F MAKALAH PENGENDALIAN MIKROORGANISME - galihghungs blog

MAKALAH PENGENDALIAN MIKROORGANISME

Read (
Words) Add Comment Edit


MAKALAH PENGENDALIAN MIKROORGANISME
KAPANG

 
I
PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
      Peranan mikroorganisme dalam kehidupan sangat penting, teknologi mikrobiologis telah memecahkan sekelumit permasalahan manusia. Pengadaan energi, pangan , obat-obatan merupakan hasil dari peranan mikroorganisme. Fermentasi sel mikrobe menghasilkan alkohol dapat digunakan untuk bahan bakar alternatif. Pengadaan nutrisi untuk pakan ternak merupakan salah satu terobosan pemecahan masalah dalam pengadaan pakan ternak. Namun mikroorganisme dapat meneyebabkan permasalahan, hal itu nampak dari kemampuannya menginfeksi manusia, hewan, serta tanaman yang menimbulkan penyakit. Bukan hanya itu aktifitas negatif menimbulkan rusaknya bahan makanan hingga berakibat tidak dapat di konsumsi bahkan beracun. Karena itu perlu adanya suatu usaha untuk mengendalikan aktifitas dari mikroba. Yang di maksud pengendalian di sini adalah upaya pemberantasan, penghambatan dan pemusnahan sel mikroba dan segala bentuk sel vegetatif. Telah banyak di temukan teknik-teknik dalam pengendalian mikroorganisme seperti desinfektan, sterilisasi, pasteurisasi, antiseptik, germisida, bakteoristatik, bakterisid yang tentu saja tiap-tiap teknik harus melewati serangkaian prosedur yang benar sehingga upaya pengendalian dapat memberikan hasil yang maksimal. Perlu di garis bawahi bahwa tiap-tiap teknik memiliki suatu tujuan dalam pengendalian seperti teknik sterilisasi yang bertujuan untuk membunuh segala macam sel mikroba dan bentuk vegetatifnya. 

1.1  Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalahnya, yaitu :
1.      Apa peranan negatif dari kapang?
2.      Apa objek yang diserang oleh kapang dan bagaimana proses kapang menyerang objek tersebut ?
3.      Bagaimana cara untuk mengendalikannya?

1.2  Tujuan
Adapun tujuannya, yaitu :
1.      Untuk mengetahui peranan negatif dari kapang.
2.      Untuk mengetahui objek yang diserang oleh kapang dan bagaimana proses kapang menyerang objek tersebut.
3.      Untuk mengetahui cara pengendaliannya.

II
TINJAUAN PUSTAKA

Morfologi Kapang

Kapang (Mold) adalah fungi multiseluler yang mempunyai filamen, dan pertumbuhannya pada substrat mudah dilihat karena penampakannya yang berserabut seperti kapas. Pertumbuhannya mula-mula berwarna putih, tetapi jika spora telah timbul akan terbentuk berbagai warna tergantung dari jenis kapang (Ali, 2005).
Menurut Fardiaz (1992), kapang terdiri dari suatu thallus yang tersusun dari filamen yang bercabang yang disebut hifa. Kumpulan dari hifa membentuk suatu jalinan yang disebut miselium. Setiap hifa memiliki lebar 5-10 µm (Pelczar dan Chan, 1986).
Menurut Fardiaz (1992), dan Waluyo (2004), kapang dapat dibedakan menjadi 2 kelompok berdasarkan struktur hifa, yaitu hifa tidak bersekat atau nonseptat dan hifa bersekat atau septat. Septat akan membagi hifa menjadi bagian-bagian, dimana setiap bagian tersebut memiliki inti (nukleus) satu atau lebih. Kapang yang tidak memiliki septat maka inti sel tersebar di sepanjang hifa. Dinding penyekat pada kapang disebut dengan septum yang tidak tertutup rapat sehingga sitoplasma masih dapat bebas bergerak dari satu ruang ke ruang lainnya. Kapang yang bersekat antara lain kelas Ascomycetes, Basidiomycetes dan Deuteromycetes.  Sedangkan kapang yang tidak bersekat yaitu kelas Phycomycetes (Zygomycetes dan Oomycetes).

Reproduksi Kapang

Secara alamiah kapang berkembang biak dengan berbagai cara, baik aseksual dengan pembelahan, penguncupan, atau pembentukan spora. Dapat pula secara seksual dengan peleburan nukleus dari kedua induknya. Pada pembelahan, suatu sel membelah diri untuk membentuk dua sel anak yang serupa. Pada penguncupan suatu sel anak tumbuh dari penonjolan kecil pada sel inangnya (Waluyo, 2004).
Menurut Fardiaz (1992), secara aseksual spora kapang diproduksi dalam jumlah banyak, berukuran kecil dan ringan, serta tahan terhadap keadaan kering. Spora ini mudah beterbangan di udara, dan bila berada pada substrat yang cocok, maka spora tersebut tumbuh menjadi miselium baru.

Spora aseksual yaitu:

  1. Konidiospora atau konidia, yaitu spora yang dibentuk di ujung atau di sisi suatu hifa.  Konidia kecil dan bersel satu disebut disebut mikrokonidia. Sedangkan konidia besar dan banyak disebut makrokonidia.
  2. Sporangiospora. Spora bersel satu, terbentuk di dalam kantung spora yang disebut sporangium di ujung hifa khusus yang disebut sporangiofora.
  3. Oidium atau arthrospora, spora bersel satu ini terjadi karena segmentasi pada ujung-ujung hifa.  Sel-sel tersebut selanjutnya membulat dan akhirnya melepaskan diri sebagai spora.
  4. Klamidospora, spora ini berdinding tebal, dan sangat resisten terhadap keadaan yang buruk yang terbentuk pada sel-sel hifa vegetatif.
  5. Blastospora, terbentuk dari tunas pada miselium yang kemudian tumbuh menjadi spora.  Juga terjadi pada pertunasan sel-sel khamir.(Ali, 2005).

Perkembangbiakan secara generatif atau seksual dilakukan dengan isogamet atau heterogamet. Pada beberapa spesies perbedaan morfologi antara jenis kelamin belum nampak sehingga semua disebut isogamet.  Tapi pada beberapa spesies mempunyai perbedaan gamet besar dan kecil sehingga disebut mikrogamet (sel kelamin jantan) dan makrogamet (sel kelamin betina).

 

Spora seksual yaitu:

  1. Askospora. Spora bersel satu terbentuk di dalam kantung yang disebut dengan askus. Biasanya terdapat 8 askospora di dalam setiap askus.
  2. Basidiospora. Spora bersel satu terbentuk gada yang dinamakan basidium.
  3. Zigospora. Spora besar dan berdinding tebal yang terbentuk apabila ujung-ujung dua hifa yang secara seksual serasi dinamakan gametangia.
  4. Oospora. Spora terbentuk di dalam struktur betina khusus yang disebut oogonium. Pembuahan telur atau oosfer oleh gamet jantan di anteridium menghasilkan oospora. Dalam setiap oogonium terdapat satu atau lebih oosfer.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan kapang

1. Kebutuhan air

Kebanyakan kapang membutuhkan air minimal untuk pertumbuhannya dibandingkan dengan khamir dan bakteri (Waluyo, 2004). Air merupakan pelarut esensil yang dibutuhkan bagi semua reaksi biokimiawi dalam sistem hidup dan sekitar 90% menyusun berat basah sel (Ali, 2005).

2. Suhu pertumbuhan

Kebanyakan kapang bersifat mesofilik, yaitu mampu tumbuh baik pada suhu kamar. Suhu optimum pertumbuhan untuk kebanyakan kapang adalah sekitar 25-30oC, tetapi beberapa dapat tumbuh pada suhu 35-37oC atau lebih. Beberapa kapang bersifat psikotrofik yakni dapat tumbuh baik pada suhu lemari es, dan beberapa bahkan masih dapat  tumbuh lambat pada suhu dibawah suhu pembekuan, misal -5 sampai -10oC, selain itu beberapa kapang bersifat termofilik yakni mampu tumbuh pada suhu tinggi (Waluyo, 2004).

3. Kebutuhan oksigen dan pH

Semua kapang bersifat aerobik, yakni membutuhkan oksigen dalam pertumbuhannya. Kebanyakan kapang dapat tumbuh baik pada pH yang luas, yakni 2,0-8,5, tetapi biasanya pertumbuhannya akan baik bila pada kondisi asam atau pH rendah (Waluyo, 2004).

 

4. Nutrien

Waluyo (2004) menyatakan nutrisi sangat dibutuhkan kapang untuk kehidupan dan pertumbuhannya, yakni sebagai sumber karbon, sumber nitrogen, sumber energi, dan faktor pertumbuhan (mineral dan vitamin). Nutrien tersebut dibutuhkan untuk membentuk energi dan menyusun komponen-komponen sel.
Kapang dapat menggunakan berbagai komponen sumber makanan, dari materi yang sederhana hingga materi yang kompleks. Kapang mampu memproduksi enzim hidrolitik, seperti amilase, pektinase, proteinase dan lipase.  Maka dari itu kapang mampu tumbuh pada bahan yang mengandung pati, pektin, protein atau lipid.

5. Komponen penghambat

Beberapa kapang mengeluarkan komponen yang dapat menghambat pertumbuhan organisme lainnya. Komponen ini disebut antibiotik, misalnya penisilin yang diproduksi oleh Penicillium chrysogenum, dan clavasin yang diproduksi oleh Aspergillus clavatus. Sebaliknya, beberapa komponen lain bersifat mikostatik atau fungistatik, yaitu menghambat pertumbuhan kapang, misalnya asam sorbat, propionat dan asetat, atau bersifat fungisidal yaitu membunuh kapang (Fardiaz, 1992).

Agensia  hayati
Nama ilmiah
Mekanisme pengendalian
Jamur
Trichoderma       viride,       T.
harzianum,T.     koningii,     T.
hamatum, T. pseudokoningii
Penicillium sp
Peniophora gigantean
Phytium oligandrum
Sporodesmium sclerotivorum
Gliocladium virens
Mikoparasit, antibiotik dan
  enzimatik
Pesaing dan  antibiosis.
Mikoparasit
Tabel.2.1 Beberapa agensia pengendali mekanisme hayati tanaman .

III
PEMBAHASAN

3.1  Peranan Negatif Kapang
     Aktifitas kapang yang tidak di harapkan dapat menimbulkan kerugian untuk manusia. Rusaknya bahan pangan, penyebaran penyakit infeksi pada manusia, hewan, tumbuhan merupakan hal yang merugikan yang berdampak pada kerugian kesehatan. Beberapa jenis kapang berperan dalam kontaminasi bahan pangan sehingga menimbulkan mikotoksin seperti spesies aspergilus flavus yang menghasilkan aflatoksin yang menimbulkan toksin pada kcang tyanah, jagung. Aflatoksin merupakan mikotoksin yang bersifat heptotoksik dan karsinogenik yang tentunya sangat berbahaya untuk kesehatan. Penicillium citrinum merupakan spesies kapang yang kerap kali mengontaminasi beras, kacang tanah, dan jagung. Spesies ini dapat bersifat neprotoksik ( Makfould, 1993) dan hepatotoksik (Hastuti, 2001).  Kapang Aspergilus clavatus dapat mengontaminasi jagung, dan gandum ( Wallace et al 1976, Hesseltine et al 1981 dalam pitt and hocking, 1985 ). Kapang ini juga dapat mengontaminasi kacang tanah dan kenari ( Jimanenez et al 1991 ) dan biji lada rusak ( Hastuti 1996) Spesies kapang ini menghasilkan Patulin yang bersifat nephrotoksi, neurotoksik dan hepatotoksik (betina 1989). Masih banyak mikotoksin yang di hasilkan oleh spesies kapang seperti fumonisin, ochratoksin, zearalenon sterigmatosisitin yang di hasilkan oleh kapang yang mengontaminasi hasil pangan dan pangan olahan. Pencemaran yang ditimbulkan bukan hanya pada bahan pangan saja tetapi pencemaran terjadi pada pakan ternak yang tentu saja sangat berbahaya bagi ternak dan bila di konsumsi akan berdampak pula pada manusia. Perlu di ketahuio bahwa mikotoksin merupakan hasil dari metabolisme kapang yang bersifat sitotoksik dan menimbulkan terganggunya pembentukan protein di dalam sel. Pakan dalam bentuk tepung lebih mudah tercemar dibandimgkan bila dalam bentuk butiran. Jagung atau bahan baku lain dalam bentuk utuh atau butiran masih mempunyai pelindung di bandingkan dalam bentuk tepung sehingga lebih tahan terhadap cemaran cendawan ( Yanuarti 2004).

3.2  Objek yang Diserang oleh Kapang dan Bagaimana Proses Kapang Menyerang Objek Tersebut
     Aktifitas kapang yang tidak di harapkan dapat menimbulkan kerugian bagi objek yang di infeksinya. Kapang dapat menginfeksi pada manusia, tumbuhan, hewan, bahan pangan, obat-obatan. Prednisolon misalnya merupakan obat yang dapat di cemari oleh kapang yang menimbulkan perubahan warna pada obat tersebut. Pakan ternak rentan oleh pencemaran kapang karena di sebebkan jenis pakan itu sendiri. Pakan tepung rentang sekali di kontaminasi oleh kapang. Spesies kapang Aspergilus flavus yang menginfeksi kacang tanah, jagung yang dihasilkan dari proses metabolisme dari kapang. Mikotoksin dapat merusak strukrur sel seperti membran dan bersifat sitotoksik. Mikotoksin dapat mengganggu proses sintesis protein dalam sel seperti pada DNA dan RNA. Jenis mikotoksin yaitu aflanoksin, fumonisin, ochratoksin, zearalenon sterigmatosistin.Sesungguhnya setiaop kapang dapat menghasilkan toksin dan apabila terdpat mikroorganisme lain dapat timbulnya persaingan sehingga efek dari toksisifikasin yang ditimbulkan dapat berkurang. Respon tubuh terhadap kehadiran toksin yaitu dengan adanya antibodi sebagai suatu sistem imun dalam tubuh yang dapat mendetoksifikasi. Tentunya dengan usaha-usaha menggunakan antibiotik dapat membantu lebih banyak dalam penyembuhan toksin.

3.3  Cara Pengendalian
Setiap mikroorganisme mempunyai respons yang berbeda terhadap faktor
lingkungan. Suhu, tinggi rendahnya suhu mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Bakteri dapat tumbuh dalam rentang suhu minus 50C sampai 800C, tetapi bagaimanapun juga setiap species mempunyai rentang suhu yang pendek yang ditentukan oleh sensitifitas sistem enzimnya terhadap panas.
Psikrofil adalah bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 0 oC sampai 20 oC. Suhu optimumnya sekitar 15 oC. Karakteristik istimewa dari semua bakteri psikrofil adalah akan tumbuh pada suhu 0 – 5oC. Mesofil adalah bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 20 oC sampai 45 oC. karakteristik istimewa dari semua bakteri mesofil adalah kemampuannya untuk tumbuh pada suhu tubuh (37 oC) dan tidak dapat tumbuh pada suhu di atas 45 oC.
Derajat keasaman (pH), pengaruh pH terhadap pertumbuhan tidak kalah pentingnya dari pengaruh temperatur. Ada pH minimum, pH optimum, dan pH maksimum. Rentang pH bagi pertumbuhan bakteri antara 4 – 9 dengan pH optimum 6,5 – 7,5. Jamur lebih menyukai pH asam, rentang pH pertumbuhan jamur dari 1 – 9 dan pH optimumnya 4 – 6. Selama pertumbuhan pH dapat berubah, naik atau turun, bergantung kepada komposisi medium yang diuraikan. Bila ingin pH konstan selama pertumbuhan harus diberikan larutan penyangga atau buffer yang sesuai dengan media dan jenis mikroorganisme.
Kebutuhan oksigen, oksigen tidak mutlak diperlukan mikroorganisme karena ada juga kelompok yang tidak memerlukan oksigen bahkan oksigen merupakan racun bagi pertumbuhan. Mikroorganisme terbagi atas empat kelompok berdasarkan kebutuhan akan organisme, yaitu mikroorganisme aerob yang memerlukan oksigen sebagai akseptor elektron dalam proses respirasi.
Mikroorganisme anaerob adalah mikroorganisme yang tidak memerlukan O2 karena oksigen akan membentuk H2O2 yang bersifat toksik dan meyebabkan kematian. Mikroorganisme anaerob tidak memiliki enzim katalase yang dapat menguraikan H2O2 menjadi air dan oksigen. Mikroorganisme fakultatif anaerob adalah mikroorganisme yang tetap tumbuh dalam lingkungan kelompok fakultatif anaerob. Mikroorganisme mikroaerofilik adalah mikroorganisme yang memerlukan oksigen dalam jumlah terbatas karena jumlah oksigen yang berlebih akan menghambat kerja enzim oksidatif dan menimbulkan kematian.
Kontrol terhadap pertumbuhan mikroorganisme dapat dilakukan dengan cara membunuh mikroorganisme, atau menghambat pertumbuhannya. Kontrol terhadap pertumbuhan dapat dilakukan secara :
1. Fisik
Secara fisik, menggunakan uap air panas dan tekanan tinggi, diperoleh panas lembab, efektif dengan menggunakan autoklaf. Sterilisasi dengan otoklaf memerlukan suhu 1210C, tekanan 15 psi/1,5 kg/cm2, selama 15 menit. Sterilisasi fisik dapat juga dengan panas kering menggunakan oven1600C, 2 jam. Sterilisasi dengan oven untuk alat-alat gelas dan bahan yang tidak tembus air.
2. Secara kimia
Penggunaan senyawa kimia untuk mengendalikan pertumbuha  mikroorganisme , contoh : HgCl (0,1%), menyebabkan koagulasi protein .
3. Secara mekanik
Bahan yang mudah rusak karena pemanasan, misalnya vitamin, enzim, serum, antibiotik. Contoh : filtrasi, menggunakan filter berupa membran dengan tebal tertentu, terbuat dari asbes, diatom, porselen, kaca berpori, selulosa. membran selulosa : diameter pori 0,01-10 μm Bahan/zat yang tidak dapat dipanaskan pada suhu lebih dari 1000C, dapat dilakukan pasteurisasi dan tindalisasi. Pasteurisasi memerlukan pemanasan 63-73 oC, digunakan untuk pengawetan air, susu, bir, anggur. Pasteurisasi dapat membunuh mikroorganisme pathogen (Mycobacterium, Salmonella, Coxiella) dan beberapa mikroorganisme normal.
       Pengendalian mikroorganisme ditujukan untuk:
1.    Pengendalian Kapang untuk Pencegahan Penyakit
       Pengendalian hayati oleh mikroorganisme baik jamur ataupun bakteri dapat terjadi melalui satu atau beberapa mekanisme seperti: antibiosis, kompetisi, hiperparasit, induksiresistensi dan memacu pertumbuhan tanaman (Cook dan Baker, 1974., Van Loon,2000., Kloeppet et al,1999., Schippers et al, 1987).
       Mekanisme antibiosis merupakan penghambatan patogen oleh senyawa metabolik yang dihasilkan oleh agensia hayati seperti: enzim, senyawa-senyawa volatile, zat pelisis dan senyawa antibiotik lainnya. Salah satu contoh adalah agensia hayati kelompok jamur. Jamur diketahui mampu menghasilkan bermacam senyawa beracun (toksis) untuk melawan organisma lainnya (Burge, 1988). Dalam mengkolonisasi suatu substrat jamur mempunyai kemampuan untuk menghasilkan sejumlah produk ektraselular yang bersifat racun. Kemampuan jamur menghasilkan suatu antibiotik sangatlah penting dalam menentukan kemampuannya untuk mengkolonisasi dan mengatur keberadaannya dalam suatu substrat. Antibiotik dapat juga mengakibatkan terjadinya endolisis atau autolisis yaitu pecahnya sitoplasma suatu sel oleh enzim yang diikuti kematian yang mungkin disebabkan kekurangan hara, antibiotik ataupun kerusakan dinding sel. Dengan demikian berhasil tidaknya suatu organisma pengendali hayati sebagai agensia hayati bergantung pada kemampuan antibiotik yang dihasilkannya menekan pertumbuhan dan perkembangan patogen tanaman (Baker dan Cook, 1982).
Kompetisi adalah suatu mekanisme penekanan aktivitas patogen oleh agensia hayati terhadap sumber-sumber terbatas seperti zat organik, zat anorganik, ruang dan faktor –faktor pertumbuhan lainnya. Salah satu contoh adalah persaingan akan ruang/tempat pada akar. Contoh ektomikoriza merupakan agensia yang dapat digunakan sebagai agen pengendali hayati. Jamur tersebut mampu membungkus secara efektif seluruh akar dan menempati bagian rizosfer sehingga apabila ada mikroorganisme lain seperti misalnya Armilaria mellea atau Phytophthora spp, maka patogen tersebut tidak dapat lagi mengkolonisasi bagian tersebut.
2.       Pengendalian Kapang dalam Bahan Makanan
Pengendalian mikroorganisme dalam bahan makanan perlu dilakukan supaya bahan makan tersebut tidak cepat rusak atau busuk. Kerusakan bahan makanan oleh mikroorganisme terjadi karenamikroorganisme tersebut berkembangbiak dan bermetabolisme sedemikian rupa sehingga bahan makanan mengalami perubahan sedemikian rupa yang menyebabkan rusaknya bahan makanan tersebut. Faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangbiakan mikroorganisme diantaranya :
a.    Waktu generasi
b.   Faktor intrinsik
c.    Faktor ekstrinsik
d.   Faktor proses
e.    Faktro implisit
Beberapa istilah dalam mengendalikan jumlah populasi kapang, diantaranya adalah sebagai berikut:
1.   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.
2.  Desinfeksi
        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.
3.  Antiseptis
Merupakan aplikasi senyawa kimia yang bersifat antiseptis terhadap tubuh untuk melawan infeksi atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme dengan cara menghancurkan atau menghambat aktivitas mikroba.
4.  Sterilisasi
Proses menghancurkan semua jenis kehidupan sehingga menjadi steril. Sterilisasi seringkali dilakukan dengan pengaplikasian udara.
IV
KESIMPULAN

            Aktifitas kapang yang tidak di harapkan dapat menimbulkan kerugian untuk manusia.Diantaranya dapat menjadikan rusaknya bahan pangan, penyebaran penyakit infeksi pada manusia, hewan, tumbuhan sehingga menjadi hal yang merugikan dan berdampak pada kerugian kesehatan.
Perlunya pengendalian atau upaya preventif agar bisa mengurangi dan menghilangkan peranan negative kapang dapat dilakukan dengan beberapa cara pengendalian kapang dapat dilakukan diantaranya adalah sebagai berikut:
      1.            Cleaning (kebersihan) dan Sanitasi
  1. Desinfeksi
  2. Antiseptis
  3. Sterilisasi
  4. Germisida
  5. Antibiotik (Bakterisid & Bakterostatis)
DAFTAR PUSTAKA

Pelczar dan Chan. 2010. Dasar-Dasar Mikrobiologi Edisi 1. Jakarta : UI Press
Pelczar dan Chan. 2010. Dasar-Dasar Mikrobiologi Edisi 2. Jakarta : UI Press
Prof. Utamai Sri Hastuti. Pidato Pengukuhan Guru Besar Dalam Bidang Ilmu        Mikrobiologi Pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM). 16             Desember 2010.
Riza Zainuddin Ahmad, 2008 Cemaran Kapang Pada Pakan Dan    Pengendaliannya. Balai Besar Penelitian Veteriner. Bogor

CONVERSATION

0 comments:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar ( Atom )

Join Our Madness- MailChimp Newsletter!

Join with Thousands Of Subscribers ! Get Our Latest Articles Delivered to Your email Inbox!