Upload
rizkia-kunti-pragati
View
222
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 1/9
"
31 Desember 2013 Nama : Rizkia Kunti Pragati
NIM : 13011051
No.Meja : 4
TUGAS PENDAHULUAN
MODUL II-1, II-2, II-3, II-4, III-1, III-2, III-3, III-6, XIII-6
1. Sebut 3 instrumen yang digunakan untuk mengambil sampel mikroba di udara. Sertakan
komponen utama alat tersebut dan mekanisme kerja secara SINGKAT!
Jawab:
Metoda mengambil sampel mikroba di udara sering digunakan untuk
memantau populasi partikel di udara terutama dalam hal pemantauan kualitas udara.
Terdapat tiga instrumen yang umum digunakan untuk mengambil sampel mikroba di
udara yaitu Rotorod sampler, Burkard sampler, dan Anderson sampler.
a. Rotorod sampler
Sebuah Rotorod sampler terdiri atas batang logam berbentuk U yang terikat pada
sebuah motor baterai. Keberadaan motor menyebabkan batang logam yang tegak lurus
mengalami rotasi pada kecepatan tinggi. Cara menggunakan instrumen ini adalah
dengan membungkus batang logam dengan menggunakan plester sehingga berbagai
partikel atau mikroorganisme yang berada di udara akan menempel pada plester
tersebut ketika batang logam berputar. Plester yang mengandung berbagai jenis
partikel dan mikroorganisme tersebut kemudian dilepas dan diidentifikasi dengan
menggunakan mikroskop. Rotorod sampler hanya dapat digunakan untuk menjebak
partikel yang relatif besar seperti spora-spora fungi serta beberapa bakteri besar.
b. Burkard sampler
Burkard sampler memiliki prinsip kerja yang sama dengan rotorod sampler tetapi
sistem yang diterapkan bersifat kontinu. Instrumen ini terdiri dari sebuah drum yang
kedap udara dimana di dalamnya terdapat disk yang berputar searah jarum jam.
Permukaan dari disk diselubungi oleh plester untuk menjebak partikel maupun
mikroorganisme yang melaluinya. Udara dihisap ke dalam drum pada kecepatan tinggi
melalui celah orifis akibat gerakan motor pada bagian dasar instrumen. Instrumen ini
dapat merekam jejak partikel atau mikroorganisme yang menempel pada plester pada
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 2/9
#
waktu tertentu. Keterbatasan instrumen ini terletak pada kemampuannya dalam
menjebak mikroorganisme yang hanya berukuran besar saja.
c. Anderson sampler
Anderson sampler merupakan instrumen yang dapat menjebak partikel dengan ukuran
yang berbeda-beda secara selektif berdasarkan momentumnya. Instrumen ini terdiri
dari delapan tumpukan logam yang memiliki ukuran sama sehingga membentuk
silinder kedap udara. Setiap bagian logam memiliki dasar perforasi dengan jumlah
yang sama akan tetapi ukurannya semakin mengecil dari bagian atas ke bagian bawah.
Lempengan-lempengan agar terbuka diletakkan pada antar bagian logam. Sebuah
motor listrik menghisap udara dari bagian bawah sehingga menyebabkan mikroba di
udara memasuki bagian atas dari instrumen dan kemudian melewati silinder. Udara
yang dihisap melalui bagian atas kolom mengalir dengan kecepatan rendah menembus
agar. Oleh karena ukuran lubang perforasi yang berbeda-beda dan semakin ke bawah
semakin kecil maka mikroba akan tersaring berdasarkan ukuran partikel atau
momentumnya dan menyebabkan alat ini efektif untuk menjebak partikel yang
berukuran kecil sekalipun (diameter kurang dari 3 mikron).
2. Gambarkan siklus nitrogen yang dilakukan oleh mikroba terdapat di tanah. Sebutkan pula
setidaknya satu jenis mikroba yang berperan dalam tiap tahapnya!
Gambar 1 – Siklus Nitrogen
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 3/9
$
Siklus nitrogen terdiri dari beberapa tahap sebagai berikut.
1. Fiksasi Nitrogen
Merupakan konversi N2 menjadi amonia. Fiksasi nitrogen dilakukan oleh beberapai
mikroorganisme simbiotik yaitu Rhizobium legume, Anabaena azolla, dan Mycorrhiza
serta mikroorganisme non-simbiotik yaitu Azotobacter, Cyanobacteria, dan
Clostridium.
2. Amonifikasi
Merupakan degradasi asam amino menjadi amonia atau disebut juga dengan reaksi
deaminasi. Proses amonifikasi berlangsung bersamaan dengan proses degradasi protein
menjadi peptida dan degradasi peptida menjadi asam amino. Proses-proses ini
dilakukan dengan bantuan mikroba seperi Clostridium, Pseudomonas, dan Bacillus.
3. Nitritasi
Merupakan reaksi oksidasi amonia menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri gram negatif
autotrof aerobic seperti Nitrosomonas, Nitrosococcus, dan Nitrosovibrio.
4. Nitratasi
Merupakan reaksi oksidasi nitrit menjadi nitrat dan dilakukan oleh bakteri gram
negatif autotrof aerobik seperti Nitrobacter dan Nitrospina.
5. Denitrifikasi
Merupakan reduksi nitrat menjadi nitrogen bebas. Dilakukan secara anaerobic oleh
beberapa mikroba seperti Flafobacterium denitrificans, Pseudomonas fluorescens, dan
Thiobacillus denitrificans.
3. Sebutkan 3 tempat tinggal mikroba di tubuh manusia (bukan organ dalam) dan beri contoh
mikroba yang tinggal di tempat tersebut!
Tiga tempat tinggal mikroba di dalam tubuh manusia yaitu kuli
- Kulit, contohnya adalah beberapa jenis bakteri seperti Staphylococcus epidermidis,
Acinetobacter johnsonii, Propionibacterium acnes, dan juga beberapa jenis fungi
seperti Candida albicans, Microsporum gypseum, dan Trichophyton rubrum.
- Vagina, mikroba pada vagina didominasi oleh beberapa bakteri dari genus
Lactobacillus seperti Lactobacillus gasseri, Lactobacillus iners, Lactobacillus
jensenii, serta beberapa jenis gram positif seperi Atopobium vaginae,
Peptostreptococcus spp., dan Bacteroides spp.
- Gigi, diantaranya adalah Streptococcus mutans, Streptococcus gordonii, dan
beberapa jenis bakteri dari genus Lactobacillus.
4. Jelaskan mengenai adhesin dan perbedaan adhesin pada bakteri gram positif dan negatif!
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 4/9
%
Bakteri seringkali ditemukan menempel pada permukaan dimana seringkali bakteri
berhadapan dengan tegangan geser yang dapat mengakibatkan bakteri terlepas dari suatu
permukaan. Pada titik tertentu, terdapat komponen dalam bakteri yang disebut adhesin,
yang berfungsi sebagai jangkar yang mampu mengatasi tegangan geser. Adhesin
merupakan komponen dari permukaan sel yang berperan sebagai alat untuk menempel
pada suatu permukaan atau pada sel lain.
Adhesin merupakan salah satu faktor virulensi dan komponen ini biasanya memegang
peranan penting pada proses infeksi untuk jenis bakteri patogen atau pembentukan koloni.
Pada bakteri gram negatif, sebagian besar fimbria berfungsi sebagai adhesin akan tetapi
pada beberapa kasus adhesin pada gram negatif berupa subunit protein pada bagian ujung
fimbria. Sementara itu pada bakteri gram positif, adhesin kebanyakan merupakan sebuah
lapisan permukaan protein atau polisakarida.
5. Sebutkan dan jelaskan 4 metode isolasi biakan! Tuliskan pula langkah-langkah setiap
metode isolasi biakan!
a. Metode Spread-Plate
Jika sebuah campuran sel menyebar pada permukaan agar hingga setiap sel tumbuh
pada koloni yang terpisah maka akan terbentuk koloni-koloni yang berkultur murni.
Metode spread-plate merupakan metode yang langsung dan mudah dilakukan.
Sejumlah kecil volume dari campuran mikroba yang mengandung 30 sampai 300 sel
ditransfer ke pusat dari pelat agar dan disebarkan secara merata pada permukaan agar
dengan sudip drigalski. Sel-sel yang terdispersi kemudian membentuk koloni yang
terisolasi sehingga tiap koloni merupakan kultur murni.
b. Metode Pour-Plate
Metode ini banyak digunakan secara luas untuk bakteri dan fungi. Metode ini juga
dapat digunakan untuk mengisolasi koloni. Sampel asli diencerkan beberapa kali untuk
mereduksi populasi mikroba sehingga diperoleh koloni yang terpisah. Setelah itu,
sejumlah kecil dari beberapa sampel encer dicampurkan dengan agar cair yang telah
didinginkan sampai 45 oC. Sesegera mungkin campuran kemudian dicampurkan pada
cawan petri steril. Agar berisi biakan campuran kemudian dibiarkan hingga mengeras
dan selanjutnya cawan petri disimpan secara terbalik .
c. Metode Dilution Plating
Metode dilution plating dapat digunakan untuk mengidentifikasi
mikroorganisme yang dapat dikembangkan dalam medium cair. Prosedur dari metode
ini dilakukan dengan cara pengenceran bertahap pada beberapa cawan petri. Beberapa
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 5/9
&
pengencer murni berupa aqua dm, sumber biakan, dan cawan petri disiapkan. Biakan
murni dan pengencer pertama kemudian diteteskan pada cawan petri pertama dengan
menggunakan pipet steril. Pada metode ini sebaiknya digunakan pipet steril yang
berbeda. Pengenceran biakan dilakukan secara berulang hingga sejumlah cawan petri
tertentu. Agar kaldu kemudian dimasukkan secara aseptik ke setiap cawan petri
kemudian aduk campuran dengan cara memutar cawan petri. Koloni yang terbentuk
akan semakin sedikit apabila larutan semakin encer sehingga mikroba dapat dengan
mudah diidentifikasi.
d. Enrichment Culture
Metode enrichment culture merupakan metode isolasi dengan menggunakan kondisi
yang spesifik optimum untuk jenis mikroba yang ingin diisolasi saja. Proses isolasi
dengan metode enrichment culture dilakukan dengan menumbuhkan mikroba pada
suatu medium dengan kondisi suhu atau pH tertentu seperti pada suhu yang tinggi
untuk mikroba termofil. Sementara itu untuk bakteri yang hanya dapat memetabolisme
nitrogen disediakan medium yang mengandung nitrogen dalam jumlah banyak.
6. a. Pada pembiakan cawan tuang, mengapa cawan dibalik saat agar mulai mengeras?
Pada pembiakan cawan tuang, cawan dibalik saat agar mulai mengeras supaya uap air
yang terkondensasi pada bagian tutup cawan petri tidak menetes pada medium agar.
Apabila terdapat uap air yang terkondensasi dan jatuh pada medium maka uap air
tersebut akan mengubah komposisi medium serta dapat mengakibatkan terdapatnya
genangan air yang menyebabkan beberapa koloni mikroba yang terbentuk menjadi
tersebar dan bercampur satu sama lain.
b. Jelaskan perbedaan inokulasi dan isolasi!
Inokulasi merupakan proses pembiakan mikroba yang berasal dari biakan murni dimana
mikroba biakan murni dari medium lama dipindahkan ke sebuah medium baru secara
aseptik supaya diperoleh biakan murni dalam jumlah yang banyak. Isolasi merupakan
suatu cara untuk mendapatkan biakan murni suatu strain mikroba tertentu dari kultur
campuran yang mengandung berbagai jenis mikroba. Inokulasi biasanya dilakukan
untuk tujuan kuantitatif yaitu memperbanyak jumlah sel mikroba biakan murni
sementara isolasi dilakukan untuk tujuan kualitatif yaitu mendapatkan strain mikroba
tertentu yang diinginkan. Inokulasi dilakukan diantaranya dengan cara metode gores,
tebar, tuang, dan tusuk sementara isolasi dilakukan diantaranya dengan metode pour-
plate dan streak-plate.
c. Jelaskan apa yang disebut dengan histeresis!
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 6/9
'
Histeresis merupakan sifat fisik agar dimana titik leleh agar berbeda dengan titik
bekunya. Titik leleh agar adalah 85 hingga 91 oC sedangkan titik padatnya adalah 34
hingga 36 oC. Pada suhu ruangan agar berbentuk gel dan akan memiliki bentuk yang
tetap hingga temperature 65 oC. Perbedaan ini berpengaruh pada proses inokulasi
mikroba pada agar. Proses inokulasi mikroba harus dilakukan pada temperatur dimana
agar memiliki bentuk yang tetap sehingga penyebaran mikroba akan merata.
7. a. Sebutkan jenis-jenis agar yang umum digunakan untuk medium pertumbuhan mikroba!
(minimal 5)
Beberapa jenis agar yang umum digunakan untuk medium pertumbuhan mikroba
diantaranya adalah Potato Dextrose Agar (PDA), Plate Count Agar (PCA), Nutrient
Agar (NA), Tryptic Soy Agar (TSA), dan Violet Red Bile Agar (VRBA).
b. Jelaskan komposisi masing-masing jenis agar tersebut!
Tabel 1 – Berbagai Jenis Agar Beserta Komposisinya
Jenis Agar KomposisiBanyaknya
(/liter)
Potato Dextrose Agar (PDA), pH
akhir 5,6 pada 25 oC.
- Infusi kentang dari 200 g
- Dekstrosa
- Agar
4 g
20 g
15 g
Plate Count Agar (PCA), pH akhir
7,0 pada 25 oC.
- Kasein
- Ekstrak ragi
- Dekstrosa
- Agar
5 g
2,5 g
1 g
15 g
Nutrient Agar (NA), pH akhir 6,8
pada 25oC.
- Gelatin
- Beef extract
- Agar
5 g
3 g
15 g
Tryptic Soy Agar (TSA), pH akhir
7,3 pada 25 oC.
- Kasein
- Soybean Meal
- NaCl
- Agar
15 g
5 g
5 g
15 g
Violet Red Bile Agar (VRBA), pH
akhir 7,4 pada 25 oC.
- Ekstrak ragi
- Gelatin
- Bile salts
- Laktosa
3 g
7 g
1,5 g
10 g
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 7/9
(
- NaCl
- Neutral Red
- Kristal violet
- Agar
5 g
0,03 g
0,02 g
15 g
8. Bagaimana cara membedakan sel hidup dari sel mati? Jelaskan!
Sel hidup dapat dibedakan dari sel mati dengan beberapa cara diantaranya yaitu
dengan meneteskan metilen biru pada sel mikroba dan dengan metode electronic total count.
Pada metode identifikasi dengan metilen biru, larutan metilen biru diteteskan pada preparat
mikroba kemudian diamati di bawah mikroskop. Sel mikroba yang mati akan menyerap warna
biru dari larutan metilen biru sementara sel hidup tidak, hal ini disebabkan karena zat warna
metilen biru tidak dapat menembus dinding sel dari sel hidup. Sementara itu pada metode
electronic total count , jika medan listrik mengenai sel hidup, maka akan timbul kejutan listrik
dengan tegangan tertentu. Akan tetapi, jika medan listrik mengenai sel mati, maka tidak
timbul kejutan listrik. Semakin banyak kejutan listrik, semakin banyak pula jumlah sel yang
hidup.
9. Berikut data pengamatan sel hidup dan sel mati pada suspensi ragi yang dipanaskan
Waktu 0 menit 1 menit 2 menit 3 menit 4 menit 5 menit
Percobaan
ke- H M H M H M H M H M H M
1 31 5 219 118 11 42 10 32 7 34 0 200
2 33 7 135 148 27 21 8 28 10 60 0 153
3 28 2 242 157 23 35 9 21 21 59 0 167
Keterangan : H= jumlah sel hidup, M= jumlah sel mati. Tentukan konstanta kematian sel
ragi menurut percobaan di atas!
Berdasarkan data setiap percobaan dapat diketahui nilai N0 yaitu jumlah sel hidup beserta
nilai Nt yaitu jumlah total sel pada waktu tertentu. Dari nilai N0 dan Nt dapat dicari nilai
ln Nt/N0 dan kemudian dialurkan terhadap waktu untuk mendapatkan persamaan
konstanta kematian dari persamaan berikut.
!"!"
!!! ! !" ! !
Nilai ln Nt/N0 dialurkan dalam grafik sebagai sumbu y dan waktu (t) sebagai sumbu x.
Hasil aluran antara ln Nt/N0 berupa garis lurus sesuai dengan persamaan linier di atas.
Nilai konstanta kematian k d merupakan minus dari gradien dari garis lurus pada grafik.
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 8/9
)
Gambar 2 – Kurva Penentuan Konstanta Kematian
Berdasarkan gambar 2 dapat diketahui konstanta kematian percobaan satu sebesar
0,424; konstanta kematian percobaan dua sebesar 0,3705; dan konstanta kematian
percobaan tiga sebesar 0,3241. Konstanta kematian rata-rata dari ketiga percobaan adalah
sebesar 0,373.
10. Jelaskan cara-cara mengkuantifikasi pertumbuhan mikroba, baik langsung maupun tidak
langsung!
Pertumbuhan mikroba dapat dikuantifikasikan dengan cara langsung yaitu dengan cara
menghitung jumlah sel dan menentukan massa sel. Penghitungan jumlah sel biasanya
dilakukan untuk mikroba yang bersifat uniseluler sementara penentuan massa sel biasa
diterapkan untuk organisme multiseluler terutama yang membentuk koloni. Berbagai
macam cara untuk mengkuantifikasikan pertumbuhan mikroba adalah sebagai berikut.
a. Metode Hitungan Cawan (Total Plate Count)
Metode hitungan cawan digunakan untuk menghitung sel-sel yang cenderung membentuk
koloni. Kuantitas dari pertumbuhan mikroba ditentukan oleh banyaknya jumlah koloni
yang muncul pada cawan. Metode hitungan cawan dilakukan dengan cara mengencerkan
sampel dan meletakkan hasil pengenceran tersebut pada cawan petri. Setelah itu, sampel
diinkubasi pada suhu tertentu dan kemudian dihitung jumlah koloni yang terdapat pada
cawan tersebut. Pada umumnya jumlah koloni mikroba yang umum berkisar antar 30
sampai 300 koloni. Jumlah organisme yang terdapat dalam sampel asal ditentukan dengan
mengalikan jumlah koloni yang terbentuk dengan faktor pengenceran yang dilakukan.
b.
Hitungan Mikroskopis Langsung ( Direct Microscopic Counting)
* + ,-.%#%/ , -.##$"01 + -.)%%2&
* + ,-.$(-&/ , -."$(%01 + -.(2&2(
* + ,-.$#%"/ , -."&)201 + -.2'#-&
,#.&
,#
,".&
,"
,-.&
-- " # $ % &
! "
$ % & $ '
% ()*"+%,
34567899: "
34567899: #
34567899: $
7/27/2019 01-31122013_13011051asas
http://slidepdf.com/reader/full/01-3112201313011051asas 9/9
2
Metode hitungan mikroskopik langsung dilakukan dengan menggunakan ruang hitung atau
counting chamber dengan bantuan mikroskop. Metode ini memiliki keuntungan yaitu
sederhana dan mudah dilakukan akan tetapi kelemahannya adalah akurasi perhitungan
sangat tergantung pada resolusi mikroskop dan juga indera pengamat.
c. Perhitungan Turbidimetri
Pengukuran secara turbidimetrik dilakukan saat akan mengkuantifikasikan pertumbuhan
sel dalam jumlah banyak. Perhitungan turbidimetri dilakukan dengan menggunakan
turbidimeter atau fotokalorimeter. Data yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan
turbidimeter tidak boleh langsung digunakan untuk menyatakan konsentrasi organisme.
Perlu suatu kurva standar yang menyatakan korelasi antara kekeruhan biakan dengan
jumlah organisme per ml biakan. Kurva ini dapat diperoleh dengan cara menggunakan
metode hitungan cawan untuk menentukan hitungan organisme di dalam biakan yang
kekeruhannya diketahui.