INTERAKSI ANTAR MIKROBA

Mikroorganisme seperti halnya organisme lain yang berada dalam lingkungan yang komplek senantiasa berhubungan baik dengan pengaruh faktor abiotik dan pengaruh faktor biotik. Sedikit sekali di alam ada suatu jenis mikroorganisme yang hidup secara individual. Sekalipun suatu biakan mikroorganisme murni yang tumbuh dalam suatu medium, tetap akan beruhubungan dengan pengaruh faktor lingkungan secara terbatas. Mikroorganisme umumnya hidup dalam bentuk asosiasi membentuk suatu konsorsium laksana suatu “Orkestra” yang satu dengan lainnya bekerja sama. Hubungan mikroorganisme dapat terjadi baik dengan sesama mikroorganisme, dengan hewan dan dengan tumbuhan. Hubungan ini membentuk suatu pola interaksi yang spesifik yang dikenal dengan simbiosis.

Interaksi antar mikroorganisme yang menempati suatu habitat yang sama akan memberikan pengaruh positif, saling menguntungkan dan pengaruh negatif; saling merugikan dan netral; tidak ada pengaruh yang berarti. Interaksi yang “netral” sebenarnya jarang terjadi hanya dapat terjadi dalam keadaan dorman seperti endospora.

Interaksi antar mikroba dibagi menjadi 5 tipe, yaitu:

1.             Netralisme

Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi dan terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat. Netralisme terjadi pada keadaan mikroba tidak aktif, misal dalam keadaan kering beku, atau fase istirahat (spora, kista). Contoh: interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous) dengan mikroba autocthonous (indigenous).

Adapun contoh lainnya yaitu terdapat pada siklus nitrogen. Siklus tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 1. Siklus nitrogen

pada siklus nitrogen simbiosis sinergisme yang terjadi yaitu dalam siklus nitrogen diatas dapat terlihat bahwa banya berbagai jenis bakteri yang sangat berperan dalam siklus nitrogen diantaranya yaitu adalah : Nitrobacter dan Nitrosomonas. diantara bakteri tersebut mereka saling membantu satu sama lain untuk menghasilkan suatu produk yang besar yakni nitrogen yang akan digunakan oleh tumbuhan. 

2.             Mutualisme

Interaksi antar mikroorganisme dapat saling menguntungkan, interaksi semacam ini disebut mutualisme. Hubungan interaksi mutualisme dapat terjadi antar mikroorganisme yang berkerjasama dalam proses metabolisme. Biasanya satu jenis mikroorganisme menyediakan nutrisi bagi mikroorganisme lain begitupula sebaliknya.

Contohnya: Streptococcus faecalis dan Lactobacillus arabinosis yang bisanya tidak dapat tumbuh pada medium tanpa glukosa. S. faecalis membutuhkan asam folat yang dihasilkan oleh L. arabinosus sebaliknya L. arabinosus membutuhkan fenilalanin yang dihasilkan oleh S. faecalis. Ketika kedua baiakan mikroorganisme ditumbuhkan dalam medium yangsama, maka mereka mendapatkan nutrisi yang lengkap.

Contoh lain antara bakteri Escherichia coli dan Proteus vulgaris, dimana E.coli menghidroslisis laktosa bagi Proteus vulgaris, sementara itu P. vulgaris menguraikan urea yang melepaskan sumber Nitrogen bagi pertumbuhan E.coli.

3.             Sinergisme

Asosiasi melibatkan 2 populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut sintropisme yang sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah, atau proses pembersihan air secara alami. Contoh: Sinergisme Streptococcus faecalis dan E.Coli dan memproduksi arginin menjadi putresin.

Arginin -------------à Ornitin

S. faecalis                                   E. coli

Putresin

Contoh lainnya yaitu metana yang dihasilkan dalam sedimen danau dan teluk oleh aksi methanogen. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar diawah ini:

Gambar 2. Methanotrof mengoksidasi metana di udara kepermukaan air.

4.             Komensalisme

Interaksi antara mikroorganisme dengan organisme lain dimana satu jenis dapat diuntungkan dan jenis lain tidak dirugikan, hubungan interaksi semacam ini disebut komensalisme atau metabiosis. Interaksi bentuk komensalisme antar mikroorganisme biasanya berhubungan dalam proses metabolisme, satu jenis mikroorganisme memberikan kondisi yang cocok untuk pertumbuhan mikroorganisme lain.

Sebagai contoh dalam saluran pencernaan manusia mikroorganisme anaerob obligat merupakan mikroorganisme yang berlimpah dan tumbuh dengan optimal. Bakteri asam asetat dan khamir terjadi hubungan komensalisme selama proses fermentasi asam asetat, dimana sel khamir menyediakan substrat alkohol bagi pertumbuhan bakteri asam asetat.

Gambar 3 Zona danau/kolam dengan beberapa mikroorganisme representatif disetiap zona. Mikroba akan mengisi niche yang bervariasi dalam hal cahaya, nutrisi dan ketersediaan oksigen.

5.             Antagonisme

Hubungan antara mikroorganisme dengan organisme lain yang saling menekan pertumbuhannya disebut antagonisme. Bentuk interaksi ini merupakan suatu hubungan asosial. Biasanya Spesies yang satu menghasilkan suatu senyawa kimia yang dapat meracuni spesies lain yang menyebabkan pertumbuhan spesies lain tersebut terganggu. Senyawa kimia yang dihasilkan dapat berupa sekret atau metabolit sekunder.

Contoh dari antagonisme antara lain Streptococcus lactis dengan Bacillus subtilis. Pertumbuhan B. subtilis akan terhambat karena asam laktat yang dihasilkan oleh S. lactis. Interaksi antagonisme disebut juga antibiois.

Bentuk lain dari interaksi antagonisme di alam dapat berupa kompetisi, parasitisme, amensalaisme dan predasi. Biasanya bentuk interaksi ini muncul karena ada beberapa jenis miktororganisme yang menempati ruang dan waktu yang sama, sehingga mereka harus memperebutkan nutrisi untuk tetap dapat tumbuh dan berkembangbiak. Akhirnya dari interaksi semacam ini memberikan efek beberapa mikroorganisme tumbuh dengan optimal, sementara mikroorganisme lain tertekan pertumbuhannnya.

a.              Kompetisi

Hubungan negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami kerugian yang ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya. Kompetisi terjadi pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien/makanan yang sama, atau dalam keadaan nutrien terbatas. Contoh: antara protozoa Paramaecium caudatum dengan Paramaecium aurelia.

Gambar 4 Interaksi antar mikroba pada limbah

b.             Amensalisme

Asosiasi antar spesies yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain, misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contoh: bakteri Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat. Asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain.

c.              Predatorisme

Hubungan predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau memakan dan mencerna organisme lain(Prey). Umumnya predator berukuran lebih besar dibandingkan prey, dan peristiwanya berlangsung cepat Contohnya adalah Protozoa (predator) dengan bakteri (prey). Protozoa Didinium nasutum (predator) dengan Paramaecium caudatum (prey).

Gambar 5. Makrofag yang menelan bakteri berbentuk batang setelah fase awal menginfeksi

d.             Parasitisme

Terjadi antara dua populasi, satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host/inang). Terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik, ukuran parasit biasanya lebih kecil dari Inangnya dan memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contoh: Jamur Trichoderma sp. Memparasit jamur Agaricus sp.

Gambar 6. Parasit pada buah anggur