MK : Mikrobiologi IndustriDosen : Ir. Netti Herlina, MT.Departemen Teknik Kimia

MIKROORGANISME DI DALAM TANAH

9.1. SUASANA TANAHTanah terdiri atas hancuran batu-batuan. Partikel-partikel itu ada yang sebesar butir-butir pasir, ada pula yang sangat halus yang lebih kecil daripada 0,02 mm, yaitu yang merupakan lumpur. Hancuran yang halus itu merupakan suatu sistem koloid dalam air, ingat sajalah akan air yang berwarna keruh (coklat) karena mengandung lumpur.Sifat-sifat tanah bergantung kepada besar kecilnya partikel-partikel yang merupakan komponen-komponen tanah tersebut; misalnya, tanah pasir berbeda dengan tanah liat dalam hal kemampuan menahan air, kemampuan mengurung udara dan karenanya juga berbeda dalam menahan panas.Di dalam tanah terdapat air kimia, yaitu air yang bersatu dalam partikel; air higroskopik, yaitu air yang melekat pada partikel tanah; air kapiler, yaitu air yang berada di sela-sela partikel-partikel tanah, dan air gravitasi, yaitu air yang berkumpul sebagai genangan di atas lapisan tak tembus air.Kecuali itu, tanah mengandung mineral. Elemen-elemen yang ada di dalam tanah dapat berbentuk ion-ion, dan ion-ion mempengaruhi keasaman atau kebasaan tanah. Lazimnya keasaman atau kebasaan tanah itu dinyatakan dengan pH (konsentrasi ion-ion H+); pH 7 berarti netral, pH kurang daripada 7 berarti asam, sedang pH lebih daripada 7 berarti basa. Air kapur adalah basa, dan air yang banyak mengandung sampah-sampah biasanya asam.Penyinaran (radiasi) dari matahari berpengaruh besar terhadap kehidupan mikrooragnisme di dalam tanah. Partikel tanah, elemen-elemen, pH, udara, air, sinar adalah komponen-komponen anorganik; mereka merupakan faktor-faktor alam.Di dalam tanah terdapat juga hancuran sisa-sisa makhluk hidup; bagian-bagian ini merupakan komponen-komponen organik.

9.2. TANAH SEBAGAI MEDIUMKomponen-komponen anorganik maupun organik merupakan substrat atau medium yang baik bagi kehidupan mikroorganisme. Mikroorganisme-mikroorganisme penghuni tanah merupakan campuran populasi dari (a) protozoa seperti ameba, flagellata, ciliata, (b) bakteri (Clostridium, Rhizobium) dan sebagainya, (c) alga (ganggang) seperti alga biru, alga hijau, diatom, dan (d) jamur, terutama jamur bertingkat rendah seperti jamur lendir, berbagai ragi dan berbagai Phycomycetes dan Ascomysetes.Pada umumnya mikroorganisme-mikroorganisme tersebut lebih banyak terdapat di atas atau dekat permukaan tanah. Makin masuk ke dalam tanah, makin berkuranglah penghuninya.Protozoa hidup dari zat-zat organik, termasuk bakteri yang masih hidup. Alga hidup autotrof dan memperkaya tanah dengan bahan-bahan organik. Bakteri dan jamur hidup sebagai saprofit dan menghancurkan bahan-bahan organik.Umumnya bakteri autotrof dan bakteri saproba merupakan populasi yang besar. Bakteri parasit kurang dapat bertahan di dalam tanah disebabkan karena kondisi substrat dan karena kompetisi dengan mikroorganisme-mikroorganisme yang lain.Satu golongan bakteri yang khas penghuni tanah dan yang memberi bau tanah ialah genus Streptomyces. Waksman menemukan suatu spesies dari Streptomyces yang menghasilkan obat-obatan streptomisin.

9.3. HUMUSSisa-sisa mahluk hidup, terutama dari tumbuh-tumbuhan yang hancur di dalam tanah merupakan suatu kumpulan zat-zat organik yang disebut humus. Penghancuran dilakukan oleh berbagai mikroorganisme. Jamur dan beberapa genus bakteri seperti Bacterium dan Cytophaga dapat menghancurkan selulosa. Lignin, getah-getahan dan lilin lebih sukar untuk dihancurkan, dan oleh karena itu merupakan komponen humus yang lebih permanen. Selanjutnya zat-zat organik lainnya yang berupa persenyawaan-persenyawaan nitrogen, asam-asam organik, fosfat merupakan komponen-komponen yang mempengaruhi keasaman atau kebasaan humus.Pengudaraan yang baik dan temperatur sekitar 300 C adalah faktor-faktor optimum bagi mikroorganisme untuk mengahabiskan humus. Hanya di hutan-hutan lebat yang kurang sinar dan kurang udara terdapat lapisan humus yang agak tebal. Humus memberi warna hitam kepada tanah, dan tanah hitam dikenal sebagai tanah yang subur.Manfaat humus di dalam tanah dapat dikemukakan sebagai berikut:(a) Humus merupakan dasaran yang lunak berongga (poreus), dan dengan demikian mudah ditembus akar.(b) Humus mempunyai kemampuan besar untuk menahan air. Air tidak lekas menghilang sebagai air gravitasi atau mengalir ke tempat-tempat yang rendah yang akhirnya dapat menimbulkan banjir.(c) Humus merupakan persediaan makanan bagi kehidupan tumbuhan dan mikroorganisme.Penebangan hutan di lereng-lereng gunung maupun perladangan dan persawahan perlu sekali diatur untuk mencegah terhapusnya humus, erosi dan banjir.Perlu dimaklumi, bahwa sampai sekarang kita belum menemukan cara bagaimana mengubah bahan plastik menjadi zat-zat organik yang dapat diserap oleh tumbuhan. Selama ini bahan plastik merupakan pencemaran tanah.

9.4. PEREDARAN KARBONDIOKSIDA (CO2)Zat karbon merupakan elemen penting dalam kehidupan mahluk. Karbohidrat (gula, tepung), protein, lemak, vitamin-vitamin, semuanya mengandung zat karbon. Elemen ini di udara berupa suatu senyawa gas CO2, dan gas ini hanya kurang dari 0,03% dari udara.Dengan pertolongan sinar matahari, tumbuh-tumbuhan berhijau daun dapat mengubah CO2 menjadi zat organik yang menjadi bahan pokok bagi penyusunan zat-zat organik lainnya dan pula merupakan makanan pokok bagi tiap-tiap mahluk hidup. Penyusunan karbohidrat yang berlangsung di dalam tubuh tumbuh-tumbuhan dengan pertolongan sinar tersebut dinamakan fotosintesis atau asimilasi zat karbon.CO2 terlepas lagi di dalam proses respirasi, di mana karbohidrat (gula) dioksidasikan. CO2 terlepas juga di dalam proses fermentasi dan di dalam proses penguraian lainnya yang dilakukan oleh mikroorganisme. Jika zat karbon tidak terlepas lagi ke udara niscayalah segala kehidupan akan berhenti. Di dalam sirkulasi zat karbon ini, mikroorganisme benar-benar memegang peranan penting sebagai pengurai (decomposer).Selain dengan pertolongan mahluk hidup, CO2 dapat terlepas lagi di udara karena pembakaran oleh api. Asap adalah partikel-partikel karbon monoksida, yaitu senyawa zat karbon yang belum sempurna pengoksidasiannya. Karbon-karbon ini mengalami pengoksidasian di udara sehingga jadilah karbondioksida.

9.5. PEREDARAN NITROGEN (N2)Nitrogen bebas merupakan 79% dari udara. Unsur N2 hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan, umumnya dalam bentuk nitrat dan pengambilannya khususnya lewat akar. Terbentuknya nitrat itu karena jasa-jasa mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secara bertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik.Beberapa genus bakteri yang hidup bebas di dalam tanah mampu untuk mengikat moleku-molekul nitrogen guna dijadikan senyawa-senyawa pembentuk tubuh mereka, misalnya protein. Jika sel-sel itu mati, maka timbullah zat-zat hasil urai seperti CO2 dan NH3 (gas amoniak). Sebagian dari amoniak terlepas di dalam udara, dan sebagian lain dapat dipergunakan oleh beberapa genus bakteri untuk membentuk nitrit. Nitrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri yang lain untuk memperoleh energi dari padanya. Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitrat berlangsung di dalam lingkungan yang aerob. Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi. Tahap pertama, yaitu pengoksidasian amoniak menjadi nitrit dilakukan oleh Nitrosomonas, Nitrosococcus dan beberapa spesies lainnya, sedang pengoksidasian nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrobacter.Demikianlah urut-urutannya: 2 NH3 + 3 O2 2 NHO2 + 2 H2O + energi. Nitrosomonas,Nitrosococcus

2 HNO2 + O2 2 HNO3 + energi. NitrobacterApakah ada penyusunan NH3 langsung dari N2 di udara, hal ini belum diketahui dengan pasti. Reduksi dari N2 menjadi NH3 itu disebut amonifikasi. Genus Bacillus yang hidup anaerob dikatakan dapat melakukan amonifikasi ini.

9.6. BAKTERI PENAMBAT N2Genus-genus bakteri yang dapat mengikat N2 di udara ialah Azotobacter, Clostridium dan Rhodospirillum. Juga alga biru Nostoc dan Anabaena dikenal sebagai pengikat N2. Selanjutnya ada dikenal genus bakteri yang mampu pula mengikat N2 bebas, akan tetapi hanya dalam hidup persekutuan dengan tanaman suku-besar Leguminoseae. Genus bakteri ini ialah Rhizobium.

SEDIKIT TENTANG GENUS-GENUS BAKTERI TERSEBUT DI ATASa. Azotobacter (ditemukan oleh Beyerinck, 1901) sifatnya plemorfik, bentuk sel-sel ada yang hampir bulat seperti kokus dan ada pula yang panjang seperti basil, flagel peritrik, hidup di dalam lingkungan netral dalam tanah yang basah, berudara serta mengandung cukup zat-zat organik. Penambatan nitrogen dilakukan giat pada waktu pembelahan; hal ini kiranya perlu untuk penyusunan bahan bagi sel-sel baru.b. Clostridium pasteurianium (ditemukan oleh Winogradsky, 1893) dan beberapa spesies lainnya dapat hidup dalam berbagai kondisi tanah dan oleh karena itu lebih banyaj terdapat di tanah daripada Azotobacter. Clostridium hidup dalam lingkungan anaerob.c. Rhodospirillum rubrum (suatu spesies yang mengadakan fotosintesis) dan beberapa spesies bakteri lainnya diketahui pula kemampuannya untuk mengikat N2 bebas, setelah diadakan eksperimen-eksperimen dengan menggunakan isotop N15.d. Rhizobium (yang terkenal ialah Rhizobium leguminosarum) adalah basil yang Gram negatif yang merupakan penghuni biasa di dalam tanah. Bakteri ini masuk melalui bulu-bulu akar tanaman berbuah polongan dan menyebabkan jaringan akar tumbuh berlebih-lebihan hingga terjadi kutil-kutil. Bakteri ini hidup dalam sel-sel akar dan memperoleh makanannya dari sel-sel tersebut. Biasanya beberapa spesies Achtinomycetes kedapatan bersama-sama dengan Rhizobium dalam satu sel.Senyawa-N2 yang dibentuk oleh Rhizobium cukup untuk memenuhi kebutuhan hospes, bahkan ada kelebihan yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman lain. Tanaman tampak lebih segar jika sekitarnya ada tanaman dari suku Leguminosae.Telah dibuktikan, bahwa inokulasi tanah atau bibit dengan Rhizobium ada jauh lebih menguntungkan daripada dengan Azotobacter. Namun demikian, pengujian kesuburan tanah dilakukan dengan genus yang terakhir ini. Jika Azotobacter yang diinokulasikan dalam suatu contoh tanah yang telah dibubuhi manitol atau tepung (kanji) tidak tumbuh, maka hal ini membuktikan ketidak-suburan tanah tersebut. Pengujian ini dikenal sebagai uji Winogradsky.

9.7. NITRIFIKASI DAN DENITRIFIKASITelah disebut di depan, bahwa proses nitrifikasi adalah proses oksidasi, jadi hanya berlangsung lancar di dalam tanah yang cukup ventilasi. Kalau pengudaraan kurang, peristiwa sebaliknya akan terjadi,yaitu proses denitrifikasi, di mana nitrat direduksikan hingga terbentuk nitrit dan akhirnya amoniak; zat-zat ini tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Mikroorganisme-mikroorganisme yang mengadakan reduksi ini masuk golongan bakteri denitrifikan; secara taksonomi, mereka itu dari genus-genus Pseudomonas, micrococcus, Bacillus, Beggiatoa.

MIKROORGANISME DI DALAM AIR

10.1. PERANAN AIRAir merupakan zat yang mutlak bagi setiap mahluk hidup, dan kebersihan air adalah syarat utama bagi terjaminnya kesehatan.Menurut tempatnya, air dapat berada di permukaan tanah- selanjutnya air ini disebut air permukaan dan dapat pula berada di dalam tanah, dan air ini selanjutnya disebut air tanah. Air hujan yang jatuh di tanah sebagian meresap ke dalam tanah dan sebagian lain dapat menggenang di permukaan tanah, hal ini bergantung kepada kondisi tanah. Air hujan membawa serta mikroorganisme-mikroorganisme yang senantiasa berhamburan di udara, lebih-lebih di udara yang mengatasi tanah yang berdebu. Setiba di tanah, air menjadi lebih cemar lagi karena sisa-sisa mahluk hidup (sampah), kotoran dari hewan maupun manusia, dan mungkin juga kotoran yang berasal dari pabrik-pabrik.Manusia memperoleh air yang diperlukannya untuk minum, masak,mandi dan cuci dari air hujan, dari air yang menggenang di permukaan tanah seperti waduk, kubangan, atau dari sungai,sumber dan sumur.Air yang mengandung mikroorganisme itu disebut air yang kena kontaminasi, jadi air itu tidak steril. Beberapa penyakit menular dapat sewaktu-waktu meluas menjadi wabah (epidemi) karena peranan air yang cemar.

10.2. KEHIDUPAN MIKROORGANISME DALAM AIRAir tanah mengandung zat-zat anorganik maupun zat-zat organik dan oleh karena itu merupakan tempat baik bagi kehidupan mikroorganisme. Mikroorganisme-mikroorganisme yang autotrof merupakan penghuni pertama di dalam air yang mengandung zat-zat anorganik. Sel-sel yang mati merupakan bahan organik yang memungkinkan kehidupan mikroorganisme-mikroorganisme yang heterotrof. Temperatur turut menentukan populasi dalam air. Temperatur sekitar 300 C atau lebih sedikit baik sekali bagi kehidupan bakteri patogen yang berasal dari hewan maupun manusia. Sinar matahari, terutama sinar ultra-ungunya, memang dapat mematikan bakteri, akan tetapi daya tembus sinar ultra-ungu ke dalam air itu tidak seberapa.Air yang mengalir deras dan bergolak karena menerjang batu-batuan kurang baik bagi kehidupan bakteri. Air sumur (hal ini bergantung pada lingkungan) pada umumnya lebih bersih daripada air permukaan, karena air yang merembes ke dalam tanah itu telah tersaring oleh lapisan tanah yang dilewatinya.

10.3. AIR SEBAGAI WAHANA PENYAKIT MENULARTemperatur yang optimum sepanjang tahun di Indonesia ini menyebabkan air di alam terbuka selalu mengandung mikroorganisme.Air yang menghijau disebabkan karena banyaknya alga yang tumbuh disitu; air semacam ini tidak baik bagi kesehatan manusia. Hasil metabolisme alga sering memberikan bau-bauan tertantu kepada air. Sel-sel ganggang yang telah mati merupakan persediaan makanan bagi bakteri saprofit. Kecuali itu, air juga dapat mengandung protozoa dan bakteri patogen, meskipun bakteri patogen itu umumnya tidak dapat bertahan lama di dalam perairan bebas. Namun pengalaman membuktikan bahwa air dapat merupakan wahana bagi berbagai penyakit seperti disentri, tipus dan kolera.Ketiga penyakit ini masih tetap merajalela di Indonesia, sedangkan di negar-negara yang lebih maju penyakit-penyakit ini telah lama lenyap. Bagi kita masih berlaku anjuran merebus air minum, lebih-lebih di waktu ketiga penyakit itu sedang berkecamuk. Berikut dituliskan bebrapa genus mikroorganisme patogen yang dapat di bawakan oleh air.a. Salmonella typhosa adalah basil yang begitu panjang, Gram negatif, bergerak, flagel pristrik, tidak membentuk spora, lekas mati di dalam terik matahari, tidak dapat bertahan lama di dalam perairan bebas. Bakteri ini penyebab penyakit tipus perut.Di samping itu dikenal S. paratyphi (A, B, C) yang masing-masing menyebabkan penyakit serupa tipus tersebut yaitu paratipus (A, B, C).b. Shigella dysentriae adalah basil yang Gram negatif, tidak bergerak. Bakteri ini menyebabkan penyakit disentri (mejan). Spesies yang lain seperti S. sonnei dan S. paradysenteriae menyebabkan penyakit disentri pula.c. Enthamoeba histolytica, bukan bakteri melainkan tergolong protozoa. Spesies ini dan bebrapa spesies lainnya dari genus ini menyebabkan penyakit disentri pula.d. Vibrio comma adalah bakteri yang bentuknya agak melengkung, Gram negatif, monotorik; bakteri menyebabkan penyakit kolera yang endemis di Indonesia dan waktu-waktu berjangkit dan makan korban banyak.e. Clostridium tetani adalah yang hidupnya anaerob, membentuk spora, menghasilkan toksin yang menyebabkan penyakit rahang-kejang (tetanus). Infeksi dari hasil ini kepada manusia hanya lewat luka-luka.

10.4. BAGAIMANA CARA MENGUJI KEBERSIHAN AIR Di Indonesi penguijian kemurnian air hanya mungkin dilakukan di kota-kota besar di mana ada satu sistem saluran air minum yang melayani bagian terbesar dari penduduk kota-kota tersebut.Pengujian air sumber, sungai, waduk, kubangan ataupun sumur-sumur yang ada si kampung-kampung dan desa-desa tersebar diseluruh tanah air tidak mungkin dikerjakan.Pada prinsipnya tujuan pengujian air minum ialah untuk mengetahui ada tidaknya mikroorganisme patogen. Akan tetapi di dalam praktek orang jarang sekali menemukan Shigella, Salmonella atau Vibrio dari contoh air yang sedang diselidikinya; bukanlah air yang diselidikinya itu hanya bagaikan setetes kecil saja dari persediaan air tempat ia mengambil sampel? Oleh karena itu pengujian air didasarkan atas ada tidaknya bakteri dari golongan kolon saja. Bakteri kolon terdiri atas berbagai bakteri yang merupakan penghuni biasa dari usus tebal manusia atau hewan yang sehat maupun yang sakit, misalnya Escherichia coli dan Aerobacter aerogenes. Kehadiran bakteri kolon di dalam suatu contoh air menunjukkan adanya pencemaran (pollution) yang berasal dari kotoran manusia atau hewan, dan hal ini dianggap identik dengan adanya bekteri patogen. Pengujian air dilakukan bertahap.

(1) TAHAP PERTAMA IALAH UJI DUGAAN (PRESUMPTIVE TEST)Tabung reaksi berisi 10 ml medium cair yang dicampuri laktosa diisi dengan 1 5 ml dari sampel air. Volume inokulum ini bergantung pada asal-usul sampel air tersebut. Jika diduga air contoh tersebut banyak mengandung kotoran, maka cukuplah diambil 1 ml saja untuk diinokulasikan ke dalam tabung reaksi tersebut.Didalam medium cair tersebut lebih dulu diletakkan tabung Durham lam posisi terbalik. Jika dalam waktu 48 jam tabung-tabung Durham mengandung gas, test dikatakan negatif, dan ini berarti bahwa air aman untuk diminum.Mungkin sekali gas yang tertampung dalam tabung Durham itu berasal dari sel-sel atau mikroorganisme yang lain yang Gram positif, misalnya Clostridium perfringens. Untuk menghilangkan karagu-raguan ini perlulah diadakan test berikutnya, yaitu uji kepastian.

(2) TAHAP KEDUA IALAH UJI KEPASTIAN (CONFIRMED TEST)Ada dua cara untuk melakukan test ini.a. Uji dapat dikerjakan seperti tersebut pada (1), hanya di dalam medium perlu ditambahkan zat warna hijau berlian. Kepada medium ini kemudian diinokulasikan sejumlah ml air yang mengandung bakteri yang mengahsilkan gas. Hijau berlian berguan untuk mengahmbat pertumbuhan bakteri Gram positif dan menggiatkan pertumbuhan bakteri-bakteri golongan kolon. Jika timbul gas sebelum 48 jam berakhir, test ini disebut positif.b. Cara yang kedua adalah dengan menginokulasikan air yang menghasilkan gas tersebut ke dalam cawan Petri berisi medium yang mengandung laktosa dan eosin biru metilen, atau laktosa dan Endo metilen. Jika dalam 24 jam tumbuh koloni-koloni yang berinti dan mengkilap seperti logam, test ini berarti positif.Kadang-kadang orang masih melakukan satu ujian lagi demi kesempurnaanya; test ini disebut uji kesempurnaan

(3) TAHAP KETIGA IALAH UJI KESEMPURNAAN (COMPLETED TEST).Untuk ini diambillah inokulum dari suatu koloni-koloni terpencil pada cawa Petri tersebut di (2), b. Inokulum dimasukkan ke dalam medium cair mengandung laktosa, dan dari inokulum tersebut juga dibuat gesekan pada agar-agar miring. Jika kemudian timbul gas dalam cairan laktosa, lagi pula pada agar-agar miring ditemukan basil-basil Gram negatif yang berspora, maka patilah ada golongan bakteri kolon dalam contoh air yang semula. Di Inggris pengujian air minum didasarkan atas ada tidaknya Clostridium perfringens, sedang dibeberapa tempat di Amerika Serikat pengujian itu didasarkan atas ada tidaknya Streptococcus faecalis, yaitu suatu spesies yang biasa tardapat di dalam usus menusia.

10.5. PENGHITUNGAN JUMLAH PADA LEMPENGAN (STANDARD PLATE COUNT)Kemurnian air minum sebanarnya sudah cukup terjamin bila lulus dalam test-test tersebut diatas. Akan tetapin sering kali secara sukarela masih diadakan pengujian dengan menggunakan cara menghitung jumlah koloni pada agar-agar lempengan yang telah ditetapkan, disngkat Penjumlahan pada lempengan(Standard Plate Count). Untuk ini, sutu atau lebih ml air contoh dicampurkan ke dalam cawan agar-agar yang belum beku mengandung glukosa tripton. Setelah itu, sebagian dari cawan-cawan disimpan dalam suhu 20o C selam 48 jam dan sebagian lain dalam suhu 35o C selam 24 jam. Kalau jam-jam yang sudah ditentukan itu berakhir, jumlah koloni-koloni dihitung. Jika jumlah yang ditemukan pada masing-masing lempengan itu kurang dari pada standard yang telah ditetapkan, maka air dianggap murni.Akhir-akhir ini ditemukan cara pengujian yang lebih cepat dan tepat, yaitu dengan menggunakan saringan halus yang dibuat daripada semacam selulosa. Metode ini dikenal sebagai metode penyaringan (Membrance Filter Method). Dengan cara ini lebih banyak air contoh yang dapat dikerjakan, misalnya 100 ml atau lebih. Cuontoh air dituangkan di dalam mangkuk yang dasarnya berupa saringan steril tak tembus bakteri. Air dapat dilewatkan dengan pertolongan pompa vakum; mikroorganisme-mikroorganisme tertahan di atas membran penyaring. Kemudian membran penyaring dipindahkan kesatu dasar cawan yang berisi medium cair yang biasanya berkonsentrasi tinggi, sehingga mikroorganisme-mikroorganisme yang ketinggalan diatas dapat tumbuh.Cawan disimpan di dalm suhu 35 38o C untuk 10 sampai 20 jam, kemudian jumlah koloni dapat dihitung, dan kalau perlu koloni yang mencurigakan dapat diselidiki lebih lanjut.

10.6. CARA MEMURNIKAN AIRSudah sejak lama penduduk kota-kota besar di negara kita ini menderita karena kekurangan air minum. Sumber-sumber dari daerah pegunungan tidak mungkin lagi mencukupi kebutuhan air kota-kota yang kian hari kian tambah banyak penduduknya.Di beberapa temapat seperti Jakarta, Bandung, Semarang, Surabaya, Pemerintah mencoba mengatasi kesulitan tersebut dengan mengadakan penyaringan air sungai. Prinsip-prinsip penyaringan itu sebagai berikut. Air sungai digenangkan dalam kolam-kolam besar. Bahan kimia seperti tawas - atau lainnya dicampurakan di air tersebut guna mengendapkan partikel-partikel lumpur. Air yang sudah agak bersih ini kemudian dilewatkan pada suatun lapisan pasir menuju ke kolam lain yang lebih rendah. Fungsi lapisan pasir ialah bagaikan saringan. Air yang sudah bening ini masih banyak mengandung mikroorgnisme. Oleh karena itu air ini perlu didesinfeksikan; biasanya klor yang digunakan untuk ini. Untuk menghindarkan tumbuhnya laga, larutan encer terusi (CuSO4), kira-kira 2,5 Kg terusi dalam 4 juta liter air dimasukkan ke dalam air tersebut. Kini air telah siap untuk masuk pipa-pipa yang menuju kerumah-rumah. Pengujian dilakukan terhadap air yang sudah disterilkan.Kadang-kadang ke dalam air minum perlu dimasukkan fluorida, misalnya natrium florida. Hal ini perlu sekali untuk mencegah kerusakan gigi pada anak-anak sebelum umur 8 tahun. Konsentrasi fluorida perlu sekali diperhatikan, sebab konsentrasi yang terlalu tinggi dapat merusal gig. Pengenceran satu per satu juta dianggap memenuhi syarat.

DRDMIKROORGANISME DAN MAKANAN KITA

11.1. PENDAHULUAN Makanan yang disukai manusia, pada umumnya juga disukai oleh mikrooraganisme. Dengan demikian maka mikroorganisme itu pada dasarnya merupaka saingan bagi manusia.Banyak virus, bakteri dan jamur menyerang makanan yang masih berupa bahan mentah seperti sayur-sayuran, buah-buahan, susu, dagin; banyak pula yang menyerang makanan yang sudah dimasak seperti nasi, roti, kue-kue, lauk-pauk dan sebagainya. Maka sudah sewajarnyalah jika manusia sejak jaman dahulu dan di manapun berusaha keras untuk menanggulangi serangan tersebut. Banyak juga cara-cara yang telah ditemukan oleh manusia untuk menyelamatkan makanannya dari pencemaran oleh mikroorganisme.Makanan yang telah dihinggapi mikroorganisme itu mengalami penguraian, sehingga dapat berkuranglah nilai gizi dan kelezatannya, bahkan makanan yang telah dalam keadaan terurai itu dapat menyebabkan sakit sampai matinya seseorangb yang memakannya.Keracunan karena makanan dapat terjadi dimana-mana, dan sampai sekarang pun jumlah korban akibat keracunan makanan itu relatif tinggi, terlebih-lebih di daerah-daerah yang penduduknya miskin. Tiap kali di daerah Banyumas dan sekitarnya terjadi keracunan akibat makan tempe bongkrek. Tempe bongkrek yang telah kadarluwarsa, lagi pula tidak dimasak dengan sepertinya sudah barang tentu tidak aman untuk dimakan.Sebaliknya, ada bebrapa jenis makanan dan minuman yang perlu ditumbuhi mikrooragnisme terlebih dahulu supaya jadi dan lezatnya bertambah. Pembuatan keju, tempe, tape, minuman anggur, tuak dan lain-lainnya lagi akan tidak berhasil jika tidak dengan pertolongan mikroorganisme.

11.2. BAKTERI SEBAGAI PERUSAK MAKANAN KITA Bakteri yang tumbuh di dalam makanan kita mengubah makanan tersebut menjadi zat-zat organik yang berkurang energinya. Di dalam pengubahan itu bakteri beroleh energi yang dibutuhkannya. Hasil metabolisme spesies-spesies tertentu digemari oleh manusia, misalnya, alkohol sebagai hasil metabolisme Saccharomyces cerevisiae, cuka sebagai hasil fermentasi Acetobacter sp. Akan tetapi ada beberapa spesies yang hasil metabolismenya merupakan eksotoksin yang berbahaya bagi kesehatan manusia, dapat timbullah gejala-gejala keracunan seperti perut sakit, muntah-muntah, diarhe (buang air besar berkali-kali, sedang faeses sangat encer).Beberapa spesies dari bakteri saproba dan bakteri patogen dapat tumbuh serta berkembang biak dengan baiknya, jika makanan yang dihinggapinya itu mempunyai pH, kelembaban, dan temperatur yang menguntungkan bagi kehidupan mereka. Toksin yang mereka hasilkan dapat berupa enterotoksin, yaitu toksin yang mengganggu alat pencernaan kita. Dapat juga toksin yang mereka hasilkan itu berupa neurotoksin, yaitu toksin yang mengganggu urat saraf kita. Keracunan oleh enterotoksin menimbulkan gejala-gejala yang lain daripada keracunan oleh neurotoksin. Di antara racun-racun yang dihasilkan oleh bakteri-bakteri saproba ynag paling banyak disebut-sebut ialah racun yang dihasilkan oleh Clostridium botulinum. Makanan yang telah dipasteurisasikan, kemudian terus-menerus disimpan di dalam kaleng pada temperatur kamar, dapat mangandung racun yang berasal dari Clostridium botulinum. Spora-spora dari bakteri ini tidak mati dalam proses pasteurisasi. Dalam keadaan tertutup (anaerob) dan suhu yang menguntungkan, maka spora-spora tersebut dapat tumbuh menjadi bakteri serta menghasilkan toksin. Racun ynag dihasilkannya itu tidak mengganggu alat pencernaan, melainkan mengganggu urat saraf tepi (periferi).Sebenarnya racun botulinum itu mudah terurai dengan pemanasan. Oleh karena itu sebaiknyalah makanan yang berasal dari kaleng itu dipanasi lebih dulu sebelum dimakan. Seorang pemilik pabrik pengalengan makanan yang bertanggungjawab dan yang ingin dagangannya laku mesti berusaha untuk menjamin kesehatan dan keselematan para langganan. Jika makanan ynag sudah dipasteurisasikan itu didiamkan beberapa puluh menit dalam temperatur kamar, yaitu untuk memberi kesempatan kepada spora-spora supaya tumbuh menjadi bakteri, kemudian makanan tersebut dipasteurisasikan sekali lagi, maka makanan itu dapatlah dianggap bebas bahaya botulinum, apalagi kalau kaleng-kaleng tersebut kemudian disimpan dalam tempat dingin. Sayangnya, pengiriman kaleng-kaleng dari pabrik sampai kepada para langganan itu praktis tidak mungkin dalam keadaan dingin terus-menerus.Ada dikenal racun botulinum type A, type B, type C, type D, dan type E. Orang menduga Clostridium welchii dan C. perfringens juga menghasilkan botulinum.Beberapa spesies dari genus Staphylococus menghasilkan toksin yang kadang-kadang berbahaya juga. Toksin itu dikenal sebagai stafilolisin, dan toksin ini dihasilkan oleh Staphylococcus aureus. Stafilolisin menyebabkan gangguan perut.Spesies lain yang racunnya menyebabkan gangguan perut ilah dari genus Streptococcus, misalnya S. foecalis, dan dari genus Proteus. Mungkin sekali makanan yang dihinggapi bakteri-bakteri tersebut tidak mengalami perubahan warna, rasa ataup[un abu, namun makanan itu dapat beracun.Bakteri patogen ada labih berbahaya daripada bakteri saproba terhadap keselamatan manusiam, dan makanan merupakan perantara yang baik bagi menularnya bakteri patogen dari seseorang kepada orang lain. Penyakit-penyakit perut seperti disentri, tipus, kolera, dapat berjangkit pada seseorang setelah termakan olehnya makanan yang mengandung bibit penyakit tersebut. Biasanya lalat, semut ataupun serangga lain yang habis mengunjungi tempat-tempat yang kotor dapat membawakan Shigella dysenteriae, Salmonella typhosa ataupun Vibrio comma. Lebih-lebih di waktu sedang berkecamuknya suatu wabah penyakit perut, tiap makanan yang dikerumuni lalat haruslah dicurigai. Betapa besar bahaya yang mengancam seseorang yang tanpa syak-wasangka berkudap di warung-warung yang lalatnya sudah lebih dahulu mencicipi segala makanan yang tersedia di situ, jarang-jarang disadari. Sebenarnya banyak sekali hal-hal yang harus menjadi perhatian Pemerintah, khususnya Jawatan-jawatan Kesehatan, dalam hubungannya dengan kebersihan makanan dan minuman demi terpeliharanya kesehatran umum. Memang peraturan-peraturan saja akan sukar membawakan perbaikan; ynag paling penting ialah keinsyafan para penjual makanan dan minuman sendiri. Akhirnya seluruh khalayak harus ikut serta memelihara kebersihan umum dengan mengindahkan ketentuan-ketentuan yang tertulis maupun yang tidak tertulis tentang pembuangan sampah, penggunaan kamar mandi, w.c. umum, dan lain-lain fasilitas.

11.3. KERACUNAN KARENA TEMPE BONGKREK, ONCOMTempe adalah makanan bagi si kaya maupun si miskin. Tempe dapat dibuat daripada beberapa macam bahan-bahan seperti kedelai putih atau kedelai hitam, bungkil kacang tanah, lamtoro, macam-macam kara. Jamur yang ditumbuhkan dalam bahan baku berupa jamur Phycomycetes, terutama spesies-spesies tertetu dari genus Rhizopus dan atau dari genus Mucor.Di beberapa daerah di Jawa Tengah (Kedu-Banyumas), penduduk setempat membuat tempe yang bahan bakunya berupa atau dicampuri ampas kelapa. Tempe inilah yang biasa disebut bongkrek. Bongkrek yang tidak dimasak seperti seharusnya sering menyebabkan keracunan yang berakhir dengan kematian seseorang yang memakannya. Racun yang didapat di dalam bongkrek itu disebut asam bongkrek; rumus kimianya belum diketahui. Racun ini dihasilkan oleh sejenis bakteri Pseudomonas cocovenenans. Untuk memberi gambaran betapa banyaknya kejadian keracunan dan kematian akibat makan bongkrek, di bawah ini diberikan data yang diperoleh dari Kantor Dinas Kesehatan Rakyat Keresidenan Banyumas.*)Keracunan dan kematian akibat bongkrek yang terjadi di wilayah Keresidenan Banyumas, dari tahun 1951 sampai 1959.TahunKeracunanKematian

195127537

195223760

195325841

195443151

1955Tidak ada data

Sejak 1958 ditemukan bahan pencegah pertumbuhan Pseudomonas cocovenenans. Zat pencegah itu berupa daun calincing (Oxalis sepium) atau airnya (ekstrak). Agaknya penduduk kurang menanggapi anjuran tersebut sehingga sampai sekarang pun masih saja terjadi keracunan dan kematian karena bongkrek.Kalau di Jawa Tengah ada kejadian-kejadian keracunan karena bongkrek, maka di Jawa Barat sering juga terdengar adanya keracunan karena oncom. Bahan dasar untuk membuat oncom ialah bungkil kacang tanah atau ampas tahu, sedang adonannya berupa jamur Monilla sitophila, yaitu suatu spesies jamur tak sempurna. Jamur ini dapat juga mempunyai cara pembiakan negatif; dalam keadaan demikian namanya menjadi Neurospora sitophila.Oncom yang dibuat daripada bungkil kacang tanah berwarna abu-abu tua, sedang oncom yang dibuat daripada amaps tahu berwarna keputih-putihan. Kalau terjadi keracunan, hal ini disebabkan oleh oncom jenis yang pertama. Orang menduga racun itu pembawaan dari bungkilnya.

TahunKeracunanKematian

195020025

195728342

195878246

195947743

Makanan yang tertumbuhi oleh Aspergillus flavus dapat mengandung racun yang disebut aflatoksin. Racun ini berbahaya sekali jika sampai termakan.Dapat disebut-sebut juga terjadinya keracunan akibat makan udang. Kejadian ini sangat sporadis. Rupa-rupanya uadang ynag sudah basi mengandung racun yang dapat menyebabkan kematian orang yang memakannya. Hal ini perlu menjadi perhatian para pemilik rumah makan. Sampai berapa jauh mikroorganisme berperanan disini, belumlah diketahui dengan pasti.

11.4. RACUN YANG TIDAK BERASAL DARI MIKROORGANISMEPenduduk di banyak pedesaan sering dikejutkan oleh peristiwa-peristiwa keracunan yang banyak minta korban pula. Racun dalam makanan yang kerap kali menyebabkankematian pada orang, ternak atau unggas, berasal dari obat-obatan pemberantas hama tanaman. Obat-obatan ini secara umum disebut pestisida (pest = hama; cida = membunuh); pestisida dapat berupa bakterisida, fungisida, insektisida, rodentisida.Telah lama dikenal di Indonesia arsenikum yang banyak dipakai untuk memberantas tikus. Makanan yang dicampuri arsenikum dan disediakan untuk memberikan tikus sering termakan juga oleh unggas, bahkan oleh anak-anak kecil, sehingga menyebabkan kematian mereka. Hal semacam ini terjadi pula dengan rodentisida lain-lainnya.Insektisida yang makin lama banyak dipakai di Indonesia ini tidaklah tanpa resiko. Sebenarnya penggunaan obat-obatan tersebut harus diatur dengan undang-undang. DDT (Dichloro-diphenyl-trichloro-ethane) yang di luar negeri sudah dilarang pemakainnya, obat-obatan ini di Indonesia demikian populernya, sehingga untuk segala macam serangga dipraktekkan penyemprotan dengan DDT. Sejak permulaan tahun tujuh puluhan pemakaian DDT dilarang oleh Pemerintah.Dewasa ini insektisida yang banyak digunakan di Indonesia ialh endrin, thiodan, basudin, aldrin, di samping puluhan macam lainnya. Selanjutnya, chlordane, parathion, hydrogen cyanida, tetraklor karbon, disulfida karbon, schradan dan masih banyak lagi, merupakan saingan satu sama lain dalam pemasaran. Beberapa contoh fungisida ialah altan, antracol, manzeb, nimrod, di samping puluhan jenis yang lain. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 7 Tahun 973 tentang pengawasan atas peredaran, penyimpanan dan penggunaan pestisida, maka tidak tiap pestisida yang dibuat oleh suatu pabrik dapat lolos menyerbu pasaran bebas. Sebaiknya orang berkonstulasi kepada petugas-petugas yang berwewenang dalam pemilihan jenis pestisida untuk memberantas hama atau penyakit tertentu pada tanaman atau hewan tertentu. Labih dari seratus jenis pestisida telah beredar dengan izin Pemerintah. Jenis pestisida dapat berkurang, dapat pula bertambah, sebab pada suatu saat hama atau penyakit dapat memperoleh kekebalan terhadap suatu pestisida tertentu. Sayur-sayuran dan buah-buahan yang kena semprot insektisida atau fungisida perlu sekali dicuci bersih dulu sebelum dimakan.Dapatlah ditambahkan di sini, bahwa makanan kita dapat pula mengandung racun yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Racun dioskorina pada gadung (Dioscorea hispida), sianida (HCN, cyanida) pada singkong dan beberapa tanaman lain lagi tidak saja menyebabkan mabuk, akan tetapi sering kali juga menyebabkan kematian kepada orang atau ternak yang memakannya. Selanjutnya, alkaloida dari beberapa spesies Solanaceae (Terung-terungan) dapat menyebabkan keracunan ringan atau berat menurut banyak sedikitnya dosis yang termakan.

11.5. PENGAWETAN MAKANANCara-cara dan usaha-usaha mengawetkan makanan telah lama dikenal dan dijalankan oleh penghuni-penghuni daerah dingin maupun daerah panas. Orang merasa perlu berbuat demikian agar supaya dapat mengatasi musim dingin atau musim paceklik. Adapun cara yang paling sederhana atau paling murah ialah dengan jalan pengeringan. Pengeringan dapat dilakukan dengan penjemuran di teri matahari atau pemanasan dengan api. Telah diketahui oleh rakyat pedesaan bahwa padi, jagung, ketela, biji kacang-kacangan dijemur lebih dulu sampai kering untuk kemudian disimpan di dalam tempat yang kering pula. Krupuk, emping, karak, kripik pun harus dikeringkan betul-betul sebelum disimpan. Daging, ikan dapat dikeringkan dengan dijemur atau dipanggang di atas api dengan diberi garam dan rempah-rempah. Jelaslah, bahwa makanan yang mengalami pengeringan seperti tersebut diatas itu merupakan kondisi yang tidak baik bagi pertumbuhan bakteri dan jamuMasyarakat yang lebih maju mempunyai cara-cara yang lain lagi untuk mengawetkan makanan, dan usaha-usaha dalam hal inilah merupakan tugas teknologi makanan.Mengingat, bahwa mikroorganisme-mikroorganisme itu mempunyai kepekaan yang berbeda-beda terhadap konsentrasi tertentu dari garam dapur, maka secara eksperimental dapat diketahui, bahwa pada umumnya mikroorganisme tidak dapt hidup dalam larutan NaCl 5 sampai 30 %. Bakteri yang suka garam (halaofil) pun mati dalam konsentrasi garam 30 %.Orang yang ingin mengawetkan makanan dengan menggunakan gula (buah-buahan, salai) perlu memperhatikan berapa banyaka gula yang harus dipergunakannya. Pada umumnya bakteri mati dalam larutan gula 45 %, akan tetapi bakteri yang osmofil bisa tahan dalam larutan 60 %.Bila orang ingin mengawetkan makanan dengan menggunakan asam-asaman, maka perlulah ia mengetahui, bahwa pH kurang daripada 6 (ini berarti asam) atau pH lebih daripada 8 (ini berarti basa) itu tidak disukai oleh bakteri pada umumnya. Jamur tidak dapat tumbuh dalam lingkungan basa lebih daripada pH 8, akan tetapi masih dapat hidup dalam lingkungan asam serendah pH 3.Banyak jenis makanan cukup dipasteurisasikan lebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam kaleng. Pasteurisasi tidak membunuh spora-spora, akan tetapi dengan pasteurisasi rasa dan aroma makanan tidak banyak berkurang. Oarang-orang yang berada boleh menyimpan makanannya di dalam almari es, dimana suhunya kira-kira 2 sampai 8o C.Alat-alat pembeku (freezer) mempunyai sushu yang lebih rendah lagi, yaitu antara 10 sampai 6o C. Pengawetan makanan dengan menggunakan radiasi dengan sinar ultra-ungu atau dengan sinar X banyak juga dilakukan di negara-negara yang sudah maju. Mulai tahun lampuluhan orang menggunakan bebrapa jenis antibiotik seperti streptomisin, klortetrasiklin untuk mengawetkan daging dan ikan. Antibiotik tersebut akan terurai, jika daging atau ikan tersebut Teknologi makanan senantiasa berusaha untuk menemukan cara-cara baru yang efektif bagi pengawetan makanan. Pengawetan susu dalam bentuk serbuk dapat disebut sebagai hasil teknologi yang menguntungkan sekali.Lembaga internasional yang sangkut-paut dengan pengurusan makanan ialah FAO (Food and Agriculture Organization) dan WHO (World Health Organization).Pada dasawarsa (1980) ini banyak dibicarakan pemnafaatan mikrooragnisme sebagai penambah protein untuk meningkatkan gizi makanan rakyat. Dengan menggunakan mikrooragnisme yang berkembangbiaknya begitu cepat, kita akan memperoleh protein dalam waktu yang jauh lebih singkat daripada kalau kita memelihara ayam atau ternak lainnya yang akan kita memanfaatkan proteinnya.Kita dapat mengambil manfaat dari sinergisme antara Candida utilis dan Endomycopsis fibuliger; yanag pertama tidak dapat menguraikan amilum, tetapi yang kedua bisa. Jadi kalau keduanya dipiara dalam medium amilum, maka Endomycopsis akan menguraikan amilum menjadi gula, dan selanjutnya Candida akan menguraikan gula menjadi alkohol, suatu peristiwa yang terkenal dengan fermentasi. Jika Candida dipira dalam keadaan aerob, maka berkembangbiaknya lebih cepat.Sel-sel Candida lebih besar dan berbiak lebih cepat dari pada Endomycopsis, sehingga pada akhir pembiakan sekitar 2 hari, sebagian besar panenan berupa Candida, merupakan 98 % dari seluruh berat panenan. Candida utilis ini terkenal tinggi kandungannya akan vitamin BDi bawah ini disajikan data kecepatan tumbuh kedua mikroorganisme tersebut dalam medium berupa limbah pembuangan (air limbah dari pabrik tepung gaplek, tetes dari pabrik gula, dan sebagainya). Data dari J.R. Norris (1981).

Nama MikoorganismeJumlah sel per ml setelah tumbuh 44 jam dalam limbah

Endomycopsis fibuliger3,2 x 109 109

Candida utilis2,0 x 108 108

Keduanya bersama-sama1,5 x 109 (dan 90 % terdiri atas andida)108

20