BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mikrobiologi merupakan salah satu ilmu biologi yang membahas tentang mikroba, suatu kelompok besar jasad renik hidup yang beraneka ragam yang bersifat mikroskopik. Dimana untuk melihat mikroba ini diperlukan bantuan mikroskop karena tidak bisa dilihat dengan mata telanjang.
Populasi mikroba di alam sangat besar dan kompleks. Alam sekitar kita baik udara, tanah, air juga dihuni mikroba. Keanekaragaman populasi mikroba ini meliputi mikroba yang memiliki perbedaan karakteristik maupun kegunaan. Mikroba memiliki ukuran yang sangat kecil, tetapi memiliki pengaruh yang besar terhadap kehidupan, baik yang menguntungkan maupun merugikan. Oleh karena itu, mikroba adalah organisme yang gemar atau kerap dijadikan bahan penelitian di berbagai bidang. Mikroba memiliki struktur gen yang sedikit dan pendek, sehingga sangat mudah melakukan pembacaan dan pemetaan terhadap gen mikroba. Hal itu pula pendukung tingginya minat para ilmuwan untuk menelitinya lebih jauh lagi. Penelitian mengenai mikroba dalam berbagai habitat memerlukan teknik untuk memisahkan populasi campuran atau biakan campuran yang rumit ini menjadi spesies yang berbeda-beda sebagai biakan murni.
Dalam mengembangbiakan mikroba, diperlukan berbagai teknik dan persyaratan fisik. Mulai dari mempersiapkan mediumnya hingga urutan tata cara yang benar dalam menumbuhkan mikroba tersebut. Proses inilah yang biasanya dikenal dengan istilah kultivasi mikroba.
1.2 Rumusan Masalah
1.2.1 Apakah tujuan kultivasi mikroba ?
1.2.2 Apa sajakah jeni-jenis media pertumbuhan dan penggunannya di laboratorium?
1.2.3 Bagaimanakah metode kultivasi mikroba di laboratorium?
1.2.4 Bagaimanakah persyaratan faktor fisik terhadap pertumbuhan mikroba dalam proses kultivasi ?
1.2.5 Bagaimanakah karakteristik biakan mikroba?
1.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :
1.3.1 Untuk mengetahui tujuan kultivasi mikroba
1.3.2 Untuk mengetahui jenis-jenis media pertumbuhan dan penggunaannya di laboratorium
1.3.3 Untuk mengetahui metode kultivasi mikroba di laboratorium
1.3.4 Untuk mengetahui persyaratan faktor fisik terhadap pertumbuhan mikroba dalam proses kultivasi
1.3.5 Mengetahui karakteristik biakan mikroba pada media kultivasi.
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari penulisan makalah ini adalah :
1.4.1 Menambah wawasan pembaca mengenai teknik kultivasi mikroba.
1.4.2 Memberikan informasi kepada pembaca mengenai pentingnya metode kultivasi untuk dapat mempelajari lebih jauh tentang mikroba dan peranannya dalam kehidupan manusia.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Tujuan Kultivasi Mikroba
Mikroba merupakan organisme yang menarik untuk diteliti kehidupannya karena materi genetiknya yang cukup sederhana dan peranannya yang besar dalam kehidupan manusia. Oleh karena itu, diciptakanlah suatu metode kultivasi atau metode pembiakan mikroba secara in vitro di laboratorium. Hal ini bertujuan untuk mengetahui atau mempelajari pertumbuhan, morfologi, dan sifat fisiologis mikroba. Beberapa indikasi kultivasi atau pembiakan pada laboratorium mikrobiologi meliputi:
a. Pengasingan (isolasi) mikroba pada biakan bakteri
b. Menunjukkan sifat khas mikroba.
c. Untuk menentukan jenis mikroba yang diisolasi dengan cara-cara tertentu.
d. Mendapatkan bahan biakan yang cukup untuk membuat antigen dan percobaan serologi lainnya.
e. Menentukan kepekaan mikroba, khususnya yang bersifat patogenik terhadap antibiotik.
f. Menghitung jumlah mikroba.
g. Mempertahankan biakan mikroba, khususnya biakan murni.
b. Menunjukkan sifat khas mikroba.
c. Untuk menentukan jenis mikroba yang diisolasi dengan cara-cara tertentu.
d. Mendapatkan bahan biakan yang cukup untuk membuat antigen dan percobaan serologi lainnya.
e. Menentukan kepekaan mikroba, khususnya yang bersifat patogenik terhadap antibiotik.
f. Menghitung jumlah mikroba.
g. Mempertahankan biakan mikroba, khususnya biakan murni.
Metode kultivasi merupakan metode untuk melipatgandakan jumlah mikroba dengan membiarkan mereka berkembang biak dalam media biakan yang telah disiapkan di bawah kondisi laboratorium terkendali. Kultur mikroba digunakan untuk menentukan jenis organisme dengan kelimpahan dalam sampel yang diuji, atau keduanya. Ini adalah salah satu metode mikrobiologi yang digunakan sebagai metode diagnosis untuk menentukan penyebab penyakit infeksi dengan membiarkan agen infeksi berkembang biak dalam media yang telah disiapkan, seperti yang tertuang dalam Postulat Koch.
2.2 Lingkungan Fisik yang Mempengaruhi Kultivasi Mikroba
Untuk berhasilnya kultivasi mikroba diperlukan suatu kombinasi nutrisi serta lingkungan fisik yang sesuai. Ada beberapa lingkungan fisik yang perlu diperhatikan dalam menumbuhkan mikroba yaitu temperatur, kadar oksigen, pH, dan tekanan osmosis.
a. Pengaruh temperatur terhadap pertumbuhan mikroba.
Semua proses pertumbuhan tergantung pada reaksi kimiawi dan laju reaksi ini dipengaruhi oleh temperatur. Oleh karena itu, pola pertumbuhan mikroba sangat dipengaruhi oleh temperatur. Temperatur juga mempengaruhi laju pertumbuhan dan penambahan sel. Keragaman temperatur juga dapat mengubah proses-proses metabolik serta morfologi sel. Pengaruh temperatur berhubungan dengan aktivitas enzim. Suhu rendah menyebabkan aktivitas enzim menurun dan jika suhu terlalu tinggi dapat mendenaturasi protein enzim.
Berdasarkan suhu optimum untuk pertumbuhan maka sifat mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu bersifat psikrofilik (tumbuh pada suhu 00-200C), mesofilik (200-450C) dan termofilik (450-800C). Selain itu, berdasarkan suhu pertumbuhan optimumnya, habitat mikroba dapat dikelompokkan menjadi :
· Mesofil, terdapat pada tanah, air, dan tubuh vertebrata, suhu pertumbuhan 100-470C. Suhu pertumbuhan optimum 300-400C.
· Termofil, ditemukan pada habitat yang bersuhu tinggi, pembuatan kompos, susu, tanah, dan air laut. Mampu tumbuh pada suhu 450-500C, dibedakan menjadi psikrodura yang mampu hidup dibawah 00C dan termodura yang tahan hidup pada suhu diatas 500C
b. Pengaruh kadar oksigen
Mikroba memperlihatkan keragaman yang luas dalam hal respon terhadap oksigen bebas dan atas dasar ini maka mikroba dibagi menjadi empat yaitu aerobic (memerlukan oksigen), anaerobik (tumbuh tanpa oksigen molekuler), anaerobik fakultatif (tumbuh pada keadaan aerobik dan anaerobik), dan mikroaerofilik (tumbuh bila terdapat sedikit oksigen atmosferik). Beberapa mikroba bersifat anaerobik obligat, bila terkena oksigen akan mati, oleh karena itu untuk menumbuhkan mikroba anaerobik diperlukan teknik khusus agar tercapai keadaan anaerob. Keperluan penumbuhan jasad anaerob obligat dapat dipenuhi dengan menggunakan alat yang disebut anaerobic jar.
c. Pengaruh pH terhadap pertumbuhan mikroba.
Bagi kebanyakan mikroba pH minimum dan maksimum antara 4 sampai 9. Pertumbuhan mikroba sangat dipengaruhi oleh pH, karena nilai pH sangat menentukan aktifitas enzim. pH berpengaruh terhadap sel dengan memengaruhi metabolism. pH optimum pertumbuhan bagi kebanyakan bakteri terletak antara 6,5 dan 7,5 . Namun, beberapa spesies dapat tumbuh dalam keadaan sangat asam, atau sangat alkalin.
Bila bakteri dikultivasi di dalam suatu medium yang mula-mula disesuaikan pH-nya, misalnya 7, maka pH ini akan berubah sebagai akibat adanya senyawa-senyawa asam atau basa yang dihasilkan selama pertumbuhannya. Pergeseran pH ini dapat sedemikian besar sehingga menghambat pertumbuhan mikroba dalam kultur tersebut. Pergeseran pH dapat dicegah dengan menggunakan larutan penyangga atau bufer dalam medium. Buffer merupakan senyawa yang dapat menahan perubahan pH misalnya, KH2PO4 dan K2HPO4. Beberapa bahan nutrien medium, seperti pepton, juga mempunyai kapasitas penyangga. Perlu atau tidaknya suatu medium diberi larutan penyangga bergantung kepada penggunaannya dan dibatasi oleh kapasitas menyangga yang dimiliki senyawa-senyawa yang digunakan.
Tabel 1. pH minimum, optimum, dan maksimum untuk pertumbuhan bakteri
| Bakteri | Minimum | Optimum | Maksimum |
| Thiobacillus thiooxidans | 0,5 | 2,0-3,5 | 6,0 |
| Acetobacter aceti | 4,0-4,5 | 5,4-6,3 | 7,0-8,0 |
| Staphylococcus aureus | 4,2 | 7,0-7,5 | 9,3 |
| Azotobacter sp. | 5,5 | 7,0-7,5 | 8,5 |
| Chlorobium limicola | 6,0 | 6,8 | 7,0 |
| Thermus aquaticus | 6,0 | 7,5-7,8 | 9,5 |
d. Pengaruh tekanan osmosis terhadap pertumbuhan mikroba.
Tekanan osmosis merupakan tekanan minimum yang diperlukan untuk mencegah aliran air yang menyeberangi membran di dalam larutan. Contohnya, jika larutan 10% sukrosa di dalam kantong membran dialisis di letakan dalam air di dalam gelas maka molekul air yang ada di dalam gelas akan mengalir kedalam kantong dialisis. Besarnya tekanan yang diperlukan untuk mencegah aliran melekul air dalam gelas ke dalam kantong dialisis merupakan nilai tekanan osmosis larutan sukrosa tersebut.
Berdasarkan tekanan osmosis maka larutan tempat petumbuhan mikroba dapat digolongkan atas larutan hipotonis, isotonis, dan larutan hipertonis. Mikroba biasanya hidup di lingkungan yang bersifat agak hipotonis sehingga air akan mengalir dari lingkungannya ke dalam sel sehingga sel menjadi mengambang kaku. Adanya dinding sel dapat mencegah pecahnya sel mikroba.
Suatu tekanan osmosis akan sangat mempengaruhi bakteri jika tekanan osmosis lingkungan lebih besar (hipertonis) sel akan mengalami plasmolisis. Sebaliknya tekanan osmosis lingkungan yang hipotonis akan menyebabkan sel membengkak dan juga dapat mengakibatkan rusaknya sel. Oleh karena itu dalam mempertahankan hidupnya, sel bakteri harus berada pada tingkat tekanan osmosis yang sesuai. Walaupun sel bakteri memiliki daya adaptasi, perbedaan tekanan osmosis dengan lingkungannya tidak boleh terlalu besar.
2.3 Media Pertumbuhan dan Penggunaannya di Laboratorium
Untuk menumbuhkan dan mengembangbiakan mikroba, diperlukan suatu substrat yang disebut dengan media. Keragaman yang luas dalam hal tipe nutrisi di antara mikroba diimbangi oleh tersedianya berbagai media yang banyak macamnya untuk kultivasi. Agar mikroba dapat tumbuh dan berkembang dengan baik di dalam media, diperlukan persyaratan tertentu, yaitu :
§ Media mengandung semua unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba.
§ Media mempunyai tekanan osmosis, dan pH yang sesuai untuk mikroba.
§ Media harus dalam keadaan steril.
a. Bentuk Media
Ditinjau dari bantuknya, jenis media dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu :
- Media padat
Media padat yaitu media yang mengandung agar. Jumlah agar yang ditambahkan tergantung kepada jenis atau kelompok mikroba yang ditumbuhkan.
- Media cair
Umumnya media cair digunakan untuk menambah biomassa sel. Jika ke dalam media tidak ditambahkan zat pemadat. Media cair diperguakan untuk pertumbuhan bakteri, ragi dan mikroalga.
- Media semi padat
Jika penambahan zat pemadat hanya setengah atau kurang dari seharusnya. Ini umumnya diperlukan untuk pertumbuhan mikroba yang banyak memerlukan kandungan air dan hidup anaerobik atau fakultatif untuk menambah biomassa sel.
b. Susunan Media
Berdasarkan susunan bahan yang digunakan, media kultivasi dapat dibedakan menjadi :
- Media alami yaiu media yang disusun oleh bahan-bahan alami seperti kentang, telur, dan daging. Pada saat ini media alami yang banyak digunakan adalah dalam bentuk kultur jaringan tanaman atau hewan. Contoh penggunaan media alami adalah telur yang digunkan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan virus.
- Media sintetik yaitu media yang disusun oleh senyawa kimia. Misalnya media untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan Clostridium.
0 komentar:
Posting Komentar