Laporan Praktikum Mikrobiologi "Pengambilan Sampel dan Pembiakan Mikroorganisme"

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 

     Untuk menelaah bakteri dan jamur di laboratorium, kita harus dapat menumbuhkan atau mengembangkan bakteri dan jamur tersebut. Adanya pembiakan bakteri dan jamur dimaksudkan untuk memudahkan pemeriksaan yang akan dilakukan di dalam laboratorium, sehingga jika sewaktu-waktu kita memerlukan bakteri dan jamur untuk suatu percobaan, maka bakteri dan jamur tersebut telah tersedia. Biakkan bakteri dan jamur tersebut dapat disimpan di dalam lemari es untuk waktu yang lama tanpa ada kerusakan.

         Populasi mikroba di alam sekitar kita sangat besar dan kompleks. Ratusan spesies mikroba menghuni bagian tubuh kita, seperti mulut, saluran pencernaan dan kulit. Udara, tanah, dan air yang merupakan komponen alam sebagai tempat tinggal kita juga dihuni oleh beragam mikroorganisme (Hadioetomo, 1985).

           Untuk mempelajari mikroba, kita perlu membiakkannya pada media terlebih dahulu. Namun sebelum kita melakukan pembiakan mikroba, hal yang penting untuk dilakukan adalah melakukan pengambilan sampel. Teknik pengambilan sampel merupakan suatu aspekpenting yangharus diperhatikan ketika melakukan penelitian mikrobiologi. sampel yang diambil haruslah merupakan representasi dari seluruh bagian yang diteliti. Untuk itu diperlukan teknik yang benar agar terhindar dari kesalahan yang mengakibatkan sampel menjadi bias. Setelah itu kita juga harus mengenal tentang pertumbuhan mikroba.

     Menurut Benefield dan Randall (1980) pertumbuhan bakteri sederhana didefinisikan sebagai peningkatan jumlah mikroorganisme per unit  waktu. Kebanyakan bakteri bereproduksi dengan cara membelah diri, di mana akan terbentuk dua sel baru dari satu sel induk. Waktu yang dibutuhkan untuk membentuk dua sel baru tersebut dinamakan waktu generasi. Waktu generasi bervariasi tergantung pada spesies dan kondisi pertumbuhan, ada yang hanya beberapa menit ada yang sampai beberapa jam. Jika bakteri ditanam dalam suatu larutan biak, maka bakteri akan terus tumbuh sampai salah satu faktor kebutuhannya mencapai minimum dan pertumbuhan menjadi terbatas. Kalau sepanjang peristiwa ini tidak terjadi tidak terjadi penambahan nutrisi atau penyaluran keluar produk–produk metabolisme, maka pertumbuhan dalam lingkungan hidup seperti ini mematuhi hukum– hukum, yang tidak hanya berlaku bagi organisme bersel tunggal saja, tetapi juga untuk organisme bersel banyak dengan pertumbuhan yang dibatasi secara genetik (Burrows, 2004).

       Berdasarkan dari penjelasan yang telah dijelaskan di atas, maka praktikum ini penting dilakukan agar mahasiswa mampu mengetahui cara melakukan pengambilan sampel mikroba dan mampu membiakkan mikroba dengan baik dan benar.

1.2 Tujuan

        Tujuan dari praktikum ini adalah:

1.  Mempelajari langkah-langkah pengambilan sampel

2.  Mempelajari koloni mikroba pada media agar padat.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

         Di alam populasi mikroba tidak terpisah sendiri menurut jenisnya, tetapi terdiri dari campuran berbagai macam sel. Di dalam laboratorium populasi bakteri ini dapat diisolasi menjadi kultur murni yang terdiri dari satu jenis yang dapat dipelajari morfologi, sifat dan kemampuan biokimiawinya. Dalam pengaplikasiannya dikenal banyak teknik dalam pengambilan sampel. Dapat dilihat dibawah teknik-teknik berikut: 

2.1 Teknik Pengambilan Sampel

       Sebelum melakukan isolasi terlebih dahulu dilakukan pengambilan sampel. Berikut merupakan prosedur pengambilan sampel.

1. Sampel tanah

     Jika mikroorganisme yang diinginkan kemungkinan berada di dalam tanah, maka cara pengambilannya disesuaikan dengan tujuan dan kebutuhan. Misal jika yang diinginkan mikroorganisma rhizosfer maka sampel diambil dari sekitar perakaran dekat permukaan hingga ujung perakaran.

2. Sampel udara

      Jika mikroba yang diinginkan adalah berada di udara sekitar, misalnya di kamar mandi, ruangan dan lain-lain, maka caranya hanya dengan membuka tutup cawan petri yang berisi media steril selama ±5 menit.

3. Sampel air

       Pengambilan sampel air bergantung kepada keadaan air itu sendiri. Jika beerasal dari air sungai yang mengalir maka botol dicelupkan miring dengan bibir botol melawan arus air. Bila pengambilan sampel dilakukan pada air yang tenang, botol dapat dicelupkan dengan tali, jika ingin mengambil sampel dari air keran maka sebelumya keran dialirkan dulu beberapa saat dan mulut kran dibakar.

2.2 Fase Pertumbuhan Bakteri 

      Pertumbuhan mikroba dalam suatu medium mengalami fase-fase yang berbeda, yang berturut-turut disebut dengan fase lag,  fase exponensial, fase stasioner, dan fase kematian. Pada fase kematian exponensial tidak diamati pad kondisi umum pertumbuhan kultur bakteri, kecuali bila kematian dipercepat dengan penambahan zat kimia toksik, panas atau radiasi (Sofa, 2008).

       Fase lag merupakan fase yang dilakukan mikroorganisme untuk beradaptasi dengan lingkungannya yang baru sebelum memulai pertumbuhan. Waktu yang dibutuhkan untuk berkembang biak cukup lama, kecepatan pertumbuhan berada pada titik yang rendah mendekati nol dengan waktu generasi yang panjang. Ukuran serta kecepatan aktivitas metabolisme berada pada kondisi maksimum. Fase log akan pendek jika inokulum yang dipakai adalah bakteri pada pertumbuhan eksponensial dan media memiliki komposisi yang sama dengan media pertumbuhan sebelumnya. Inokulasi bakteri pada fase stasioner atau inokulasi ke media dengan komposisi berbeda akan menghasilkan fase lag sepuluh sampai dua puluh jam lebih lama. Fase lag mengindikasikan waktu yang diperlukan bakteri untuk mensintesis enzim yang dibutuhkan dalam metabolisme nutrisi baru. Setelah aklimatisasi sel akan mengalami fase percepatan pertumbuhan eksponensial, di mana nutrisi digunakan untuk membentuk materi sel baru. Pada tahap ini waktu yang dibutuhkan untuk berkembang biak semakin pendek dan terjadi peningkatan kecepatan pertumbuhan (Adam, 2001).

        Pada tahap fase eksponensial ini waktu yang dibutuhkan untuk berkembang biak atau waktu generasi berada pada kondisi minimal atau konstan, kecepatan pertumbuhan spesifik berada pada kondisi maksimal atau konstan. Terjadinya kondisi ini ditandai dengan nilai DNA/sel, RNA/sel, protein/sel dan kerapatan sel berada pada kondisi konstan, sedangkan untuk ukuran sel biasanya minimum. Karena kecepatan pembelahan diri relatif konstan maka tahap ini paling cocok untuk menetapkan kecepatan pembelahan diri dan kecepatan pertumbuhan. Selain dapat juga digunakan untuk mempelajari faktor – faktor lingkungan dan untuk mengetahui kemampuan mikroorganisme dalam menggunakan substrat (Burrows, 2004).

        Pada fase ini nutrien telah habis, konsentrasi tinggi dari hasil metabolisme yang bersifat toksik, serta mempunyai kepadatan populasi yang tinggi. Fase stasioner merupakan fase keseimbangan antara pertumbuhan dan kematian sel. Sebenarnya dalam fase ini sel berada pada tahap tidak melakukan aktivitas (suspended animation), dengan berakhirnya fase stasioner akan diikuti dengan mulainya fase kematian. Pada fase ini proses metabolisme berhenti, laju kematian meningkat dan ada kemungkinan sel – sel dihancurkan oleh pengaruh enzim yang berasal dari sel itu sendiri (autolisis). Ketika proses lisis terjadi nutrien intraselular terlepas ke dalam medium yang kemudian dapat digunakan oleh mikroorganisme lain yang masih hidup (Adam, 2001).

Gambar 2.1 KurvaPertumbuhan Bakteri (Adam, 2001)

2.3 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri
    Bakteri dapat tumbuh dengan baik pada lingkungan yang lembap. Jika keadaan lingkungan menjadi kering, kegiatan metabolismenya terhenti. Dalam keadaan ini bakteri akan membentuk spora yang dapat bertahan hidup dalam jangka waktu yang lama. Sel bakteri mempunyai tekanan osmosis tertentu, sehingga menghendaki lingkungan yang tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis sel (isotonis). Jika sel bakteri berada pada lingkungan yang hipertonis (misalnya dalam larutan gula/garam yang pekat) pertumbuhannya akan terhambat karena dapat menyebabkan plasmolisis, yaitu terlepasnya membran sel dari dinding sel (Burrows, 2004).

     Namun demikian beberapa jenis bakteri diketahui dapat menyesuaikan diri terhadap kadar garam atau kadar gula yang tinggi. Bakteri yang dapat hidup di lingkungan yang berkadar garam tinggi disebut bakteri halofil, misalnya Halobacterium. Setiap jenis bakteri menghendaki pH tertentu untuk dapat tumbuh optimum. Hal ini berkaitan dengan batas pH bagi kerja enzim. Derajat keasaman di luar batas nilai optimum menyebabkan kerusakan pada enzim, sehingga metabolisme sel terganggu (Cappuccino, 2000).

     Beberapa jenis bakteri dapat hidup dengan baik pada pH tinggi (lingkungan bersifat basa) maupun pada pH rendah (lingkungan bersifat asam), namun kebanyakan bakteri memerlukan pH antara 6,5 – 7,5. Thiobacillus ferrooxidans dapat tumbuh dengan baik pada pH 1,3.Pada umumnya radiasi cahaya menyebabkan kerusakan pada bakteri nonfotosintetik. Cahaya dengan panjang gelombang yang pendek jika dipaparkan pada bakteri akan menyebabkan ionisasi komponen sel yang dapat berakibat pada kematian. Oleh karena itu energi radiasi dari sinar X, sinar gamma, dan sinar ultraviolet banyak digunakan untuk sterilisasi bahan makanan. Beberapa bahan kimia seperti antibiotik dan desinfektan dapat merusak dan mematikan sel bakteri, sehingga keberadaan bahan kimia dapat menghambat pertumbuhan bakteri (Cappuccino, 2000).

2.4 Media Pertumbuhan Bakteri

 Media pertumbuhan mikroorganisme adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran zat-zat makanan atau nutrisi yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Mikroorganisme khususnya bakteri memanfaatkan nutrisi di dalam media berupa molekul-molekul terkecil yang dirakit untuk menyusus komponen sel. Dengan media, pertumbuhan dapat dilakukan dengan isolasi mikroorganisme menjadi kultur murni, juga memanipulasi komposisi media pertumbuhannya. Bahan dasar adalah air sebagai pelarut dari agar dimana agar tersebut berfungsi sebagai pemadat media (Soni, Ahmad, 2010).

Bahan yang didinokulasikan pada medium tersebut disebut inoculum. Dengan menginokulasi medium agar nutrient (nutrient agar) dengan metode cawan gores atau dengan metode cawan tuang. Sel-sel mikroba akan terpisah sendiri-sendiri. Jika dua sel pada inoculum asal terlalu berdekatan letaknya pada medium agar, maka koloni yang terbentuk dari masing-masing sel dapat bercampur dengan sesamanya, atau paling tidak bersentuhan, jadi massa sel dapt diamati dalam medium agar, bukanlah suatu biakan yang murni (Pelczar, 2008).

Setiap mikrobia dapat diinkubasi dengan media tertentu sesuai dengan sifat-sifat karakteristik biosintesisnya. Media PCA (plate count agar) dan NA (nutrient agar) biasa digunakan untuk pemupukan bakteri dan media PDA (potato dextrose agar) biasanya digunakan untuk pemupukan jamur (Fardiaz, 1994).

Penurunan jumlah bakteri disebabkan oleh perbedaan daya tahan mikroba terhadap kadar garam sangat bervariasi, tergantung dari sifat dinding sel dan tekanan osmotic internal mikroorganisme tersebut. Selain itu juga penurunan jumlah total bakteri ,menunjukkan fase menuju kematian dan fase kematian. Pada fase ini sebagian populasi jasad renik mulai mengalami kematian karena beberapa faktor yaitu nutrient di dalam medium sudah habis, dan energy cadangan di dalam sel sudah habis (Erungan et al., 2009).

 

 2.5 Pengamatan Koloni Mikroba

Karakteristik koloni bakteri hasil isolasi yaitu berdasarkan (Bergey’s, 2005):

a. Bentuk koloni (dilihat dari atas) : berupa titik-titik, bulat, berbenang, tak teratur, serupa akar, serupa kumparan.

b. Permukaan koloni (dilihat dari samping) : rata, timbul-datar, melengkung, membukit, serupa kawah.

c. Tepi koloni (dilihat dari atas) : utuh, berombak, berbelah, bergerigi, berbenang, keriting.

d. Warna koloni : keputih-putihan, kelabu, kekuning-kuningan atau hampir bening.

DAFTAR PUSTAKA

 

Adam,MR. 2001. Microbiology of Fermented Food .Elsivier Applied Science Publisher,Ltd. New York.

Burrows, W., J.M. Moulder, and R.M. Lewert. 2004. Texbook of Microbiology. W.B. Saunders Company. Philadelphia.

Bergey’s. 2005. Manual of Systematic Bacteriology. Department of Microbiologyand Molecular Genetics: Michigan State University

Cappuccino,JG.& Sherman,N. 2000. Microbiology: A Laboratory Manual. The Benjamin/Cummings Publishing Company,Inc. California.

Fardiaz, 1994, Mikrobiologi Pangan, Dirjen Pendidikan Tinggi IPB: Bogor.

Hadioetomo, R.S. 1985. Mikrobiologi Dasar Dalam Praktek. Jakarta : PT.Gramedia.

Pelczar, M.J. dan E.C.S. Chan. 2008. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI Press.