PERHITUNGAN
BAKTERI
A. Dasar Teori
Koloni bakteri adalah sekumpulan dari bakteri-bakteri
yang sejenis yang mengelompok menjadi satu dan membentuk suatu koloni-kolo-ni.
Untuk mengetahui pertumbuhan suatu bakteri dapat dilakukan deng-an menghitung
jumlah koloni bakteri Perhitungan jumlah suatu bakteridapat melalui berbaga
macam uji seperti uji kualitatif koliform yai-tu secara lengkap terdiri dari
tiga tahap yaitu uji penduga(uji kuantitatif,bisa dengan metode MPN), Uji
penguat dan uji pelengkap. Waktu,mutu sampel,biaya,tujuan analisis merupakan
beberapa faktor penentu dalam uji kualitatif koliform. Bakteri koliform dapat dihitung
dengan menggunakan metode cawan petri(metode perhitungan secara tidaklangsung
yang berdasarkan pada anggapan bahwa setiap sel yang dapathidup akan berkembang
menjadi satu koloni yang merupakan suatu inde-ks bagi jumlah organisame yang
dapat hidup yang terdapat pada sampe-l).seperti yang dilakukan pada percobaan
ini.(Penn.1991)Beratus-ratus spesies dapat menghuni bermacam-macam bagian
tu-buh kita,termasuk mulut,saluran pencernaan dan kulit(Pelczar
&Chan,1986). Koliform merupakan kelompok bakteri yang digunakan sebagai
indikator adanya polusi kotoran dan kondisi sanitasi yang tidak baikterhadap
air,makanan dan produk-produk susu. Bakteri koliform dapatdibedakan atas dua
kelompok yaitu koliform fekal(Escherchia coli) dan koliform non
fekal(Enterobacter aerogenes) (Fardiaz,1996)Ada berbagai macam cara dapat dilakukan untuk
menghitung jumlahmikroorganisme,akan tetapi secara mendasar,ada dua cara yaitu
secaralangsung dan secara tidak langsung. Ada beberapa cara perhitungan secara
langsung,antara lain adalah dengan membuat preparat dari duatubahan((preparat
sederhana diwarnai atau tidak diwarnai) dan penggun-aan ruang hitung counting
chamber. Sedangkan perhitungan secara tid-ak langsung hanyak untuk mengetahui
jumlah mikroorganisme pada suatubahan yang masih hidup saja(viable count).
Dalam pelaksanaannya adabeberapa cara yaitu:perhitungan pada cawan petri(total
plate count)perhitungan memlalui pengenceran,perhitungan jumlah terkecil atau
terdekat dan kalorimeter (cara kekeruhan atau turbidimetri)
(sutedjo,1991)Pengukuran PertumbuhanPertumbuhan pada bakteri didefinisikan
dengan pertambahan beratsel. Karena berat sel relatif sama, maka pertumbuhan
dapat didefin-isikan sebagai pertambahan jumlah sel. Terdapat berbagai metode
da-lam mengukur pertumbuhan sel bakteri. Perhitungan sel bakteri terd-iri atas
2 cara, yaitu perhitungan langsung dan tidak langsung. Pe-rhitungan langsung
meliputi metode viable plate counts,membrane fi-ltration,microscopic
count,menggunakan penghitung elektronik dan dengan metode perhitungan manual.
Perhitungan tidak langsung yaitu aktivitas metabolic, Berat kering,berat
basah,Turbidimetri
B. Metode
Langsung
1. Metode Viable Count
Metode viable count sering disebut dengan metode total plate count.
Kultur diencerkan sampai batas yang diinginkan. Kultur encer
ditumbuhkan kembali pada media, sehingga diharapkan setiap sel tumbuhmenjadi 1
koloni beberapa saat berikutnya biasanya 12-4 jam. Akan tetapi, cara ini
memiliki keterbatasan, yaitu jumlah sel terhitung bi-asanya lebih kecil dari
sebenarnya (kemungkinan besar 1 koloni dapatberasal dari lebih dari 2 sel) dan
tidak dapat diaplikasikan pada b-akteri yang tumbuh lambat.Pada metode ini yang
perlu diperhatikan adalah jumlah sel bak-teri harus mendekati kelipatan 10 pada
setiap pengencerannya. Jika tidak, maka perhitungan dianggap gagal. Misalnya
cawan yang dapat di-hitung jumlah selnya adalah yang mempunyai jumlah sel
sekitar 2-4 u-ntuk sampel pengenceran (10-x), 20-40 untuk sampel pengenceran
(10-(x+1)), dan 200-400 untuk sampel pengenceran (10-(x+2)).
2. Metode
Total Count
Total count memerlukan mikroskop dan wadah
yang diketahui vol-umenya. Jika setetes kultur dimasukkan ke dalam wadah
(misalnya hem-asitometer) yang telah diketahui volumenya, maka jumlah sel dapat
dihitung .Akan tetapi, cara ini memiliki keterbatasan, yaitu tidak dapat
membedakan sel hidup dan mati dan tidak dapat digunakan pada jumlah sel yang
sangat sedikit (kurang dari 106 sel/ml). Metode yang lebih memuaskan dalam mengukur jumlah sel
adalah Elektronic Total Count. Jika medan listrik mengenai sel hidup, maka
timbul kejutan listrik. Akan tetapi, jika medan listrik mengenai selmati, maka
tidak timbul kejutan listrik. Semakin banyak kejutan listrik, semakin banyak
pula jumlah sel yang hidup. Membran penyaring(filtration)
Metode ini digunakan untuk menghitung mendapatkan populasi
de-ngan besar padat jenis yang kecil. Contohnya bakteri didalam danau.Metode
ini untuk sampe yang besar di tuangkan ke atas membran penya-ring dengan
pori-pori kecil yang cukup untuk menangkap sel bakteri.Kemudian dipindah ke
medium padat dan koloni bakteri akan muncul setelah dihitungnya inkubasi. Namun
perhitungan secara langsung dapatmenimbulkan sebuah masalah karena sulitnya
untuk membedakan antarasel mati ma sel hidup dan sulit untuk menghitung
mikroorganisme yangbergerak.
3. Metode
perhitungan elektronik
Coulter counter adalah alat yang langsung menghitung sel deng-an
mengalirkannya melewati tabung sempit yang terletak di depan de-tektor
elektronik. Alat ini untuk menghitung sel jamur yang besar,agar uniseluler dan
protozoa. Dan sedikit berfungsi untuk mengitung bakteri.
Secara rutin jumlah sel bakteri dapat dihitung dengan cara me-ngetahui
kekeruhan (turbiditas) kultur. Semakin keruh suatu kul tur,semakin banyak
jumlah selnya. Prinsip dasar metode turbidimetri ad-alah, jika cahaya mengenai
sel, maka sebagian cahaya diserap dan se-bagian cahaya diteruskan. Jumlah
cahaya yang diserap proposional (berbanding lurus) dengan jumlah sel bakteri.
Atau jumlah cahaya yangditeruskan berbanding terbalik dengan jumlah sel bakteri.
Semakin banyak jumlah sel, semakin sedikit cahaya yang diteruskan.Menurut Hukum
Beer-Lambert bahwa fraksi cahaya yang diteruskan(I/I 0) akan menurun
seiring dengan log-10 densitas sel (x) atau I/I 0=10-xl.
Di mana l adalah lebar wadah atau kuvet. Jika dikali log10 ,maka log I/I 0 = -xl. Karena log I/I 0
= OD = absorbansi cahaya, maka dipe-roleh persamaan
OD=A= xl.Metode ini mempunyai kelemahan, yaitu tidak dapat
membedakanantara sel mati dan sel hidup.
Metode Berat
Kering
Cara yang paling cepat mengukur jumlah sel adalah metode beratkering.
Metode ini relatif mudah dilakukan, yaitu kultur disaringatau disentrifugasi,
kemudian bagian yang tersaring atau yang meng-endap hasil sentrifugasi
dikeringkan. Pada metode ini juga tidak da-pat membedakan sel yang hidup dan
yang mati. Akan tetapi, keterbata-san itu tidak menutup manfaat metode ini
dalam hal mengukur efisien-si fermentasi, karena pertumbuhan diukur dengan
satuan berat, sehin-gga dapat diperhitungkan dengan parameter konsumsi substrat
dan pro-duksi senyawa yang diinginkan.Aktivitas metabolismeKondisi suhu yang
berada di bawah suhu standar membuat kebutu-han nutrisi bagi populasi sel.
Angka pertumbuhan sel dipengaruhi ol-eh kesediaan nutrisi,kesediaan air dan
ph.(Bauman,2007)
Fase Pertumbuhan
Fase dalam pertumbuhan bakteri telah dikenal luas oleh ahli
m-ikrobiologi. Terdapat 4 fase pertumbuhan bakteri ketika ditumbuhkanpada
kultur curah ( batch
culture ), yaitu fase adaptasi ( lag
phase ), fase perbanyakan (exponential phase ) fase statis (stationer phase),dan fase kematian (death phase)
Fase Adaptasi
Ketika sel dalam fase statis dipindahkan ke media baru, sel a-kan
melakukan proses adaptasi. Proses adaptasi tersebut meliputi si-ntesis enzim
baru yang sesuai dengan medianya dan pemulihan terhadap metabolit yang bersifat
toksik (misalnya asam, alkohol, dan basa)pada waktu di media lama. Pada fase
adaptasi tidak dijumpai pertambahan jumlah sel. Akan tetapi, terjadi
pertambahan volume sel, karena pada fase statis biasanya sel melakukan
pengecilan ukuran sel. Akan tetapi, fase adapta-si dapat dihindari (langsung ke
fase perbanyakan), jika sel di medialama dalam kondisi fase perbanyakan dan
dipindah ke media baru yangsama komposisinya dengan media lama.
Fase Perbanyakan
Setelah sel memperoleh kondisi ideal dalam pertumbuhannya, selmelakukan
pembelahan. Karena pembelahan sel merupakan persamaan eks-ponensial, maka fase
tersebut disebut fase eksponensial. Pada fase perbanyakan jumlah sel meningkat
sampai pada batas tertentu (tidak terdapat pertambahan bersih jumlah sel),
sehingga memasuki fase sta-tis.Pada fase perbanyakan sel melakukan konsumsi
nutrien dan proses fisiologis lainnya. Pada fase ini produk senyawa yang
diinginkan oleh manusia terbentuk, karena senyawa tersebut merupakan senyawa
yang disekresi oleh sel bakteri. Beberapa senyawa yang diinginkan pada fase
perbanyakan adalah etanol, asam laktat dan asam organik la-innya, asam amino,
asam lemak, dan lainnya.Fase StatisAlasan bakteri tidak melakukan pembelahan
sel pada fase statis bermacam-macam. Beberapa alasan yang dapat dikemukaan
adalah nutrient habis, akumulasi metabolit toksik (misalnya alkohol, asam, dan
basa), penurunan kadar oksigen, dan penurunan nilai aw (ketersediaan air).
Untuk kasus kedua dijumpai pada fermentasi alkohol dan asam laktat, untuk kasus
ketiga dijumpai pada bakteri aerob, dan untuk kasus keempat dijumpai pada
fungi.Pada fase statis biasanya sel melakukan adaptasi terhadap kon-disi yang
kurang menguntungkan. Adaptasi itu dapat menghasilkan sen-yawa yang diinginkan
manusia misalnya antibiotika dan antioksidan4).
Fase Kematian
Penyebab utama kematian adalah autolisis sel dan penurunan energi
seluler. Beberapa bakteri hanya mampu bertahan beberapa jam se-lama fase statis
dan akhirnya masuk ke fase kematian, sedangkan adabakteri yang mampu bertahan
sampai harian bahkan mingguan pada fasestatis dan akhirnya masuk ke fase
kematian. Beberapa bakteri bahkan mampu bertahan sampai puluhan tahun sebelum
mati dengan mengubah selmenjadi spora.Pertumbuhan diauxic terjadi ketika
bakteri dihadapkan pada duasumber karbon yang berbeda dan mampu menggunakan
kedua sumber karbontersebut. Misalnya
E.coli ditumbuhkan pada media yang mengandung g-lukosa dan
laktosa E.coli memanfaatkan glukosa, kare-na sel telah
memiliki enzim pendegradasi glukosa (enzim struktural).Glukosa sendiri
menghambat sintesis enzim pemecah laktosa. Ketika g-lukosa habis, sel masuk
fase statis dan menyintesis enzim yang mampu menghidrolisis laktosa menjadi
glukosa dan galaktosa. Ketika glukosatersedia di media, sel memasuki fase
perbanyakan kembali. Perhitung-an pada metode ini juga dibantu dengan alat yang
disebut Colony Co-unter
Alat Colony Counter
masih mengharuskan para peneliti pada la-boratorium menghitung jumlah
koloni secara manual. Pada alat Colony Counter ,
penghitungan jumlah koloni bakteri dipermudah dengan adanya
counter electronic .Dengan adanya counter
tersebut peneliti tinggal menandai koloni bakteri yang dihitung dengan
menggunakan pen yangterhubung dengan
counter. Setiap koloni yang ditandai maka counterakan menghitung. Penghitungan suatu koloni dengan metode pour plate walaupun telah dibantu dengan suatu alat yaitu colony
counter masih memungkinkan terjadinya kesalahan dikarenakan factor human error dan hasil perhitungan yang kurang akurat. Dikarenakan
bentuk koloni yang relatif kecil dan banyaknya koloni yang akan dihitung
Pertumbuhan Diauxic
Rhizobium juga menunjukkan pertumbuhan
diauxic ketika pada me-dia diintroduksi 2 sumber karbon, yaitu suksinat dan
glukosa.
Rhizobium memanfaatkan suksinat dulu,
kemudian glukosa. Mengapa Rhizobium lebih
memanfaatkan suksinat bukan glukosa? Hal ini karena Rhizobium
merupakan bakteri simbion. Secara alami bakteri simbion biasa-nya
memerlukan triosa atau tetrosa yang dihasilkan dari siklus asamsitrat (Krebs)
yang dihasilkan oleh inangnya daripada heksosa.Kultur Kontinyu Dengan
mengunakan kultur curah, maka fase perbanyakan sangat terbatas dan dengan
segera beralih ke fase statis. Hal ini tidak menguntungkan bagi ahli
mikrobiologi untuk mempelajari aspek-aspek dalam fisiologi bakteri. Oleh karena
itu para ahli mikrobiologi memper-kenalkan suatu metode kultivasi yang dapat
memperpanjang umur fase perbanyakan bakteri. Metode demikian disebut kultur
kontinyu.Kultur kontinyu dapat dirancang dengan 2 metode yaitu metode kemostat
dan turbidostat. Kedua metode pada dasarnya mengontrol populasi bakteri pada
jumlah tertentu. Pada metode kemostat kontrol pop-ulasi bakteri berdasarkan
pada laju pemasukan media pakan steril. Sedangkan pada
metode turbidostat kontrol populasi berdasarkan sensor foto sel yang dapat mengukur populais bakteri
http://www.scribd.com/doc/82433956/ACARA-VI
Tidak ada komentar:
Posting Komentar