Pertumbuhan mikroba dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu biotik dan faktor abiotik.
a. faktor biotik adalah pengaruh mikroba oleh mikroba lainnya, mikroba lain tersebut dapat berkomensalisme secara positif contohnya bersimbiosis / hidup saling menguntungkan atau negatif / saling merugikan dimana yang satu akan membunuh yang lainnya. secara rinci, hubungan mikroba satu dengan mikroba lainnnya tersebut, terbentuk dalam sebuah simbiosis.
Ada 3 jenis simbiosis yang dpt terjadi, yaitu :
1. Simbiosis Mutualisme;
Kedua anggota asosiasi memperoleh keuntungan (saling mengntungkan), Contohnya: Bakteri E. Coli yang ada dalam usus besar manusia.
2. Simbiosis Komensalisme;
Salah satu anggota asosiasi menerima keuntungan; yaitu dapat tumbuh lebih cepat, dapat mencapai populasi total yang besar; dan pada umumnya tumbuh “lebih baik”. Anggota yang lain tidak terpengaruh. Contohnya : pengikatan nitrogen di udara oleh bakteri pengikat nitrogen dalam tanah, Pertumbuhan Arthrobacter citerus pada medium yang mengandung saccharomyces cereviceae.
3. Simbiosis antagonisme, kompetisi, atau parasitisme;
Salah satu anggota asosiasi dihambat atau dimusnahkan; sedangkan anggota yang lain mendapat keuntungan. (saling merugikan, menghambat). Contohnya : kompetissi antara E. Coli dengan S. aureus,( pertumbuhan E. coli menghambat daur pertumbuhan S. aureus. )
b. faktor abiotik, terdiri dari temperature, sumber nutrien, sumber mineral, bahan toksik / logam berat, pH, oksigen, dll.
A. Pengaruh Antibiotika Terhadap Pertumbuhan Bakteri
Antibiotika adalah suatu substansi ( zat – zat ) kimia yang diperoleh dari atau dibentuk dan dihasilkan oleh mikrporganisme, dan zat – zat itu dalam jumlah yang sedikit pun mempunyai daya penghambat kegiatan mikroorganisme yang lain.
Antibiotika ada yang mempunyai spektrum luas, artimya antibiotika yang efektif digunakan bagi banyak spesies bakteri, baik kokus, basil maupun spiril; ada juga antibiotika berspektrum sempit, artinya hanya efektifdigunakan untuk spesies tertentu.
Penisilin hanya efektif digunakan untuk memberantas terutama jenis kokus, karena itu penisilin dikatakan mempunyai spektrum yang sempit. Tetrasiklin efektif bagi kokus, basil, dan jenis spiril tertentu. Oleh karena itu antibiotik ini dikatakan memiliki spektrum yang luas.
Sifat – sifat Antibiotika yaitu:
• Maenghambat atau membunuh patogen tanpa merusak inang ( host )
• Bersifat bakterisida dan bukan bakteriostatik
• Tidak menyebabkan resistensi pada kuman
• Berspektrum luas
• Tidak bersifat alergenik
• Tetap aktif dalam plasma, cairan atau badan eksudat
• Larut dalm air serta stabil
• Bacterisidal level, didalam tubuh cepat dicapai dan bertahan untuk waktu yang lama.
Mekanisme Kerja antibiotika
Antibiotika menganggu bagian – bagian yang peka di dalam sel, yaitu :
• Antibiotika yang mempengaruhi dinding sel
Contoh : Penisilin, sefalosporin, basitrasin, sikloserin, ristosetin, vankomisin
• Antibiotika yang menganggu fungsi membran sel
Contoh : polimiksin, kolistin, nistatin, amforoterisin B
• Antibiotika yang menghambat sintesa protein
Contoh : Aktinomisin, rifampisin, streptomisin, tetrasiklin, kloramfenikol, eritromisin, klindamisin.
• Antibiotika yang menghambat sintesa asam nukleat
Contoh : asam nalidiksat, novobiosin, pirimetamin, sulfonamida, trimetoprim
B.
Pengaruh Logam Berat Terhadap Pertumbuhan Mikroba
Logam berat berfungsi sebagai antimikrobe oleh karena dapat mempresipitasikan enzim – enzim atau protein essensial dalam sel. Logam –logam yang sering dipakai adalah Hg, Ag, As, Zn, dan Cu. Daya antimikrobe dari logam berat, dimana pada konsentrasi yang kecil saja dapat membunuh mikrobe dinamakan daya oligodinamik. Tetapi garam dari logam berat ini mudah merusak kulit, merusak alat –alat yang terbuat dari logam, dan harganya mahal.
C. Pengaruh Temperatur
Temperatur merupakan salah satu faktor yang penting di dalam kehidupan. Beberapa jenis mikrobe dapat hidup pada daerah temperatur yang luas sedang jenis lainnya pada daerah yang terbatas. Pada umumnya batas daerah temperatur bagi kehidupan mikrobe terletak antara 0 – 90o C, dan kita kenal ada temperatur minimum, optimum, dan maksimum. Temperatur minimum adalah nilai paling rendah dimana kegiatan mikrobe masih dapat dapat berlangsung. Temperatur maksimum adalah temperatur tertinggi yang masih dapat digunakan untuk aktivitas mikrobe, tetapi pada tingkatan kegiatan fisiologi yang paling minimal. Sedangkan temperatur yang paling baik bagi kegiatan hidup dinamakan temperatur optimum.
Untuk menemukan temperatur maut bagi mikrobe, ada beberapa pedoman sebagai berikut :
a. Temperatur maut / Titik kematian Termal ( Thermal Death Point )
Temperatur serendah – rendahnya yang dapat membunuh mikrobe yang berada di medium standar selama 10 menit pada kondisi tertentu.
b. Laju kematian termal ( Thermal Death Rate )
kecepatan kematian mikrobe akibat pemberian temperatur. Hal ini karena bahwa tidak semua spesies mati bersama – sama pada suatu temperatur tertentu. Biasanya, spesies satu lebih tahan daripada spesies yang lain terhadap suatu pemanasan. Oleh karena itu, masing – masing spesies itu ada angka kematian pada suatu temperatur.
c. Waktu kematian thermal ( Thermal Death Time )
waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu jenis mikrobe pada suatu temperatur yang tetap.
Pembekuan itu sebenarnya tidak berpengaruh pada spora, karena spora sangat sedikit mengandung air. Pembekuan bakteri di dalam air lebih cepat membunuh daripada kalau pembekuan itu dilakukan di dalam buih karena buih tidak dapat membeku sekeras air beku. Pembekuan air hanya dapat menyebabkan kerusakan mekanik pada bakteri.
Pembekuan secara perlahan – lahan dalam temperatur – 16oC ( es dicampurdengan garam ) lebih efektif dari pada pembekuan secar mendadak dalam udara beku ( - 190oC ). Pembekuan secara terputus – putus ternyata lebih efektif daripada pemanasan terus – menerus.
Berdasarkan pada daerah aktivitas temperatur, mikrobe dapat dibagi menjadi tiga golongan utama, yaitu :
a. Mikrobe Psikrofil yakni golongan mikrobe yang dapat tumbuh pada 0 – 30oC, dengan temperatur optimum 10 - 15oC. Kebanyakan dari golongan ini tumnuh di tempat – tempat dingin, baik di daratan maupun di lautan.
b. Mikrobe Mesofil adalah golongan mikrobe yang dapat hidup dengan baik pada temperatur 5 – 60oC, sedang temperatur optimumnya 25 – 40oC. Umumnya hidup dalam alat pencernaan.
c. Mikrobe Termofil yakni golongan mikrobe yang tumbuh pada suhu 40 – 80oC, dan temperatur optimumnya 55 – 65oC. Golongan mikroba ini terutama terdapat di sumber – sumber air panas dan tempat- tempat lain yang bertemperatur tinggi.
D. Pengaruh Cahaya
Cahaya sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan bakteri. Umumnya cahaya merusak sel mikroorganisme yang tidak berklorofil. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel yang berakibat menghambat pertumbuhan atau menyebabkan kematian. Pengaruh cahaya terhadap bakteri dapat digunakan sebagai dasar sterilisasi atau pengawetan bahan makanan.
Jika keadaan lingkungan tidak menguntungkan seperti suhu tinggi, kekeringan atau zat-zat kimia tertentu, beberapa spesies dari Bacillus yang aerob dan beberapa spesies dari Clostridium yang anaerob dapat mempertahankan diri dengan spora. Spora tersebut dibentuk dalam sel yang disebut endospora. Endospora dibentuk oleh penggumpalan protoplasma yang sedikit sekali mengandung air. Oleh karena itu endospora lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan dibandingkan dengan bakteri aktif. Apabila keadaan lingkungan membaik kembali, endospora dapat tumbuh menjadi satu sel bakteri biasa. Letak endospora di tengah-tengah sel bakteri atau pada salah satu ujungnya.
E. Pengaruh pH
pH berpengaruh terhadap sel dengan mempengaruhi metabolisme, pada umumnya bakteri tumbuh dengan baik pada pH netral (7,0). Berdasarkan nilai pH yang dibutuhkan untuk kehidupannya dikenal 3 kelompok mikroorganisme yaitu :
1. Acidofilik : Bakteri yang hidup pada pH asam
2. Mesofilik/Neutrofilik : Bakteri yang hidup pada pH netral
3. Basofilik : Bakteri yang hidup pada pH basa
