Embed Size (px)
DESCRIPTION
mikro bio
Citation preview
PEMBIAKAN DAN PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Dari beberapa sumber (internet) dan buku Mikrobiologi dan hasil
penelitian penulis
1
TIKbull Cara menghitung mikroorganismebull Pola pertumbuhan (kinetika pertumbuhan
dan perkembang biakan mikroorganisme)bull Menentukan konstante pertumbuhan
spesifik mikroorganismebull Cara kerja dan jenis alat alat (Fermentor
untuk menumbuhkan dan mengembang biakan mikroorganisme)
2
3
Cara menghitung bakteri
bull Pada pemeriksaan suatu produk jumlah bakteri akan menggambarkan mutu bahan baku proses pembuatan dan tingkat kerusakan suatu bahan makanan Metode perhitungan sangat banyak ragamnya
bull Ada dua metode yang digunakan iaitu menghitung jumlah bakteri total (mati dan hidup dihitung semua) dan menghitung bankteri yang hidup saja
4
Menghitung bakteri total
Metode total menghitung bakteri hidup dan bakteri mati meliputi
(a) berat kering bakteri (b) kekeruhan berdasarkan jumlah sinar
yang diserap (absorbansi) pada panjang gelombang tertentu
(c) hitung partikel elektronik (d) hitung dengan mikroskop langsung (e) Volume sel (Anonim 2007)
5
Menghitung bakteri hidup
Metode hitung bakteri metode ini dapat dikerjakan tergantung dari jumlah bakteri yang hidup dengan aktifitas metabolisme
(a) angka lempengan total (b) Most Probable Number (MPN) (c) aktifitas metabolik
6
Menghitung bakteri hidup lempeng total (Total plate count)
1 Metode plate count meliputi Pour plate spread plate dan spiral plate)
2 Filtrasi menggunakan membran3 MPN4 cara lainnya (misalnya aktivitas
metabolik turbidimetri berat kering dll)(bisa untuk menghitung total bakteri hidup dan mati)
7
Pour Plate Angka lempeng total digunakan untuk menghitung bakteri dengan ketentuan yaitu
(a) satu koloni bakteri dihitung satu sel bakteri hidup
(b) satu sel hidup dari sampel akan mampu membentuk koloni bakteri dalam lempeng petri dish
(c) dihitung jumlah koloni antar 30-300 koloni Apabila kurang maka dihitung jumlah koloni yang ada sedang apabila lebih dari 300 maka perlu dilakukan pengenceran
8
bull Pour Plate teknik pour plate adalah teknik penanaman dengan cara mencampurkan sampel yang mengandung sel mikroba dengan media pertumbuhan (agar) sehingga sel-sel tersebut tersebar merata dan diam baik di permukaan agar atau di dalam agar Konsekuensinya adalah tidak semua jenis mikroorganisme dapat tumbuh di dalam agar (bersifat mikroaerofilik) Volume yang dipakai pada umumnya adalah 1-2 ml pada cawan dengan diameter 9 cm dan dengan penambahan media 5-10 ml Sebaiknya sampel yang dipakai untuk teknik ini memiliki densitas sel gt 30 selml sehingga didapatkan kisaran 30-300 kolonicawan
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
TIKbull Cara menghitung mikroorganismebull Pola pertumbuhan (kinetika pertumbuhan
dan perkembang biakan mikroorganisme)bull Menentukan konstante pertumbuhan
spesifik mikroorganismebull Cara kerja dan jenis alat alat (Fermentor
untuk menumbuhkan dan mengembang biakan mikroorganisme)
2
3
Cara menghitung bakteri
bull Pada pemeriksaan suatu produk jumlah bakteri akan menggambarkan mutu bahan baku proses pembuatan dan tingkat kerusakan suatu bahan makanan Metode perhitungan sangat banyak ragamnya
bull Ada dua metode yang digunakan iaitu menghitung jumlah bakteri total (mati dan hidup dihitung semua) dan menghitung bankteri yang hidup saja
4
Menghitung bakteri total
Metode total menghitung bakteri hidup dan bakteri mati meliputi
(a) berat kering bakteri (b) kekeruhan berdasarkan jumlah sinar
yang diserap (absorbansi) pada panjang gelombang tertentu
(c) hitung partikel elektronik (d) hitung dengan mikroskop langsung (e) Volume sel (Anonim 2007)
5
Menghitung bakteri hidup
Metode hitung bakteri metode ini dapat dikerjakan tergantung dari jumlah bakteri yang hidup dengan aktifitas metabolisme
(a) angka lempengan total (b) Most Probable Number (MPN) (c) aktifitas metabolik
6
Menghitung bakteri hidup lempeng total (Total plate count)
1 Metode plate count meliputi Pour plate spread plate dan spiral plate)
2 Filtrasi menggunakan membran3 MPN4 cara lainnya (misalnya aktivitas
metabolik turbidimetri berat kering dll)(bisa untuk menghitung total bakteri hidup dan mati)
7
Pour Plate Angka lempeng total digunakan untuk menghitung bakteri dengan ketentuan yaitu
(a) satu koloni bakteri dihitung satu sel bakteri hidup
(b) satu sel hidup dari sampel akan mampu membentuk koloni bakteri dalam lempeng petri dish
(c) dihitung jumlah koloni antar 30-300 koloni Apabila kurang maka dihitung jumlah koloni yang ada sedang apabila lebih dari 300 maka perlu dilakukan pengenceran
8
bull Pour Plate teknik pour plate adalah teknik penanaman dengan cara mencampurkan sampel yang mengandung sel mikroba dengan media pertumbuhan (agar) sehingga sel-sel tersebut tersebar merata dan diam baik di permukaan agar atau di dalam agar Konsekuensinya adalah tidak semua jenis mikroorganisme dapat tumbuh di dalam agar (bersifat mikroaerofilik) Volume yang dipakai pada umumnya adalah 1-2 ml pada cawan dengan diameter 9 cm dan dengan penambahan media 5-10 ml Sebaiknya sampel yang dipakai untuk teknik ini memiliki densitas sel gt 30 selml sehingga didapatkan kisaran 30-300 kolonicawan
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
3
Cara menghitung bakteri
bull Pada pemeriksaan suatu produk jumlah bakteri akan menggambarkan mutu bahan baku proses pembuatan dan tingkat kerusakan suatu bahan makanan Metode perhitungan sangat banyak ragamnya
bull Ada dua metode yang digunakan iaitu menghitung jumlah bakteri total (mati dan hidup dihitung semua) dan menghitung bankteri yang hidup saja
4
Menghitung bakteri total
Metode total menghitung bakteri hidup dan bakteri mati meliputi
(a) berat kering bakteri (b) kekeruhan berdasarkan jumlah sinar
yang diserap (absorbansi) pada panjang gelombang tertentu
(c) hitung partikel elektronik (d) hitung dengan mikroskop langsung (e) Volume sel (Anonim 2007)
5
Menghitung bakteri hidup
Metode hitung bakteri metode ini dapat dikerjakan tergantung dari jumlah bakteri yang hidup dengan aktifitas metabolisme
(a) angka lempengan total (b) Most Probable Number (MPN) (c) aktifitas metabolik
6
Menghitung bakteri hidup lempeng total (Total plate count)
1 Metode plate count meliputi Pour plate spread plate dan spiral plate)
2 Filtrasi menggunakan membran3 MPN4 cara lainnya (misalnya aktivitas
metabolik turbidimetri berat kering dll)(bisa untuk menghitung total bakteri hidup dan mati)
7
Pour Plate Angka lempeng total digunakan untuk menghitung bakteri dengan ketentuan yaitu
(a) satu koloni bakteri dihitung satu sel bakteri hidup
(b) satu sel hidup dari sampel akan mampu membentuk koloni bakteri dalam lempeng petri dish
(c) dihitung jumlah koloni antar 30-300 koloni Apabila kurang maka dihitung jumlah koloni yang ada sedang apabila lebih dari 300 maka perlu dilakukan pengenceran
8
bull Pour Plate teknik pour plate adalah teknik penanaman dengan cara mencampurkan sampel yang mengandung sel mikroba dengan media pertumbuhan (agar) sehingga sel-sel tersebut tersebar merata dan diam baik di permukaan agar atau di dalam agar Konsekuensinya adalah tidak semua jenis mikroorganisme dapat tumbuh di dalam agar (bersifat mikroaerofilik) Volume yang dipakai pada umumnya adalah 1-2 ml pada cawan dengan diameter 9 cm dan dengan penambahan media 5-10 ml Sebaiknya sampel yang dipakai untuk teknik ini memiliki densitas sel gt 30 selml sehingga didapatkan kisaran 30-300 kolonicawan
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
4
Menghitung bakteri total
Metode total menghitung bakteri hidup dan bakteri mati meliputi
(a) berat kering bakteri (b) kekeruhan berdasarkan jumlah sinar
yang diserap (absorbansi) pada panjang gelombang tertentu
(c) hitung partikel elektronik (d) hitung dengan mikroskop langsung (e) Volume sel (Anonim 2007)
5
Menghitung bakteri hidup
Metode hitung bakteri metode ini dapat dikerjakan tergantung dari jumlah bakteri yang hidup dengan aktifitas metabolisme
(a) angka lempengan total (b) Most Probable Number (MPN) (c) aktifitas metabolik
6
Menghitung bakteri hidup lempeng total (Total plate count)
1 Metode plate count meliputi Pour plate spread plate dan spiral plate)
2 Filtrasi menggunakan membran3 MPN4 cara lainnya (misalnya aktivitas
metabolik turbidimetri berat kering dll)(bisa untuk menghitung total bakteri hidup dan mati)
7
Pour Plate Angka lempeng total digunakan untuk menghitung bakteri dengan ketentuan yaitu
(a) satu koloni bakteri dihitung satu sel bakteri hidup
(b) satu sel hidup dari sampel akan mampu membentuk koloni bakteri dalam lempeng petri dish
(c) dihitung jumlah koloni antar 30-300 koloni Apabila kurang maka dihitung jumlah koloni yang ada sedang apabila lebih dari 300 maka perlu dilakukan pengenceran
8
bull Pour Plate teknik pour plate adalah teknik penanaman dengan cara mencampurkan sampel yang mengandung sel mikroba dengan media pertumbuhan (agar) sehingga sel-sel tersebut tersebar merata dan diam baik di permukaan agar atau di dalam agar Konsekuensinya adalah tidak semua jenis mikroorganisme dapat tumbuh di dalam agar (bersifat mikroaerofilik) Volume yang dipakai pada umumnya adalah 1-2 ml pada cawan dengan diameter 9 cm dan dengan penambahan media 5-10 ml Sebaiknya sampel yang dipakai untuk teknik ini memiliki densitas sel gt 30 selml sehingga didapatkan kisaran 30-300 kolonicawan
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
5
Menghitung bakteri hidup
Metode hitung bakteri metode ini dapat dikerjakan tergantung dari jumlah bakteri yang hidup dengan aktifitas metabolisme
(a) angka lempengan total (b) Most Probable Number (MPN) (c) aktifitas metabolik
6
Menghitung bakteri hidup lempeng total (Total plate count)
1 Metode plate count meliputi Pour plate spread plate dan spiral plate)
2 Filtrasi menggunakan membran3 MPN4 cara lainnya (misalnya aktivitas
metabolik turbidimetri berat kering dll)(bisa untuk menghitung total bakteri hidup dan mati)
7
Pour Plate Angka lempeng total digunakan untuk menghitung bakteri dengan ketentuan yaitu
(a) satu koloni bakteri dihitung satu sel bakteri hidup
(b) satu sel hidup dari sampel akan mampu membentuk koloni bakteri dalam lempeng petri dish
(c) dihitung jumlah koloni antar 30-300 koloni Apabila kurang maka dihitung jumlah koloni yang ada sedang apabila lebih dari 300 maka perlu dilakukan pengenceran
8
bull Pour Plate teknik pour plate adalah teknik penanaman dengan cara mencampurkan sampel yang mengandung sel mikroba dengan media pertumbuhan (agar) sehingga sel-sel tersebut tersebar merata dan diam baik di permukaan agar atau di dalam agar Konsekuensinya adalah tidak semua jenis mikroorganisme dapat tumbuh di dalam agar (bersifat mikroaerofilik) Volume yang dipakai pada umumnya adalah 1-2 ml pada cawan dengan diameter 9 cm dan dengan penambahan media 5-10 ml Sebaiknya sampel yang dipakai untuk teknik ini memiliki densitas sel gt 30 selml sehingga didapatkan kisaran 30-300 kolonicawan
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
6
Menghitung bakteri hidup lempeng total (Total plate count)
1 Metode plate count meliputi Pour plate spread plate dan spiral plate)
2 Filtrasi menggunakan membran3 MPN4 cara lainnya (misalnya aktivitas
metabolik turbidimetri berat kering dll)(bisa untuk menghitung total bakteri hidup dan mati)
7
Pour Plate Angka lempeng total digunakan untuk menghitung bakteri dengan ketentuan yaitu
(a) satu koloni bakteri dihitung satu sel bakteri hidup
(b) satu sel hidup dari sampel akan mampu membentuk koloni bakteri dalam lempeng petri dish
(c) dihitung jumlah koloni antar 30-300 koloni Apabila kurang maka dihitung jumlah koloni yang ada sedang apabila lebih dari 300 maka perlu dilakukan pengenceran
8
bull Pour Plate teknik pour plate adalah teknik penanaman dengan cara mencampurkan sampel yang mengandung sel mikroba dengan media pertumbuhan (agar) sehingga sel-sel tersebut tersebar merata dan diam baik di permukaan agar atau di dalam agar Konsekuensinya adalah tidak semua jenis mikroorganisme dapat tumbuh di dalam agar (bersifat mikroaerofilik) Volume yang dipakai pada umumnya adalah 1-2 ml pada cawan dengan diameter 9 cm dan dengan penambahan media 5-10 ml Sebaiknya sampel yang dipakai untuk teknik ini memiliki densitas sel gt 30 selml sehingga didapatkan kisaran 30-300 kolonicawan
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
7
Pour Plate Angka lempeng total digunakan untuk menghitung bakteri dengan ketentuan yaitu
(a) satu koloni bakteri dihitung satu sel bakteri hidup
(b) satu sel hidup dari sampel akan mampu membentuk koloni bakteri dalam lempeng petri dish
(c) dihitung jumlah koloni antar 30-300 koloni Apabila kurang maka dihitung jumlah koloni yang ada sedang apabila lebih dari 300 maka perlu dilakukan pengenceran
8
bull Pour Plate teknik pour plate adalah teknik penanaman dengan cara mencampurkan sampel yang mengandung sel mikroba dengan media pertumbuhan (agar) sehingga sel-sel tersebut tersebar merata dan diam baik di permukaan agar atau di dalam agar Konsekuensinya adalah tidak semua jenis mikroorganisme dapat tumbuh di dalam agar (bersifat mikroaerofilik) Volume yang dipakai pada umumnya adalah 1-2 ml pada cawan dengan diameter 9 cm dan dengan penambahan media 5-10 ml Sebaiknya sampel yang dipakai untuk teknik ini memiliki densitas sel gt 30 selml sehingga didapatkan kisaran 30-300 kolonicawan
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
8
bull Pour Plate teknik pour plate adalah teknik penanaman dengan cara mencampurkan sampel yang mengandung sel mikroba dengan media pertumbuhan (agar) sehingga sel-sel tersebut tersebar merata dan diam baik di permukaan agar atau di dalam agar Konsekuensinya adalah tidak semua jenis mikroorganisme dapat tumbuh di dalam agar (bersifat mikroaerofilik) Volume yang dipakai pada umumnya adalah 1-2 ml pada cawan dengan diameter 9 cm dan dengan penambahan media 5-10 ml Sebaiknya sampel yang dipakai untuk teknik ini memiliki densitas sel gt 30 selml sehingga didapatkan kisaran 30-300 kolonicawan
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
9
bull Membrane filtration Prinsip teknik ini adalah dengan melewatkan sejumlah volume sampel pada saringan dengan diameter pori lebih kecil dari pada sel mikroba
bull Beberapa pengaruh tersebut adalah- Viskositas kekentalan sampel semakin kental cairan maka
semakin sulit difiltrasi sehingga volume yang dibutuhkan tidak terlalu besar Misalnya sirup kecap madu dll
- Bahan-bahan yang terlarut dalam sampel suatu bahan-bahan mikroskopis yang dapat menghambat pori-pori sehingga semakin sedikit jumlah pori yang dapat melewatkan larutan tersebut
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
10
Petroff-Hauser
bull Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung)
bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
11
Cara kerja (digunakan kotak sedang) 1 Bersihkan Petroff-Hauser Counting Chamber atau
Haemocytometer dengan alkohol 70 2 keringkan dengan tissue3 Letakkan cover glass di atas alat hitung4 Tambahkan plusmn 50 microl suspensi sel yeast (kira-kira 1 tetes) dengan
cara meneteskan pada parit kaca pada alat hitung Suspensi sel akan menyebar karena daya kapilaritas
5 Biarkan sejenak sehingga sel diam di tempat (tidak terkena aliran air dari efek kapilaritas)
6 Letakkan alat hitung pada meja benda kemudian cari fokusnya pada perbesaran 40x10
7 Lakukan perhitungan secara kasar apakah diperlukan pengenceran atau tidak Jika dalam satu kotak sedang terdapat sel-sel yang banyak dan bertumpuk maka perhitungan akan tidak akurat dan diperlukan pengenceran dengan perbandingan 15 atau 110
8 Hitung sampel paling tidak sebanyak 5 kotak sedang (lebih banyak lebih baik) Hasil perhitungan dirata-rata kemudian hasil rataan dimasukkan rumus untuk kotak sedang Jika dilakukan pengenceran maka jumlah selml dikalikan faktor pengenceran
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
12
Cara menghitung bakteri total (mati dan hidup) dengan menghitung bakteri pada satu volume tertentu
Penghitungan jumlah bakteri secara keseluruhan (langsung) bull Penghitungan secara langsung dapat dilakukan secara mikroskopis
yaitu dengan menghitung jumlah bakteri dalam satuan isi yang sangat kecil Alat yang digunakan adalah Petroff-Hauser Chamber atau Haemocytometer Jumlah cairan yang terdapat antara coverglass dan alat ini mempunyai volume tertentu sehingga satuan isi yang terdapat dalam satu bujur sangkar juga tertentu
bull Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mmsup2 Satu kotak besar di tengah dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 02 mm Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil Tebal dari ruang hitung ini adalah 01 mm Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
13
CFU dan kolonibull Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya
bakteri adalah sangat penting Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFUrsquosvolume atau berat CFUrsquos adalah singkatan dari Coloni Forming Unitrsquos yang artinya unit-unit satuan pembentuk koloni Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya seperti halnya yang terjadi pada streptococcus diplococcus sarcina dll sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
14
Hal-hal penting yang harus dipikirkan matang sebelum menganalisa sampel untuk diketahui jumlah mikroorganismenya adalah
1 Memperkirakan jumlah mikroorganisme yang ada dalam sampel per satuan volum
2 Memilih metode yang cocok sehingga dihasilkan data yang akurat
3 Mengetahui jenisgolongan mikroorganisme yang akan dihitung misalnya bermaksud akan menghitung yeast bakteri atau bakteri genus tertentu saja
4 Menentukan media pertumbuhan yang cocok5 Benar-benar mengetahui perbedaan morfologi koloni
antara bakteri yeast dan molds6 Mencari tahu standar batas ambang jumlah maksimum
aman jika sample yang dianalisa memerlukan referensi tersebut
7 Memperkirakan jumlah sampel (volumberat) yang perlu ditampung pada saat pengambilan sampel yang disesuaikan dengan sample size dari metode teretentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
15
bull Seorang mikrobiologiwan sebaiknya mampu memprediksi jumlah sel mikroba dalam suatu sampel tertentu atau yang disebut dengan cell density sebelum menganalisanya Densitas sel sangat tergantung dari jenis sample Kemampuan mengira-ira ini dapat diperoleh dari pengalaman membaca atau bahkan bagi yang ldquoexpertrdquo didapat dari perasaan Fungsi utama memperkirakan densitas sel ini adalah untuk menentukan perlu atau tidaknya dilakukan pengenceran atau untuk menentukan jumlah sampel yang akan dianalisa Keputusan ini adalah sangat penting
bull Sebagai pijakan awal harus diketahui bahwa hasil yang paling baik adalah antara 30-300 koloni per cawan
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
16
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual Pembelahan sel terjadi secara pembelahan biner melintang Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual Setelah pembentukan dinding sel melintang maka satu sel tunggal membelah menjadi dua sel dan disebut sel anak Beberapa spesies mikroorganisme dapat bereproduksi dengan proses tambahan termasuk produksi spora reproduktif fragmentasi pertumbuhan berfilamen dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
17
bull Cara khas reproduksi bakteri ialah pembelahan biner melintang satu sel membelah diri menghasilkan dua sel Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tumggal maka populasi bertambah secara geometric 1 2 22 23 24 25hellip2n atau dengan perhitungan sederhana1 1048774 2 1048774 4 1048774 8 1048774 16 1048774 23helliphellipIstilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja Tambahan pula pada kondisi pertumbuhan seimbang ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur Akibatnya pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (RNA DNA protein) dan juga produk-produk metabolism tertentu Pertumbuhan mikroorganisme dapat diketahui dengan berbagai metode
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
18
bull Hitungan mikroskopik digunakan dalam perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
bull Hitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu air makanan tanah biakan dan sebagainnya
bull Membran atau filter Sama seperti hitungan cawanbull Pengukuran kekeruhanUji mikrobiologis pendugaan hasil
panen sel dalam kaldu biakan atau suspense berairbull Penentuan nitrogen Pengukuran panen sel dari suspense
biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
bull Penentuan berat Sama seperti untuk penentuan nitrogenbull Pengukuran aktivitas Uji mikrobiologis biokimiawi
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
19
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull TUJUANbull Untuk mempelajari dinamika pertumbuhan
populasi kultur bakteribull Membuat kurva pertumbuhan dari suatu
kultur bakteribull Menentukan waktu generasi kultur bakteri
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
20
DASAR TEORI
bull Studi mengenai pertumbuhan populasi bakteri memerlukan inokulasi sel-sel yang viabel ke dalam media cair steril dan inkunasi kultur pada kondisi aerob temperatur dan pH optimum Pada kondisi ini sel-sel akan secara cepat bereproduksi Dan dinamika pertumbuhan mikroba dapat dipetakan dalam kurva pertumbuhan populasi yang dibuat dengan memplotkan meningkatan jumlah sel terhadap waktu inkubasi Kurva pertumbuhan bakteri dapat digunakan untuk menggambarkan tahap-tahap dari siklus pertumbuhan bakteri Kurva juga memudahkan pengukuran jumlah sel dan kecepatan pertumbuhan dari organisme pada kondisi yang distandarkan sebagai waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mengganda
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
21
Pengambilan data
bull Pembentukan kurva pertumbuhan yang sempurna memerlukan waktu sekitar 24 jam dalam labu kultur yang diinkubasi di shaker (alat penggojok) populasinya diukur selama inkubasi dengan interval waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
22
Pertumbuhan Mikroorganisme
bull Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu misal dari satu sel menjadi dua dari dua menjadi empat empat menjadi delapan dan seterusnya hingga berjumlah banyak
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler) Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap mempunyai bentuk dan sifat fisiologis yang sama Pertumbuhan jasad hidup dapat ditinjau dari dua segi yaitu pertumbuhan sel secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
23
bull Pada mikroorganisme pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya sulit untuk diamati dan dibedakan Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
24
Kurva pertumbuhan bakteri
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
25
Fase lag
bull Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baruLama fase lag pada bakteri sangat bervariasi tergantung pada komposisi media pH suhu aerasi jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya
bull Fase lag (fase masa persiapan fase adaptasi adaptation phase)Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial tetapi dalam tahap masa persiapan Hal ini tergantung dari kondisi permulaan apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai maka pertumbuhan akan terjadi Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
26
bull Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah sebagai berikut
bull (a) Medium dan lingkungan pertumbuhan Sel yang ditempatkan pada medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme
bull (b) Jumlah inokulum Jumlah sel yang semakin tinggi akan mempercepat proses adaptasi Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab misalnya (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas (2) mutan yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya (3) kultur yang dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
27
bull Fase eksponensialbull Ketika sel telah menyesuaikan diri denganlingkungan yang baru
maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial
bull Fase stasionerbull Terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju
kematiannya sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel
bull Fase kematian ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampauil aju pertumbuhan sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
28
Cara mendapatkan kurve pertumbuhan mikroorganisme
bull Bahan-bahan1 Kultturbull Kultur bakteri Escherichia coli yang berumur 10
hingga 12 jam dalam media Nutrient Broth (NB) Kultur dapat dipertahankan dengan fase log dengan menyimpan dalam pendingin100 ml NB dalam labu Erlenmeyer 250 ml
bull 35 buah tabung reaksi berisi 9 ml akuades steril dan bull 500 ml NA (Nutrien Agar) dalam 5 botol
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
29
Alatbull Shaker inkubator Spektrofotometer (Spectronic 20 Milton Roy) tabung cuvet hand
taily counter colony counter dua puluh delapan cawan Petri pipet steril 1 ml dan 10 ml gelas Beaker 1000 ml Bunsen
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
30
Prosedur
bull PROSEDURbull Bagilah ke 35 akuades steril 9 ml menjadi 7 set masing-masing 5 Beri label tiap set sesuai dengan
waktu inokulasi (t0 t30 t60 t90 t120 t150) dan tiap set beri label sesuai pengencerannya (10-210-310-410-
510-6)bull Beri label tujuh set cawan petri sesuai dengan waktu inolukasi faktor pengenceran yang dicawankan
(10-4 10-5 10-6 10-7) dan beri identitas Andabull Cairkan ke 5 botol NA dalam water bath Dinginkan dan pertahankan pada suhu 45˚Cbull Dengan pipet steril tambahkan 5 ml kultur E Coli yang masih pada fase log ke dalam labu yang berisi
100 ml NB yang sudah dilabel inisial Anda OD awal (t0) harus berkisar antara 008 hingga 01 pada 610 nm Cara penggunaan spektrofotometer mengacu pada praktikum 8
bull Setelah t0 OD ditentukan vortex labu ukur dan secara aseptik pindahkan 1 ml ke dalam akuades 9 ml yang berlabel 10-2 dan lanjutkan pada seri pengenceran selanjutnya
bull Letakkan labu kultur dalam shaker inkubator dan atur kecepatan 120 rpm pada suhu kamar (30˚C)bull Cawankan pengenceran t0 pada cawan yang berlabel t0 seperti digambarkan pada Gambar 93 secara
aseptik tuang 15 ml media Nutrien Agar (NA) cair dalam cawan dan goyangkan dengan gerakan memutar yang teratur
bull Selanjutnya tiap 30 menit pindahkan secara aseptik 5 ml suspensi kultur dalam kuvet dan ukur densitas optiknya Juga pindahkan 1 ml suspensi kultur dalam akuades yang berlabel 10-2 dan interval waktu yang sesuai lakukan seri pengenceran selengkapnya dan cawankan dalam cawan petri sesuai labelnya
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
31
bull Suatu piaraan mikroorganisme misalnya bakteri yang sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok Dalam waktu yang sama bila kita ambil satu kolong kawat inokulasi kemudian disebarkan pada agar-agar lempengan dalam cawan petri Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat kita hitung Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar maka kita ambil logaritmanya saja Bila logaritma bentuk bakteri di tulis dalam ordinat waktu dituliskan dalam absis maka diperoleh kurva seperti di bawah ini
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
32
bull Pada gambar di atas jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit berarti 1 sel bakteri tersebut memperbanyak diri menjadi 2 dalam waktu 20 menit Bila sel tersebut diinkubasikan pada medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya maka dalam waktu 48 jam sel tersebut akan pembelahan sebanyak 48(60)20 kali atau 144 generasi Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis mencapai 2144 sel Jika setiap sel mamiliki berat 10-12gram maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2144 x 10-12 gram atau 22 x 1031 gram atau samadengan4000 kali berat bumi Pada kenyataanya tidaklah demikian keadaanya karena tidak semua sel yang terbentuk terus hidup
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
33
Pembiakan S cerevisiae
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
34
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
35
bull Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu
