(Artikel Lingkungan Fisik yang Mempengaruhi Kultivasi Mikroba ini adalah bagian dari makalah dengan judul Kultivasi Mikroba. Bila anda memerlukannya sebagai bahan referensi, makalah Kultivasi Mikroba tersebut bisa anda DOWNLOAD DISINI)
Untuk berhasilnya kultivasi mikroba diperlukan suatu kombinasi nutrisi serta lingkungan fisik yang sesuai. Ada beberapa lingkungan fisik yang perlu diperhatikan dalam menumbuhkan mikroba yaitu temperatur, kadar oksigen, pH, dan tekanan osmosis.
a. Pengaruh temperatur terhadap pertumbuhan mikroba.
Semua proses pertumbuhan tergantung pada reaksi kimiawi dan laju reaksi ini dipengaruhi oleh temperatur. Oleh karena itu, pola pertumbuhan mikroba sangat dipengaruhi oleh temperatur. Temperatur juga mempengaruhi laju pertumbuhan dan penambahan sel. Keragaman temperatur juga dapat mengubah proses-proses metabolik serta morfologi sel. Pengaruh temperatur berhubungan dengan aktivitas enzim. Suhu rendah menyebabkan aktivitas enzim menurun dan jika suhu terlalu tinggi dapat mendenaturasi protein enzim.
Berdasarkan suhu optimum untuk pertumbuhan maka sifat mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu bersifat psikrofilik (tumbuh pada suhu 00-200C), mesofilik (200-450C) dan termofilik (450-800C). Selain itu, berdasarkan suhu pertumbuhan optimumnya, habitat mikroba dapat dikelompokkan menjadi :
a). Mesofil, terdapat pada tanah, air, dan tubuh vertebrata, suhu pertumbuhan 100-470C. Suhu pertumbuhan optimum 300-400C.
b). Termofil, ditemukan pada habitat yang bersuhu tinggi, pembuatan kompos, susu, tanah, dan air laut. Mampu tumbuh pada suhu 450-500C, dibedakan menjadi psikrodura yang mampu hidup dibawah 00C dan termodura yang tahan hidup pada suhu diatas 500C.
b. Pengaruh kadar oksigen
Mikroba memperlihatkan keragaman yang luas dalam hal respon terhadap oksigen bebas dan atas dasar ini maka mikroba dibagi menjadi empat yaitu aerobic (memerlukan oksigen), anaerobik (tumbuh tanpa oksigen molekuler), anaerobik fakultatif (tumbuh pada keadaan aerobik dan anaerobik), dan mikroaerofilik (tumbuh bila terdapat sedikit oksigen atmosferik). Beberapa mikroba bersifat anaerobik obligat, bila terkena oksigen akan mati, oleh karena itu untuk menumbuhkan mikroba anaerobik diperlukan teknik khusus agar tercapai keadaan anaerob. Keperluan penumbuhan jasad anaerob obligat dapat dipenuhi dengan menggunakan alat yang disebut anaerobic jar.
c. Pengaruh pH terhadap pertumbuhan mikroba.
Bagi kebanyakan mikroba pH minimum dan maksimum antara 4 sampai 9. Pertumbuhan mikroba sangat dipengaruhi oleh pH, karena nilai pH sangat menentukan aktifitas enzim. pH berpengaruh terhadap sel dengan memengaruhi metabolism. pH optimum pertumbuhan bagi kebanyakan bakteri terletak antara 6,5 dan 7,5 . Namun, beberapa spesies dapat tumbuh dalam keadaan sangat asam, atau sangat alkalin.
Bila bakteri dikultivasi di dalam suatu medium yang mula-mula disesuaikan pH-nya, misalnya 7, maka pH ini akan berubah sebagai akibat adanya senyawa-senyawa asam atau basa yang dihasilkan selama pertumbuhannya. Pergeseran pH ini dapat sedemikian besar sehingga menghambat pertumbuhan mikroba dalam kultur tersebut. Pergeseran pH dapat dicegah dengan menggunakan larutan penyangga atau bufer dalam medium. Buffer merupakan senyawa yang dapat menahan perubahan pH misalnya, KH2PO4 dan K2HPO4. Beberapa bahan nutrien medium, seperti pepton, juga mempunyai kapasitas penyangga. Perlu atau tidaknya suatu medium diberi larutan penyangga bergantung kepada penggunaannya dan dibatasi oleh kapasitas menyangga yang dimiliki senyawa-senyawa yang digunakan.
d. Pengaruh tekanan osmosis terhadap pertumbuhan mikroba.
Tekanan osmosis merupakan tekanan minimum yang diperlukan untuk mencegah aliran air yang menyeberangi membran di dalam larutan. Contohnya, jika larutan 10% sukrosa di dalam kantong membran dialisis di letakan dalam air di dalam gelas maka molekul air yang ada di dalam gelas akan mengalir kedalam kantong dialisis. Besarnya tekanan yang diperlukan untuk mencegah aliran melekul air dalam gelas ke dalam kantong dialisis merupakan nilai tekanan osmosis larutan sukrosa tersebut.
Berdasarkan tekanan osmosis maka larutan tempat petumbuhan mikroba dapat digolongkan atas larutan hipotonis, isotonis, dan larutan hipertonis. Mikroba biasanya hidup di lingkungan yang bersifat agak hipotonis sehingga air akan mengalir dari lingkungannya ke dalam sel sehingga sel menjadi mengambang kaku. Adanya dinding sel dapat mencegah pecahnya sel mikroba.
Suatu tekanan osmosis akan sangat mempengaruhi bakteri jika tekanan osmosis lingkungan lebih besar (hipertonis) sel akan mengalami plasmolisis. Sebaliknya tekanan osmosis lingkungan yang hipotonis akan menyebabkan sel membengkak dan juga dapat mengakibatkan rusaknya sel. Oleh karena itu dalam mempertahankan hidupnya, sel bakteri harus berada pada tingkat tekanan osmosis yang sesuai. Walaupun sel bakteri memiliki daya adaptasi, perbedaan tekanan osmosis dengan lingkungannya tidak boleh terlalu besar. (DOWNLOAD)
