PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Pertumbuhan Pertumbuhan pada organisme yang makro merupakan proses bertambahnya ukuran atau subtansi atau massa zat suatu organisme, Misal : bertambah tinggi, bertambah besar Sedangkan pada mikroorganisme atau organisme bersel satu, pertumbuhan adalah : peningkatan unsur sel yang dapat menghasilkan peningkatan pada ukuran sel, jumlah sel atau keduanya. Tetapi karena sulit mengobservasi pertumbuhan satu sel, maka ahli mikrobiologi biasanya mempelajari pertumbuhan populasi mikroba seperti pertumbuhan koloni atau pertambahan jumlah sel mikroba itu sendiri.
Pertumbuhan Populasi Mikroba Image: Pearson Education Inc. (2004) publishing as Benjamin Cummings
Kurva pertumbuhan mikroba
Kurva pertumbuhan mikroba
Kurva pertumbuhan mikroba Fase Lag Pada fase tidak terjadi penambahan jumlah sel, tetapi aktivitas metabolisme sedang berlangsung untuk persiapan pembelahan sel. Disebut juga sebagai fase adaptasi (penyesuaian) terhadap nutrisi.
Kurva pertumbuhan mikroba Fase Log (Eksponensial) Pola pertumbuhan yang seimbang dan cepat. Sel-sel mikroba membelah secara teratur dengan laju yang konstan, tergantung pada komposisi medium kultur dan kondisi inkubasi sampai nutrisi habis. pertumbuhan aktif
Kurva pertumbuhan mikroba Fase stasioner Terjadi penumpukan racun akibat metabolisme sel dan kandungan nutrisi mulai habis, akibatnya terjadi kompetisi nutrisi sehingga beberapa sel mati sedangkan yang lainnya tetap hidup. Pada fase ini mikroba masih melakukan aktivitas memproduksi metabolit sekunder seperti antibiotik. pertumbuhan sama dengan kematian
Kurva pertumbuhan mikroba Pada fase statisioner ini ada dua hal yang penting : 1. Populasi mikroba memasuki fase stasioner untuk beberapa alasan termasuk keterbatasan nutrisi, akumulasi buangan beracun, dan kemungkinan kepadatan sel. 2. Respon kondisi kelaparan merupakan praktek penting untuk mikrobiolgi medik dan industri; respon ini termasuk perubahan morfologi dan perubahan pada ekspresi gen dan fisiologi.
Kurva pertumbuhan mikroba Fase Kematian Grafik menunjukkan penurunan secara tajam karena merupakan akhir dari suatu individu yang kembali ke titik awal. Sel-sel mati dengan kecepatan eksponensial.
Waktu generasi Adalah : Selang waktu yang dibutuhkan sel untuk membelah diri Tiap spesies mikroorganisme memiliki waktu generasi yang berbeda-beda, Contoh: Escherichia coli, bakteri umum yang dijumpai di saluran pencernaan dan di tempat lain, memiliki waktu generasi 15-20 menit.
Waktu generasi pd kondisi yg optimal (37oC) Organisme Waktu Generasi (menit) Contoh Bacillus cereus 28 Escherichia coli 12.5 Staphylococcus aureus (causes many infections: toxic shock syndrome one example) 27-30 Mycobacterium tuberculosis (agent of Tuberculosis) 792 – 932 Treponema pallidum (agent of Syphilis) 1,980
Pembelahan biner sel bakteri
Tabel pembelahan biner bakteri setiap 15 menit 0’ 15’ 30’ 45’ 60’ 75’ 90’ 105’ 120’ 135’ 1 sel 2 sel 4 sel 8 sel 16 sel 32 sel 64 sel 128 sel 256 sel 512 sel 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Hubungan antara pertambahan sel dengan waktu adalah berbentuk geometrik eksponensial dengan rumus 2n
Cara menghitung pertumbuhan mikroba Plate Count/Viable Cell Count Filtrasi (very small numbers) Most Probable Number (MPN) Direct Microscopic Count - Breed Count method : Petroff-Hausser counter Metode secara tidak langsung: - kekeruhan (turbidity) - Aktifitas metabolik - Berat kering
Menghitung sel hidup Menghitung sel hidup meliputi plating sampel dicairkan (menggunakan pour plate atau spread plate) ke dalam media pertumbuhan yang cocok dan melihat formasi koloni; Tipe metode hitung ini hanya untuk sel yang aktif bereproduksi; karena tidak mungkin yakin bahwa setiap koloni tumbuh dari satu sel, hasil biasanya diekspresikan sebagai colony forming units (CFU);
Metode Plate Count/ Viable Cell Count Memerlukan pengenceran(Dilution series) untuk memperoleh koloni. Koloni dihitung setelah mikroba diinkubasi
Digunakan untuk mikroorganisme yang jumlahnya sedikit Metode Filtrasi Digunakan untuk mikroorganisme yang jumlahnya sedikit
Metode Most Probable Number (MPN) Adalah : metode yang digunakan untuk menghitung mikroorganisme yang masih hidup yang hidup di dalam sampel yang diuji. Berdasarkan aplikasi kemungkinan jumlah pertumbuhan mikroorganisme positif terhadap pengenceran berseri (serial dilution) Biasa digunakan untuk sampel heterogen, seperti: 1. tanah, 2. air, 3. produk pertanian, 4. jumlah sel individu mikroorganisme yang pasti tidak mungkin ditentukan
Metode Most Probable Number (MPN)
Metode Most Probable Number (MPN) Multiple tube MPN test Count positive tubes Compare with a statistical table
Menghitung langsung
Mengukur pertumbuhan mikroba secara langsung Direct Microscopic Count
Estimasi jumlah mikroba dengan metode tidak langsung Kekeruhan Aktifitas metabolik Berat kering
Metode kekeruhan Prinsip dasar metode turbidimeter adalah jika cahaya mengenai sel, maka sebagian cahaya diserap dan sebagian cahaya diteruskan. Jumlah cahaya yang diserap propisional (sebanding lurus dengan jumlah sel bakteri). Ataupun jumlah cahaya yang diteruskan berbanding terbalik dengan jumlah sel bakteri. Semakin banyak jumlah sel, semakin sedikit cahaya yang diteruskan. Metode ini memiliki kelemahan tidak dapat membedakan antara sel mati dan sel hidup (Purwoko, 2007).
Metode Aktifitas Metabolik Metode ini di dasarkan pada asumsi bahwa produk metabolit tertentu, misalnya asam atau CO2, menunjukkan jumlah mikroorganisme yang terdapat di dalam media. Misalnya pengukuran produksi asam untuk menentukan jumlah vitamin yang di hasilkan mikroorganisme
Metode berat kering Metode ini relatif mudah dilakukan, yaitu kultur disaring atau disentrifugasi, kemudian bagian yang disaring atau yang mengendap hasil sentrifugasi dikeringkan. Pada metode ini juga tidak dapat membedakan sel yang hidup dan mati. Metode ini umum digunakan untuk mengukur pertumbuhan jamur ber-filamen. Miselium jamur dipisahkan dari media dan dihitung sebagai berat kotor. Miselium selanjutnya dicuci dan dikeringkan dengan alat pengering (desikator) dan ditimbang beberapa kali hingga mencapai berat yang konstan yang dihitung sebagai berat sel kering
Terima Kasih