Biofilm Adalah : Pengertian dan Konsep Dasar menurut Ahli Mikrobiologi
Bioteknologi
Bioteknologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
Berkembangnya bioteknologi ini tidak lepas dari peranan mikroba. Mikroba merupakan organisme yang berukuran kecil yang tidak kasat mata Mikroba sering disebut jasad renik karena ukurannya yang kecil (kurang dari 0,1 mm), sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop, ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat dilihat tanpa alat pembesar, pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi. Adapun berbagai macam mikroba antara lain jamur mikroskopis, protozoa, bakteri, dan virus.
Baca juga : Proses Esterifikasi dalam Industri dan Cara Membuat Ester dari Alkohol dan Anhidrada Asam
Berbicara mengenai biofilm seharusnya tidak asing lagi bagi kita semua. Biofilm terdapat di sekitar kita, baik dalam tubuh kita maupun dilingkungan sekitar kita. Biofilm merupakan kumpulan mikroorganisme yang terus tumbuh di sebuah permukaan. Contoh sederhana adalah karang yang tumbuh pada gigi kita merupakan salah satu bentuk biofilm. Biofilm adalah suatu istilah yang digunakan untuk menggambarkan suatu lingkungan kehidupan yang khusus dari sekelompok mikroorganisme, yang melekat ke suatu permukaan padat dalam lingkungan perairan. Hal ini membentuk mikro lingkungan dimana mikroorganisme dalam biofilm berbeda secara struktural maupun fungsional dengan yang hidup bebas (planktonik).
Biofilm memberi dampak kepada berbagai kehidupan sehari-hari, oleh sebab itu penelitian mengenai biofilm menjadi penting. Biofilm dapat tumbuh di berbagai permukaan, termasuk batu dan air, gigi, makanan, pipa, alat-alat medis dan jaringan implant. Walaupun biofilm biasanya mengakibatkan kerugian seperti infeksi, adakalanya biofilm juga menguntungkan. Contohnya, biofilm dapat untuk memurnikan air dengan cara menguraikan senyawa-senyawa berbahaya dalam perairan. Sedangkan efek negatif biofilm diantaranya adalah kontaminasi air, makanan, gangguan terhadap alat pendistribusian panas, dan kontaminasi peralatan medis serta jaringan implant seperti infeksi jantung buatan. Dampak ini sudah menjadi perhatian banyak peneliti dari negara-negara maju seperti Amerika, Australia, Inggris terutama bidang-bidang terkait dengan mikrobiologi untuk menggali proses terjadinya biofilm, keanekaragaman spesies, faktor-faktor pemacu, akibat dan pengendalian biofilm.
Masalahnya sekarang seberapa jauh para peneliti menyadari fakta tentang biofilm sehingga akan dapat memfokuskan penelitian-penelitian terutama mikrobiologi dengan merujuk kepada fakta yang sudah ada tentang biofilm. Karena akan dapat dikacaukan oleh banyak penelitian selama ini yang berdasarkan kepada sel mikroorganisme yang planktonik terutama yang bertujuan untuk pengendalian serta pemanfaatan. Sedangkan bentuk kehidupan yang dominan dari mikroba di alam adalah dalam bentuk biofilm (lebih dari 90%). Selain itu biofilm mempunyai keunggulan dibandingkan sel planktonik dimana dia lebih tahan terhadap bahan antimikroba, temperatur, pH dan lainnya sampai beberapa ribu kali. Maka akan sangat efektif bila pengendalian dan pemanfaatan mikroba dilakukan terhadap mikro lingkungan biofilm ini. Dalam bidang bioteknologi, peranan biofilm sangat penting, sebab adanya biofilm ini akan sangat mempengaruhi keberhasilan dari rekayasa bioteknologi.
Bakteri yang hidup bebas (planktonik) dalam perairan di alam akan cenderung untuk melekat ( sesil ) ke berbagai macam permukaan baik abiotik maupun biotik. Pelekatan ini didukung berbagai faktor diantaranya oleh matrik ekstrasellular. Di alam, bakteri yang melekat ini jumlahnya jauh lebih besar dari yang hidup bebas (Costerton, 1995). Walaupun banyak bakteri dapat hidup dengan bebas di alam, yang sering disebut dengan istilah planktonik, tetapi terdapat pula bakteri melekat pada suatu permukaan dengan memproduksi substansi ekstraseluler polisakarida (Dearcon, 1997). Bakteri yang melekat ini akan membentuk mikro koloni, yang akan mengatur perkembangan membentuk biofilm. Pada awalnya mungkin hanya tersusun satu tipe bakteri saja, tetapi seiring perkembangannya akan tersusun beberapa tipe bakteri yang hidup dalam komunitas yang kompleks. Faktanya hampir pada setiap permukaan yang terpapar cairan dan nutrien akan ditumbuhi mikroorganisme. Contoh umum dari biofilm adalah pada gigi kita. yang mengatur perkembangan lubang gigi (dental caries) ketika bakteri seperti Streptococcus mutans menguraikan senyawa gula menjadi asam-asam organik. Biofilm juga ditemukan pada zat padat. Biofilm ditemukan pada permukaan tangki air, pipa, alat pembedahan, dimana bakteri melekat kuat. Disinfektan tidak mampu dengan mudah menembus matriks polisakarida (Dearcon, 1997).
Jamilah (2003) menjelaskan bahwa biofilm merupakan sebuah kumpulan yang kompleks dari mikroorganisme (bakteri) yang melekat pada substrat padat. Biofilm biasanya ditandai dengan struktur yang beranekaragam, keberagaman genetik, interaksi komunitas yang kompleks, dan matriks ektraselulernya berupa substansi polimerik.
Biofilm terdiri dari sel-sel mikroorganisme yang melekat erat ke suatu permukaan sehingga berada dalam keadaan diam (sesil), tidah mudah lepas atau berpindah tempat (irreversible). Pelekatan ini seperti pada bakteri disertai oleh penumpukan bahan-bahan organik yang diselubungi oleh matrik polimer ekstraseluller yang dihasilkan oleh bakteri tersebut. Matrik ini berupa struktur benang-benang bersilang satu sama lain yang dapat berupa perekat bagi biofilm.
Biofilm terbentuk khususnya secara cepat dalam sistem yang mengalir dimana suplai nutrisi tersedia secara teratur bagi bakteri. Pertumbuhan bakteri secara ekstensif disertai oleh sejumlah besar polimer ekstraseluller, menyebabkan pembentukan lapisan berlendir (biofilm) yang dapat dilihat dengan kasat mata pada permukaan baik biotik seperti daun dan batang tumbuhan air, kulit hewan-hewan air maupun abiotik seperti batu-batuan, bagian bawah galangan kapal serta pada tempat lainnya.
Walaupun banyak bakteri dapat tumbuh pada keadaan bebas (free-living) atau planktonik, secara umum bakteri melekat ke suatu permukaan dengan menghasilkan polisakarida ekstra seluller (EPS) atau pada beberapa kasus dengan menggunakan holdfast. Pelekatan ini menghasilkan mikro koloni, sebagai awal perkembangan biofilm yang dimulai dari satu sel tapi sering berkembang menjadi beberapa bakteri membentuk multilayers dengan matrik yang hidup pada komunitas komplek. Dalam kenyataannya, hampir semua permukaan berhubungan dengan cairan dan nutrisi akan dikoloni oleh mikroorganisme.
Berbicara mengenai biofilm seharusnya tidak asing lagi bagi kita semua. Biofilm terdapat di sekitar kita, baik dalam tubuh kita maupun dilingkungan sekitar kita. Biofilm merupakan kumpulan mikroorganisme yang terus tumbuh di sebuah permukaan. Contoh sederhana adalah karang yang tumbuh pada gigi kita merupakan salah satu bentuk biofilm. Biofilm adalah suatu istilah yang digunakan untuk menggambarkan suatu lingkungan kehidupan yang khusus dari sekelompok mikroorganisme, yang melekat ke suatu permukaan padat dalam lingkungan perairan. Hal ini membentuk mikro lingkungan dimana mikroorganisme dalam biofilm berbeda secara struktural maupun fungsional dengan yang hidup bebas (planktonik).
Biofilm memberi dampak kepada berbagai kehidupan sehari-hari, oleh sebab itu penelitian mengenai biofilm menjadi penting. Biofilm dapat tumbuh di berbagai permukaan, termasuk batu dan air, gigi, makanan, pipa, alat-alat medis dan jaringan implant. Walaupun biofilm biasanya mengakibatkan kerugian seperti infeksi, adakalanya biofilm juga menguntungkan. Contohnya, biofilm dapat untuk memurnikan air dengan cara menguraikan senyawa-senyawa berbahaya dalam perairan. Sedangkan efek negatif biofilm diantaranya adalah kontaminasi air, makanan, gangguan terhadap alat pendistribusian panas, dan kontaminasi peralatan medis serta jaringan implant seperti infeksi jantung buatan. Dampak ini sudah menjadi perhatian banyak peneliti dari negara-negara maju seperti Amerika, Australia, Inggris terutama bidang-bidang terkait dengan mikrobiologi untuk menggali proses terjadinya biofilm, keanekaragaman spesies, faktor-faktor pemacu, akibat dan pengendalian biofilm.
Masalahnya sekarang seberapa jauh para peneliti menyadari fakta tentang biofilm sehingga akan dapat memfokuskan penelitian-penelitian terutama mikrobiologi dengan merujuk kepada fakta yang sudah ada tentang biofilm. Karena akan dapat dikacaukan oleh banyak penelitian selama ini yang berdasarkan kepada sel mikroorganisme yang planktonik terutama yang bertujuan untuk pengendalian serta pemanfaatan. Sedangkan bentuk kehidupan yang dominan dari mikroba di alam adalah dalam bentuk biofilm (lebih dari 90%). Selain itu biofilm mempunyai keunggulan dibandingkan sel planktonik dimana dia lebih tahan terhadap bahan antimikroba, temperatur, pH dan lainnya sampai beberapa ribu kali. Maka akan sangat efektif bila pengendalian dan pemanfaatan mikroba dilakukan terhadap mikro lingkungan biofilm ini. Dalam bidang bioteknologi, peranan biofilm sangat penting, sebab adanya biofilm ini akan sangat mempengaruhi keberhasilan dari rekayasa bioteknologi.
Konsep Dasar Biofilm
Gambar Biofilm (secara mikroskopis)
Bakteri yang hidup bebas (planktonik) dalam perairan di alam akan cenderung untuk melekat ( sesil ) ke berbagai macam permukaan baik abiotik maupun biotik. Pelekatan ini didukung berbagai faktor diantaranya oleh matrik ekstrasellular. Di alam, bakteri yang melekat ini jumlahnya jauh lebih besar dari yang hidup bebas (Costerton, 1995). Walaupun banyak bakteri dapat hidup dengan bebas di alam, yang sering disebut dengan istilah planktonik, tetapi terdapat pula bakteri melekat pada suatu permukaan dengan memproduksi substansi ekstraseluler polisakarida (Dearcon, 1997). Bakteri yang melekat ini akan membentuk mikro koloni, yang akan mengatur perkembangan membentuk biofilm. Pada awalnya mungkin hanya tersusun satu tipe bakteri saja, tetapi seiring perkembangannya akan tersusun beberapa tipe bakteri yang hidup dalam komunitas yang kompleks. Faktanya hampir pada setiap permukaan yang terpapar cairan dan nutrien akan ditumbuhi mikroorganisme. Contoh umum dari biofilm adalah pada gigi kita. yang mengatur perkembangan lubang gigi (dental caries) ketika bakteri seperti Streptococcus mutans menguraikan senyawa gula menjadi asam-asam organik. Biofilm juga ditemukan pada zat padat. Biofilm ditemukan pada permukaan tangki air, pipa, alat pembedahan, dimana bakteri melekat kuat. Disinfektan tidak mampu dengan mudah menembus matriks polisakarida (Dearcon, 1997).
Baca juga : Reaksi Hidrolisis Ester, Pengertian dan Cara Kerja Menggunakan Air Atau Asam Encer
Biofilm adalah lapisan yang merupakan koloni dari konsorsium mikroba yang menempel dan menutupi suatu permukaan benda padat di lingkungan berair. Para ahli mikrobiologi memperkirakan bahwa biofilm adalah cara hidup mikroorganisme yang dominan dibandingkan dengan cara hidup melayang-layang di dalam cairan atau planktonis (Helianti, 2007). Turner (2006) menjelaskan bahwa biofilm merupakan sebuah struktur komunitas dari bakteri, algae atau jenis sel lainnya yang menghasilkan matriks polimerik dan melekat pada permukaan. Bakteri kebanyakan hidup sesil (pada suatu permukaan), membentuk komunitas kehidupan jika memungkinkan, yang dapat memberikan keuntungan lebih dibanding hidup secara planktonik. Secara fisik, keberadaan biofilm dapat dicirikan sebagai berikut (Bukhari, 2006)
a) Jarak ketebalan dari beberapa mikron sampai lebih dari 1000 mikron.
b) Permukaan tidak rata (kasar)
c) Spesies heterogen
d) Tersusun dari dua bagian, yaitu dasar biofilm dan permukaan biofilm.
Biofilm adalah lapisan yang merupakan koloni dari konsorsium mikroba yang menempel dan menutupi suatu permukaan benda padat di lingkungan berair. Para ahli mikrobiologi memperkirakan bahwa biofilm adalah cara hidup mikroorganisme yang dominan dibandingkan dengan cara hidup melayang-layang di dalam cairan atau planktonis (Helianti, 2007). Turner (2006) menjelaskan bahwa biofilm merupakan sebuah struktur komunitas dari bakteri, algae atau jenis sel lainnya yang menghasilkan matriks polimerik dan melekat pada permukaan. Bakteri kebanyakan hidup sesil (pada suatu permukaan), membentuk komunitas kehidupan jika memungkinkan, yang dapat memberikan keuntungan lebih dibanding hidup secara planktonik. Secara fisik, keberadaan biofilm dapat dicirikan sebagai berikut (Bukhari, 2006)
a) Jarak ketebalan dari beberapa mikron sampai lebih dari 1000 mikron.
b) Permukaan tidak rata (kasar)
c) Spesies heterogen
d) Tersusun dari dua bagian, yaitu dasar biofilm dan permukaan biofilm.
Jamilah (2003) menjelaskan bahwa biofilm merupakan sebuah kumpulan yang kompleks dari mikroorganisme (bakteri) yang melekat pada substrat padat. Biofilm biasanya ditandai dengan struktur yang beranekaragam, keberagaman genetik, interaksi komunitas yang kompleks, dan matriks ektraselulernya berupa substansi polimerik.
Biofilm terdiri dari sel-sel mikroorganisme yang melekat erat ke suatu permukaan sehingga berada dalam keadaan diam (sesil), tidah mudah lepas atau berpindah tempat (irreversible). Pelekatan ini seperti pada bakteri disertai oleh penumpukan bahan-bahan organik yang diselubungi oleh matrik polimer ekstraseluller yang dihasilkan oleh bakteri tersebut. Matrik ini berupa struktur benang-benang bersilang satu sama lain yang dapat berupa perekat bagi biofilm.
Biofilm terbentuk khususnya secara cepat dalam sistem yang mengalir dimana suplai nutrisi tersedia secara teratur bagi bakteri. Pertumbuhan bakteri secara ekstensif disertai oleh sejumlah besar polimer ekstraseluller, menyebabkan pembentukan lapisan berlendir (biofilm) yang dapat dilihat dengan kasat mata pada permukaan baik biotik seperti daun dan batang tumbuhan air, kulit hewan-hewan air maupun abiotik seperti batu-batuan, bagian bawah galangan kapal serta pada tempat lainnya.
Walaupun banyak bakteri dapat tumbuh pada keadaan bebas (free-living) atau planktonik, secara umum bakteri melekat ke suatu permukaan dengan menghasilkan polisakarida ekstra seluller (EPS) atau pada beberapa kasus dengan menggunakan holdfast. Pelekatan ini menghasilkan mikro koloni, sebagai awal perkembangan biofilm yang dimulai dari satu sel tapi sering berkembang menjadi beberapa bakteri membentuk multilayers dengan matrik yang hidup pada komunitas komplek. Dalam kenyataannya, hampir semua permukaan berhubungan dengan cairan dan nutrisi akan dikoloni oleh mikroorganisme.
Baca juga : Amil Asetat Adalah : Pengertian, Ciri-ciri, Sifat Fisik dan Kimia
Contoh klasik dari biofilm adalah yang terdapat pada gigi, mengawali pembentukan gigi berlubang (dental caries) bilamana bakteri seperti Streptococcus mutan memecah gula menjadi asam-asam organik. Untuk dapat melihat biofilm lebih dekat dapat dilakukan dengan cara tidak membersihkan pipa kamar mandi seminggu atau pada bebatuan pada aliran sungai di pegunungan. Biofilm juga biasa ditemukan pada badan kapal, peralatan medis, kontak lensa (contact lenses), pipa pada industri minyak, serta saluran-saluran yang tersumbat. Selain itu, biofilm juga ditemukan di tempat-tempat (lingkungan) yang ekstrim, seperti di daerah kutub, lingkungan dengan kadar garam yang sangat tinggi, daerah beracun atau kotor, sumber air panas serta di daerah dengan kadar asam yang tinggi.
Contoh klasik dari biofilm adalah yang terdapat pada gigi, mengawali pembentukan gigi berlubang (dental caries) bilamana bakteri seperti Streptococcus mutan memecah gula menjadi asam-asam organik. Untuk dapat melihat biofilm lebih dekat dapat dilakukan dengan cara tidak membersihkan pipa kamar mandi seminggu atau pada bebatuan pada aliran sungai di pegunungan. Biofilm juga biasa ditemukan pada badan kapal, peralatan medis, kontak lensa (contact lenses), pipa pada industri minyak, serta saluran-saluran yang tersumbat. Selain itu, biofilm juga ditemukan di tempat-tempat (lingkungan) yang ekstrim, seperti di daerah kutub, lingkungan dengan kadar garam yang sangat tinggi, daerah beracun atau kotor, sumber air panas serta di daerah dengan kadar asam yang tinggi.
Posting Komentar untuk "Biofilm Adalah : Pengertian dan Konsep Dasar menurut Ahli Mikrobiologi"