LAPORAN PRAKTIKUM
MIKROBIOLOGI UMUM
PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN SEL PEMBIAKAN DAN PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Oleh :
Viol Dhea Kharisma
135090107111007
Kelompok 6A
LABORATORIUM MIKROBIOLOGI
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2015
Pengukuran dan Perhitungan Sel Pembiakan dan Pertumbuhan Mikroorganisme
Viol Dhea Kharisma
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Brawijaya
ABSTRAK
Bakteri adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel. Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi. Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri. Struktur sel bakteri relatif sederhana: tanpa nukleus/inti sel, kerangka sel, dan organel-organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. Hal inilah yang menjadi dasar perbedaan antara sel prokariot dengan sel eukariot yang lebih kompleks. Berdasarkan dari penjelasan yang telah dijelaskan sebelumnya maka praktikum ini penting dilakukan agar mahasiswa mampu mengetahui kualitas fase-fase pertumbuhan bakteri/khamir dalam sistem fermentasi tertutup, menghitung secara langsung jumlah sel bakteri menggunakan hemositometer serta menentukan ukuran sel mikrobia menggunakan micrometer okuler dan micrometer obyektif. Berdasarkan dari hasil pengamatan yang telah dilakukan bahwa bakteri mengalami fase lag pada jam ke 0 sampai jam ke 2 dan dari jam ke 2 sampai jam ke 13 mengalami fase eksponensial kemudian dari jam 16 sampai jam 24 mengalami fase stasioner
Kata kunci : Bakteri, Eksponensial, Lag, Pengukuran, Perhitungan,
Measurement and Calculation Culturing Cells and Microorganisms Growth
Viol Dhea Kharisma
Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,
Universitas Brawijaya
ABSTRACT
Bacteria are a group of organisms that do not have nuclear membrane of cells. These organisms belonging to the prokaryotes and the domain size is very small (microscopic), and has a major role in life on earth. Several groups of bacteria known as the causative agent of infection and disease, while the other group to provide benefits in the field of food, medicine, and industry. Bacterial cell structure is relatively simple: without nucleus / nucleus, the cell skeleton, and other organelles such as mitochondria and chloroplasts. This is the basic difference between prokaryotic cells with more complex eukaryotic cells. Based on the explanations that have been described previously, the lab is important so that students are able to determine the quality of growth phases of bacteria / yeast fermentation in a closed system, calculate directly the number of bacterial cells using a hemocytometer and determine the size of the microbial cells using a micrometer eyepiece and objective micrometer. Based on the observations that have been made that the bacteria through a phase lag on the hour to 0 to 2 hours and from hours to 2 to 13 hours to experience the exponential phase and then from 16 hours to 24 hours experienced a stationary phase
Keywords: Bacteria, Exponential, Lag, Measurement, Calculation
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bakteri adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel. Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi. Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri. Struktur sel bakteri relatif sederhana: tanpa nukleus/inti sel, kerangka sel, dan organel-organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. Hal inilah yang menjadi dasar perbedaan antara sel prokariot dengan sel eukariot yang lebih kompleks (Buchanan, 2003).
Pertumbuhan merupakan salah satu karakteristik yang dimiliki oleh semua mikroorganisme hidup. 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 sebelumnya maka praktikum ini penting dilakukan agar mahasiswa mampu mengetahui kualitas fase-fase pertumbuhan bakteri/khamir dalam sistem fermentasi tertutup, menghitung secara langsung jumlah sel bakteri menggunakan hemositometer serta menentukan ukuran sel mikrobia menggunakan micrometer okuler dan micrometer obyektif.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang terdapat dalam praktikum ini adalah :
• Bagaimana fase pertumbuhan bakteri/khamir dalam sistem fermentasi tertutup?
• Berapa hasil atau jumlah sel bakteri yang berhasil di hitung oleh hemositometer ?
1.3 Tujuan
Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa mampu mengetahui kualitas fase-fase pertumbuhan bakteri/khamir dalam sistem fermentasi tertutup, menghitung secara langsung jumlah sel bakteri menggunakan hemositometer serta menentukan ukuran sel mikrobia menggunakan micrometer okuler dan micrometer obyektif.
1.4 Manfaat
Manfaat yang dapat diambil dalam praktikum ini adalah mahasiswa mampu mampu mengetahui kualitas fase-fase pertumbuhan bakteri/khamir dalam sistem fermentasi tertutup, menghitung secara langsung jumlah sel bakteri menggunakan hemositometer serta menentukan ukuran sel mikrobia menggunakan micrometer okuler dan micrometer obyektif. Selain itu manfaat aplikatifnya yaitu mahasiswa dapat menerapkan pembuatan kurva untuk mempelajari kapan diversitas mikroorganisme meningkat dan menurun.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fase Pertumbuhan Bakteri
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)
2.2 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).
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum dengan judul “Pengukuran dan Perhitungan Sel Pembiakan dan Pertumbuhan Mikroorganisme “ yang dilaksanakan pada tanggal 7 Mei 2015 hari Kamis pada pukul 07.00-10.15 di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya Malang.
3.2 Pembuatan Kurva Pertumbuhan
Pertama biakan miring yang telah diremajakan diinkubasi sehari pada suhu ruang kemudian diinokulasikan 1 ose kultur ke dalam 20 ml media NB (stock kultur) ke dalam 40 ml media NB (10% inoculum) (stock inoculum) kemudian diinkubasi selama sehari pada suhu ruang, dan diinokulasikan 10% stock inoculum ke dalam 350 ml media NB kemudian diambil 10 ml kultur setiap 4 jam sekali sampai mencapai fase stasioner.
Pertama, micrometer obyektif diamati dengan perbesaran sedang, kemudian dilengkapi lensa okuler dengan micrometer okuler lalu diamati lagi micrometer obyektif dan lensa okuler diputar kedudukannya sehingga skala micrometer okuler sejajar atau berhimpit dengan skala micrometer obyektif. Lalu ditentukan garis skala micrometer okuler dan obyektif yang berhimpit kemudian ditentukan lagi garis skala kedua micrometer tersebut yang berhimpit lagi.
3.4 Cara Perhitungan Sel dengan Hemositometer
Pertama, permukaan hemositometer dibersihkan dengan kertas lensa yang telah dibasahi dengan akuades lalu suspense sel bakteri/khamir dikocok dengan menggunakan pipet tetes dan diambil sebanyak kurang lebih 0,5 ml kemudian ujung pipet tetes yang telah berisi suspense khamir ditaruh pada tepi kaca penutup di sisi ruang hitung kemudian dialirkan suspense secara perlahan sampai memenuhi seluruh ruang hitung, diamati dengan menggunakan mikroskop perbesaran 400x dan dihitung jumlah sel pada kotak dan dilakukan untuk lima kotak untuk mendapatkan rata-rata jumlah sel dalam setiap kotak.
3.5 Pengukuran Nilai Absorbansi Massa Sel dengan Spektrofotometer
Pertama jam pengamatan diambil, sebanyak 10 ml suspense kultur dimasukkan ke dalam botol film lalu ditetesi sejumlah formalin untuk menghentikan pertumbuhan lalu nilai absorbansi diukur pada panjang gelombang tertentu dengan spektrofotometer lalu dihitung jumlah sel dari nilai persamaan regresi linier kurva standar yang telah dibuat kemudian digambar bentuk kurvanya dan ditentukan waktu generasi dan fase logaritmik.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Hasil
untuk lebih lengkapnya bisa mendownload laporan full versi disini
4.1.2 Interpretasi Data
Berdasarkan dari hasil pengamatan yang telah dilakukan bahwa bakteri mengalami fase lag pada jam ke 0 sampai jam ke 2 dan dari jam ke 2 sampai jam ke 13 mengalami fase eksponensial kemudian dari jam 16 sampai jam 24 mengalami fase stasioner. Fase lag Merupakan periode penyesuaian diri bakteri terhadap lingkungan dan lamanya mulai dari satu jam hingga beberapa hari. Lama waktu ini tergantung pada macam bakteri, umur biakan, dan nutrien yang terdapat dalam medium yang disediakan. Pada fase ini bakteri beradaptasi dengan lingkungan, belum mampu mengadakan pembiakan, terapi metabolisme sel bakteri meningkat dan terjadi perbesaran ukuran sel bakteri. Pada fase eksponesial merupakan periode pembiakan yang cepat dan merupakan periode yang didalamnya dapat teramati ciri khas sel-sel yang aktif. Selama fase ini pembiakan bakteri berlangsung cepat, sel-sel membelah dan jumlahnya meningkat secara logaritma sesuai dengan pertambahan waktu, beberapa bakteri pada fase ini biasanya menghasilkan senyawa metabolit primer, seperti karbohidrat dan protein. Pada kurva, fase ini ditandai dengan adanya garis lurus pada plot jumlah sel terhadap waktu (Colome, 2001).
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 (Colome, 2001).
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 (Fardiaz, 2002).
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil praktikum yang telah dilakukan bahwa pada hasil pengamatan bakteri mengalami fase lag dan eksponensial berdasarkan jumlah bakteri yang di hitung, bakteri mengalami kedua fase tersebut saat jam ke 2 sampai ke 13 untuk fase lag dan dari jam 16 sampai 24 untuk fase eksponensial.
5.2 Saran
Perlu dijelaskan kembali mengenai pada saat jam berapa fase-fase lag, log, stasioner, serta kematian berlangsung.
DAFTAR PUSTAKA
Adam,MR.2001. Microbiology of Fermented Food .Elsivier Applied Science Publisher,Ltd.
New York.
Buchanan,RE. & Gibbons,NE.2003. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology.
The William & Wilkins Company Baltimore.USA.
Burrows, W., J.M. Moulder, and R.M. Lewert. 2004. Texbook of Microbiology. W.B.
Saunders Company. Philadelphia.
Cappuccino,JG.& Sherman,N. 2000. Microbiology: A Laboratory Manual. The Benjamin/
Cummings Publishing Company,Inc. California.
Colome,JS. Et al. 2001. Laboratory Exercises in Microbiology. West Publishing Company.
New York.
Cowan,ST. 2004. Manual for the Identification of Medical Fungi.
Cambridge University Press. London.
Fardiaz,Srikandi.2002. Mikrobiologi Pangan 1. PT Gramedia Pustaka Utama,Jakarta
Lim,D. 2006. Microbiology. McGraw-Hill. New York.
Prescott, L.M. 2003. Microbiology. Mc Graw Hill. New York.
Ratna, Siri .2012. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek: Teknik dan Prosedur dasar Laboratorium.
PT Gramedia,Jakarta.
Suriawiria, U. 2005. Mikrobiologi Dasar. Papas Sinar Sinanti. Jakarta.
Terimakasih ya teman-teman sudah mampir di blok saya, semoga mendapat ilmu yang bermanfaat, terimakasih ,untuk lebih lengkapnya bisa mendownload laporan full versi disini
No comments:
Post a Comment