Ringkasan dokumen tersebut adalah sebagai berikut: Mikroba dapat berinteraksi dengan tumbuhan, hewan, dan manusia melalui berbagai pola interaksi seperti simbiosis, komensalisme, mutualisme, antibiosis, dan parasitisme. Interaksi ini dapat memberikan pengaruh positif atau negatif bagi organisme yang terlibat.

1. INTERAKSI MIKROBA DENGAN
TUMBUHAN, HEWAN DAN MANUSIA
OLEH:
DR. DESSY YOSWATY

2. 1. Habitat Mikroba
Sel individu mikroba populasi secara metabolik
interaksi lingkungan
komunitas mikrobial ekosistem.
Energi masuk ke ekosistem:
- Cahaya matahari
- Senyawa organik (C, H, N, S, Fe)
- Senyawa anorganik
Allochthonous: sintesis senyawa organik melalui aktivitas
metabolik mikroba kemoorganotrof di ekosistem.

3. Mikroba dijumpai pada ekosistem:
a. Akuatik (air tawar):
* Lotik : air berarus (mengalir). Contoh: sungai, parit.
* Lentik: air tidak berarus (tidak mengalir). Contoh:
kolam, danau, rawa air tawar, rawa gambut.
b. Laut: zona litoral, laut dangkal dan zona pelagik.
Contoh: muara, pantai pasir/batu, laut dangkal/dalam
C. Darat: hutan hujan tropis, savana, padang
rumput, gurun,tundra.
d. Buatan: dibuat manusia seperti bendungan, perkebunan.

4. Tanah:
Kombinasi proses fisika, kimia, biologi: tanah mineral dan
tanah organik.
Contoh: bakteri kemoorganotrof, fungi pada tanah lembab.
Respirasi: asam karbonat (CO2 + H2O H2CO3)
Fungsi: penghancuran batuan.
Horizon O: permukaan, penyusun material tumbuhan
Horizon A: warna gelap, s.organik dan mikroba tinggi
Horizon B: sub soil (mineral, humus), organik dan mikroba rendah
Horizon C: dasar tanah (batuan), aktivitas mikroba sangat lambat.

5. Mikroba: bentuk, sifat, tekstur tanah:
a. Tanah pasir: 32 x 104 – 5 x 105 sel/gr
b. Tanah lempung: 36 x 104 – 6 x 105 sel/gr
c. Tanah subur: 2 x 106 – 2 x 108 sel/gr
Populasi mikroba di tanah:
a. Autoktonous: dalam tanah, tanpa pengaruh lingkungan
luar (iklim, suhu, kelembaban).
b. Zimogenik: di tanah karena pengaruh luar yang baru
(peningkatan senyawa organik).
c. Transien: keberadaan mikroba diikuti penambahan
mikroba secara buatan (inokulum Rhizobium ke tanah).

6. Perairan:
Mikroba tersebar di perairan:
a. Virus: Rota virus: diare
Hepatitis A: menyerang hati (inkubasi 1-2 bulan).
b. Bakteri: Vibrio cholerae: kolera
Salmonella typhi: tipus abdominale
Eschericia coli: diare
c. Protozoa: Entamoeba histolytica: disentri.

8. Komunitas 1 Komunitas 2
Photic zone oxic zone
(oxugenik phototrof) (aerob, fakultatif aerob)
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
C6H12O6 + 6O2 sedimen 6CO2 + 6H2O
Komunitas 3
anoxic zone (fermentatif, anaerob)
1. bakteri methanogen (CO2 CH4)
bakteri homoacetogenik (CO2 acetat)
2. bakteri pereduksi sulfat (SO4 H2S)
bakteri pereduksi sulfur (So H2S)
3. bakteri denitrifikasi (NO3 N2)
bakteri pereduksi besi sulfat (Feo Fe2+)
4. bakteri fermetasi (asam lemak, asam amino)

9. Laut bersih
Laut kotor
(tercemar)

10. Keuntungan mikroba di perairan:
a. Kesuburan perairan, makanan biota laut.
b. Dekomposer (bakteri, fungi): pengolahan limbah.
c. Tanpa pengurai: timbul toksin, bahaya pada ikan.
d. Fotosintesa: mikroalgae, menghasilkan oksigen
Kerugian mikroba di perairan:
a. Pathogen: penyakit seperti Clostridium, Psudomonas,
Salmonella
b. Warna air berubah: bakteri besi (Crenothrix), mikroalgae
c. Air berbau busuk: bakteri sulfur (Thiobacillus)

11. Nilai indeks pencemar biologis (IPB):
B x 100
A+B
A: kandungan mikroba berklorofil (mikroalgae)
B: kandungan mikroba tanpa klorofil (bakteri, fungi)
Nilai IPB:
0-8 : kualitas air bersih, jernih
9-20 : kualitas air tercemar ringan
21-60 : kualitas air tercemar sedang
60-100 : kualitas air tercemar berat

12. Udara:
a. Bakteri: Bacillus, Streptococcus, Pseudomonas
b. Jamur: Aspergillus, Rhizopus, Penicilium, Mucor
c. Ragi: Saccharomyces, Candida
Udara: gas N2, O2, H2O, CO2
Kebersihan udara: mencegah penyakit pernafasan
Pencegahan: sinar UV, filter, larutan alkohol (75%).

13. 2. Interaksi Mikroba dengan Tumbuhan
Aktivitas metabolisme mikroba bergantung pada kondisi
Lingkungan (faktor abiotik, biotik).
Mikroba dalam tanah: proses pelarutan mineral dalam
bentuk senyawa kompleks menjadi bentuk ion,
garam sehingga dapat diserap oleh akar tanaman.
Contoh: unsur fosfor (senyawa kompleks batu-batuan),
terlarut oleh mikroba pelarut fosfat, diserap akar
untuk pertumbuhan tanaman.

14. Simbiosis bakteri Rhizobium pada akar kacang-kacangan:
a. Pembentukan nodul: bulu akar kacang: triftopan, bakteri
mengubahnya: indol asetat, bulu akar menjadi
berkerut. Bakteri: enzim untuk melarutkan
senyawa pektat (selulosa), bakteri melekat
pada bulu akar.
b. Invansi bakteri: senyawa pektat menyebabkan dinding
bulu akar tipis, bakteri masuk, terjadi infeksi.

15. c. Pembentukan bakteroid (sel bakteri perusak): koloni
bakteri tumbuh pada setiap sel akar, terbentuk
nodul akar matur.
d. Fiksasi nitrogen udara oleh Rhizobium: kacang-kacangan
sebagai pupuk hijau (daun, batang).
e. Rhizobium dapat mengurai residu pestisida pada tanah
pertanian.
f. Buah kacang-kacangan: sumber protein.

16. Simbiosis fungi dan tumbuhan (mikoriza)
a. Ektomikoriza: fungi (basidiomycetes, Ascomycetes dan
Zygomycetes) berasosiasi dengan tanaman khusus/semak
(cemara, oak, gandum, jagung). Fungi pada ujung akar
masuk ke korteks, pertumbuhan tanaman menjadi cepat.
Contoh: Thelophora terrestris, Pisolitus tinctorius.
b. Endomikoriza: hifa Zygomycetes masuk ke korteks,
membentuk gumpalan (pembengkakan), ketersediaan
fosfat, air untuk fotosintesis.

17. Parasit mikroba pada tumbuhan:
a. Bakteri: Pseudomonas, Xanthomonas, Erwinia: penyakit
pada akar tanaman, buah.
b. Virus: kerusakan daun tembakau (mosaik, klorosis).
c. Jamur: Ustiligo, Monilia: bintik hitam pada jagung,
gandum.

18. Penyakit layu pada tanaman pisang: fusarium

19. Pengendalian hayati
Penyakit/hama tumbuhan dengan memanfaatkan mikroba:
- Antibiotik seperti: Pseudomonas, Trichoderma,Fusarium,
Bacillus, Ampelomyces.
- Modifikasi bakteri ke tanaman: DNA rekombinan.
Contoh: bakteri Pseudomonas syringae: protein (gen ice
nucleation) untuk melindungi pembekuan tanaman.
Agrobacterium tumefaciens: plasmid DNA dimasukan ke
sel tanaman, tahan terhadap predator
(serangga, virus, pestisida) tanaman transgenik.

20. 3. Interaksi Mikroba dengan Hewan
Mikroba berinteraksi dengan asosiasi erat-renggang antara
sesama mikroba, hewan atau tumbuhan.
Pola interaksi Simbiosis (sym: bersama,
bios: hidup)
Simbiosis: asosiasi antara 2 atau lebih mikroba, dimana
satu jenis mendapat keuntungan dan yang lain
mendapat kerugian/keuntungan.
Contoh: kompetisi dalam mendapatkan nutrien dari
lingkungan untuk pertumbuhan.

21. a. Komensalisme (metabiosis): asosiasi yang renggang,
satu mendapat keuntungan dan yang lain
tidak mendapat keuntungan/kerugian.
Contoh: mikroba anaerob dalam saluran pencernaan
manusia, sel khamir menyediakan substrat
alkohol untuk pertumbuhan bakteri asam asetat
dalam proses fermentasi asam asetat.
Ganggang hijau biru dan Basidiomycota
Membentuk lumut kerak.

22. b. Mutualisme: masing-masing jenis mikroba mendapat
keuntungan.
Contoh: Streptococcus faecalis: fenil alanin
Lactobacillus arabinosis: asam folat
c. Sinergisme: kemampuan untuk melakukan perubahan
kimia pada substrat.
Contoh: EM4

23. d. Antibiosis (antagonisme): satu pihak akan terhambat
pertumbuhan atau mati karena toksin atau
antibiotik yang dihasilkan mikroba lain.
Contoh: Streptococcus lactis: asam laktat, menghambat
pertumbuhan Bacillus subtilis.

24. e. Sintropisme: kegiatan bersama terhadap sumber nutrisi
seperti penguraian bahan organik tanah,
proses pengolahan air limbah.
Contoh: jasad A, B, C, D mengambil zat x.
Zat x sedikit diuraikan A, hasil pemecahan
dapat merangsang pertumbuhan B dan
menghasilkan zat untuk C, D dan A.

25. f. Parasitisme: parasit pada jasad inangnya, merusak inang.
Parasit: menyebabkan infeksi.
Inang: kekebalan/resistensi (mencegah infeksi):
- Resistensi non spesifik: mekanisme pertahanan alami
- Resistensi spesifik: merespon parasit tertentu (imunitas),
jika inang tidak mampu menghentikan infeksi akan mati.
Pencegahan: antimikroba (antibiotik) untuk menghilangkan
parasit.

26. Penyakit anthrax: Robert Koch (1905), Louis Pateur dari
bakteri Bacillus anthracis.

27. Penyakit pada biota laut (ikan, udang)

28. 4. Interaksi Mikroba dengan Manusia
Simbiosis: interaksi antara dua jenis mikroba yang hidup
bersama-sama.
Simbiosis dari bahasa Yunani:
- sym: untuk
- biosis: kehidupan.
Mikroba yang melakukan simbiosis: simbion.
Interaksi: menimbulkan pengaruh positif, negatif atau tidak
ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu
dengan yang lain.

29. Mikroba dijumpai secara normal:
a. Kulit: Staphylococcus, Corynebacterium, Pityrosporum,
Acinetobacter, Mirococcus.
b. Mulut: Streptococcus, Lactobacillus, Fusobacterium,
Achtinomycetes.
c. Pernafasan: Streptococcus, Staphylococcus,
Corynebacterium.
d. Pencernaan: Lactobacillus, Clostridium, E.coli.
e. Urogenital: E. coli, Proteus, Klebsiella.

30. Keuntungan Interaksi Mikroba dengan Manusia
hidup normal
Mikroba tubuh manusia (mulut, reproduksi).
Contoh: di usus manusia terdapat 8 kg bakteri yaitu bakteri
pathogen (Staphylococcus, Clostridium perfringen,
Salmonella, E.Coli=15%) dan bakteri yang
menguntungkan (bifidobakteria= 85%).
hidup normal
Jika kedua jenis bakteri tubuh sehat

32. Probiotik: oleh L. Illey dan S. Tillwell (1965)
Fungsi: substansi yang dihasilkan oleh suatu organisme,
merangsang pertumbuhan organisme lain.
Probiotik dari bahasa Yunani : Probios (untuk kehidupan).
yaitu: organisme beserta substansinya yang mendukung
keseimbangan mikro-flora dalam saluran pencernaan.
Antibiotik oleh Sperti (1971): untuk ekstrak jaringan yang
menstimulasi pertumbuhan bakteri.

33. Dr. Minoru Shirota (1930): mengkultur bakteri asam laktat,
memilih satu jenis bakteri (Lactobacillus casei), tahan
terhadap cairan pencernaan, menjadi strain baru yang ungul
Bakteri ini mampu:
- menaklukkan hambatan fisiologis seperti asam lambung
dan cairan empedu
- membantu meningkatkan kesehatan dengan mengaktifkan
sel-sel kekebalan
- meningkatkan jumlah bakteri berguna
- mengurangi jumlah bakteri pathogen
Contoh: minuman susu fermentasi.

35. Kacang kedelai difermentasi dengan bantuan fungi, ragi,
dan bakteri asam laktat.
Contoh: ragi: gliserin.
bakteri asam laktat dan jamur Aspergilus niger :
industri makanan (tempe, tahu, keju).
Antibiotik (penisilin): sekresi fungi, aktinomiset, bakteri
untuk mengobati penyakit infeksi bakteri pathogen.
Minyak bumi, gas bumi dan selulosa: didegradasi oleh
mikroba dan diubah bahan sel (biomassa).

36. Senyawa karotenoid dan steroid: fungi.
Bakteri Corynebacterium glutamicum : glutamat dan garam
amonium untuk membuat asam amino, nukleotida, dan
senyawa biokimia lain dalam jumlah besar.
Contoh: - amilase: hidrolisis pati
- proteinase: pengolahan kulit
- pektinase: penjernihan sari buah
Rekayasa genetika: memindahkan DNA manusia ke dalam
bakteri: sintesis senyawa protein untuk pembuatan hormon,
antigen dan antibodi.

37. Kerugian Interaksi Mikroba dengan Manusia
Mikroba parasit pathogen.
Hubungan inang-parasit: pathogenitas parasit.
Contoh: - kemampuan parasit untuk merusak inang
- perlawanan inang terhadap parasit
Pathogenitas tergantung individu pathogen.
Ukuran kuantitatif pathogenitas: virulen yaitu jumlah sel
yang akan menimbulkan respon pathogen pada
inang pada suatu periode waktu.

38. Virulen dari pathogen perlawanan inang.
Infeksi mikroba menetap & tumbuh pada inang
inang dirugikan/dilukai.
Penyakit kerusakan/luka pada inang, melemahkan
fungsi inang.
Sistem kekebalan (imun): membunuh pathogen atau
minimalkan akibat serangan pathogen.

39. Respon imun:
I. Alami (bawaan lahir/non adaptif): non spesifik.
Komponen:
a. Pertahanan: pembersih
Fungsi: membersihkan mikroba, mencegah penyerangan
Lokasi: air mata, air kencing, mukosa, air liur, batuk,
bersin.
b. Pertahanan: pH
Fungsi: mencegah pertumbuhan bakteri
Lokasi: asam lemak pada kulit, asam lambung.

40. c. Pertahanan: mekanik
Fungsi: mencegah penetrasi bakteri
Lokasi: kulit, membran mukosa.
d. Pertahanan: flora normal
Fungsi: menyaingi kolonisasi pathogen
Lokasi: kulit, permukaan mukosa
e. Pertahanan: protein komplemen
Fungsi: memperkuat pagosit, melemahkan bakteri Gram
(-)
Lokasi: darah, jaringan melalui interaksi antigen-antibodi.

41. II. Imun didapat (adaptif)
Terbentuk antibodi, berupa protein globulin dalam serum
yang spesifik terhadap suatu antigen.
Contoh: imunisasi (DPT, Hepatitis, BCG).

42. Respon imunitas:
- Fase pengenalan terhadap antigen
- Fase eradikasi: melawan antigen.
Reaksi peradangan : reaksi respon imun untuk menghadapi
infeksi (bengkak, merah, panas, nyeri).

43. Sel yang terlibat dalam respon imun:
a. Sel fagosit: monosit, makrofag, neutrofil.
b. Limfosit: B, T
c. Sel sitotoksik: sel NK, eosinofil
d. Sel auxiliary: basofil, sel mast, platelet (pembekuan
darah).
Contoh:
a. sel fagosit menangkap antigen, memproses,membawa ke
limfosi T. Limfosit T menghasilkan sitokin,mengaktifkan
fagosit untuk menghancurkan antigen yang ditelannya.

44. b. Antibodi dihasilkan limfosit B, terikat pada pathogen,
dimanfaatkan fagosit untuk mengenal antigen lebih
efektif: opsonisasi.
Beberapa sel berperan sebagai mediator:
- Antibodi
- Sitokin
- Komplemen
Serum mengandung protein untuk respon imun.

46. Faktor virulen: patogen menyerang inang dengan perangkat
untuk melindungi diri, keturunannya dapat selamat.
Tujuan: merusak inang, menyelamatkan mikroba dari
serangan inang.
Fungsi faktor virulen:
a. Memperantarai kolonisasi bakteri pada permukaan sel
inang, memberi kesempatan bakteri untuk memproduksi
hasil sekresi guna penyerangan selanjutnya:
- Pili: melekat pada permukaan mukosa (kulit).
- Adesin non fimbria: mempererat ikatan bakteri pada sel
inang.

47. - protein toksin: membunuh fagosit, mereduksi kekuatan
oksidasi.
- antigen permukaan: menghindarkan respon antibodi
b. Faktor yang merusak, menghancurkan inang: kerusakan
jaringan, gangguan fungsi organ.
Toksin bakteri:
a. Toksin: difteri
Bakteri penghasil: Clostridium difteria
Aksi mekanisme: menghentikan sintesis protein.
Penyakit: merusak jantung, organ lain.

48. b. Toksin: cholera
Bakteri: Vibrio cholera
Mekanisme: merusak kontrol CAMP
Penyakit: diare
c. Toksin: tetanus
Bakteri: Clostridium tetani
Mekanisme: proteolitik
Penyakit: spisstik paralysis
d. Toksin: alfa toksin
Bakteri: Clostridium perfringens
Mekanisme: phospolipase
Penyakit: membunuh pagosit, kerusakan jaringan (membran).

49. e. Toksin: super antigen toxic shock syndrome
Bakteri: Staphylococcus aureus
Mekanisme: produksi sitokin oleh sel T
Penyakit: toxic shock syndrome
Kegagalan sistem imun (imunopatologi): respon imun
dalam menghadapi pathogen, menimbulkan penyakit.
Autoimunitas: sistem imun mengenali diri sendiri sebagai
benda asing, bereaksi dengan komponen tersebut
respon imun tidak efektif: imunodefisiensi.

50. Respon imun berlebihan terhadap antigen yang tidak
berbahaya: hipersensitivitas.
Penyakit: penyimpangan dari keadaan normal dari struktur
atau fungsi tubuh.
Gejala: perubahan dari keadaan tersebut.
Contoh: pusing, mual: gejala demam.
Penularan penyakit:
a. Jalur kompleks 2 faktor
Pathogen (virus) manusia: flu.

51. b. Jalur kompleks 3 faktor
Pathogen (protozoa) vektor (nyamuk) manusia:
malaria.
c. Jalur kompleks 4 faktor
Pathogen )bakteri) perantara (tikus) vektor
(kutu tikus) manusia: penyakit pes.
vektor (3 faktor)
2 faktor
Pathogen Manusia
4 faktor
Perantara vektor

52. Penyakit masuk ke tubuh melalui:
a. Penyebab (mikroba): menginfeksi tubuh melalui mulut,
air, bahan makanan.
b. Penyebab dalam jaringan inang
c. Gangguan/kerusakan pada tubuh inang oleh jasad
penyebab:
- kerusakan secara langsung, jaringan inang sebagai
habitat jasad penyebab.
- kerusakan secara tidak langsung, jasad penyebab
menghasilkan toksin/ senyawa perusak.

53. Sistem penularan:
a. Udara: flu, asma, tbc
b. Air: kulit, perut
c. Makanan: kulit, perut
d. Hewan, tanaman, tanah:
kulit, pernafasan.
e. Kontak antar manusia:
kulit, kelamin

54. Contoh:
a. Mulut, alat pernafasan
Bakteri: Corynebacterium diphtheriae: difteri
Mycobacterium tuberculosis: TBC
Fungi: Histoplasma capsulatum: histoplasmosis
(jaringan)
Virus: Measles: campak
Rabies

56. b. Saluran pencernaan, air seni
Bakteri: Clostridium tetani: tetanus
Salmonella typhi: tipus
Virus: Hepatitis
Protozoa: Entamoeba histolytica: disentri amuba
Trichomonas hominis: enteritis
c. Peredaran darah, kulit
Bakteri: Staphylococcus sp: jerawat bisul
Streptococcus sp: tenggorokan.
Protozoa: plasmodium: malaria
Jamur: Microsporium canis: panu

58. Keracunan makanan (food borne disease): Bakteri
penghasil racun (enterotoksin, eksotoksin): mencemari
badan air.
Contoh: spora Clostridium perfringens, C. Botulinum,
Bacillus cereus, dan Vibrio parahaemolyticus masuk ke
dalam air melalui debu/tanah, kotoran hewan, makanan,
dan limbah.
Bakteri mengeluarkan toksin: dikonsumsi menyebabkan
keracunan makanan seperti mengganggu alat pencernaan,
mengganggu urat saraf tepi.