Praktikum Mikrobiologi Industri (Teknik Biakan Murni)

Konnichiwaaaa, yo kali ini minzo (panggilan admin zero) mau share terkait praktikum yang ada sewaktu kuliah teknik kimia. untuk yang pertama ada praktikum mikrobiologi, #VIRUSTEAM, hahaha berasa nostalgia. untuk yang ke-empat ada dari BAB Teknik Biakan Murni nih sob. langsung aja yukkkk

1.1.       Tujuan Percobaan

-       Untuk mendapatkan mikroorganisme yang berasal dari udara, air tanah dan telapak tangan

-       Untuk mendapatkan kultur murni dari suspensi campuran.

1.2.       Tinjauan Pustaka

Teknik biakan murni merupakan teknik untuk memisah-misahkan populasi campuran yang rumit ini, atau biakan campuran, menjadi spesies-spesies yang berbeda-beda sebagai biakan murni. Biakan murni terdiri dari suatu populasi sel yang semuanya berasal dari satu sel induk (Pelczar, 1986).

Secara alami, mikroorganisme di alam ditemukan dalam populasi campuran. Hanya dalam keadaan tertentu saja populasi ini ditemukan dalam keadaan murni. Untuk dapat mempelajari sifat biakan, morfologi dan sifat faalinya, maka mikroorganisme yang akan diteliti harus dipisahkan. Hal ini berarti bahwa harus diperoleh biakan murni yang hanya mengandung satu macam mikroorganisme.

Untuk memperoleh biakan murni dapat dilakukan pengenceran dengan menggunakan bahan cair atau bahan padat. Pada mulanya digunakan gelatin sebagai bahan pemadat. Gelatin terdiri dari protein sehingga dapat dicerna atau dicairkan oleh mikroorganisme. Bahan pemadat yang kemudian ditemukan adalah agar, yang merupakan polisakarida dari rumput laut. Agar dapat mencair pada suhu 100⁰C, sedangkan pada suhu 44⁰C masih dalam bentuk cair.

Isolasi mikroba adalah memisahkan mikroba satu dengan mikroba lain yang berasal dari berbagai campuran mikroba. Mengisolasi mikroba dengan cara menumbuhkan (menanam) dalam medium padat. Hal ini karena dalam medium padat, sel-sel mikroba akan membentuk koloni yang tetap pada tempatnya.

Bagaimana cara mengisolasi dalam medium cair? Bila kita menggunakan medium cair, maka sel-sel mikroba sulit dipisahkan secara individu karena terlalu kecil dan tempatnya tidak tetap. Tetapi kita tetap dapat mengisolasi mikroba dalam medium cair dengan cara pengenceran. Kemudian kita tumbuhkan dalam medium padat dan dibiarkan membentuk koloni.

Teknik biakan murni untuk suatu spesies dikenal dengan beberapa cara, yaitu:

-    Cara pengenceran

Cara pengenceran adalah dengan mengencerkan suatu suspensi yang berupa campuran bermacam-macam spesies kemudian diencerkan dalam suatu tabung sendiri.

-    Cara penuangan

Caranya adalah dengan mengambil sedikit sampel campuran bakteri yang sudah diencerkan, dan sampel itu kemudian disebarkan dalam suatu medium dari kaldu dan gelatin encer. Setelah medium mengental, maka selang beberapa jam kemudian nampaklah koloni yang masing-masing dapat dianggap murni.

-    Cara penggoresan

Cara ini lebih menguntungkan bila ditinjau dari sudut ekonomi dan waktu, tetapi memerlukan keterampilan yang diperoleh dari latihan  penggoresan yang sempurna akan menghasilkan koloni yang terpisah. Tetapi kelemahan cara ini adalah bakteri-bakteri anaerob tidak dapat tumbuh.

Ada beberapa teknik penggoresan, yakni:

a.    Goresan T

-       Lempengan dibagi menjadi 3 bagian dengan huruf T pada bagian luar dasar cawan petri

-       Inokulasikan daerah I sebanyak mungkin dengan gerakan sinambung

-       Panaskan ose dan biarkan dingin kembali

-       Gores ulang daerah I sebanyak 3-4 kali dan teruskan goresan di daerah II

-       Pijarkan kembali ose dan biarkan dingin kembali

b.    Goresan kuadran, teknik ini sama dengan goresan T, hanya lempengan agar dibagi menjadi 4.

c.    Goresan radian

-       Goresan dimulai dari bagian pinggir lempengan

-       Pijarkan sengkelit dan dinginkan kembali

-       Putar lempengan agar 900C dan buat goresan terputus dimulai dari bagian pinggir lempengan

-    Putar lempengan agar 900C dan buat goresan terputus di atas goresan sebelumnya 

d.    Goresan sinambung

-       Ambil satu mata ose suspense dan goreskan setengah permukaan lempengan agar

-      Jangan pijarkan ose, putar lempengan 1800C, gunakan sisi mata ose yang sama dan gores pada sisa permukaan lempengan agar.

-    Cara penyebaran

Pengenceran sampel sama seperti pada cara penuangan. Dengan memipet sebanyak 0,1 mL cairan dari botol pengencer dan biarkan cairan mengalir ke atas permukaan agar. Cairan sampel disebarkan dengan penyebar yang terbuat dari gelkas. Pada teknik ini sterilisasi penyebar dilakukan dengan mencelupkan alkohol dan kemudian dipanaskan sehingga alkohol terbakar habis. Penyebar didinginkan dahulu sebelum digunakan untuk menyebarkan cairan sampel pada permukaan agar.

-    Cara pengucilan suatu sel

Cara ini dengan menggunakan suatu alat yang dapat memungut satu bakteri dari sekian banyak bakteri, dengan tanpa ikutnya bakteri yang lain. Alat semacam ini tidak mudah untuk menggunakannya. Alat itu berupa mikropipet yang ditempatkan pada suatu mikromanipulator.

-    Cara inokulasi pada hewan

Metode ini didasarkan pada kenyataan bahwa tidak semua bakteri dapat tumbuh didalam tubuh seekor hewan.

Langkah inokulasi (penanaman) pada mikroba:

-    Menyiapkan Ruangan

Ruang tempat inokulasi harus bersih, dan bebas angin. Dinding ruang yang basah meyebabkan butir-butir debu menempel

-    Pemindahan dengan Kawat Inokulasi

Ujung kawat inokulasi sebaiknya dari platina atau nikrom, ujung kawat boleh lurus, boleh juga berupa kolongan yang berdiameter 1-3 mm

-    Pemindahan dengan Pipet

Cara ini biasa dilakukan misalnya pada penyelidikan air minum atau penyelidikan susu (cara pengenceran) (Waluyo, 2010).

Ada 4 fase kurva pertumbuhan mikroorganisme, yaitu:

-    Fase lag/adaptasi

Jika mikroba dipindahkan ke dalam suatu medium, mula-mula akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan di sekitarnya. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya:

a.    Medium dan lingkungan pertumbuhan

Jika medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya, mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika nutrient yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim.

b.    Jumlah inokulum

Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi. Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab, misalnya: (1)kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungannuriennya terbatas, (2) mutan yang baru dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya.

-    Fase log/pertumbuhan eksponensial

Pada fase ini mikroba membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrient, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban udara.Pada fase ini mikroba membutuhkan energi lebih banyak dari pada fase lainnya. Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. Akhir fase log, kecepatan pertumbuhan populasi menurun dikarenakan :

a.    Nutrien di dalam medium sudah berkurang

b. Adanya hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat   pertumbuhan mikroba.

-    Fase stationer

Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis. Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi yang berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan-bahan kimia.

-    Fase kematian

Pada fase ini sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa sebab yaitu:

a.    Nutrien di dalam medium sudah habis

b. Energi cadangan di dalam sel habis

c. Kecepatan kematian bergantung pada kondisi nutrien, lingkungan, dan jenis mikroba

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme:

-       Suhu
Sebagian besar bakteri tumbuh optimal pada suhu tubuh manusia. Bakteri di golongkan menjadi tiga bagian besar berdasarkan perbedaan suhu tumbuh, yaitu : hidup di udara dingin, pada suhu 15 – 20⁰C (psikrofilik), hidup di udara bersuhu sedang, pada suhu 25 – 40⁰C (mesofilik) dan hidup di udara panas, suhu 50 – 60⁰C (termofilik).

-       pH

Derajat keasaman (pH), pengaruh pH terhadap pertumbuhan tidak kalah pentingnya dari pengaruh temperatur.Ada pH minimum, pH optimum, dan pH maksimum. Rentang pH bagi pertumbuhan bakteri antara 4 – 9 dengan pH optimum6,5 – 7,5. Jamur lebih menyukai pH asam, rentang pH pertumbuhan jamur dari 1 – 9 dan pH optimumnya 4 – 6. Selama pertumbuhan pH dapat berubah, naik atau turun, bergantung kepada komposisi medium yang diuraikan. Bila ingin pH konstan selama pertumbuhan harus diberikan larutan penyangga atau buffer yang sesuai dengan media dan jenis mikroorganisme.

-       Kelembaban (kebutuhan Oksigen)

Kebutuhan oksigen, oksigen tidak mutlak diperlukan mikroorganisme karena ada juga kelompok yang tidak memerlukan oksigen bahkan oksigen merupakan racun bagi pertumbuhan. Mikroorganisme terbagi atas empat kelompok berdasarkan kebutuhan akan organisme, yaitu mikroorganisme aerob yang memerlukan oksigen sebagai akseptor elektron dalam proses respirasi. Mikroorganisme anaerob adalah mikroorganisme yang tidak memerlukan O₂ karena oksigen akan membentuk H₂O₂ yang bersifat toksik dan meyebabkan kematian. Mikroorganisme anaerob tidak memiliki enzim katalase yang dapat menguraikan H₂O₂ menjadi air dan oksigen. Mikroorganisme fakultatif anaerob adalah mikroorganisme yang tetap tumbuh dalam lingkungan kelompok fakultatif anaerob. Mikroorganisme mikroaerofilik adalah mikroorganisme yang memerlukan oksigen dalam jumlah terbatas karena jumlah oksigen yang berlebih akan menghambat kerja enzim oksidatif dan menimbulkan kematian.

Salinitas, berdasarkan kebutuhan garam (NaCl) mikroorganisme dapat dikelompokkan menjadi :

a.    Non halofil

b.    Halotoleran

c.    Halofil NaCl (10-15%)

d.    Halofil ekstrim

Bacillus merupakan genus dengan kemampuan yang paling luas. Pada mulanya hanya digunakan untuk menghasilkan enzim amilase. Namun kini berkembang untuk bioinsektisida maupun untuk penanganan limbah. Suhu opimum Bacillus sp antar 25-35⁰C (Hidayat, 2006). Bacillus merupakan bakteri gram positif, berbentuk batang, beberapa spesies bersifat aerob obligat dan bersifat anaerobik fakultatif, dan memiliki endospora sebagai struktur bertahan saat kondisi lingkungan tidak mendukung. Bentuk spora (endospora) Bacillus bervariasi bergantung pada spesiesnya. Endospora ada yang lebih kecil dan ada juga yang lebih besar dari pada diameter sel induknya. Pada umumnya sporulasi terjadi bila keadaan medium memburuk, zat-zat yang timbul sebagai pertukaran zat yang terakumulasi dan faktor luar lainnya yang merugikan

Saccharomyces cerevisiae merupakan khamir yang paling popular dalam pengolahan makanan. Khamir ini telah lama digunakan dalam industri wine dan bir. Dalam bidang pangan, khamir ini digunakan dalam adonan roti dan dikenal sebagai ragi roti (Hidayat, 2006).

Khamir ini melakukan reproduksi vegetative dengan membentuk tunas. Sel berbentuk ellipsoid atau silindir. Dapat membentuk pseudohifa tetapi hifa tidak besepta. Askospora berbentuk ellipsoid pendek dengan dinding halus, biasanya satu sampai empat, kadang lebih, peraskus. Khamir ini tidak mampu tumbuh pada nitrat sebagai satu-satunya sumber nitrogen (http://id.wikipedia.org).

1.3.       Alat dan Bahan

A.   Alat yang digunakan: -    Autoklaf -    Beakerglass -    bunsen -    cawan petri -    inkubator -    kapas -    kawat ose -    mikroskop -    tabung reaksi -    Deckglass -    kaca preparat -    mikroskop

B. Bahan yang digunakan -    Aquadest -    kaldu nutrisi steril -    nutrisi agar steril -    toge agar steril

1.4.       Prosedur Percobaan

A.       Penangkapan mikroorganisme

1.    Penangkapan mikroorganisme dari udara

-    Menyediakan nutrisi agar steril dalam cawan petri, dibiarkan terbuka selama 30 menit, lalu menutup cawan petri dan menulis statusnya.

-    Menginkubasi selama 24-48 jam dalam inkubator pada suhu 30 (posisi cawan petri terbalik)

-    Mengamati pertumbuhan mikroorganisme secara makro dan mikroskopi.

2.    Penangkapan mikroorganisme dalam air tanah

-    Menyediakan nutrisi agar steril dalam cawan petri, lalu menutup cawan petri, dan menulis statusnya

-    Membiarkan air kran terbuka dengan aliran besar selama 1-2 menit, lalu ditutup. Kemudian mulut kran di bakar dengan api spiritus

-    Membuka sedikit cawan petri, lalu meneteskan sedikit air dari mulut kran yang sudah dibakar, diratakan dengan spatel bengkok, lalu tutup cawan petri

-    Menginkubasi selama 24-48 jam dalam inkubator pada suhu 30⁰C(posisi cawan petri terbalik)

-    Mengamati pertumbuhan mikroorganisme secara makro dan mikroskopi.

3.    Penangkapan mikroorganisme dari telapak tangan

-    Menyediakan nutrisi agar steril dalam cawan petri. Tutup cawan petri. Bagi cawan petri menjadi 4 bagian, menuliskan statusnya dibalik cawan petri (bagian 1,2,3,4)

-    Bagian 1, menempelkan telapak tangan ibu jari sebelah kanan sebelum dicuci, cawan petri dibuka sedikit

-    Bagian 2, menempelkan telapak tangan ibu jari sebelah kanan setelah dicuci, cawan petri dibuka sedikit

-    Bagian 3, menempelkan telapak tangan ibu jari sebelah kiri sebelum dicuci, cawan petri dibuka sedikit

-    Bagian 4, menempelkan telapak tangan ibu jari sebelah kiri setelah dicuci, cawan petri dibuka sedikit

-    Menginkubasi selama 24-48 jam dalam inkubator pada suhu 30⁰C (posisi cawan petri terbalik)

-    Mengamati pertumbuhan mikroorganisme secara makro dan mikroskopi.

B.  Isolasi jasad renik I

-    Menyediakan  toge agar steril dalam cawan petri

-    Mengambil suspense campuran dengan menggunakan kawat ose steril dan menggoreskan ke permukaan media

-    Menginkubasi selama 24-48 jam dalam inkubator pada suhu 30⁰C (posisi cawan petri terbalik)

-    Mengamati pertumbuhan mikroorganisme secara makro dan mikroskopi.

                   C. Isolasi jasad renik II

-    Menyediakan  toge agar steril dalam cawan petri

-    Mengambil sampel organisme dari isolasi jasad renik I dan menggoreskan pada media agar steril yang baru

-    Menginkubasi selama 24-48 jam dalam inkubator pada suhu30⁰C (posisi cawan petri terbalik)

-    Mengamati pertumbuhan mikroorganisme secara makro dan mikroskopi.

D.  Pemindahan biakan ke media padat

-    Menyediakan toge agar steril dan menyiapkan 2 tabung reaksi

-    Mengisi tabung 1 dengan toge agar steril sampai ¼ dari tabung reaksi, mendiamkan tabung reaksi dengan posisi horizontal sampai media padat, kemudian menggoreskan dengan mikroba isolasi II sebanyak 2-3 kali penggoresan.

E.   Pemindahan biakan ke media cair

-    Mengisi tabung reaksi 2 diisi dengan kaldu nutrisi steril sampai ½  tabung reaksi, mendiamkan tabung reaksi dengan posisi vertikal sampai media dingin, kemudian mengambil mikroba hasil isolasi tadi dengan menggunakan kawat ose 2-3 mata ose. Lalu menutup tabung reaksi dengan kapas

-    Menginkubasi  kedua tabung reaksi 24-48 jam dengan suhu 30⁰C

-    Mengamati pertumbuhan mikroorganisme secara makro dan secara mikroskopi.

1.5.       Kesimpulan

-       Pada percobaan udara, air tanah, telapak tangan didapatkan mikroorganisme yang berbentuk bulat dan berwarna hitam, jadi dapat disimpulkan bahwa mikrobanya adalah Saccharomyces cerrevisiae dan Bacillus subtilus.

-       Didapatkan kultur murni dari suspense campuran yang berbentuk spora bulat dan berwarna hitam, jadi dapat disimpulkan bahwa mikrobanya adalah Aspergillus niger dan batang berwarna hitam, jadi dapat disimpulkan bahwa mikrobanya adalah Bacillus subtilis.

Untuk literatur bisa cari sendiri ya hehe, jurnal banyakkkkkk