Proses Mikroba dalam Mikrobiologi Kesehatan Lingkungan Makhluk Hidup

1. MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN

Lingkungan merupakan sesuatu yang ada di sekeliling kita dimana semua makhluk hidup berada dari makhluk terkecil (mikroorganisme) sampai makhluk yang sempurna (manusia). Lingkungan yang terdiri dari udara, air dan tanah dimana dari ketiga komponen tersebut kita sangat membutuhkannya dalam kehidupan sehari-hari, bila ketiga komponen tersebut terganggu maka terganggu pula aktivitas kita, misalnya saja jika terdapat mikroorganisme yang tidak menguntungkan dalam air dan yang lain-lainnya.

A. BAKTERI

Bakteri merupakan organisme mikroskopik. Hal ini menyebabkan organisme ini sangat sulit untuk dideteksi, terutama sebelum ditemukannya mikroskop. Barulah setelah abad ke-19 ilmu tentang mikroorganisme, terutama bakteri (bakteriologi), mulai berkembang. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, berbagai hal tentang bakteri telah berhasil ditelusuri. Akan tetapi, perkembangan tersebut tidak terlepas dari peranan berbagai tokoh penting seperti Robert Hooke, Antoni van Leeuwenhoek, Ferdinand Cohn, dan Robert Koch. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον (bakterion) yang memiliki arti "batang-batang kecil". Pengetahuan tentang bakteri berkembang setelah serangkaian percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur, yang melahirkan cabang ilmu mikrobiologi. Bakteriologi adalah cabang mikrobiologi yang mempelajari biologi bakteri.

Contoh Bakteri Yang Berperan Dalam Lingkungan
Keanekaragaman bakteri dan jalur metabolismenya menyebabkan bakteri memiliki peranan yang besar bagi lingkungan.

1. Sebagai contoh, bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang telah mati dan sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Contoh bakteri saprofit antara lain Proteus dan Clostridium. Tidak hanya berperan sebagai pengurai senyawa organik, beberapa kelompok bakteri saprofit juga merupakan patogen oportunis.
2. Kelompok bakteri lainnya berperan dalam siklus nitrogen, seperti bakteri nitrifikasi. Bakteri nitrifikasi adalah kelompok bakteri yang mampu menyusun senyawa nitrat dari senyawa amonia yang pada umumnya berlangsung secara aerob di dalam tanah. Kelompok bakteri ini bersifat kemolitotrof. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu nitritasi (oksidasi amonia (NH4) menjadi nitrit (NO2-)) dan nitratasi (oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat (NO3)). Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat.

B. VIRUS

Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus bersifat parasit obligat, hal tersebut disebabkan karena virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus akan diekspresikan menjadi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.

Pada umumnya virus bersifat merugikan. Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus. Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Virus dapat menginfeksi tumbuhan, hewan, dan manusia sehingga menimbulkan penyakit.

Contoh Virus Yang Berperan Dalam Lingkungan

1. Mosaik, penyakit yang menyebabkan bercak kuning pada daun tumbuhan seperti tembakau, kacang kedelai, tomat kentang dan beberapa jenis labu. Penyakit ini disebabkan oleh Tobacco Mozaic Virus (TMV). Mentimun (Cucumber Mozaic), buncis (Bean cane mozaic dan Bean mozaic), gandum (Wheat mozaic), tebu (Sugar cane mozaic).
2. Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk (virus citrus vein phloem degeneration (CVPD). Virus ini dengan begitu cepat menyebar ditularkan serangga vektor Diaphorina Citri Kuwayana (Homoptera Psyllidae) atau masyarakat umum menyebutnya kutu loncat atau kutu putih.

C. JAMUR

Jamur atau cendawan adalah tumbuhan yang tidak mempunyai klorofil sehingga bersifat heterotrof. Jamur ada yang uniseluler dan multiseluler. Tubuhnya terdiri dari benang-benang yang disebut hifa. Hifa dapat membentuk anyaman bercabang-cabang yang disebut miselium. Reproduksi jamur, ada yang dengan cara vegetatif ada juga dengan cara generatif. Jamur menyerap zat organik dari lingkungan melalui hifa dan miseliumnya untuk memperoleh makanannya. Setelah itu, menyimpannya dalam bentuk glikogen. Jamur merupakan konsumen, maka dari itu jamur bergantung pada substrat yang menyediakan karbohidrat, protein, vitamin, dan senyawa kimia lainnya. Semua zat itu diperoleh dari lingkungannya. Sebagai makhluk heterotrof, jamur dapat bersifat parasit obligat, parasit fakultatif, atau saprofit.

Cara hidup jamur lainnya adalah melakukan simbiosis mutualisme. Jamur yang hidup bersimbiosis, selain menyerap makanan dari organisme lain juga menghasilkan zat tertentu yang bermanfaat bagi simbionnya. Simbiosis mutualisme jamur dengan tanaman dapat dilihat pada mikoriza, yaitu jamur yang hidup di akar tanaman kacang-kacangan atau pada like. Jamur berhabitat pada bermacammacam lingkungan dan berasosiasi dengan banyak organisme. Meskipun kebanyakan hidup di darat, beberapa jamur ada yang hidup di air dan berasosiasi dengan organisme air. Jamur yang hidup di air biasanya bersifat parasit atau saprofit, dan kebanyakan dari kelas Oomycetes.

Contoh Jamur Yang Berperan Dalam Lingkungan

1. Higroporus dan Lycoperdon perlatum berguna sebagai dekomposer.
2. Jamur yang mampu merombak polimer plastiknya yaitu jamur Aspergillus fischeri dan Paecilomyces sp. Sedangkan jamur yang mampu merombak dan menggunakan sumber C dari plasticizers (senyawa lain penyusun plastik) yaitu jamur Aspergillus niger, A. Versicolor, Cladosporium sp.,Fusarium sp., Penicillium sp.,Trichoderma sp., Verticillium sp., dan khamir Zygosaccharomyces drosophilae, serta Saccharomyces cerevisiae. Hilangnya plasticizers menyebabkan lapisan plastik menjadi rapuh, daya rentang meningkat dan daya ulur berkurang

1) Khamir

Khamir (yeast) adalah fungi ekasel (uniselular) yang beberapa jenis spesiesnya umum digunakan untuk membuat roti, fermentasi minuman beralkohol, dan bahkan digunakan percobaan sel bahan bakar. Kebanyakan khamir merupakan anggota divisi Ascomycota, walaupun ada juga yang digolongkan dalam Basidiomycota. Beberapa jenis khamir, seperti Candida albicans, dapat menyebabkan infeksi pada manusia (kandidiasis).
Lebih dari seribu spesies khamir telah diidentifikasi. Khamir yang paling umum digunakan adalah Saccharomyces cerevisiae, yang dimanfaatkan untuk produksi anggur, roti, tape, dan bir sejak ribuan tahun yang silam dalam bentuk ragi.

Contoh Khamir Yang Berperan Dalam Lingkungan

a. Phytium sebagai hama bibit tanaman yang menyebabkan penyakit
rebah semai.

b. Phythophthora inf'estan menyebabkan penyakit pada daun tanaman
kentang.

2) Kapang

Kapang lebih tahan asam, sehingga kapang sering membusukkan makanan asam, seperti buah-buahan asam dan minuman asam. Kapang seperti Bysochamys fulva, Talaromyces flavus, Neosartorya fischeri dan lain-lain telah diketahui sebagai penyebab kebusukan minuman sari buah kaleng dan produk-produk yang mengandung buah. Spora kapang-kapang ini ternyata mampu bertahan pada pemanasan yang digunakan untuk mengawetkan produk tersebut. Spora kapang ini tahan terhadap pemanasan selama 1 menit pada 920C dalam kondisi asam atau pada makanan yang diasamkan. Akan tetapi untuk mencapai konsistensi yang seperti ini, kapang tersebut memerlukan waktu untuk membentuk spora, sehingga sanitasi sehari-hari terhadap peralatan sangat penting untuk mencegah pertumbuhan kapang ini dan pembentukan sporanya. Pada umumnya kapang yang tumbuh pada makanan yang diolah dengan panas tidak menyebabkan penyakit pada manusia.

Contoh Kapang Yang Berperan Dalam Lingkungan

a. Beberapa contoh kapang yang menjadi penyebab penyakit yang dapat ditemukan diperairan, baik pada kolam, sungai, danau maupun laut, adalah; Aspergillusspp, Penicillium spp., Pythiopsis,Saprolegniaparasitica, Isoachlya, Leptolegnia, Candida spp, dan Rhodotorulla spp.

b. Penicillium menyebabkan kerusakan pada bahan sayuran,buah-buahan, dan serelia. Selain itu digunkan untuk industri,misalkan memproduksi antibiotic penisilin yang diproduksi oleh Penicillium notatum dan Penicillium chysogenum. Kegunaan lain untuk pematangan keju, misalnya keju camembert oleh Penicillium camemberti yang konidianya berwarna abu-abu dll.

2. MIKROBIOLOGI KESEHATAN

Sekilas, makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena kerugian yang ditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan. Misalnya dalam bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Walaupun di bidang lain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang menguntungkan jauh lebih menonjol.

A. BAKTERI

Tidak hanya di bidang lingkungan dan pangan, bakteri juga dapat memberikan manfaat dibidang kesehatan. Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain dan senyawa ini banyak digunakan dalam menyembuhkan suatu penyakit.

Contoh Bakteri Yang Berperan Dalam Kesehatan

1. Bakteri yang menghasilkan antibiotic :

a. Streptomyces griseus, menghasilkan antibiotik streptomycin.
b. Streptomyces aureofaciens, menghasilkan antibiotik tetracycline.
c. Streptomyces venezuelae, menghasilkan antibiotik chloramphenicol.
d. Penicillium, menghasilkan antibiotik penisilin.
e. Bacillus polymyxa, menghasilkan antibiotik polymixin.

2. Pada manusia, beberapa jenis bakteri yang sering kali menjadi agen penyebab penyakit adalah Salmonella enterica subspesies I serovar Typhi yang menyebabkan penyakit tifus, Mycobacterium tuberculosis yang menyebabkan penyakit TBC, dan Clostridium tetani yang menyebabkan penyakit tetanus.[53][54] Bakteri patogen juga dapat menyerang hewan ternak, seperti Brucella abortus yang menyebabkan brucellosis pada sapi dan Bacillus anthracis yang menyebabkan antraks.[55] Untuk infeksi pada tanaman yang umum dikenal adalah Xanthomonas oryzae yang menyerang pucuk batang padi dan Erwinia amylovora yang menyebabkan busuk pada buah-buahan.

B. VIRUS

Peranan virus bagi hewan dan makhluk hidup adalah dapat digunakan di dalam usaha - usaha yang berkaitan dengan kesehatan. Virus biasanya digunakan untuk memindahkan materi genetik dari satu bakteri ke dalam bakteri lainnya yang tidak mungkin dilakkan oleh manusia.

Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika. Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh). Baru-baru ini David Sanders, seorang profesor -biologi pada Purdue's School of Science telah menemukan cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan. Dalam temuannva yang dipublikasikan dalam Jurnal Virology, Edisi 15 Desember ¬2002, David Sanders berhasil menjinakkan cangkang luar virus Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang sakit (paru-paru). Meskipun demikian, kebanyakan virus bersifat merugikan terhadap kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan.

Contoh Virus Yang Berperan Dalam Kesehatan

1. Penyakit gondong disebabkan oleh paramyxovirus dapat hidup dijaringan otak, selaput otak, pankreas, testis, kelenjar parotid dan radang di hati. Penyakit gondong ditandai dengan pembengkakan di kelenjar parotid pada leher di bawah daun telinga. penularannya terjadi melalui kontak langsung dengan penderita melalui ludah, urin dan muntahan.
2. Polio disebabkan oleh poliovirus. Serangan poliovirus menyebabkan lumpuh bila virus menginfeksi selaput otak (meninges) dan merusak sel saraf yang berhubungan dengan saraf tepi. Virus ini menyerang anak - anak berusia antara 1 - 5 tahun . virus polio dapat hidup di air selama berbulan - bulan, sehingga dapat menginfeksi melalui air yang diminum. Dalam keadaan beku virus ini dapat ditularkan lewat lingkungan yang buruk, melalui makanan dan minuman. penularan dapat terjadi melalui alat makan bahkan melalui ludah.

C. JAMUR

JAMUR telah digunakan selama ribuan tahun, baik sebagai makanan maupun obat herbal. Studi-studi menunjukkan bahwa jamur bisa meningkatkan produksi dan aktivitas sel-sel darah putih. Dan hal ini, menurut direktur Institute of Herbal Medicine Douglas Schar, sangat baik untuk melawan infeksi. Jamur adalah salah satu makanan yang enak, selain itu gizi yang ada di dalamnya sangat kompleks. Manfaatnya juga kompleks, mulai dari memerangi kanker, meningkatkan imunitas hingga menguatkan jantung. kalori yang terkandung di dalamnya juga rendah dan jika diolah dengan benar, rasa jamur sangat mirip dengan daging ayam.

Contoh Jamur Yang Berperan Dalam Kesehatan

1. Jamur Kuping Hitam kering /Auricularia polytricha. jamur kuping berkhasiat membantu melancarkan peredaran darah dalam tubuh. Mengurangi penyumbatan pada pembuluh darah , dan bagus sebagai anti oksidant penangkal Radikal bebas , pencegah timbulnya kanker
2. Cegah kanker payudara. Jamur kancing mengandung komponen yang berfungsi menghambat aktivitas aromatase (enzim yang terlibat dalam produksi estrogen) dan 5-alpha-reductase (enzim yang berfungsi mengubah testosteron menjadi DHT). Temuan terbaru menunjukkan bahwa jamur kancing bisa mengurangi risiko kanker payudara dan kanker prostat. Ekstrak jamur kancing mengurangi perbanyakan sel dan memperkecil ukuran tumor. Efek kemoterapi ini bisa dilihat dengan asupan sekitar 100 gram jamur per hari.

1) Khamir

Khamir (yeast) adalah salah satu mikroorganisme yang termasuk dalam golongan fungi yang dibedakan bentuknya dari mould (kapang) karena berbentuk uniseluler. Reproduksi vegetatif pada khamir terutama dengan cara pertunasan. Sebagai sel tunggal yeast tumbuh dan berkembang biak lebih cepat dibanding dengan mould yang tumbuh dengan pembentukan filamen. Yeast sangat mudah dibedakan dengan mikroorganisme yang lain misalnya dengan bakteri, yeast mempunyai ukuran sel yang lebih besar dan morfologi yang berbeda. Sedangkan dengan protozoa, yeast mempunyai dinding sel yang lebih kuat serta tidak melakukan fotosintesis bila dibandingkan dengan ganggang atau algae. Dibandingkan dengan kapang dalam pemecahan bahan komponen kimia yeast lebih efektif memecahnya dan lebih luas permukaan serta volume hasilnya lebih banyak.

Contoh Khamir Yang Berperan Dalam Kesehatan

1. Pneumonia carinii menyebabkan penyakit pneumonia pada paru-paru manusia.
2. Candida sp. penyebab keputihan dan sariawan pada manusia.

2) Kapang

Kapang adalah mikroorganisme yang termasuk dalam anggota Kingdom Fungi yang membentuk hifa. Kapang bukan merupakan kelompok taksonomi yang resmi, sehingga anggota-anggota dari kapang tersebar ke dalam filum Glomeromycota, Ascomycota, dan Basidiomycota.

Kapang (Inggris: mold) merupakan anggota regnum Fungi ("Kerajaan" Jamur) yang biasanya tumbuh pada permukaan makanan yang sudah basi atau terlalu lama tidak diolah. Sebagian besar kapang merupakan anggota dari kelas Ascomycetes.
Kapang bereproduksi dengan menggunakan spora. Spora kapang terdiri dari dua jenis, yaitu spora seksual dan spora aseksual. Spora aseksual dihasilkan lebih cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan spora seksual. Spora aseksual memiliki ukuran yang kecil (diameter 1-10 μm) dan ringan, sehingga penyebarannya umumnya secara pasif menggunakan aliran udara. Apabila spora tersebut terhirup oleh manusia dalam jumlah tertentu akan mengakibatkan gangguan kesehatan.

Contoh Kapang Yang Berperan Dalam Kesehatan

1. Gangguan kesehatan yang diakibatkan spora kapang terutama akan menyerang saluran pernapasan. Asma, alergi rinitis, dan sinusitis merupakan gangguan kesehatan yang paling umum dijumpai sebagai hasil kerja sistem imun tubuh yang menyerang spora yang terhirup.
2. Penyakit lain adalah infeksi kapang pada saluran pernapasan, atau disebut mikosis. Salah satu penyakit mikosis yang umum adalah Aspergillosis, yaitu tumbuhnya kapang dari genus Aspergillus pada saluran pernapasan. Selain genus Aspergillus, beberapa spesies dari genus Curvularia dan Penicillium juga dapat menginfeksi saluran pernapasan dan menunjukkan gejala mirip seperti Aspergillosis.