Peranan Organisme Prokariotik

Sahabat Pustaka Pengetahuan mungkin selalu terbayang bahwa organisme prokariotik  merupakan  suatu makhluk  hidup amat  kecil yang menyebabkan bermacam-macam penyakit. Perkiraan tersebut tidaklah begitu salah, akan tetapi tidak pula 100% benar. Memang organisme prokariotik, terutama bakteri merupakan mikroorganisme yang dapat menyebabkan penyakit. Namun, tidak semua jenis bakteri menyebabkan penyakit. Bahkan  lebih  dari  90%  jenis  bakteri  tidak  berbahaya  dan  justru bermanfaat bagi manusia. Bakteri digunakan dalam industri dengan berbagai tujuan yang bervariasi. Selain dalam bidang industri, bakteri juga berperan dalam pembusukan sampah. Coba kalian bayangkan yang akan terjadi jika di bumi ini tidak ada bakteri. Tentu bumi ini akan penuh dengan sampah, yang berserakan di mana-mana. Ha Ini, menunjukkan bahwa bakteri memiliki peran ekologis yang sangat penting. 

Sahabat Pustaka Pengetahuan, mari kita bahas kembali dengan lebih mendalam. Organisme  prokariotik  merupakan  penghubung  yang  harus ada dalam pendaur-ulangan unsur kimia dalam ekosistem, misalnya dalam siklus biogeokimia. Organisme prokariotik merupakan pengurai (dekomposer). Tanpa dekomposer, maka karbon, nitrogen, dan unsur-unsur  lainnya  yang penting  bagi  kehidupan  akan  terjebak selamanya  dalam  molekul  organik  bangkai  dan  produk buangan. Prokariotik juga memperantai pengembalian unsur dari komponen tak hidup dalam lingkungan (udara, tanah organik, dan air) ke kumpulan senyawa organik. Prokariotik autrotrofik memfiksasi CO2, mendukung rantai makanan yang mengalirkan nutrien organik dari prokariotik ke pemakan prokariotik, kemudian ke konsumen sekunder. 

Karena banyaknya kemampuan metabolik yang unik, prokariotik merupakan satu-satunya organisme yang mampu memetabolisme molekul anorganik  yang  mengandung  unsur  seperti  besi,  sulfur,  nitrogen, dan hidrogen. Sianobakteri tidak hanya mensintesis makanan dan mengembalikan oksigen ke atmosfer, tetapi juga memfiksasi nitrogen, memberi senyawa yang dapat digunakan oleh organisme lain untuk membentuk protein ke dalam tanah dan air. Saat tumbuhan dan hewan  memakan  senyawa-senyawa  nitrogen  itu,  prokariotik  tanah akan mengembalikan nitrogen ke atmosfer. Semua kehidupan di atas bumi ini bergantung pada organisme prokariotik dan keanekaragaman metabolismenya tiada bandingnya. 

Organisme prokariotik sangat jarang berfungsi sendirian di lingkungan, tetapi lebih sering berinteraksi dalam kelompok dan membentuk simbiosis. Rhizobium sp. merupakan organisme prokariotik yang bersimbiosis mutualisme dengan bintil akar tanaman kacang-kacangan, hidup pada bagian yang disebut nodul. Bakteri yang menempati permukaan  dalam  dan  luar  tubuh  manusia  sebagian  besar  terdiri dari  spesies  komensalisme,  tetapi  beberapa  merupakan  simbion mutual.  Sebagai  contoh,  bakteri  fermentasi  yang  hidup  di  dalam  nyaknya kemampuan metabolic yang unik, prokariotik merupakan satu-satunya organisme yang mampu memetabolisme molekul anorganik  yang  mengandung  unsur  seperti  besi,  sulfur,  nitrogen, dan hidrogen. Sianobakteri tidak hanya mensintesis makanan dan mengembalikan oksigen ke atmosfer, tetapi juga memfiksasi nitrogen, memberi senyawa yang dapat digunakan oleh organisme lain untuk membentuk protein ke dalam tanah dan air. Saat tumbuhan dan hewan memakan  senyawa-senyawa  nitrogen  itu, prokariotik tanah akan mengembalikan nitrogen ke atmosfer. Semua kehidupan di atas bumi ini bergantung pada organisme prokariotik dan keanekaragaman metabolismenya tiada bandingnya. 

Organisme prokariotik sangat jarang berfungsi sendirian di lingkungan, tetapi lebih sering berinteraksi dalam kelompok dan membentuk simbiosis. Rhizobium sp. merupakan organisme prokariotik yang bersimbiosis mutualisme dengan bintil akar tanaman kacang-kacangan, hidup pada bagian yang disebut nodul. Bakteri yang menempati permukaan  dalam  dan  luar  tubuh  manusia  sebagian  besar terdiri dari spesies  komensalisme, tetapi  beberapa  merupakan  simbion mutual. Sebagai contoh, bakteri fermentasi  yang  hidup di dalam vagina menghasilkan asam yang mempertahankan pH antara 4,0-4,5, sehingga menekan pertumbuhan kapang dan mikroorganisme lain yang memiliki potensi membahayakan. Di alam, beberapa sianobakteri juga bersimbiosis dengan jamur membentuk lichens atau lumut kerak, yang berperan penting sebagai indikator polusi udara dan berpotensi sebagai obat.  

Beberapa anggota Archaebacteria, yaitu kelompok Metanogen berperan penting dalam nutrisi hewan dan juga sebagai pengurai, sehingga bisa dimanfaatkan dalam pengolahan kotoran hewan untuk memproduksi gas metana, yang merupakan bahan bakar alternatif. Je- nis yang lain adalah halofil ekstrim yang memiliki bakteriorhodopsin yang banyak terdapat pada tambak garam. Contohnya adalah di Teluk San Fransisco, warna dari kolam yang menguapkan air laut tersebut disebabkan oleh pertumbuhan padat halofil ekstrim yang bertahan hidup dalam kolam tersebut ketika air mencapai salini- tas 15-20%. Sebelum penguapan, salinitas air tersebut adalah sekitar 3%. Kolam ini digunakan untuk produksi garam komersial dan Arkea halofilik tersebut tidak berbahaya. 

Organisme prokariotik anggota eubacteria juga memiliki banyak peran, apalagi bakteri merupakan penyusun utama organisme prokariotik. Proteobakteria merupakan kelompok  bakteri  pengikat Nitrogen (N-Fixing Bacteria) contohnya adalah Rhizobium sp yang hidup bersimbiosis dengan  membentuk  bintil  akar  pada tanaman kacang-kacangan.

Bakteri yang bermanfaat bagi manusia 

1. Bidang pertanian

a. Bakteri nitrogen

• Clostridium pasteurianum dapat  menyuburkan tanah sehingga kaya  akan senyawa organik (N2) 
• Azotobacter sp dapat menyuburkan tanah sehingga kaya  akan senyawa N2 
• Rhizobium leguminosarum dapat menyuburkan tanah karena dapat  memfiksasi nitrogen dari atmosfer, sehingga tanah kaya akan unsur N2. Bakteri ini  bersimbiosis dengan membentuk bintil akar pada tanaman anggota Famili  Leguminoceae (suku kacang-kacangan). 

b. Bakteri Nitrifikasi 

• Nitrosomonas sp. dan Nitrosococus sp. (bakteri nitrit) dapat mengubah amoniak menjadi nitrit 
• Nitrobacter sp (bakteri nitrat) dapat mengubah Nitrit menjadi nitrat 

2. Bidang industry

• Streptococus lactis dan Streptococus cremoris digunakan dalam pembuatan keju dan mentega. 
• Acetobacter xylinum digunakan dalam pembuatan nata de coco 
• Lactobacillus citrovorum digunakan untuk memberikan aroma pada mentega dan keju 
• Lactobacillus caucasicus digunakan dalam pembuatan yogurt 

Penghasil asam  

a. Asam cuka (CH3COOH) dihasilkan oleh Acetobacter aceti 

Bakteri digunakan mengubah etanol (alkohol) menjadi asam cuka

b. Asam lemak 

• Asam propionat dihasilkan oleh bakteri Propionibacterium acetobutylicum dalam pembuatan keju
• Asam butirat (C3H2COOH) Clostridium sp dan  Butyrinobacterium sp untuk menghasilkan butil alkohol, dan Aceton 

3. Bidang kesehatan

Penghasil Antibiotik  

• Stryptomyces venezualea dapat menghasilkan kloroamfenikol yang dipakai  untuk batuk rejan, typus, dan gonorhoe 
• Stryptomyces griceus dapat menghasilkan streptomycin yang digunakan untuk melawan bakteri dan jamur, dan  untuk mengatasi penyakit TBC 
• Bacillus brevis dapat menghasilkan gramisidin digunakan untuk  melawan bakteri gram-positif 
• Bacillus polymixa dapat menghasilkan polimiksin 

  Secara alami keberadaan organisme prokariotik, terutama bakteri, juga sangat potensial dalam mengembangkan bioremediasi, yaitu studi mengenai kegunaan organisme untuk membersihkan sampah-sampah beracun (toksik) dan polusi. Sejenis bakteri mampu memproduksi enzim yang merombak nitrogliserin dan trinitrotoulena yang merupakan kontaminan tanah di sekitar industri mesiu dan tempat-tempat ledakannya. Bakteri mampu menguraikan sampah dan material kontaminan menjadi residu yang tidak berbahaya dalam waktu 6 bulan. Jenis bakteri lain, Pseudomonas cepacia, juga mempunyai kemampuan serupa dalam mendegradasi trikloroetilen (TCE) dan senyawa-senyawa kimia lainnya. Bahkan beberapa jenis bakteri diduga mampu mende- gradasi sampah-sampah nuklir (radioaktif).  

Bakteri juga banyak digunakan sebagai model penelitian. Dalam bidang rekayasa genetika, penelitian bakteri juga berkembang pesat. Bakteri mudah mengalami mutasi bahkan berevolusi dalam waktu rela- tif singkat karena pertumbuhan dan daya reproduksinya yang tinggi. Beberapa  bakteri  juga  dimanfaatkan  dalam  mengendalikan  hama, yaitu sebagai biokontrol. Contohnya adalaha Bacillus thuringensis dan Bacillus popilliae yang digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan hama seperti ulat dan menghambat perkembangan kepompong. Dalam bidang rekayasa genetika, B. thuringensis diintegrasikan pada tanaman kapas (kapas BT) sehingga tanaman tersebut terbebas dari hama. 

Selain menguntungkan, organisme prokariotik juga memiliki spesies yang bersifat patogen (menimbulkan penyakit). Beberapa penyakit manusia yang disebabkan bakteri. Selain menyerang manusia, beberapa bakteri juga menyerang hewan-hewan ternak dan tumbuhan. Beberapa jenis penyakit pada hewan, yang disebabkan oleh bakteri adalah antraks, yaitu penyakit yang disebabkan oleh bakteri Bacillus antracis. Bakteri ini menyerang hewan ternak (sapi, kerbau, dan domba). Bila menular ke manusia bisa mematikan. Antrak merupakan salah satu senjata biologis dalam peperangan.

Penyakit pada manusia yang disebabkan oleh bakteri 

a). Coryuebacterium diptherie 

Bakteri ini terdapat pada bagian atas saluran respirasi, terutama tenggorokan sehingga dapat menyebabkan penyakit dipteri  

b). Shygella desentri  Shygella ciyake  

Bakteri ini berada pada saluran pencernaan, terutama ileum (usus  penyerapan) dan colon (usus besar) dapat menyebabkan penyakit desentri

c). Samonela thyposa 

Bakteri ini berada pada saluran pencernaan, kemudian menyebar ke limfe, darah, paru-paru sumsum tulang belakang dan  limpa sehingga dapat menyebabkan penyakit demam tifora. 

d).Bordetella pertusis 

Bakteri ini berada pada bagian atas saluran respirasi sehingga dapat menyebabkan penyakit batuk yang sangat keras atau batuk rejan (pertusis). 

e). Nesseireia gonorrhoe 

Bakteri ini berada pada organ reproduksi, terutama membran mukosa saluran urogenital dapat menyebabkan penyakit gonorhoe (kencing nanah) 

f). Vibrio cholerae 

Bakteri ini berada pada saluran pencernaan, terutama usus halus yang menyebakan penyakit kolera 

g). Tryponema pallidum

Bakteri ini berada pada organ reproduksi, kemudian mata tulang, persendian, sistem saraf pusat, jantung, dan kulit dapat menyebabkan penyakit sifilis (kencing darah) 

h). Salmonella thyposa 

Bakteri ini berada pada organ pencernaan makanan, terutama usus halus yang dapat menyebabkan penyakit tifus 

i). Mycobacterium tuberculosis 

Bakteri ini berada pada saluran respirasi, terutama pada paru-paru dan alveoli yang menyebabkan penyakit TBC. 

j). Neiterrial meningitis 

Bakteri ini berada pada otak yang menyebabkan penyakit radang otak/meningitis 

Penyakit hewan yang disebabkan oleh bakteri

Contoh lain penyakit hewan akibat bakteri adalah bruselosis, disebabkan oleh bakteri Brucella. Brucella abortus menyebabkan keguguran kandungan pada sapi, dan sewaktu-waktu dapat menular kepada manusia jika meminum susu yang tidak di-pasteurisasi. Penyakit lainnya adalah bengkak rahang atau penyakit mulut yang disebabkan oleh Actinomycetes bovis, biasanya menyerang sapi. 

Sedangkan penyakit pada tumbuhan yang disebabkan oleh bakteri adalah kanker pada batang jeruk (disebabkan oleh Xanthomonas citri), kanker pada batang kopi (disebabkan oleh Agrobacterium tumefasiens), penyakit busuk pada daun labu (disebabkan oleh Erwinia trachei nas solanacearum), dan penyakit pada kapas (disebabkan oleh Pseudomonas malvacearum). 

Selain hidup parasit pada hewan dan tumbuhan, beberapa jenis bakteri saprofit hidup pada bahan makanan. Akibatnya dapat merusak serta meracuni bahan makanan tersebut. Racun yang ditimbulkannya sangat membahayakan kesehatan manusia. Pseudomonas cocovenenan adalah bakteri ini menghasilkan racun asam bongkrek. Bakteri ini biasa hidup pada tempe bongkrek, yang berasal dari ampas tahu dan ampas kelapa,  yang  pembuatannya  kurang  higienis.  Contoh  lain  adalah Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin yang ditemu- kan pada makanan kaleng yang mulai rusak. 

Racun botulinin dapat mematikan manusia yang mengkonsumsin- ya, bahkan 1 gram racun tersebut dapat membunuh sejuta manusia. Leuconostoc mesentroides merupakan penghasil lendir pada makanan yang telah lama dan basi. Salmonella sp. merupakan bakteri yang umum ditemukan dalam produk daging unggas. Bakteri ini meng- hasilkan endotoksin yang merupakan racun dalam makanan. 

Upaya penanggulangi bahaya bakteri

Ada sebagian organisme prokariotik, terutama bakteri sangat membahayakan kesehatan manusia. Oleh karena itu, diperlukan cara menanggulangi bahaya akibat bakteri. Untuk mengatasi berbagai aktifitas bakteri yang dapat merugikan, perlu dilakukan tindakan yang tepat. Tindakah tersebut dapat berupa tindakan pencegahan (preventif) maupun tindakan pengobatan. Tindakan pencegahan dapat dilakukan dengan vaksinasi, sterilisasi, dan pasteurisasi, dan pengawetan bahan makanan.  

1). Vaksinasi

Vaksinasi adalah pencegahan penyakit dengan pemberian vaksin, bakteri yang sudah dilemahkan, sehingga tubuh menerima dapat ter- hadap bakteri penyebab penyakit tertentu. Beberapa contoh vaksin untuk pencegahan penyakit yang disebabkan oleh bakteri adalah vaksin kolera untuk mencegah penyakit kolera, vaksin tifus untuk mencegah penyakit tifus, vaksin BCG (Bacile Calmette-Guerin) untuk mencegah penyakit TBC, vaksin DTP (Dipteria-Tetanus-Pertusis vaccines) untuk mencegah penyakit difterie, pertusis (batuk rejan), dan tetanus), dan vaksin TCD (Typus Chorela Disentry) untuk mencegah penyakit typus, kholera, dan desentri. 

2). Sterilisasi

Sterilisasi adalah pemusnahan bakteri misalnya dalam pengawetan makanan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan kondisi steril (suci hama), metodenya disebut aseptis. Sterilisasi dapat dilakukan melalui pemanasan dengan menggunakan udara panas atau uap air panas bertekanan tinggi. Sterilisasi dengan udara panas menggunakan oven dengan temperatur 170oC – 180oC. Cara ini digunakan untuk men- sterilisasikan peralatan di laboratorium. Sterilisasi dengan uap air panas bertekanan tinggi dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut autoklaf, pada temperatur 115 – 134oC. Autoklaf digunakan untuk sterilisasi bahan dan peralatan. 

3). Pasteurisasi

Sterilisasi pada umumnya digunakan pada industri makanan atau minuman kaleng, penelitian bidang mikrobiologi, dan untuk memperoleh biakan murni suatu jenis bakteri. Sedangkan pasteurisasi adalah pemanasan dengan suhu 63oC - 72oC selama 15 - 30 menit. Pasteurisasi dilakukan pada bahan makanan yang tidak tahan pemanasan dalam suhu tinggi, misalnya susu. Sehingga untuk mematikan bakteri patogen (Salmonella dan Mycobacterium) dari susu dilakukan pasteurisasi. Dengan pasteuri- sasi, rasa dan aroma khas susu dapat dipertahankan. Teknik sterilisasi dengan suhu rendah ini ditemukan oleh Louis Pasteur (1822-1895), seorang ilmuwan Perancis.  

4). Pengawetan  makanan 

Selain  dengan  sterilisasi  dan  pasteurisasi,  pengawetan  makanan juga bisa dilakukan secara tradisional. Kalian mungkin pernah melihat proses pengasinan ikan, pemanisan buah-buahan, pengasapan daging, atau pengeringan makanan. Apakah tujuannya? Semua kegiatan tersebut bertujuan agar makanan yang diasinkan, dimaniskan, diasap, dan di- asamkan menjadi lebih awet dan tidak mudah busuk. Prinsipnya adalah membuat makanan dalam kondisi yang tidak ideal untuk ditumbuhi bakteri pembusuk, misalnya pada lingkungan yang terlalu panas, terlalu asam, atau terlalu asin. Jadi, pemanisan, pengasapan, pengasinan, dan pengasaman dilakukan untuk menghambat pertumbuhan bakteri.  

Demikianlah artikel yang berjudul Peranan Organisme Prokariotik. Apabila ada kekurangan ataupun kekeliruan dalam penulisan artikel ini, Pustaka Pengetahuan mengucapkan mohon maaf yang sebesar - besarnya. Silahkan tinggalkan pesan yang bijak pada kolom komentar yang tersedia. Terima kasih sudah mengunjungi, semoga bermanfaat.

Bahan bacaan lainnya, jika membantu tugas sekolah silahkan klik Berbagai Reviews  

Untuk menambah wawasan dan pengetahuan, silahkan klik Baraja Farm 

Tutorial cara budidaya silahkan klik Baraja Farm channel 

Media sosial silahkan klik facebook.com