memungkinkan pengolahan sampah/limbah dengan perspektif lain. Sampah pada awalnya dipilah antara organik dan non organik. Sampah non organik akan didaur ulang, sementara sampah organik akan mengalami proses lanjutan pembuatan kompos. Proses tersebut adalah menciptakan kondisi yang optimum supaya kompos dapat dibuat dengan baik. Optimasi kondisi tersebut, selain desain alat yang baik dan ventilasi untuk proses aerasi, adalah juga menciptakan kondisi optimum bagi mikroba composter untuk melaksanakan proses composting. Parameter optimasinya bisa berupa keasaman, suhu, dan medium pertumbuhan. Jika parameter tersebut diperhatikan, maka proses composting diharapkan bisa efektif dan efisien.

d. Pemanfaatan Bakteri Azotobacter chroococcum dalam Pembuatan Detergen Ramah Lingkungan dari Limbah Jerami.

Penggunaan detergen berupa senyawa organik yang dapat dimusnahkan/diuraikan oleh mikroorganisme. Salah satunya yaitu bakteri Azotobacter chroococcum yang dapat membantu proses pembentukan biosurfaktan yang digunakan sebagai bahan utama pembuatan detergen organik. Biosurfaktan merupakan produk alternatif yang ramah lingkungan dengan biodegradabilitas lebih tinggi dan keaktifan permukaan lebih baik berbeda dengan surfaktan sintetik yang bersifat toksik

Kandungan pada jerami yaitu lignin dan selulosa antara 35 – 40% dapat dijadikan sebagai bahan bakar alternatif serta bahan biosurfaktan (Trubus. 2005).

Jerami adalah bagian vegetatif dari tanaman padi (batang, daun, tangkai malai). Pada waktu tanaman dipanen, jerami adalah bagian yang tidak dipungut. Bobot jerami padi merupakan fungsi dari rejim air dan varietas nisbah gabah/jerami. Jumlah produksi padi di Indonesia pada tahun 2001 adalah 540.621 ton sehingga dapat menghasilkan limbah jerami yang besar (Kardena. 2004)

Dari masalah diatas, proses pengolahan limbah jerami menjadi detergen yang ramah lingkungan meliputi dua bagian utama yaitu:

a) Pembuatan Biosurfaktan dengan rincian: persiapan bahan, proses delignifikasi untuk menghancurkan lignin, proses sakarifikasi untuk menghidrolisis selulosa menjadi glukosa, proses penyiapan inoculum (pre-culuture) untuk menumbuhkan bakteri Azotobacter chroococcum, proses pembuatan biosurfaktan yang lebih kompleks, proses isolasi biosurfaktan untuk memisahkan kultur dari media fermentasi untuk mendapatkan biosurfaktan, serta proses indentifikasi biosurfaktan limbah jerami yang murni

Pembuatan Detergen.

Hasil penelitian yang pernah dilakukan oleh Widati tahun 1998 dalam penelitiannya tentang pengaruh penggunaan mikroba (Tricoderma sp, Aspergilus sp, Azotobacter chroococcum, dan Evecctive Microorganisme 4 ) dan jerami terhadap sifat tanah Vertic Tropaquepts di Jawa Barat dan Typic Hapludox di Lampung. Kesimpulannya, pemberian jerami dengan cara disebar maupun dibenihkan meningkatkan kandungan C, N, dan K-dd (Kalium dapat ditukar) pada tanah vertic, sedangkan pada tanah Typic Hapludox meningkatkan kandungan N dan K-dd. (Makarin, 2007)

Limbah jerami jumlahnya cukup banyak namun belum dimanfaatkan oleh sebagian masyarakat secara optimal, padahal bila dibandingkan dengan gula dan pati, jerami lebih murah dan mudah untuk didapat serta kandungan selulosa yang sangat tinggi sehingga berpotensi menghasilkan biosurfaktan. Proses konversi limbah jerami dengan bantuan bakteri Azotobacter chroococcum menjadi biosurfaktan tidak menghasilkan limbah yang berbahaya bagi lingkungan, sehingga mudah terurai di tanah maupun air, serta dapat meningkatkan kesehatan tanah. Sehingga, solusi yang terbaik adalah menjadikannya sebagai bahan alternatif detergen yang ramah lingkungan.

D. Peranan Mikroorganisme Pada Pencemaran Air

1. Mikroba dalam Pembersihan Air

Banyak mikroba yang terdapat dalam air limbah meliputi mikroba aerob, anaerob, dan fakultatif anaerob yang umumnya bersifat heterotrof. Mikroba tersebut kebanyakan berasal dari tanah dan saluran pencernaan. Bakteri colon (coliforms) terutama Escherichia coli sering digunakan sebagai indeks pencemaran air. Bakteri tersebut berasal dari saluran pencernaan manusia dan hewan yang dapat hidup lama dalam air sehingga. air yang banyak mengandung bakteri tersebut dianggap tercemar. Untuk mengurangi mikroba pencemar dapat digunakan saringan pasir atau trickling filter yang segera membentuk lendir di permukaan bahan penyaring, sehingga dapat menyaring bakteri maupun bahan lain untuk penguraian. Penggunaan lumpur aktif juga dapat mempercepat perombakan bahan organik yang tersuspensi dalam air. Secara kimia digunakan indeks BOD (biological oxygen demand) dan COD (chemical Alkil oxygen demand). Prinsip perombakan bahan dalam limbah adalah oksidasi, baik oksidasi biologis maupun oksidasi kimia. Semakin tinggi bahan organik dalam air menyebabkan kandungan oksigen terlarut semakin kecil, karena oksigen digunakan oleh mikroba untuk mengoksidasi bahan organik. Adanya bahan organik tinggi dalam air menyebabkan kebutuhan mikroba akan oksigen meningkat, yang diukur dari nilai BOD yang meningkat. Untuk mempercepat perombakan umumnya diberi aerasi untuk meningkatkan oksigen terlarut, misalnya dengan aerator yang disertai pengadukan.

Setelah terjadi perombakan bahan organik maka nilai BOD menurun sampai nilai tertentu yang menandakan bahwa air sudah bersih. Dalam suasana aerob bahan-bahan dapat dirubah menjadi sulfat, fosfat, ammonium, nitrat, dan gas CO₂ yang menguap. Untuk menghilangkan sulfat, ammonium dan nitrat dari air dapat menggunakan berbagai cara. Dengan diberikan suasana yang anaerob maka sulfat direduksi menjadi gas H₂S, ammonium dan nitrat dirubah menjadi gas N₂O atau N₂.

2. Minyak Bumi

Minyak bumi tersusun dari berbagai macam molekul hidrokarbon alifatik, alisiklik, dan aromatik. Mikroba berperanan penting dalam menguraikan minyak bumi ini. Ketahanan minyak bumi terhadap peruraian oleh mikroba tergantung pada struktur dan berat molekulnya.

Fraksi alkana rantai C pendek, dengan atom C kurang dari 9 bersifat meracun terhadap mikroba dan mudah menguap menjadi gas. Fraksi n-alkana rantai C sedang dengan atom C 10-24 paling cepat terurai. Semakin panjang rantaian karbon alkana menyebabkan makin sulit terurai. Adanya rantaian C bercabang pada alkana akan mengurangi kecepatan peruraian, karena atom C tersier atau kuarter mengganggu mekanisme biodegradasi. Apabila dibandingkan maka senyawa aromatik akan lebih lambat terurai dari pada alkana linier. Sedang senyawa alisiklik sering tidak dapat digunakan sebagai sumber C untuk mikroba, kecuali mempunyai rantai samping alifatik yang cukup panjang. Senyawa ini dapat terurai karena kometabolisme beberapa strain mikroba dengan metabolisme saling melengkapi. Jadi walaupun senyawa hidrokarbon dapat diuraikan oleh mikroba, tetapi belum ditemukan mikroba yang berkemampuan enzimatik lengkap untuk penguraian hidrokarbon secara sempurna.

3. Mikroba dalam Mengatasi Limbah Logam Berat

Limbah pabrik yang banyak mengandung logam berat dapat dibersihkan oleh mikroorganisme yang dapat menggunkan logam berat sebagai nutrien atau hanya menjerab (imobilisasi) logam berat. Mikrooganisme yang dapat digunakan diantaranya adalah Thiobacillus ferroxidans dan Bacillus sp. Thiobacillus ferrooxidans mendapatkan energi dari senyawa anorganik seperti besi sulfida dan menggunkan energi untuk membentuk bahan bahan yang berguba seperti asam fumarat dan besi sulfat (Budiyanto, M .2003)

Thiobacillus ferroxidans adalah bakteri pelepas logam yang paling banyak diteliti, berbentuk batang kecil, menyukai temapat yang sangat asam dengan pH optimum berkisar anatara 1,5-2,5 (Chang & Myersonn, 1982). Bakteri ini mampu mendapatkan energi dari oksida besi ferrp (Fe²⁺) dan menjadi ferri Fe³⁺ dan dengan mengoksidasi bentuk tereduksi sulfur menjadi asam sulfat (Corbelt & Ingledew, 1987). Thiobacillus ferrooxidans adalah bakteri yang paling aktif di tambang limbah akibat asam dan polusi logam. Situs drainase tambang asam ekstrim juga mengekspos tingkat tinggi pirit, suatu unsur yang mudah teroksidasi oleh Thiobacillus ferrooxidans. Ini kapasitas oksidasi pirit-telah dimanfaatkan dalam industri desulfurisasi batubara Thiobacillus ferrooxidans digunakan dalam pengolahan mineral industri dan proses bioleaching. Bakteri ini memiliki kemampuan untuk menyerang sulfida yang mengandung mineral sulfida larut dan mengkonversi logam seperti tembaga dan seng ke dalam sulfat larut mereka logam. Logam dipulihkan melalui proses bioleaching (pelarutan logam) termasuk tembaga, uranium dan emas.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Mikrobiologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari organisme hidup yang kecil yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Organisme yang dipelajari dalam mikrobiologi yaitu mikroorganisme, yang meliputi bakteri, virus, jamur, protozoa. Mikrobiologi dibagi menjadi dua bidang besar, yaitu mikrobiologi dasar dan mikrobiologi terapan. Awal terungkapnya dunia mikroba adalah dengan ditemukannya mikroskop oleh Leeuwenhoek (1633-1723). Leeuwenhoek melakukan pengamatan tentang struktur mikroskopis biji, jaringan tumbuhan dan invertebrata kecil, tetapi penemuan yang terbesar adalah diketahuinya dunia mikroba yang disebut sebagai “animalculus” atau hewan kecil. Setelah itu, muncul teori abiogenesis dan teori biogenesis, penemuan bakteri spora, penemuan enzim, penemuan mikroba penyebab penyakit dan penemuan virus yang menajdi perkembangan dari ilmu mikrobiologi. Mikroorganisme memiliki peran dan memberikan dampak postif pada lingkungan, seperti sebagai perombak detergent, perombak sampah dan perombak plastik. Selain itu, peranan mikroba pada pencemaran air sebagai pembersih air, resistensi minyak bumi, dan mengatasi limbah logam berat.

B. Saran

Perkembangan ilmu mikrobiologi semakin jaman semakin berkembang pesat, sebaiknya pembaca makalah tidak puas dengan isi di dalam makalah ini. Sebaiknya mencari sumber lain untuk lebih memperdalam materi mengenai peranan mikroorganisme bagi lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

Budiyanto, M. 2003. Mikrobiologi Terapan. Malang : UMM press.

Hamdiyati, Yanti. Mikrobiologi Lingkungan (Mikrobiologi Air dan Mikrobiologi Tanah). [Online] terdapat pada (file.upi.edu/JUR_PEND_BIOLOGI.pdf) diakses pada 18 Desember 2016 pukul 20.11 WIB

J.Pelaczar, Michael J dan E.C. S. Chan. 2013. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. Jakarta : UI-Press

Kardena, Edwan;dkk. 2004. Karakteristik Biosurfaktan dari Azotobacter chroococcum. Bandung : UNPAD

Kusnaidi,dkk. 2003. Mikrobiologi Terapan Malang : Universitas Muhammadiyah Malang Press.

Sumarsih, Sri. 2007. Mikrobiologi Dasar. [Online] terdapat di https://sumarsih07.files.wordpress.com/2007/12/buku-ajar-mikrobiologi.pdf diakses pada tanggal 18 Desember 2016 pukul 19:08 WIB.

Yarsih,Fitrah. Mikrobiologi Terapan Tentang Mikrobiologi Lingkungan Air. [Online] terdapat pada (www.academia.edu/11927501/Mikrobiologi) diakses pada 18 Desember 2016 pukul 20.58 WIB

Yusriana. [Online] terdapat di b_yusriana.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/42795/1PerkembMikro.pdf diakses pada 17 Desember 2016 pukul 20:21 WIB