FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEHIDUPAN MIKROORGANISME

Menurut  Lechowich  (1971)  yang disitasi oleh Soeparno (1992a) dan Stanbury dan Whitaker (1984) pertumbuhan mikroorganisme dibagi  menjadi  empat fase, yaitu: fase lag atau fase tidak ada pertumbuhan , bila  kondisi  lingkungan menguntungkan akan diikuti  dengan  fase  logaritmik  atau fase pertumbuhan eksponensial dengan ditandai   adanya  pertumbuhan  jumlah  populasi  secara  logaritmik  dan  akan berlanjut  sehingga laju pertumbuhan mulai konstan karena terbatasnya faktor lingkungan,  sehingga  mencapai  fase konstan. Pada fase konstan terjadi pengurangan pembelahan sel atau adanya keseimbangan antara laju perbanyakan sel dengan laju kematian. Jika kondisi tidak menguntungkan dengan habisnya nutrisi, terjadi akumulasi hasil metabolik  asam  atau  pengaruh preservasi tertentu maka akan terjadi fase penurunan pertumbuhan atau  yang  disebut fase kematian

Gambar Grafik pertumbuhan mikroorganisme (Schlegel, 1994)

Pertumbuhan mikroorganisme dipengaruhi oleh temperatur, pH, ketersediaan air dan tekanan osmose, potensial oksidasi‑reduksi, atmosfer (Lawrie, 1995) dan jumlah nutrisi (Schlegel, 1994).

Ketersediaan Nutrisi

            Kebutuhan mikroorganisme tergantung pada air, bahan-bahan yang terlarut dalam air,dan semua unsur yang ikut serta pada pembentukan sel dalam bentuk berbagai senyawa yang dapat diolah. Kebutuhan nutrin pokok meliputi unsur mikro dan makro. Unsur makro terdiri dari C, O, H, N, S, P, K, Ca, Mg dan Fe yang terkandung dalam semua organisme dan unsur mikro atau unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sepura, seperti Mn, Mo, Ze, Pb, Co, Ni, Va, Bo, Cl, Na, Se, Si dan lainnya (Schlegel, 1994).

Sumber-sumber karbon dan energi diambil oleh organisme fotosintesis dengan cara mengoksidasi senyawa-senyawa anorganik dengan memanfaatkan CO₂ sebagai sumber karbon utama. Glukosa, selulosa, dan pati dimanfaatkan sebagai sumber energi. Organisme juga memerlukan zat pelengkap atau suplemen yang digunakan dalam komponen dasar sel yang tidak bisa disintesis dari komponen-komponen sederhana, suplemen tersebut adalah asam amino, senyawa purin, pirimidin dan vitamin. Mikroorganisme juga memerlukan S,  N  dan O₂ (Schlegel, 1994).

Temperatur

            Kisaran suhu untuk aktivitas enzim menentukan sifat pertumbuhan mikroorganisme. Suhu tertinggi dimana mikroorganisme masih dapat tumbuh disebut suhu maksimum dan suhu terendah mikroorganisme masih dapat tumbuh disebut suhu minimum (Lay, 1994). Mikroorganisme mempunyai suhu optimum, yaitu suhu dimana mikroorganisme dapat tumbuh secara oiptimal.

            Setiap mikroorganisme mempunyai kisaran suhu minimal, maksimal dan  optimal untuk tumbuh yang berbeda-beda. Mikroorganisme psikotropik hidup pada suhu refrigerasi dengan kisaran temperatur optimal 15 sampai 20^oC. Mesopilik organisme dapat hidup pada suhu 5 – 7^oC dengan kisaran temperatur optimal 35 -  40^oC. Thermopilik mikroorganisme  dapat tumbuh pada temperatur sampai 80^oC (Grau, 1986)

.

Ketersediaan Air

            Mikroorganisme tidak dapat hidup tanpa air, kebutuhan air untuk mikroorganisme sangat spesifik dan biasa disebut dengan aktivitas air (a_w/water activity). Aktivitas air adalah perbandingan antara tekanan uap larutan denagan tekanan uap air solven murni pada temperatur yang sama (Soeparno, 1992). Air murni mempunyai nilai a_w1,00 (Kadar Air 100%).

Nilai a_w dari mikroorganisme mendekati air murni dengan kisaran tergantung pada jenis mikroorganisme. Bakteri pathogenik mempunyai kisaran 0,995 sampai 0,980. Bakteri halophilik mempunyai nilai a_w optimum pada larutan NaCl 0,80 sampai 0,85. Yeast mempunyai nilai a_w antara 0,87 samapi 0,90. Jamur mempunyai nilai kisaran a_w0,79 sampai 0,93 (Grau, 1986).

Kebutuhan Oksigen

            Mikroorganisme dapat dipilah berdasarkan kebutuhan akan oksigen, diantaranya adalah aerob obligat, anaerob obligat, anaerob fakultatif dan mikroaerofil (Lay, 1994). 

Mikroorganisme aerobik obligat menghasilkan energi melalui respirasi dengan demikian tergantung pada oksigen. Mikroorganisme obligat anaerobik hanya mampu hidup dalam lingkungan bebas oksigen, karena oksigen bersifat toksik terhadapnya. Mikroorganisme anaerob fakultatif tumbuh dengan adanya oksigen, jadi bersifat aerotoleran, tetapi mikroorganisme ini tidak dapat memanfaatkan oksigen dan memperoleh energi dengan cara fermentasi (Schlegel, 1994).  Mikroorganisme mikroaerofil memerlukan oksigen dalam jumlah kecil  sekitar 5 sampai 10% (Lay, 1994).

pH

            Setiap mikroorganisme mempunyai pH optimum yang tertentu, sehingga pH awal yang optimum dan mempertahankannya selama pertumbuhan  amatlah penting. Mikroorganisme kebanyakan hidup pada kondisi pH netral dimana terdapat keseimbangan ion H⁺ dan OH^-. Ada juga mikroorganisme yang dapat hidup pada kondisi asam (asidophilik) dan kondisi basa (Schlegel, 1994).

Sewaktu pertumbuhan mikroorganisme seringkali terjadi perubahan pH pada media lingkungan hidupnya. Mikroorganisme yang melaksanakan fermentasi menghasilkan asam sehingga pH akan turun menjadi 3,5. Perubahan lingkungan media dapat menjadi basa dengan adanya metabolisme protein dan asam amino dengan dihasilkannya ion amonium (Lay, 1994).