Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Pertumbuhan Mikrobia 1. Pertumbuhan selular (biosintesis komponen penyusun sel) 2. Pertumbuhan populasi mikrobia 2.1. Batch culture 2.1. Batch culture.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Pertumbuhan Mikrobia 1. Pertumbuhan selular (biosintesis komponen penyusun sel) 2. Pertumbuhan populasi mikrobia 2.1. Batch culture 2.1. Batch culture."— Transcript presentasi:

1 Pertumbuhan Mikrobia 1. Pertumbuhan selular (biosintesis komponen penyusun sel) 2. Pertumbuhan populasi mikrobia 2.1. Batch culture 2.1. Batch culture 2.2. Continuous culture 2.2. Continuous culture 3. Pertumbuhan populasi mikrobia dalam batch culture 3.1. Fase (kurva) pertumbuhan mikrobia dalam batch 3.1. Fase (kurva) pertumbuhan mikrobia dalam batch Fase lag Fase lag Fase logaritmik (fase eksponensial) Fase logaritmik (fase eksponensial) Fase stasioner Fase stasioner Fase kematian Fase kematian

2 Kurva Pertumbuhan Populasi mikrobia (t) N

3 Microbial growth curve in batch culture

4

5 3.2. Analisis kuantitatif (matematika) pertumbuhan 3.2. Analisis kuantitatif (matematika) pertumbuhan populasi mikrobia populasi mikrobia Berdasarkan jumlah sel (N) Berdasarkan jumlah sel (N) Berdasarkan biomasa sel (X) Berdasarkan biomasa sel (X) 4. Berdasarkan jumlah sel: 4.1. Parameter kinetika pertumbuhan populasi 4.1. Parameter kinetika pertumbuhan populasi mikrobia mikrobia Jumlah generasi (n) Jumlah generasi (n) Konstanta kecepatan pertumbuhan Konstanta kecepatan pertumbuhan rerata (k) rerata (k) Waktu generasi (g; t d ) Waktu generasi (g; t d ) 5. Berdasarkan biomasa sel : 5.1. Konstanta kecepatan pertumbuhan spesifik (μ) 5.1. Konstanta kecepatan pertumbuhan spesifik (μ) 5.2. Hubungan antara k dan μ 5.2. Hubungan antara k dan μ

6 6. Continuous culture 6.1. Khemostat 6.1. Khemostat 6.2. Besarnya populasi sel mikrobia 6.2. Besarnya populasi sel mikrobia 6.3. Hubungan antara kadar substrat 6.3. Hubungan antara kadar substrat dengan dengan nilai μ dan μ maks nilai μ dan μ maks 6.4. Hubungan antara kecepatan 6.4. Hubungan antara kecepatan pertumbuhan dengan kecepatan pertumbuhan dengan kecepatan penggunaan substrat penggunaan substrat 6.5. Hubungan antara kadar substrat (S) 6.5. Hubungan antara kadar substrat (S) dengan kecepatan pengenceran (D) dengan kecepatan pengenceran (D) 6.6. Kurva steady state suatu khemostat 6.6. Kurva steady state suatu khemostat

7 Pertumbuhan populasi mikrobia: Pembelahan Biner Pertumbuhan populasi mikrobia: Pembelahan Biner n n

8 Bersasarkan Jumlah sel Populasi selama fase Eksponensial Waktu(menit) Jmlh Pembelahan (generasi) (n) 2n2n2n2n Populasi sel (N t =N 0 x 2 n ) log N t =1 1 x 1 = 1 0, =2 1 x 2 = 2 0, =4 1 x 4 = 4 0, =8 1 x 8 = 8 0, =16 1 x 16 = 16 1, =32 1 x 32 = 32 1, =64 1 x 64 = 64 1,806

9 N t = N o x 2 n N t : jumlah sel setelah tumbuh selama watu t t : waktu pertumbuhan selama fase eksponensial t : waktu pertumbuhan selama fase eksponensial N 0 : jumlah sel mula-mula selama fase eksponensial 2 : bilangan tetap (pembelahan biner) n : jumlah generasi (pembelahan) Analisis Kuantitatif (Matematis) Pertumbuhan Populasi Mikrobia

10 Parameter kinetika pertumbuhan populasi mikrobia 1. Jumlah generasi (n) 2. Konstanta kecepatan pertumbuhan rerata (k) 3. Waktu generasi (g) 4. Konstanta kecepatan pertumbuhan spesifik ( μ)

11 Matematika Pertumbuhan 1. Jumlah generasi (n): a. n = (log N t –log N o )/(0,301) b. n = (ln N t –ln N 0 )/(0,693) c. n = ( 2 log N t - 2 log N 0 )

12 Konstanta kecepatan pertumbuhan rerata (k)  k = jumlah generasi (n) per waktu pertumbuhan (t) pertumbuhan (t)  k = n/t = (log N t –log N o )/(0,301 t) (jam -1 )  n = k x t  N t = N o x 2 kxt

13 Waktu generasi (g)  g: waktu yang diperlukan untuk melipatduakan populasi selama fase eksponensial populasi selama fase eksponensial g = 1/k =(0,301t)/(log N t –log N o ) jam

14 Berdasarkan biomasa sel Konstanta kecepatan pertumbuhan instantaneous (spesifik)  μ dX/dt = μ X dX: perubahan biomasa selama waktu dt dt: perubahan waktu X: biomasa sel Jika diintegrasikan akan diperoleh: μ = lnX t –lnX 0 /t μ = lnX t –lnX 0 /t

15 Hubungan natar μ dan k X t /X 0 = e μt  X t =X 0. e μt X t /X 0 = 2  X t = 2X 0. (saat t = g)

16 X t /X 0 = e μt X t /X 0 = 2  t = g 2 = e μt ln 2 = ln e μt 0,693 = μt ln e 0,693 = μg  g = 1/k 0,693 = μ 1/k μ = 0,693 k μ = 0,693 k

17 7. Teknik mengukur pertumbuhan populasi mikrobia mikrobia 7.1. Berdasarkan jumlah sel 7.1. Berdasarkan jumlah sel 7.2. Berdasarkan biomasa sel 7.2. Berdasarkan biomasa sel 7.3. Berdasarkan aktivitas 7.3. Berdasarkan aktivitas metabolisme metabolisme

18 8. Enumerasi mikrobia 8.1.Total counts Breed slide method Breed slide method Petroff-Houser chamber Petroff-Houser chamber Haemocytometer Haemocytometer 8.2.Viable count Spread-plate technique Spread-plate technique Pour-plate technique Pour-plate technique Filtration Filtration MPN (Most Probable Number) MPN (Most Probable Number) 8.3.Biomasa sel 8.4.Spectrophotometric

19 9. Berdasarkan biomasa sel 9.1. Berdasarkan berat kering 9.1. Berdasarkan berat kering 9.2. Berdasarkan total N 9.2. Berdasarkan total N 9.3. Berdasarkan kekeruhan 9.3. Berdasarkan kekeruhan (tubidimetri) (tubidimetri) 10. Berdasarkan aktivitas metabolisme Produk metabolit Produk metabolit Pengurangan kadar substrat Pengurangan kadar substrat

20 Breed’s Slide method  Sejumlah volume (0,1 ml) sampel dibuat preparat smear diatas gelas benda dengan luas tertentu (1 x 4 cm 2 )  Difiksasi dan diwarnai dan dikeringkan  Diamati di bawah mikroskop cahaya  Densitas bakteri (sel/ml) = (A s x N)/(A f x V) N: jumlah rerata sel/bidang pandang (sel) N: jumlah rerata sel/bidang pandang (sel) A s : Luas area smear (A s = 400 mm 2 ) A s : Luas area smear (A s = 400 mm 2 ) A f:: Luas bidang pandang (mm 2 ) A f:: Luas bidang pandang (mm 2 ) V: volume sampel (ml) V: volume sampel (ml) DF: faktor pengenceran DF: faktor pengenceran Densitas (sel/ml) = (400 x N x DF)/(x 1/10) Densitas (sel/ml) = (400 x N x DF x 10)/(A f )

21 Total count: Petroff-Hauser Chamber

22 Haemocytometer

23 Total count: Haemocytometer Luas kotak di tengah (L 1 ) = 1 mm 2 (dibagi 25 = 1/25 mm 2 ) Kedalaman (d) = 0,02 mm Volume (V 1 ) = 1mm 2 x 0,02 mm = 0,02 mm 3 = 0,02 x cm 3 (1 cm 3 = 1000 mm 3 ) = 2 x cm 3 (= 2/10 5 cm 3 =2/ cm 3 ) =1/ cm 3 = 1/ ml Contoh: Jika jumlah sel dalam kotak (L1) = 28 sel (= 28 per 1/ ml) = 28 x sel/ml = sel/ml

24 Bidang Pandang

25  Luas kotak (L 2 ) = 1/25 mm 2  Kedalaman (d) = 0,02 mm  Volume (V 2 ) = 1/25mm 2 x 0,02 mm = 8 x mm 3 = 8 x mm 3 = 8 x x cm 3 = 8 x x cm 3 = 8 x cm 3 = 8 x cm 3 = 8 x ml = 8 x ml = 8/10 7 ml = 8/10 7 ml = 1/ ml = 1/ ml Contoh: Jika jumlah sel dalam kotak (L 2 ) = 28 sel (= 28 sel per 1/ ml) = 28 x sel/ml = sel/ml

26  Luas kotak (L 3 ) = 1/400 mm 2  Kedalaman (d) = 0,02 mm  Volume (V 3 ) = 1/400 mm 2 x 0,02 mm = 5 x mm 3 = 5 x mm 3 = 5 x x cm 3 = 5 x x cm 3 = 5 x cm 3 = 5 x cm 3 = 5 x ml = 5 x ml = 5/10 8 ml = 5/10 8 ml = 1/ ml = 1/ ml Contoh: Jika jumlah sel dalam 5 kotak (L2) = 500 sel Dalam 5 kotak L 2 terdapat: 5 x 16 kotak L 3 = 80 kotak L 3 Maka Jumlah rerata sel per kotak L 3 = 500/80 sel/ ml = 6,25 sel/ ml = 6,25 x sel/ml

27 Petroff-Hausser Chamber Luas kotak terkecil (L) = 1/400 mm 2 ; Kedalaman (d) = 0,200 mm Volume kotak terkecil (V) = 1/400 x 0,200 mm 3 = 1/400 x 2/10 mm 3 = (1/400 x 2/10) x 1/1.000 cm 3 = (2/4000) x 1/1000 cm 3 = 2/ cm 3 = 1/ ml

28 Haemocytometer Luas kotak terkecil (L) = 0,025 mm 2 ; Kedalaman (d) = 0,1 mm = 1/10 mm = 1/400 mm 2 Volume kotak terkecil (V) = 1/400 x 1/10 mm 3 = 1/4.000 mm 3 = (1/4.000) x 1/1000 mm 3 = 1/ cm 3 = 1/ ml

29 Haemocytometer

30 Bidang pandang

31 Spermatozoa

32 Viable count Metode Pengenceran sample Metode Pengenceran sample Plating pada medium padat dan inkubasikan Plating pada medium padat dan inkubasikan Hitung jumlah koloni Hitung jumlah koloni Kerapatan mikrobia/ml sample dapat dihitung: = jumlah koloni x faktor pengenceran Kerapatan mikrobia/ml sample dapat dihitung: = jumlah koloni x faktor pengenceran Densitas mikrobia dinyatakan dengan CFU (colony Forming unit/ml) Densitas mikrobia dinyatakan dengan CFU (colony Forming unit/ml) e.g. jika sampel yang diencerkan x diinokulasikan sebanyak 0,1 ml ke dalam medium padat. Setelah diinkubasikan ditemukan sejumlah 50 koloni. Berapakah denistas (CFU/gr) mikrobia dalam sampel ? e.g. jika sampel yang diencerkan x diinokulasikan sebanyak 0,1 ml ke dalam medium padat. Setelah diinkubasikan ditemukan sejumlah 50 koloni. Berapakah denistas (CFU/gr) mikrobia dalam sampel ?

33

34

35 Plate Count

36 Plate count

37 HPC: Heterotrophic Plate Count

38 Persayaratan Plate Count 1. Jumlah koloni/petridish 30 – 300, jika tidak ada yang memenuhi, dipilih ang terdekat 2. Koloni spreader tidak dipakai 3. Perbandingan hasil pengenceran yang berurutan: jika  2 : hasilnya direrata jika  2 : hasilnya direrata jika > 2 : dipakai pengenceran yang lebih kecil jika > 2 : dipakai pengenceran yang lebih kecil 4. Jika ada ulangan maka jumlah koloni direrata

39 Perhitungan Pengenceran Jumlah koloni/Petridish Kerapatan sel (cfu/ml) spreader 300 spreader

40 Membran filter Kerapatan sel sangat rendah: Sejumlah volume sampel difilter Filter diletakkan di atas medium Dihitung jumlah koloni yang tumbuh Dihitung kerapatan per volume sampel N.B. Metode ini digunakan jika kerapatan mikrobia dalam sampel sangat rendah !

41 Metode MPN Sampel diencerkan lalu diinokulasikan ke dalam medium cair Diinkubasikan lalu di amati adanya pertumbuhan mikrobia Kerapatan dihitung berdasarkan jumlah sampel yang positif tumbuh Jumlah tabung positif di antara 5 ulangan masing2 pengenceran Jika dipilih ; dengan pengenceran 10 -4, dan maka angka MPN untuk tiap 100 gram atau ml sampel: 280 x /100 ml sampel Angka 280 diperoleh dari Tabel MPN (Hoskins)

42 Metode Berat Kering (Biomasa) Kultur mikrobia disample dengan volume tertentu (ml) Kultur mikrobia disample dengan volume tertentu (ml) Dikeringkan pada 80°C sampai beratnya konstan Dikeringkan pada 80°C sampai beratnya konstan Kerapatan dinyatakan dengan mg- DCW/ml atau g-DCW/ml Kerapatan dinyatakan dengan mg- DCW/ml atau g-DCW/ml

43 Metode Spektrofotometri Kultur cair mikrobia diambil Kultur cair mikrobia diambil Dimasukkan ke dalam kuvet Dimasukkan ke dalam kuvet Dibaca nilai OD pada panjang gelombang tertentu, mis OD-600 nm Dibaca nilai OD pada panjang gelombang tertentu, mis OD-600 nm OD: Optical Density OD: Optical Density

44 Pengukuran pertumbuhan berdasarkan nilai OD 1 Klett unit = OD/0,002 (Madigan et al., 1997) 1 Klett unit = 500 x OD Measuring growth spectrophotometrically (OD) Measuring growth spectrophotometrically (OD) Convert OD to Klett unit by formula above Convert OD to Klett unit by formula above Plot time vs growth (Klett unit) Plot time vs growth (Klett unit) Calculate number of generation (n) by formula: Calculate number of generation (n) by formula: n = (log Nt – log No)/0,301 n = (log Nt – log No)/0,301 Calculate generation time (g): g = t/n Calculate generation time (g): g = t/n Calculate mean growth rate constant (k): k =1/g Calculate mean growth rate constant (k): k =1/g Calculate instantaneous growth rate constant (μ) : μ = 0,693k Calculate instantaneous growth rate constant (μ) : μ = 0,693k


Download ppt "Pertumbuhan Mikrobia 1. Pertumbuhan selular (biosintesis komponen penyusun sel) 2. Pertumbuhan populasi mikrobia 2.1. Batch culture 2.1. Batch culture."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google