Materi_5_Faktor_Pertumbuhan_Mikroba_compressed.pdf

Faktor Pertumbuhan Mikroba:
Parameter lingkungan: suhu, pH, oksigen, kelembaban;

Medium pertumbuhan: padat vs cair, selektif vs diferensial;

Fase pertumbuhan mikroba (lag, log, stasioner, kematian).

1. 09/04/25
1
Faktor-Faktor yang
Mempengaruhi Pertumbuhan
Mikroba
Seri PerkuliahanMikrobiologiTernak
Program StudiIlmuPeternakan
1
CapaianPembelajaran
Mahasiswamampumenjelaskanberbagaifaktorlingkunganyang
mempengaruhipertumbuhanmikroba, sertamenganalisisperanmedia pertumbuhandan fasepertumbuhanmikrobadalamkonteksmikrobiologiternak.
Mahasiswamampumerancangpendekatanatauintervensiberbasismikrobiologidalamkontekspemeliharaandan pengelolaankesehatanternakdengan mempertimbangkandinamikapertumbuhanmikroba.
Mahasiswamenunjukkansikapilmiah, objektif, dan
bertanggungjawabdalammemahamidan menerapkanprinsip-prinsipdasarpertumbuhanmikrobauntuk kepentingankesehatandan produktivitasternak.
2

2. 09/04/25
2
Parameter Lingkungan yang Mempengaruhi
Pertumbuhan Mikroba
Suhu:
•Mikrobamemilikisuhuoptimum, minimum, dan maksimumuntuk pertumbuhannya.
• pH:
•Sebagian besarbakteritumbuhbaikpada pH netral(6.5–7.5); jamurlebihtoleranpada pH
asam.
• Oksigen:
•Berdasarkan kebutuhanoksigen, mikrobadiklasifikasikanmenjadiaerob, anaerob,
fakultatifanaerob, dan mikroaerofilik.
• Kelembaban:
•Ketersediaanair sangat pentinguntuk metabolismedan pertumbuhanmikroba,
terutamadi lingkunganpadat.
3
BerdasarkanSuhuPertumbuhan:
Psikrofilik, menyukaisuhurendah, tumbuhpada
kisaran-5 sampai30 oC.Suhuoptimum 10-20oC.
Mesofilik, menyukaisuhusedang, tumbuhpada kisaran10 sampai50oC. Suhuoptimum 20-40 oC.
Termofilik, menyukaisuhutinggi, tumbuhpada kisaran20-80oC. Suhuoptimum 50-80 oC.
Hipertermofilik, menyukaisuhusangattinggi, tumbuhpada suhudi atas100oC.
4

3. 09/04/25
3
Berdasarkan
ühiduppada suasanaasam, mis yghiduppada
gusimanusia, Streptococcus mutans.
Asidofilik01
ühiduppada suasanabasa, mis yghidup
Basidofilik02
Hiperasidofilik03
pH
Kebanyakanbakterilebih
baikhidupdalamsuasana
netral(pH 7) atausedikit
basa(pH 7,2-7,4) tetapi
pada umumnyadpthidup
pd pH 5 –8
ümamputumbuhpd pH ygsangatrendahmis
Acetobacter pH=2 -3 , ThiobacilluspH=1.
5
Aerob
memerlukanoksigen
untukhidupdan cukup
udarasepertiVibrio
cholera, bacillus
anthracis. (obligat=
mempersyaratkanO2 u/
hidup
BerdasarkanKebutuhanOksigen:
AnaerobAnaerob/aerobfakultatif
Micobacteriumtuberculosis
tidakmemerlukan
oksigen, mis..
Lactobacillus bulgar
icusdan Micrococcus
denitrificans(obligat=
O2 merupakantoksik
bagigol..bakteriini
dpthiduppd
lingkunganyg
mengandungO2 bebas
ataupuntidak, misalnya
salmonella typhi dan
Streptococcus pyogenes.
Clostridiumtitany
6

4. 09/04/25
4
Oksigen(O2) merupakanoksidatorkuatdan sangatreaktif
7
FakumO2
8

5. 09/04/25
5
Kelembaban dan Pertumbuhan Mikroba
Kelembabanmerupakansalah satufaktorlingkungan
esensialbagimetabolismedan pertumbuhanmikroba. Air
adalah pelarututamabagireaksibiokimiadalamselmikroba.
Ketersediaan air yang mencukupi memungkinkan
berlangsungnya proses transport nutrien, ekskresi limbah,
serta stabilisasi struktur sel.
Tanpa kelembaban yang cukup, aktivitas biologis mikroba
akan menurun drastis atau berhenti sama sekali.
9
Aktivitas Air (aw) dan Toleransi Mikrob
Aktivitas air (aw) adalah
ukuran ketersediaan air
bebas dalam suatu
substrat. Mikrob memiliki
ambang batas aw yang
berbeda-beda untuk
tumbuh
•Pengendalian aw
digunakan dalam
pengawetan pangan,
seperti pengeringan
atau penambahan
garam/gula.
Bakteriumumnyamembutuhkan
aw > 0,91
Ragi (yeast)dapattumbuhpada aw 0,88
Kapang(mold)toleranterhadap aw rendah, dapattumbuhpada aw
0,80 bahkanlebihrendah
10

6. 09/04/25
6
Dampak Rendahnya Kelembaban terhadap Mikroba
•Lingkungan dengan kelembaban rendah atau aw rendah menyebabkan
plasmolisis (kehilangan air dari sel mikroba), yang berdampak pada
penghentian metabolisme dan pertumbuhan. Dalam ekosistem alami
maupun industri, pengaturan kelembaban menjadi kunci dalam:
•- Mengontrol pertumbuhan mikroba kontaminan
•- Menjaga viabilitas mikroba probiotik dalam formulasi kering
•- Menstabilkan produk fermentasi dan kultur starter
•Dengan demikian, kelembaban adalah parameter kritis dalam
manajemen mikroba.
11
Medium Pertumbuhan Mikroba
Medium pertumbuhan adalah substrat nutrisi buatan yang digunakan untuk mendukung
pertumbuhan dan metabolisme mikroorganisme.
Tujuannya: isolasi, identifikasi, penghitungan, karakterisasi, atauproduksimetabolitmikroba.
Medium dapat bersifat universal atau spesifik tergantung tujuan dan jenis mikroba.
12

7. 09/04/25
7
Komponen Utama Medium Mikroba
Sumberkarbon: Glukosa, pepton.
Sumbernitrogen: Pepton, ekstrakdaging.
Mineral: NaCl, MgSO₄, fosfat.
Agar: Pemadatnon-metabolis.
IndikatorpH: Phenol red, bromthymolblue.
13
Jenis MediumBerdasarkan Konsistensi
-Medium Cair (Broth): Tanpa agar,
digunakan untuk kultur masal. Contoh: Nutrient Broth.
-Medium Padat: Mengandung 1.5–2%
agar, untuk isolasi koloni. Contoh: Nutrient Agar.
-Medium Semi-Padat: 0.4–0.7% agar,
ideal untuk uji motilitas.
14

8. 09/04/25
8
JenisMedium Berdasarkan Tujuan
Umum:
Mendukungmikrobanon-spesifk.
Komposisinyasederhananamuncukup
untuk menunjangberbagaijenismikroba,Contoh:
Nutrient Agar.
Selektif:
Menghambatmikrobatertentu. Mengandung
zat-zatsptantibiotik, garam empedu, ataupewarnaygmenghambatmikroba
kompetitor.
Contoh: SabouraudAgar untuk jamurkrn
pH rendahdan kadarglukosa tinggi, menghambatbakteri.
Diferensial:
Tampilkanperbedaanfenotipik.
Contoh: MacConkey Agar, membedakanbakterifermentatif
laktosa (sepertiE. coli) dariyang tidak(sepertiSalmonella),
berdasarkanperubahanwarnakoloniakibatperubahanpH.
Spesifik/ Enriched:
Untuk mikrobaspesifk.
Contoh: Blood Agar, mendukungbakteripatogensepertiStreptococcus,
dan juga bersifatdiferensialkarenamenunjukkanhemolisis(alfa, beta,
gamma).
Satu media bisamemilikilebihdarisatufungsi, misalnyaBlood Agar adalah media
enriched sekaligusdiferensial.
15
Aplikasi Media dalam Mikrobiologi Ternak
Untuk isolasi BAL, E. coli,
Salmonella, Clostridium.
Mengevaluasimikrobiota
usus.
Uji fermentasisubstratdan
seleksiprobiotik.
Media selektifdan diferensial
digunakansesuaitarget
mikrobaternak.
16

9. 09/04/25
9
Fase Pertumbuhan Mikroba
Lag
phase
Log
(eksponensial) phase
Stasioner
phase
Kematian
(decline) phase
17
1.FaseLag = fasepenyesuaiandiri= a-b
2.Umumnyasekira2 jam
3.Selbelummengganda
4.Hanyabakteriygkuatygdptbertahan
5.Aktivitasmetabolismenyasangat tinggi
utkpersiapanfaseselanjutnya.
18

10. 09/04/25
10
2. Faselogaritmik= eksponensial= b -c
•jumlahbakteribertambahdgsgtcepat.
1mjd2mjd4mjd8dst,ttphanyasampaititikc,karena:
–Nutrisisemakinberkurang,jumlahbakterisemakinbanyak
–Sisametabolitygberacunmulaimenumpuk
19
3. Fasestationer = c-d
•jumlahbakteristatis=tetapkarenajumlahbakteriygtumbuh
samadenganjumlahygmati.
•Terjadikompetisimemperebutkanmakanandanpenumpukan
metabolit
20

11. 09/04/25
11
Fasedeklinasi= kematian= d -e
•Jumlahbakteriberkurang,karenajumlah
bakteriygmatilebihbanyakdrpdygtumbuh.
•Jumlahmakanansemakinsedikit.
•Dptterjadibentukabnormal(involusi).
•Bakteriygmampuberbentuksporadpt
bertahan,phasedeklinasidptberlangsung
lama,sepertiNeisseriagonorhoea72jam
21
Integrasi Faktor Pertumbuhan Mikroba dalam Dunia
Peternakan
Pengendalian suhu dan kelembaban penting dalam fermentasi pakan dan penyimpanan.
Pemilihan medium kultur penting dalam diagnosis mikrobiologis penyakit ternak.
Pemahaman fase pertumbuhan membantu dalam produksi biomassa mikroba (probiotik, enzim, vaksin).
22

12. 09/04/25
12
"Sepertihalnyamanusia,
mikrobapun tumbuhketika
ditempatkandi lingkunganyang
tepat—karenasetiapmakhluk,
sekecilapapun, butuhmedia
untuk berkembang."
23
Diskusi dan Studi Kasus
Bagaimana pengaruh suhu ekstrem terhadap fermentasi silase oleh bakteri asam laktat?
Apa akibat dari pH lingkungan yang rendah terhadap produktivitas mikroba rumen?
Studi kasus: Kegagalan fermentasi probiotik karena kesalahan pemilihan media kultur.
24