Pembiakan dan Pertumbuhan Mikroorganisme Pada bahasan berikut ini dititikberatkan pada metode/prosedur untuk menumbuhkan (membiakan) mikroorganisme di laboratorium. Terdapat beberapa mikroorganisme memerlukan keadaan yang sangat khusus, misalnya tidak ada O2 sama sekali (kondisi an aerob), sedikit O2 (microaerofilik), mutlak ada O2 (aerob), ada/tidak ada O2 (fakultatif). Selain itu, biasanya mikroorganisme di alam masih terdapat dalam bentuk campuran, dengan kata lain terdiri dari beberapa jenis mikroorganisme atau belum murni. Oleh karena itu, di dalam penelaahan terhadap suatu mikroorganisme, selain ditumbuhkan juga perlu dilakukan isolasi. Berikut ini akan dibahas tentang beberapa teknik isolasi mikroba dan pertumbuhan/pembiakannya. A. Isolasi Mikroba Beratus-ratus spesies mikroba dapat menghuni berbagai macam bagian tubuh kita, misal: mulut, saluran pencernaan, kulit, dll. Sekali bersin dapat menyebarkan beribu-ribu mikroorganisme. Satu gram kotoran manusia/hewan dapat mengandung jutaan bakteri. Udara, air, tanah, juga dihuni oleh sekumpulan mikroorganisme. Populasi mikroorganisme tersebut pada umumnya terdapat dalam populasi campuran. Amat jarang mikroorganisme tersebut dijumpai sebagai satu spesies tunggal. Di sisi lain, untuk mencirikan dan mengidentifikasikan suatu spesies mikroorganisme tertentu, yang pertama harus dilakukan adalah memisahkannya dari organisme lain, hingga diperoleh biakan murni. Biakan murni adalah biakan yang sel-selnya berasal dari pembelahan satu sel tunggal. 1) Isolasi pada agar cawan Prinsip pada metode isolasi pada agar cawan adalah mengencerkan mikroorganisme sehingga diperoleh individu spesies yang dapat dipisahkan dari organisme lainnya. Setiap koloni yang terpisah yang tampak pada cawan tersebut setelah inkubasi berasal dari satu sel tunggal. Terdapat beberapa cara dalam metode isolasi pada agar cawan, yaitu: Metode gores kuadran, dan metode agar cawan tuang Metode gores kuadran. Bila metode ini dilakukan dengan baik akan menghasilkan terisolasinya mikroorganisme, dimana setiap koloni berasal dari satu sel. Metode agar tuang. Berbeda dengan metode gores kuadran, cawan tuang menggunakan medium agar yang dicairkan dan didinginkan (50oC), yang kemudian dicawankan. Pengenceran tetap perlu dilakukan sehingga pada cawan yang terakhir mengandung koloni-koloni yang terpisah di atas permukaan/di dalam cawan.
2) Isolasi pada medium cair Metode isolasi pada medium cair dilakukan bila mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada agar cawan (medium padat), tetapi hanya dapat tumbuh pada kultur cair. Metode ini juga perlu dilakukan pengenceran dengan beberapa serial pengenceran. Semakin tinggi pengenceran peluang untuk mendapatkan satu sel semakin besar.
3) Isolasi sel tunggal Metode isolasi sel tunggal dilakukan untuk mengisolasi sel mikroorganisme berukuran besar yang tidak dapat diisolasi dengan metode agar cawan/medium cair. Sel mikroorganisme dilihat dengan menggunakan perbesaran sekitar 100 kali. Kemudian sel tersebut dipisahkan dengan menggunakan pipet kapiler yang sangat halus ataupun micromanipulator, yang dilakukan secara aseptis.
B. Isolasi Mikroba Setelah diperoleh biakan murni (koloni yang berasal dari sel tunggal), mikroorganisme tersebut siap dilakukan telaah dan identifikasi, dan kemudian ditumbuhkan sesuai tujuan. Pertumbuhan pada mikroorganisme diartikan sebagai penambahan jumlah atau total massa sel yang melebihi inokulum asalnya. Telah dijelaskan pada bahasan sebelumnya, bahwa sistem reproduksi bakteri adalah dengan cara pembelahan biner melintang, satu sel membelah diri menjadi 2 sel anakan yang identik dan terpisah. Selang waktu yang dibutuhkan bagi sel untuk membelah diri menjadi dua kali lipat disebut sebagai waktu generasi. Waktu generasi pada setiap bakteri tidak sama, ada yang hanya memerlukan 20 menit bahkan ada yang memerlukan sampai berjam-jam atau berhari-hari. Bila bakteri diinokulasikan ke dalam medium baru, pembiakan tidak segera terjadi tetapi ada periode penyesuaian pada lingkungan yang dikenal dengan pertumbuhan. Kemudian akan memperbanyak diri (replikasi) dengan laju yang konstan, sehingga akan diperoleh kurva pertumbuhan. Pada kurva pertumbuhan dikenal beberapa fase pertumbuhan, yaitu:
1) fase lamban/lag phase/fase adaptasi 2) fase cepat/fase log/eksponensial 3) fase statis 4) fase kematian
Fase lamban Fase lamban merupakan periode awal dan merupakan fase penyesuaian diri (adaptasi), sehingga tidak ada pertambahan jumlah sel bahkan kadang-kadang jumlah sel menurun.
Fase cepat Fase cepat merupakan periode pembiakan yang cepat. Pada periode ini dapat teramati ciri-ciri sel yang aktif. Waktu generasi pada setiap bakteri dapat ditentukan pada fase cepat ini. Pada fase
tersebut dapat terlihat beberapa sel mulai membelah, yang lainnya setengah membelah, dan yang lainnya lagi selesai membelah.
Fase statis Pada fase statis pembiakan mulai berkurang dan beberapa sel mati. Apabila laju pembiakan sama dengan laju kematian, maka secara keseluruhan jumlah sel tetap konstan. Hal ini dapat disebabkan karena berkurangnya nutrien ataupun terbentuknya produk metabolisme yang cenderung menumpuk mungkin menjadi racun bagi bakteri yang bersangkutan.
Fase kematian Fase kematian merupakan fase dimana proses pembiakan telah berhenti. Sel-selnya sudah mati, yang kemudian akan diikuti dengan proses lisis. Apabila laju kematian melampaui laju pembiakan, maka jumlah sel sebenarnya menurun. Sumber buku Mikrobiologi Karya Inggit Winarni
Proses pemisahan/pemurnian dari mikroorganisme lain perlu dilakukan karena semua pekerjaan mikrobiologis, misalnya telaah dan identifikasi mikroorganisme, memerlukan suatu populasi yang hanya terdiri dari satu macam mikroorganisme saja. Teknik tersebut dikenal dengan Isolasai Mikroba. Terdapat berbagai cara mengisolasi mikroba, yaitu: 1) isolasi pada agar cawan, 2) isolasi pada medium cair, dan 3) Isolasi sel tunggal
Isolasi mikroba berarti memisahkan satu jenis mikroba dari biakkan campuran menjadi biakan murni. (populasi sel yang semuanya berasal dari satu sel individu). (ermila, 2006 : 20). Mikroorganisme dibiakkan dilaboratorium pada bahan nutrien yang disebut medium. Banyak sekali medium yang tersedia, macamnya yang dipakai bergantung pada beberapa faktor salah satu diantaranya ialah macam organisme yang akan ditumbuhkan. (Pelczar, 1986 :85) Tehnik biakkan murni dapat dilakukan dengan : a. Metode piringan goresan (streak-platemetod) Medium agar steril dicairkan, didinginkan pada suhu 450C, dimana dalam cawan petri steril dan dibiarkan sampai menjadi padat. b. Metode piringan tuangan (pour-plate metod) (Volk, 1990 :36) Pertama kali mengadakan piaraan biasanya diperoleh dari piaraan campuran, piaraan pertama disebut primary culture dan sifatnya murni. Piaraan semacam ini dapat disimpan tetapi harus
diadakan peremajaan dengan memindahkannya ke medium baru yang disebut piaraan turunan (Subculture) yaitu piaraan yang diperoleh dari piaraan pertama. (Dwidjoseptro, 2003 :36) Persyaratan utama bagi isolasi dan kultivasi fage ialah harus adanya kondisi optimum untuk pertumbuhan organisme inangnya. (Pelzcur, 2005 :275). Sebelum diinokulasi tangan dan tempat kerja disemprot dengan alkohol dengan menggunakan metode aseptik, jarum inokulasi disterilkan dengan membakarnya, dengan api sampai jarum tersebut pijar V. Kesimpulan Mikroorganisme dibiakkan dilaboratorium pada bahan nutrien yang disebut medium. Isolasi bakteri artinya memisahkan satu jenis bakteri dari biakkan campuran menjadi biakan murni yaitu biakkan yang hanya terdiri dari satu jenis mikrorganisme. Untuk mendapatkan biakkan murni dan biakkan campuran dengan cara mengisolasi dan biakkan campuran. Biakkan murni tersebut dikatakan berhasil jika mikroba yang diisolasi sama dengan aslinya baik warna/ciri-ciri yang lainnya. BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Di dalam bidang ilmu mikrobiologi, untuk dapat menelaah bakteri khususnya dalam skala laboratorium, maka terlebih dahulu kita harus dapat menumbuhkan mereka dalam suatu biakan yang mana di dalamnya hanya terdapat baktri yang kita butuhkan tersebut tanpa adanya kontaminasi dari mikroba lain. Biakan yang semacam ini biasanya dikenal dengan istilah biakan murni. Untuk melakukan hal ini, haruslah di mengerti jenis- jenis nutrien yang disyaratkan bakteri dan juga macam ligkungan fisik yang menyediakan kondisi optimum bagi pertumbuhan bakteri tersebut (Pelczar, 1986). Selain teknik pertumbuhan bakteri atau teknik isolasi di atas, dikenal juga adanya teknik isolasi mikroba yaitu inokulasi yang merupakan suatu teknik pemindahan suatu biakan tertentu dari medium yang lama ke medium yang baru dengan tujuan untuk mendapatkan suatu biakan yang murni tanpa adanya kontaminasi dari mikroba yang lain yang tidak diiinginkan. Berdasarkarkan hal tersebut di atas maka dilakukanlah praktikum ini untuk mengetahui teknik dari isolasi dan inokulasi bakteri. I.2 Tujuan Percobaan Adapun tujuan dari percobaan ini adalah : - Mengetahui teknik isolasi mikroba di sekitar kita (isolasi mikroba dari kotoran gigi, isolasi mikroba dari kulit kepala dan isolasi mikroba dari kotoran belakang leher) serta isolasi mikroorganisme dari substrak cair, isolasi dengan cara penuangan, taburan, substrak padat,agar tegak dan miring. - Mengetahui taknik pemindahan/ inokulasi biakan mikroorganisme - Mengetahui ciri pertumbuhan dari mikroorganisme pada media agar. I.3 Waktu dan Tempat Percobaan Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu, 18 Maret 2009 dan bertempat di Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Populasi mikroorganisme yang ada di alam sekitar kita ini ssangatlah besar dan cukup kompleks. Beratus spesies mikroba menguasai setiap bagian tubuh kita. Mereka terdapat dalam jumlah yang cukup basar. Sebagai contoh, sekali kita bersin dapat mnebarkan beribu- ribu mikroorganisme. Satu gram tinja dapat mengandung jutaan bakteri. Alam di sekitar kita, baik itu tanah, air, maupunudara juga dihuni oleh kumpulan mikroorganisme.Penelitian yang layak mengenai mikroorganisme dalam berbagai habitat ini memerlukan teknik untuk memisahkan populasi campuran yang rumit ini, atau yang biasanya dikenal dengan istilah biakan campuran, menjadi spsies yang berbeda- beda yang bikenal dengan istilah biakan murni. Biakan murni in teerdiri dari satu populasi sel yang semuanya berasal dari satu sel induk (Pelczar, 1986). Mikroorganisme dapat diperoleh dari lingkungan air, tanah, udara, suubstrat yang berupa bahan pangan, tanaman dan hewan. Jenis mikroorganismenya dapat berupa bakteri, khamir, kapng dan sebagainya. Populasi dari mikroba yang ada di linkungan ini sangatlah beraneka ragam sehinga dalam mengisolasi diperlukan beberapa tahap penanaman sehingga berhasil diperoleh koloni yang tunggal. Koloni yang tunggal ini kemudian yang akan diperbanyak untuk suatu tujuan penelitian misalnya untuk menngisolasi DNA mikroba yang dapat mendeteksi mikroba yang telah resisten terhadap suatu antibiotik. Atau untuk mengetahui mikroba yang dipakai untuk bioremediasi holokarbon (Ferdiaz, 1992). P emindahan bakteri dari medium lama ke medium yang baru atau yang dikenal dengan istilah inokulasi bakteri ini memerluakn banyak ketelitian. Terlebih dahulu kita harus mengusahakan agar semua alat- alat yang akan digunakan untuk pengerjaan medium dan pengerjaan inokulasi benarbenar steril. Hal ini untuk menghindari terjadinya kkontaminasi, yaitu masuknya mikrooba lain yang tidak diinginkan sehingga biakan yang tumbuh di dalam medium adalah benar- benar biakan murni (Dwidjoseputro, 1990). Di dalam keadaaan yang sebenarnya dapat dikatakan bahwa tidak ada bakteri yang hidup secara tersendiri terlepas dari spesies yang lainnya. Kerap kali bakteri patogen kedapatan bersama- sama dengan bakteri saprob. Untuk menyendirikan suatu spesies dikenal beberapa cara, yaitu (Dwidjoseputro, 1990) : 1. Degan pengenceran Cara ini pertama kali dilakukan oleh Lister pada tahun 1865. Ia berhasil memelihara Streptococcus lactis dalampiraan murni yang diisolasi dari sampel susu Yang sudah masam. Suatu sampel dari suatu suspensi yang berupa campuran bermacam- macam spesies diencerkan dalam suatu tabung yang tersendiri. Dari hasil pengenceran ini kemudian di ambil kira- kira 1 mL untuk diencerkan lebih lanjut. Jika dari pengenceran yang ketiga ini diambil 0,1 mL untuk disebarkan pada suatu medium padat, kemungkinan besar kita akan mendapatkan beberapa koloni yang akan tumbuh dalam mdium tersebut, akan tetapi mungkin juga kita hanya akan memperoleh satu koloni saja. Dalam hal yang demikian ini dapat kita jadikan piaraan murni. Jika kita belum yakin, Bahwa koloni tunggal yang kita peroleh tersebut merupakan koloni yang murni, maka kita dapat mengulang pengenceran dengan menggunakan koloni ini sebagai sampel. 2. Dengan penuangan Robert Koch (1843- 1905) mempunyai metode yang lain, yaitu dengan mengambil sedikti sampel campuran bakteri yang mudah diencerkan, dan sampel ini kemudian di sebar di dalam suatu medium yang terbuat dari kaldu dan gelatin encer. Dengan demikian dia memperoleh suatu piaraan adukan. Setelah medium tersebut mengental maka selang beberapa jam kemudian nampaklah
koloni- koloni yang masing- masing dapat dianggap murni. Dengan mengulang pekerjaan di atas, maka akhirnya akan diperoleh piaraan murni yang lebih terjamin. Ada beberapa metode yang biasanya dilakukan untuk menanam biakan di dalam medium diantaranya adalah (Lay, 1994) : 1. Metode cawan gores Metode ini mempunyai dua keuntungan yaitu menghemat bahan dan waktu. Namun untuk memperoleh hasil yang baik diperlukan keterampilan yang lumayan yang biasanya diperoleh dari pengalaman. Metode cawan gores yang dilakukan dengan baik kebanyakan akan menyebabkan terisolasinya mikroorganisme yang diinginkan. Dua macam kesalahan yang umum sekali dilakukan adalah tidak memanfaatkan permukaan medium dengan sebaik- baiknya untuk digores sehingga pengenceran mikroorganisme menjafi kurang lanjut dan cenderung untuk menggunakan inokulum terlalu banyak sehingga menyulitkan pemisahan sel- sel yang digores. 2. Metode cawan tuang Cara lain untuk mempeeroleh biakan koloni murni dari populasi campuran mikroorganisme ialah dengan mengencerkan eksperimen dalam medium agar yang telah dicairkan dan didinginkan yang kemudian di cawankan. Karena konsentrasi sel- sel mikroba di dalam eksperimen pada umumnya tidak diketahui sebelumnya, maka pengenceran perlu dilakukan beberapa tahap sehingga sekurangkurangnyya satu di antara cawan – cawan tersebut mengandung koloni- koloni terpisah baik di atas permukaan maupun di dalam agar. Metode ini memboroskan waktu dan bahan namun tidak memerlukan keterampilan yang terlalu tinggi. Proses pemisahan/pemurnian dari mikroorganisme lain perlu dilakukan karena semua pekerjaan mikrobiologis, misalnya telaah dan identifikasi mikroorganisme, memerlukan suatu populasi yang hanya terdiri dari satu macam mikroorganisme saja. Teknik tersebut dikenal dengan Isolasai Mikroba. Terdapat berbagai cara mengisolasi mikroba, yaitu (Admin, 2008) : 1) Isolasi pada agar cawan Prinsip pada metode isolasi pada agar cawan adalah mengencerkan mikroorganisme sehingga diperoleh individu spesies yang dapat dipisahkan dari organisme lainnya. Setiap koloni yang terpisah yang tampak pada cawan tersebut setelah inkubasi berasal dari satu sel tunggal. Terdapat beberapa cara dalam metode isolasi pada agar cawan, yaitu: Metode gores kuadran, dan metode agar cawantuang.Metode gores kuadran. Bila metode ini dilakukan dengan baik akan menghasilkan terisolasinya mikroorganisme, dimana setiap koloni berasal dari satusel. Metode agar tuang. Berbeda dengan metode gores kuadran, cawan tuang menggunakan medium agar yang dicairkan dan didinginkan (50oC), yang kemudian dicawankan. Pengenceran tetap perlu dilakukan sehingga pada cawcawan yang terakhir mengandung koloni-koloni yang terpisah di atas permukaan/di dalamcawan. 2) Isolasi pada medium cair Metode isolasi pada medium cair dilakukan bila mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada agar cawan (medium padat), tetapi hanya dapat tumbuh pada kultur cair. Metode ini juga perlu dilakukan pengenceran dengan beberapa serial pengenceran. Semakin tinggi pengenceran peluang untuk mendapatkan satu sel semakin besar. 3) Isolasi sel tunggal Metode isolasi sel tunggal dilakukan untuk mengisolasi sel mikroorganisme berukuran besar yang tidak dapat diisolasi dengan metode agar cawan/medium cair. Sel mikroorganisme dilihat dengan menggunakan perbesaran sekitar 100 kali. Kemudian sel tersebut dipisahkan dengan menggunakan pipet kapiler yang sangat halus ataupun micromanipulator, yang dilakukan secara aseptis. VI.2
Pembahasan 1. Isolasi mikroba disekitar kita Pada percobaan isolasi mikroba di sekitar kita, digunakan medium NA (Nutrient Agar) dengan mengisolasi mikroba yang berasal dari kiotoran giggi, kotoran kulit kepala, dan kotoran belakang lehet. Setelah melakukan pengerjaan dan di inkubasi selama 24- 28 jam di inkubator, diperoleh hasil bahwa cawan petri yang berisi mikroba dari kotoran kulit kepala berjumlah 21 koloni, memiliki dua macam bentuk koloni yaitu berbentuk circular (bulat) dengan tipe entire dan berbentuk irregular ( tidak beraturan) dengan tipe lobate. Warna kedua koloni putih dan memiliki permukaan convex (cembung). Cawan petri yang berisi mikroba dari kotoran belakang leher berjumlah 24 koloni memiliki dua macam bentuk koloni yaitu filamentous. Warna kedua koloni putih dan memiliki permukaan raised. Cawan petri yang berisi kotoran gigi berjumlah 26 koloni memiliki bentuk koloni circular (bulat) dengan tepi entire. Warna koloni putih dan permukaan convex. 2. Isolasi mikroba dari substrat cair Pada percobaan isolasi mikroba dari substrat cair, dilakukan dengan metode tuang dan metode tabur menggunakan bakteri Escherichia coli. Setelah melakukan pengerjaan dan diinkubasi selama 24- 48 jam di inkubator, isolasi mikroba dengan metode tabur terdapat 8 koloni bakteri dengan bentuk irregukar, memiliki bentuk tepi lobate dan permukaan raised. Warna koloninya putih kehijauan. Isolasi mikroba dengan metode tuang, bakteri yang berkoloni jumlahnya tidak bisa untuk dihitung (TBUD), bentuk bakteri,tepi, serta permukaannya tidak jelas. Sedangkan warna bakteri putih. 3. Isolasi bakteri kultur campuran Pada percobaan isolasi bakteri dengan kultur campuran, setelah dilamkukan pengerjaan dan diinkubasi selama 24- 48 jam di inkubator, terdapat 12 koloni bakteri dengan dua macam bentuk bakteri dengan tepi dan permukaan berbeda. Pada koloni pertama bentuknya Circular dengan bentuk tepi entire dan permukaan raised. Pada koloni kedua bentuknya irregular dengan bentuk tepi lobate dan permukaan flat. Warna kedua koloni bakteri putih. 4. Medium agar tegak dan agar miring Pada percobaan ini digunakan agar tegak dan agar miring dengan menggunakan bakteri Escherichia coli. Setelah dilakukan pengerjaan dan di inkubasi selama 1-2 x 24 jam, pertumbuhan bakteri pada medium agar tegak berbentuk villous sedangkan pertumbuhan bakteri pada medium agar miring berbentuk beaded. BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan Adapun kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah : 1. Isolasi mikroba di sekitar kita, didapatkan ciri- ciri koloni berupa : - Bentuk : Circular, irregular, dan rhizoid - Warna : putih - Tepi : Entire, lobate, Filamentous - Permukaan : Convex, dan raised 2. Isolasi mikroba dari substrak cair, di dapatkan ciri- ciri koloni berupa : - Bentuk : Irregular
- Warna : Putih, dan putih kehijauan - Tepi : lobate - Permukaan : Raised 3. Isolasi kultur campuran, di dapatkan ciri- ciri koloni berupa : - Circular, dan irregular - Warna : Putih - Tepi : Entire, dan lobate - Permukaan : Raised dan flat DAFTAR PUSTAKA Admin., 2008, http://www.ubb.ac.id/menulengkap.php?judul=Sejarah- Perkembangan-Mikrobiologi. Diakses pada tanggal 08 maret 2009, Makassar. Dwidjoseputro, S., 1992, Mikrobiologi Pangan, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Ferdias, S., 1992, Mikrobiologi Pangan, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Lay, B., 1994, Analisis Mikroba di Laboratorium, Raja Grafindo Persada, Jakarta. Pelczar, Michael, J., 1986, Dasar- Dasar Mikrobiologi, Universitas Indonesia, Jakarta. DIarsipkan di bawah: microBIOLOGY
