|
1
|
EKOLOGI MIKROORGANISME
|
|
Sasaran
Mahasiswa mengerti tentang dunia mikroorganisme
terutama yang berhubungan dengan penyakit yang ditularkan melalui bahan
pangan serta faktor ymeng mempengaruhi pertumbuhannya did alam bahan pangan
|
|
M
|
ikroorganisme sangat penting di dalam system
penyehatan bahan pangan karena beberapa penyakit akibat konsusmi bahan pangan
disebebakan oleh jenis mikroorganisme tertent.
Mikroba
ada dimana-mana seperti : udara, air, makanan, tanah, manusia (usus, kulit,
hidung), permukaan suatu benda atau bahan pangan. Dengan pembelahan yang cepat mikrooragnisme
berkembang biak dengan cepat dan kadang-kadang menghasilkan toksin. Dengan
ukuran dan massa
yang kecil mikrooragnisme dapat berpindah dengan mudah.
Organisma tertentu dapat diasosiasikan
dengan tempat yang menyokong perkembangbiakannya. Sebagai contoh, organisma yang dapat bertahan pada suhu tinggi dapat
ditemukan di sumber air panas, dimana sebetulnya mikroorganisma tidak dapat
hidup di dalamnya. Beberapa
diantaranya juga dapat tumbuh pada suhu rendah.
 
|
||||
|
Gambar 1. Mikroorganisme
didalam suatu ekosistem bahan pangan (A) dan kapang produser aflatoksin
(micotoxin) (B)
|
Secara ekologis, mikroorganisme dalam bahan pangan
adalah sebuah system yang sangat komplek dimana terjadi interaksi anatr
mikroorganisme dnegan matrik bahan poangan dan antar mikroorganisme (quorum
sensing), di mana setiap mikroorganisme mempunyai suatu fungsi ekologis. Oleh
karena itu, mikroorganisme dalam bahan pangan atau mikrooragnisme pangan adalah
sangat kompleks. Sehingga dalam system ekologis dijelaskan bahwa :
Ecology
“ Study of the interaction
between chemical, physical, and structural aspect of a niche and the
composition of its specific microorganisms ”
Mikrooragnisme
dipergunakan secara luas dalam produksi makanan, terutam,a makanan yang
terfermentasi seperti:
|
l Daging
terfermenbtasi (sosis dll).
|
l oncom
|
|
l Yoghurt
|
l Saur
kraut (sayur asin)
|
|
l Keju
|
l Tempe
|
|
l Bir
|
l Kecap
|
|
l Roti
|
l Tape
|
Yang mempunyai manfafat dalam nhal menciptakan bahan
pangan yang lebih awet, lebih enak, dan mempunyai noilai gizi dan nilai cerna
yang lebih baik dari bahan bakunya. Mikroorganisme juag telah dipergunkana
untuk menghilangkan zat anti nutrisi dfan racun alamiah pada bahan pangan
seperti glukosida pada singkong dighilang dnegan pengolahan menjadi tape, atau
antitripsin apda kedelai dikurangi dnegan cara fermentasi menjadi tempe dan sebagainuya.
Tetapi, di satu sisi mikroorganisme juga bias menimbulkan penyakit pada manusia
apabila mikroorganisme tersebut emncemari bahan pangan seperti yang diberikan
di dalam Table di bawah ini. Penyakit-penyakit yang ditularkan melalui konsumsi
bahan pangan disebabkan oleh bakteri, kapang, virus, dan parasit.
Bakteri
utama penyebab penyakit yangditularkan melalui makanan
|
l Aeromonas spp.
|
l Mycobacterium bovis
|
|
l Bacillus cereus
|
l Salmonella spp.
|
|
l Brucella spp.
|
l Shigella spp.
|
|
l Campylobacter jejuni
|
l Staphylococcus aureus
|
|
l Clostridium botulinum
|
l Vibrio cholerae
|
|
l Clostridium perfringens
|
l Vibrio parahaemolyticus
|
|
l Escherichia coli
|
l Vibrio vulnificus
|
|
l Listeria monocytogenes
|
l
Yersinia enterocolitica
|
Mikroorganisma adalah makhluk yang sangat kecil
Mikroorganisma
adalah makhluk yang sangat kecil, dengan ukuran yang tidak bisa dilihat dengan
mata telanjang. Gambar di bawah mencoba menunjukkan perbandingan jumlah
bakteri asam laktat yang terkandung dalam semangkuk yoghurt.
 |
|
||
|
Populasi
manusia di dunia diperkirakan sebanyak
5.5 MILYARD atau
5.500.000.000 orang
|
Dalam
1 mangkuk yoghurt mengandung kurang lebih 22 X jumlah
penduduk dunia! Yaitu 120.000.000.000 organisma hidup.
|
Pertumbuhan
mikrooragnisme
Pertumbuhan
mikroorganisme sangat dipenagruhi oleh beberapa faktor seprti; bahan makanan,
pH, suhu, keadaan oksigen dan interaksi antar mikroorganisme. Pada keadaan
alamiah, mikroorganisme mengalami kurva pertumbuhan sepserti digambarkan pada
Gambar di baah ini.
Pada mulanya, bakteri beradaptasi
terhadap lingkungannya dan tidak membelah: ini adalah pertumbuhan
pada tahap lag. Periode selanjutnya disebut tahap pertumbuhan logaritmik, karena jumlahnya bertambah secara
eksponensial (kita telah menggunakan sebuah skala logaritma pada axis Y,
sehingga tahap ini kelihatan seperti garis lurus). Waktu yang dibutuhkan untuk
menghitung jumlah organisma untuk
melipatgandakan dirinya disebut masa
pembelahan. Sesaat setelah itu, akan terbentuk toksin sebagai produk
sampingan, misalnya asam; dan berkurangnya zat-zat untuk pertumbuhan seperti
karbohidrat, asam amino esensial, atau oksigen akan membatasi pertumbuhan lebih
lanjut. Kurva akan mendatar, dan pada saat ini disebut tahap
stasioner.
Toksin akan
terbentuk terus sampai akhir fase logaritmik dan sepanjang fase stasioner. Pembentukan
toksin tersebut dapat terjadi sebelum bakteri tampak berkoloni, sehingga
makanan yang tampaknya masih belum ditumbuhi mikroorganisma, kemungkinan bisa
menjadi penyebab intoksikasi.
|
Kurva
pertumbuhan bakteri
 |
(1). Tahap Lag; masa (yang pendek) untuk beradaptasi dengan lingkungan
(2). Tahap pertumbuhan logaritmik; pertumbuhan dimulai dan makin lama makin cepat, dan eksponensial.
(3). Tahap Stasioner; Jumlah gizi/makanan berkurang dan
akumulasi racun/ produk metabolik berkurang hingga pada titik dimana
sel membelah dan sel mati seimbang
(4). Tahap kematian; jumlah populasi berkurang karena sel-sel mati
|
Mikroorgansme patogen
Mikroorganisme yang tumbuh pada bahan pangan bisa
menyebabkan intoksikasi karena racun yang dibentuk oleh mikroorgan ims edalam
bahan pangan yang meracuni manusia serta bisa menyebabkan infeksi, di mana
keracunan terjadi setelah mikroorganisme masuk ke dalam perut dan berkembang
biak sampai menyebabkan keracunan. Golongan pertmama umumnya disebabkan oleh
jenis mikotoksin (racun dari kapang seperti: Aspergillus spp., Fusarium
spp., dan Penicillium spp. Serta
bakteri pembentuk racun dari golongan Clostridium
spp.) sementara yang kedua disebebakan oleh umumnya bakteri patogen seperti
terlihat di bawah ini.
Patogen utama
|
l
Salmonella
|
l Vibrio cholerae
|
l
Listeria
monocytogenes
|
|
l
Campylobacter
|
l
E. coli (EHEC)
|
l Vibrio
cholerae 0139
|
|
l Shigella
|
l
Aeromonas hydrophila
|
l Cryptosporidium
|
Siklus
Salmonella (non typhi)
 |
|
Sebagian
besar mikroorganisma yang kita amati seringkali tidak terbatas pada suatu
habitat yang tunggal. Pada bagan di atas dapat diketahui bahwa ada satu siklus
kontaminasi, siklus kehidupan, serta siklus penyebaran dan perkembangbiakan di
lingkungan alam. Diagram di atas adalah mengenai kuman Salmonella, tetapi
hal yang sama dapat terjadi pula untuk organisma lain.
Meskipun
kemampuan tumbuh suatu organisma tidak dapat dibatasi, ada beberapa tempat yang
pada umumnya menjadi tempat perindukannya, dan kita sebut sebagai reservoir. Usus
manusia dan binatang adalah contoh dari reservoir tersebut. Bagaimanapun,
beberapa tempat dengan suhu hangat dan cukup nutrisi dan air dapat menjadi
reservoir yang baik.
Penyebaran
Campylobacter
Organisma seperti Campylobacter
dapat bertahan hidup di alam, meskipun sebenarnya ia memiliki habitatnya
sendiri. Dengan kata lain jumlah reservoir yang potensial di alam sangat
terbatas. Campylobacter memerlukan lingkungan hidup yang spesifik; kadar
oksigen di sekitarnya harus cukup rendah, suhu sekitar 30oC dan
membutuhkan nutrisi yang spesial. Habitat alamiah dari Campylobacter adalah
dalam usus burung. Peternakan hewan merupakan reservoir utama dari bakteri Campylobacter
yang patogen. Meskipun dalam keadaan normal tidak tumbuh di lingkungan atau di
makanan, Campylobacter dapat bertahan hidup dan memiliki dosis penularan
yang rendah. Hal ini akan memperbesar timbulnya penularan oleh organisma ini.
Bahan-bahan mentah yang mengandung flora normal
Banyak bahan-bahan mentah, masing-masing beserta flora
normalnya, digunakan sebagai makanan atau untuk membuat makanan. Bakteri
patogen dapat masuk dalam flora normal tersebut, baik dalam masa pertumbuhannya
maupun ketika berpindah dari tempat asalnya yaitu binatang. Pada beberapa kasus
tertentu, bakteri patogen seringkali memang menjadi bagian dari flora normal,
misalnya bakteri Campylobacter pada ayam.
Beberapa jenis patogen yang berasal dari bahan mentah
Beberapa bahan mentah pada daftar ini lebih penting dari
yang lain. Produk asal hewan pada umumnya membawa patogen-patogen yang dapat
ditularkan makanan.Serealia dan rempah-rempah dapat pula mengandung patogen.
Beberapa diantaranya secara langsung terlibat dalam berjangkitnya
penyakit-penyakit yang ditularkan makanan: seperti beras (Bacillus Cereus),
merica, dan paprika (Salmonella).Minyak dan lemak pada umumnya cukup
aman dalam hal menimbulkan kontaminasi.
1. Bahaya-bahaya pada daging
dan produk daging
Salmonella, S. aureus, Yersinia enterocolitica, C. perfringens, C.
botulinum, E. coli patogen, Listeria
monocytogenes, Parasit-parasit
Daging dan produk daging seringkali terkait dengan tumbuhnya
mikroorganisma patogen. Hal ini karena usus
merupakan reservoir yang terbesar bagi bakteri patogen. Peternakan dan industri
terkait, mempunyai andil dalam hal kontaminasi oleh patogen; sebagai contoh, di
negara-negara industri, penggunaan pakan hewan terbuat dari olahan hewan dengan
produk seperti tepung silang dan tepung ikan. Penggunaan pakan berbahan dasar
sayuran terbuat dari kedelai dan ampas biji-bijian mengandung minyak, juga
memperbesar masalah.
Rantai kontaminasi pada daging
Disini kita bisa melihat bagaimana daging terkontaminasi. Kontaminasi
silang diantara hewan-hewan peternakan disebabkan oleh berbagai faktor dalam
peternakan. Bagaimanapun, pada saat penyembelihan, isi usus dapat
mengkontaminasi permukaan pejagalan dan menyebar melalui
peralatan jagal, menyebabkan kontaminasi silang diantara
hewan potong. Lebih jauh lagi kontaminasi silang dapat terjadi pula di
toko-toko daging.Belakangan ini, di banyak negara maju, kebersihan rumah jagal
dan kegiatan-kegiatannya dikontrol dengan hati-hati. Daging hewan potong yang
mengandung penyakit biasanya terlihat dan dibuang saat pemeriksaan. Walaupun
demikian, beberapa kontaminasi selalu akan timbul.
2.
Bahaya pada susu
Mycobacterium, Brucella, Salmonella, L.
monocytogenes, E. coli,S. aureus, Bacillus,
Clostridium , Campylobacter
Susu
rentan terhadap kontaminasi, karena dekatnya jarak antara ambing ke tanah dan
bagian belakang sapi. Banyak patogen berkaitan dengan susu dan produk susu.
Beberapa diantaranya patogen untuk hewan ternak, seperti Brucella, dan Mycobacterium;
mikroorganisma lainnya, tidak berbahaya dan tinggal di tanah atau tetap tinggal
di hospesnya.
3.
Unggas dan produk unggas
Ÿ Campylobacter, C. perfringens, S. aureus, Salmonella, Y. enterocolitica, L.
monocytogenes
Meningkatnya
jumlah peternakan unggas telah berhasil menurunkan harga, sekaligus
meningkatkan konsumsi manusia akan unggas dan produknya. Dengan demikian,
resiko kontaminasi oleh patogen pun meningkat pula. Banyak patogen berkaitan
dengan unggas. Beberapa diantaranya, seperti Campylobacter, adalah penghuni alami usus. Lainnya, seperti Salmonella, dapat terbawa dari
lingkungan atau dari pakan yang terkontaminasi.
4. Bahaya dari telur dan
produk telur
Sejauh ini, organisma terpenting yang berkaitan dengan
telur adalah Salmonella. Salmonella dapat mengkontaminasi
telur dengan menembus cangkang telur, khususnya jika retak, dan melalui
kontaminasi silang selama persiapan masakan yang mengandung telur. Sebagai
tambahan, Salmonella serotype enteretidis (dan juga
serotype yang lain) dapat menular ke ovarium ayam dan mengkontaminasi ruang
dalam telur sebelum telur terbentuk.Segera di dalam telur, Salmonella dapat tumbuh cepat jika
telur tidak di masukkan ke dalam lemari es
5. Bahaya-bahaya pada serealia
Ÿ Kapang, Salmonella, B. cereus
B. cereus ditemukan di tanah dan debu sehingga
pada umumnya ditemukan pula pada
padi-padian. Pada saat padi-padian diolah dalam jumlah besar, banyak
burung dan hewan lain datang dan membuang kotoran di atasnya sehingga
terjadilah kontaminasi oleh patogen enterik. Padi-padian juga secara alami
mengandung dan ditumbuhi oleh berbagai jenis kapang yang berpotensi
menghasilkan mikotoksin. Hal ini akan dibahas pada modul 4. Resiko lain pada
jenis padi-padian adalah adanya kontaminasi toksin dari gandum atau rumput
liar.
6. Bahaya-bahaya ikan dan
kerang
Bakteri
C. botulinum type E, Vibrio parahaemolyticus , Vibrio vulnificus , Vibrio
cholerae, L. monocytogenes
Parasit, Virus (Virus Hepatitis A, Virus Norwalk)
Ikan dan kerang juga dapat berbahaya. Satu diantara
penyakit-penyakit yang ditularkan makanan terbesar di dunia terjangkit di
Shanghai, Cina pada tahun 1989, dimana 300.000 kasus Hepatitis A disebabkan
oleh konsumsi remis yang terkontaminasi Kerang mentah dan ikan mentah yang diawetkan dalam sari
buah lemon belakangan diketahui berkaitan dengan kolera di Amerika Latin. C. botulinum tipe E
ditemukan dalam usus ikan dan juga umumnya ditemukan di sedimen laut. Hal ini
menjadi masalah kontaminasi yang besar pada masakan Timur Tengah yang diolah
dengan menggunakan ikan yang difermentasi tanpa membuang lebih dahulu isi
perutnya, atau pada ikan serupa yang diawetkan dengan proses pengasapan di
Mesir. V. parahaemolyticus juga terdapat dalam laut, namun kaitannya
dengan kontaminasi melalui makan kerang belum secara pasti diketahui.
6. Bahaya-bahaya pada
rempah-rempah
C. Perfringens, B. Cereus,
Salmonella, Kapang
7. Minyak dan lemak
Minyak dan lemak tidak memiliki resiko kontaminasi
mikroba secara langsung jika disiapkan sebagaimana mestinya. Bagaimanapun juga,
ada makanan olahan yang minyaknya dikonsumsi tanpa melalui proses higienis.Dilaporkan
pula adanya kandungan zat kimia berbahaya dalam minyak atau lemak.
8. Buah dan kacang-kacangan
l
Bakteri: Salmonella, Shigella, V.
cholerae, L. monocytogenes, Enterotoxigenic
E.coli, Clostridium botulinum
l
Virus Hepatitis A dan virus enterik lain
l Parasit
l Kapang
Ekologi patogen-patogen yang ditularkan melalui makanan
Berasal dari hewan
Salmonella, Campylobacter, E. coli
Berasal dari tumbuhan dan
tanah
Kapang, B. cereus , C. botulinum
Bermula dari laut
V. parahaemolyticus, C. botulinum Type E, V. cholerae
Berasal dari manusia
Virus, Salmonella typhi, S. aureus, Shigella
Belum ada tanggapan untuk "EKOLOGI MIKROORGANISME"
Post a Comment