Showing posts with label Biology. Show all posts
Showing posts with label Biology. Show all posts

Cara Mengukur Pertumbuhan Mikrooganisme

Mengukur pertumbuhan mikroorganisme merupakan salah satu tahap dalam identifikasi mikroorganisme. Misalnya pada penelitian saya mengenai identifikasi jenis bakteri udara dalam ruangan, tahap pengukuran pertumbuhan mikroorganisme mengharuskan saya untuk bekerja ekstra hati-hati dan dilakukan pada waktu yang telah ditentukan. Hal ini disebabkan hasil yang diperoleh dari tahap ini sangat mempengaruhi tahap-tahap identifikasi selanjutnya.

Pada dasarnya, pertumbuhan mikroorganisme dapat diukur dengan melihat konsentrasi sel (jumlah sel per satuan isi kultur atau CFU) dan densitas sel (berat kering sel-sel mikroorganisme per satuan isi kultur). Selanjutnya, terdapat 2 macam cara pengukuran jumlah mikroorganisme, yaitu pengukuran secara langsung dan tidak langsung. Pengukuran jumlah mikroorganisme secara langsung adalah menghitung jumlah mikroorganisme secara keseluruhan. Artinya, kita menghitung mikroorganisme yang hidup dan mati. Pengukuran jumlah mikroorganisme secara tidak langsung adalah menghitung jumlah mikroorganisme yang hidup saja.
Koloni bakteri dari udara pada media blood agar

Pengukuran pertumbuhan mikroorganisme secara langsung

1. Pengukuran menggunakan counting chamber

Pada pengukuran ini, untuk bakteri digunakan bilik hitung Petroff-Hausser, sedangkan untuk mikroorganisme eukariot menggunakan hemositometer. Keuntungan menggunakan metode ini adalah mudah, murah, dan cepat, serta bisa memperoleh informasi tentang ukuran dan morfologi mikroorganisme. Namun, pengukuran ini hanya ditujukan untuk mikroorganisme dengan populasi yang banyak (lebih besar dari 106 CFU/mL). Oleh sebab itu, pengukuran dengan volume dan jumlah yang kecil akan menyulitkan kita dalam membedakan antara sel hidup dengan sel yang sudah mati. Kita juga akan sulit menghitung sel mikroorganisme yang aktif bergerak (motil) seperti Pseudomonas.

2. Pengukuran menggunakan electronic counter

Pada pengukuran ini, suspense mikroorganisme dialirkan melalui lubang kecil (orifice) dengan bantuan aliran listrik. Elektroda yang ditempatkan pada kedua sisi orifice mengukur tahanan listrik (ditadai dengan naiknya tekanan) pada saat bakteri melalui orifice. Pada saat inilah sel terhitung. Keuntungan metode ini adalah hasil bisa diperleh dengan lebih cepat dan akurat, serta dapat menghitung sel dengan ukuran besar. Kerugiannya adalah metode ini tidak bisa digunakan untuk menghitung bakteri karena ada gangguan debris, filament, dan sebagainya serta tidak dapat membedakan antara sel hidup dan sel mati.


3. Pengukuran menggunakan colony counter

Pengukuran pertumbuhan mikroorganisme menggunakan colony counter merupakan penghitungan langsung jumlah sel (dalam hal ini koloni) yang tampak (visible cell/colony). Pengukuran menggunakan metode ini didasarkan pada pernyataan setiap sel mikroorganisme yang tumbuh akan membelah yang pada akhirnya akan membentuk sebuah koloni. Oleh sebab itu, satuan perhitungan yang dipakai adalah colony forming unit (CFU). Untuk melakukan perhitungan dengan metode ini, dilakukan seri pengenceran sample pada media padat. Pengukuran dilakukan pada plate dengan jumlah koloni berkisar 25-250 sampai 30-300. 

Keuntungan metode ini adalah sederhana, mudah, dan sensitive karena menggu nakan colony counter sebagai alat hitung dan dapat digunakan untuk menghitung mikroorganisme pada sample makanan,air ataupun tanah.Kerugiannya adalah harus digunakan media yang sesuai dan penghitungannya yang kurang akurat karena satu koloni tidak selalu berasal dari satu individu. Oleh sebab itu, dalam menggunakan metode, sangat penting untuk merekam jejak pertumbuhan mikroorganisme setiap hari atau sesuai dengan waktu partumbuhan mikroorganisme, Hal ini bertujuna untuk menghindari mikroorganisme yang tumbuh berdekatan dan menjadi menyatu menjadi satu koloni pada waktu pertumbuhan statisnya.

4. Pengukuran menggunakan teknik filtrasi membrane (membrane filtration technique)

Pada metode ini sampel dialirkan pada suatu system filter membrane dengan bantuan vacuum. Bakteri yang terperangkap selanjutnya ditumbuhkan pada media yang sesuai dan jumlah koloni dihitung. Keuntungan metode ini adalah dapat menghitung sel hidup dan system penghitungannya langsung. Namun, metode ini membutuhkan biaya yang besar dalam penggunaannya.

Pengukuran pertumbuhan mikroorganisme secara tidak langsung

1. Pengukuran kekeruhan menggunakan spektrofotometer (kekeruhan)

Bakteri yang bermultiplikasi pada media cair akan menyebabkan media tersebut menjadi keruh. Alat yang digunakan untuk pengukuran adalah spektrofotometer atau kolorimeter dengan cara membandingkan densitas optic (optical density atau OD) antara media blank (media control, yang tidak ditumbuhi bakteri) dengan media dengan pertumbuhan bakteri. 

2. Pengukuran aktivitas metabolic

Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa jumlah produk metabolic tertentu seperti asam atau CO2 dapat menggambarkan jumlah mikroorganisme yang terdapat di dalam media. 

3. Pengukuran berat sel kering

Metode ini digunakan untuk mengukur pertumbuhan fungi berfilamen. Miselium fungi dipisahkan dari media dan dihitung sebagai berat kotor. Selanjutnya, miselium tersebut dicuci dan dikeringkan dengan alat pengering (desikator) dan ditimbang beberapa kali hingga mencapai berat konstan. Berat konstan yang diperoleh ini disebut dengan berat sel kering.

Pemilihan metode pengukuran ini dapat dipengaruhi oleh ketersedian alat pada suatu laboratorium dan dan peneliti. Oleh sebab itu, sebagai peneliti, kita jangan terpaku oleh satu metode saja. Kita perlu mempertimbangkan metode-metode lain yang sesuai dengan ketersedian alat dan dana dengan tidak mengesampingkan kualitas dari tujuan akhir penelitian itu sendiri.

Mengenal Morfologi Koloni Bakteri

Pembahasan mengenai morfologi koloni berhubungan dengan pembahasan sebelumnya mengenai teknik isolasi bakteri menggunakan metode streak plate. Identifikasi morfologi koloni bakteri dapat dilakukan setelah proses isolasi. Pengetahuan mengenai morfologi koloni bakteri mutlak diperlukan jika kalian ingin melakukan identifikasi bakteri.
Seperti yang telah kalian ketahui, koloni terbentuk dari pembelahan sel bakteri yang tumbuh terpisah dari proses isolasi sebelumnya. Morfologi koloni yang terbentuk dipengaruhi oleh factor genetic bakteri dan factor lingkungan seperti ketersediaan nutrisi, suhu, dan waktu inkubasi. Morfologi koloni bakteri dapat berupa warna, ukuran, bentuk, dan tekstur dari suatu koloni.

Bentuk Bentuk Morfologi Koloni

Adapun beberapa bentuk morfologi koloni bakteri yang perlu diketahui adalah sebagai berikut
  • Bentuk (shape) koloni, dapat berupa circular (bulat beraturan), irregular (tidak beraturan), dan punctiform (berupa titik)
  • Bentuk margin atau bentuk pinggiran koloni, dapat berupa entire (halus dan beraturan), undulate (bergelombang), lobate, filamentous (berfilamen), dan rhizoid (bercabang seperti akar)
  • Elevasi koloni, dapat dilihat melalui sisi samping cawan Petri, dapat berupa flat (rata), raised, convex, pulvinate (lebih tinggi dari convex), dan umbonate (raised in the center)
  • Tekstur koloni, dapat berupa moist, mucoid, dan dry (kering)
  • Pembentukan pigmen atau warna koloni, berupa warna koloni yang terbentuk, dapat pula digabungkan dengan penampakan warna lainnya seperti opaque (buram), translucent (agak transparan), shiny (mengkilap), dan dull (pucat)
Bentuk-bentuk morfologi koloni bateri
Bentuk-bentuk morfologi koloni bateri (Sumber: Leboffe & Perce, 2012)


Cara Melakukan Identifikasi Koloni Bakteri

Seperti yang telah saya katakan di awal paragraf, identifikasi morfologi koloni bakteri merupakan tahap yang sangat penting dalam proses identifikasi bakteri. Setelah kalian mendapatkan koloni murni dari hasil isolasi, koloni tersebut dapat langsung diidentifikasi morfologi koloninya, atau apabila ingin lebih meyakinkan, kalian bisa menumbuhkan kultur murni tersebut ke media baru. Adapun langkah-langkah melakukan identifikasi morfologi koloni adalah sebagai berikut
  • Ambillah salah satu kultur murni hasil isolasi
  • Perhatikan semua ciri di atas, lalu catat pada log book kalian, untuk melihat elevasi, dapat dilakukan dengan cara melihat dari sisi cawan Petri. Untuk melihat margin, kalian dapat menggunakan kaca pembesar atau colony counter.
  • Ambil foto sebagai bahan dokumentasi
  • Simpan kembali kultur murni ke dalam incubator

Hal yang harus diperhatikan dalam Identifikasi Morfologi Koloni Bakteri

Ada beberapa hal dapat mempengaruhi ciri-ciri morfologi koloni bakteri, diantaranya adalah ketersediaan nutrisi, suhu, dan waktu inkubasi. Agar dapat memperoleh informasi yang valid dan tidak salah tafsir, kalian harus memperlakukan semua kultur murni dengan perlakuan yang sama, seperti menumbuhkan pada media yang sama, menginkubasi pada suhu yang sama, dan mengamati pada waktu yang sama.

Sumber gambar
Leboffe, M.J., dan Pierce, B.E. 2012. Brief Microbiology Laboratory Theory & Application 2nd Edition. Englewood: Morton Publishing. 

Mengenal Metode Streak Plate dalam Isolasi Bakteri

Media kultur adalah media yang sudah ditumbuhi oleh mikroorganisme. Media kultur terbagi menjadi kultur campuran dan kultur murni. Kultur campuran adalah media kultur yang ditumbuhi oleh beberapa jenis mikroorganisme, sedangkan kultur murni adalah media kultur yang ditumbuhi oleh satu jenis mikroorganisme saja. Proses memindahkan suatu kultur campuran untuk menjadi kultur murni merupakan langkah awal dalam tahap identifikasi mikroorganisme. Proses tersebut juga biasa dikenal dengan proses isolasi. Untuk identifikasi bakteri, jenis isolasi yang sering digunakan adalah metode streak plate (cawan gores).
Dalam proses isolasi metode streak plate, sampel bakteri akan dipindahkan ke media pertumbuhan baru dengan cara menggoreskannya di atas media pertumbuhan tersebut. Kalian dapat memindahkannya menggunakan jarum ose steril atau bisa juga menggunakan cotton swab steril. Penggunaan jarum inokulasi tidak dianjurkan dalam proses isolasi streak plate karena memiliki kemungkinan yang sangat besar untuk merusak media. Pada proses penggoresan (streaking), jumlah sel dari koloni yang telah diambil akan semakin menurun yang pada akhirnya akan menyisakan beberapa koloni yang terpisah. Koloni-koloni yang terpisah tersebut selanjutnya dipindahkan ke media pertumbuhan baru. Hasil dari pemindahan inilah yang disebut dengan kultur murni, dimana yang tumbuh pada media pertumbuhan baru tersebut hanya terdiri dari satu jenis bakteri saja.
Ada beberapa cara menggaris di proses isolasi metode streak plate, diantaranya adalah zig-zag streak dan quadrant streak. Pemilihan cara menggaris ini disesuaikan dengan kebutuhan kalian sebagai peneliti. Walaupun demikian, perlu diingat bahwa kedua cara menggaris tersebut memiliki tujuan yang sama yaitu untuk mendapatkan koloni murni.

Jenis-jenis Metode Streak Plate berdasarkan cara inokulasinya

1. Inokulasi pada cawan agar menggunakan Quadrant Streak Method

Apabila jenis bakteri yang hidup pada media pertumbuhan memiliki jumlah yang sangat banyak, maka kalian bisa menggunakan Quadrant Streak Method. Dari namanya saja, kita dapat mengetahui bahwa metode ini terdiri empat tahap (quad) dan empat goresan yang berbentuk persegi (quadrant). Di tarikan, biasanya terdiiri dari tiga sampai garis zig-zag, dan antara tarikan pertama dan tarikan kedua, harus ada bagian tarikan yang kedua mengenai tarikan yang pertama. Begitu selanjutnya sampai tarikan yang keempat.
Contoh Quadrant Streak Method
Contoh Quadrant Streak Method


2. Inokulasi pada cawan agar menggunakan Zig-zag Streak Method

Berbeda dengan Quadrant Streak Method, penggunaan Zig-zag Streak Method dilakukan pada saat isolasi bakteri dari media pertumbuhan dengan jumlah bakteri yang hidup sedikit. Pemilihan ini didasarkan pada dua hal, yang pertama adalah jumlah bakteri yang hidup dan yang kedua adalah kesukaran dalam menggoresnya. Pada beberapa kesempatan, saya sering menggunakan Zig-zag Streak Method untuk peremajaan kultur bakteri. Beberapa orang sering menyamakan antara Zig-zag Streak Method dengan Continuous Streak Method, padahal, jika kita memperhatikan dengan seksama, terdapat perbedaan yang mencolok yaitu sudut tarikannya. Jika Zig-zag Streak Method setiap sudut tarikannya itu runcing, sedangkan Continuous Streak Method lebih beralur dan tidak bersudut.
Contoh Zig-zag Streak Method
Contoh Zig-zag Streak Method

Metode Sterilisasi Kimia dalam Mikrobiologi

Di dalam mikrobiologi, sterilisasi merupakan proses yang sangat penting untuk dipelajari. Pada pembahasan sebelumnya, saya sudah membahas mengenai metode sterilisasi panas dalam mikrobiologi. Pembahasan kali ini merupakan lanjutan dari metode sterilisasi panas tersebut. Metode sterlisasi kimia dilakukan pada alat dan bahan yang sensitif terhadap panas. Biasanya, alat dan bahan tersebut akan rusak jika disterilkan pada suhu tinggi.

Jenis-jenis Agen Antimikroba Kimiawi berdasarkan Keefektifannya

Kemampuan agen antimikroba kimiawi dikelompokkan berdasarkan efisiensinya dalam membunuh suatu mikroorganisme. Misalnya, seluruh agen germisida dikelompokkan dalam kategori tingkat tinggi karena efektif membunuh seluruh bentuk mikroorganisme, termasuk endospora bakteri. Agen kimiawi dengan kategori sedang didefinisikan dengan tuberkuloisidal karena mampu membunuh Mycobacterium tuberculosis dan umumnya efektif terhadap kebanyakan virus yang resisten seperti virus hepatitis dan rhinovirus. Agen kimiawi dengan kagori sedang ini tidak efektif dalam membunuh endospora bakteri. Agen kimiawi dengan kategori rendah tidak bersifat tuberkuloisidal, tidak efektif terhadap endospora bakteri, beberapa jenis spora fungi, serta naked virus (virus yang tidak memiliki amplop).
Metode sterilisasi kimia dapat dilakukan dengan menggunakan gas (fumigasi atau pengasapan) dan radiasi. beberapa bahan kimia yang dapat digunakan untuk sterilisasi gas adalah etilen oksida, gas formaldehid, asam parasetat, dan glutaraldehid alkalin. Sterilisasi kimia dapat juga dilakukan dengan penggunaan cairan desinfektan berupa senyawa aldehid, hipoklorit, fenolik, dan alkohol.

Mengenal Disinfektan Cair

Disinfektan cair memiliki daya antimikroba yang rendah dibandingkan dengan metode sterilisasi yang lain. Bakteri pembentuk spora dan beberapa virus resisten terhadap sterilisasi jenis ini. Beberapa disinfektan akan ternetralisir oleh bahan organik. Stabilitas larutan terbatas dan waktu penggunaan juga terbatas pada jenis disinfektan dan bagaimana cara disinfektan itu digunakan. Penggunaan disinfektan cair sebagai alat sterilisasi harus mempertimbangkan hal tersebut, begitu juga dengan hal keamanan bagi penggunanya. Disinfektan yang telah diencerkan dapat digunakan untuk disinfeksi ruangan dan peralatan. Biasanya, disinfeksi menggunakan cairan akan dilanjutkan dengan metode sterilisasi lainnya. Disinfeksi menggunakan cairan juga biasa dilakukan pada media yang sudah dipakai, lalu merebus media tersebut sampai mendidih, barulah media itu boleh dibuang ke lingkungan. Hal ini dilakukan agar tidak terjadi pencemaran lingkungan yang mungkin bisa disebabkan oleh mikroorganisme pada media pertumbuhan mikroorganisme hasil penelitian kita.
Penggunaan disinfektan cair pada sterilisasi cawan Petri
Penggunaan disinfektan cair pada sterilisasi cawan Petri

Metode Sterilisasi Menggunakan Filterisasi dan Radiasi

Pada pembahasasan sebelumnya, saya sudah membahas mengenai metode sterilisasi panas. Pada pembahasan kali ini, saya akan membahas metode sterilisasi menggunakan filterisasi (penyaringan) dan radiasi. Salah satu contoh penggunaan metode sterilisasi  menggunakan filter dapat kalian lihat di LAF (Laminar Air Flow). Selanjutnya, contoh penggunaan metode sterilisasi menggunakan radiasi adalah penggunaan sinar UV di tempat pengisian air ulang. Jika kalian sering melihat ada lampu warna ungu di alat penyulingan air isi ulang, kemungkinan lampu tersebut adalah lampu UV yang berfungsi untuk membunuh mikroorganisme yang ada di dalam air. Tapi penting untuk kalian ketahui, tidak semua lampu ungu itu lampu UV yang mampu membunuh mikroorganisme.

Sterilisasi Menggunakan Filter

Seperti yang sudah saya kemukakan sebelumnya, salah satu contoh penggunaan metode sterilisasi menggunakan filter terdapat pada alat Laminar Air Flow. Metode sterilisasi menggunakan filter digunakan untuk mensterilkan bahan yang sensitif dengan panas, misalnya enzim. Membran filter yang digunakan untuk mensterilkan enzim biasanya terbuat selulosa asetat.  Prinsip kerja metode sterilisasi menggunakan membran selulosa asetat adalah memisahkan mikroorganisme dengan bahan yang bahan yang kita perlukan. Ada beberapa hal yang harus kalian ketahui mengenai penggunaan metode sterilisasi menggunakan membran selulosa asetat, seperti biayanya yang mahal, membrannya mudah tersumbat, dan kemungkinan lolosnya virus dari membran tersebut.
Selanjutnya, filter yang digunakan pada Laminar Air Flow adalah filter HEPA (high efficiency particulate air). Filter ini berguna untuk menyaring udara di area kerja mikrobiologis kalian dengan cara menyaring udara sehingga bebas debu dan mikroorganisme. Filter ini juga terdiri dari lipatan-lipatan selulosa asetat.
Penuangan media pertumbuhan bakteri menggunakan Laminar Air Flow
Penuangan media pertumbuhan bakteri menggunakan Laminar Air Flow untuk mencegah terjadinya kontaminasi

Sterilisasi Menggunakan Radiasi

Metode sterilisasi menggunakan radiasi dilakukan dengan menggunakan cahaya UV ataupun dengan menggunakan metode ionisasi (sinar gamma). Sinar UV dengan panjang gelombang 260 nm mampu berekasi dengan asam nukleat mikroorganisme. Sinar UV dapat menyebabkan terganggunya ikatan antara molekul-molekul timin yang bersebelahan dan menyebabkan terbentuknya dimer timin. Pada akhirnya, pembentukan dimer timin akan akan menghalangi replikasi DNA normal dengan menutup jalannya proses replikasi enzim. Dengan kata lain, sinar UV dapat merusak proses perkembangbiakan mikroorganisme, namun tidak berpengaruh pada endospora bakteri. Metode sterilisasi menggunakan radiasi biasa digunakan untuk mensterilkan ruangan.
Metode sterilisasi menggunakan ion (ionisasi) dapat mempenetrasi (menembus) jauh ke dalam suatu objek. Metode ionisasi yang sering digunakan adalah radiasi sinar gamma dari kobalt-60. Metode ini tidak dapat dilakukan di laboratorium biasa karena sifat dari sinar gamma sangat berbahaya bagi tubuh manusia. Sinar gamma lebih kuat daya tembusnya dibandingkan dengan sinar UV, sehingga cocok digunakan untuk mensterilkan bahan plastik sekali pakai, antibiotik, hormon, dan jarum suntik. Metode ionisasi ditujukan untuk merusak asam nukleat mikroorganisme.

Metode Sterilisasi Panas dalam Mikrobiologi

Pada artikel sebelumnya, saya sudah membahas mengenai Sterilisasi dalam mikrobiologi. Dari artikel tersebut, saya sudah menyinggung mengenai artikel kali ini mengenai metode sterilisasi panas dalam mikrobiologi. Metode sterilisasi panas merupakan metode yang termasuk ke dalam metode sterilisasi fisik dan paling banyak digunakan. Metode sterilisasi panas khusus digunakan untuk mensterilkan alat dan bahan yang tahan panas, misalnya bahan yang terbuat dari kaca dan aquadest. Metode sterilisasi panas dibagi menjadi dua, yaitu metode sterilisasi panas basah atau lembap dan metode sterilisasi panas kering. Metode sterilisasi panas kering.
Penggolongan sterilisasi panas dan kering ini didasarkan pada sensitifitas benda yang akan disterilkan. Jadi, jika suatu benda sensitif terhadap kelembapan, maka digunakan sterilisasi panas kering, begitu juga dengan jika suatu benda tahan terhadap kelembapan, maka digunakan sterilisasi panas basah.Kedua metode ini meiliki kesamaan, yaitu sama-sama menggunakan panas sebagai cara untuk mensterilkan. Yang berbeda adalah panas kering tidak menggunakan air, sedangkan panas basah menggunakan air dalam proses sterilisasinya.
Proses sterilisasi panas terdiri dari tiga tahap.

  • Tahap pemanasan (heating stage): peningkatan temperatur pada alat dan bahan yang akan disterilkan
  • Tahap sterilisasi (holding stage): tahap pendiaman. Artinya, tahap ini sudah mencapai temperatur yang diinginkan, selanjutnya adalah mendiamkan alat dan bahan tersebut berada pada temperatur tersebut pada waktu tertentu
  • Tahap pendinginan (cooling stage): penurunan suhu setelah alat dan bahan tersebut berapa pada temperatur dan suhu tertentu.

Sterilisasi Panas Kering dan Panas Basah

Sterilisasi panas kering berfungsi untuk meniadakan atau mematikan segala jenis mikroorganisme yang berada pada alat yang akan digunakan pada kegiatan mikrobiologi. Cara kerjanya adalah dengan mengoksidasi komponen sel atau mendenaturasi enzim. Metode ini tidak dapat digunakan untuk bahan yang terbuat dari karet, plastik, dan kaca yang tidak tahan panas. Waktu yang dibutuhkan sterilisasi ini sekitar 2 sampai 3 jam. Pada beberapa buku, metode ini dianggap memiliki penetrasi lemah. Hal tersebut dikarenakan oleh faktor yang digunakan untuk sterilisasi hanya panas saja. Seperti yang telah kalian ketahui, ada beberapa mikroorganisme yang mampu bertahan pada panas bukan? Selanjutnya, ada dua metode sterilisasi panas kering, yaitu insinerasi (inceniration), yaitu pembakaran langsung dengan menggunakan nyala api Bunsen (suhunya sekitar 350 derajat Celcius) dan dengan udara panas oven dengan temperatur yang berbeda-beda sesuai dengan merk dan tipe oven.
Sterilisasi panas basah memiliki faktor tambahan dalam hal sterilisasi, yaitu penggunaan uap air. Salah satu prakteknya adalah kalian merebus alat dan bahan yang telah dipakai pada kegiatan mikrobiologi, dengan tujuan membunuh semua mikroorganisme yang ada pada alat dan bahan tersebut agar tidak mengontaminasi lingkungan sekitar. Perebusan dapat dilakukan menggunakan air mendidih dengan suhu 100 derajat Celcius selama 10 menit. Hal tersebut cukup efektif untuk membunuh sel-sel vegetatif dan spora eukariot, namun tidak efektif untuk endospora bakteri. Sterilisasi panas basah digunakan untuk alat dan bahan yang sensitif panas.
Sterilisasi panas basah menggunakan autoklaf
Sterilisasi panas basah menggunakan autoklaf
Sterilisasi panas basah menggunakan temperatur di atas 100 derajat celcius dilakukan dengan menggunakan uap dengan bantuan autoklaf (gambar di atas). Prinsip kerja sterilisasi dari autoklaf adalah mempercepat proses koagulasi. Proses sterilisasi menggunakan autoklaf dapat membunuh mikroorganisme dengan cara mendenaturasi atau mengkoagulasi protein pada enzim dan membran sel mikroorganisme. Proses sterilisasi menggunakan autoklaf dapat membunuh endospora bakteri. Tipe-tipe autoklaf adalah portable bench top, gravity displacement, dan multicycle porous-load.


Faktor yang Mempengaruhi Resistensi Mikroorganisme terhadap Panas

Resistensi mikroorganisme terhadap panas bervariasi tergantung dari spesiesnya. Perbedaan ini dikenal dengan konsep thermal dead point (TDP), yaitu temperatur terendah dimana seluruh mikroorganisme pada suspensi cair akan mati dalam jangka waktu 10 menit.
Faktor lain yang perlu diperhatikan juga pada sterilisasi panas adalah thermal dead time (TDT), yaitu waktu minimal yang diperlukan oleh seluruh bakteri pada kultur cair untuk mati pada temperatur tertentu. Jadi, TDP dan TDT dapat dijadikan petunjuk yang sangat berguna untuk indikasi kekuatan perlakuan panas yang diperlukan untuk membunuh populasi mikroorganisme.
Konsep lain yang berhubungan dengan resistensi bakteri terhadap panas adalah decimal reduction time (DRT) atau nilai D (D value), yaitu waktu (menit) dimana 90% populasi mikroorganisme pada temperatur tertentu yang dicobakan akan terbunuh. DRT berguna pada industri pengalengan makanan. Nilai Z (Z value) adalah peningkatan temperatur yang diperlukan untuk menurunkan nilai D suatu organisme sebesar 90% (1 log cycle reduction).

Bagaimana pengaruh waktu, temperatur, dan tekanan pada penggunaan autoklaf? Silahkan perhatikan tabel berikut.

Siklus standar autoklaf

Temperatur ('C) Waktu (menit) Tekanan (bar) Kesintasan Waktu Ekuivalen
115 30 0,7 1 dalam 10^4 60
121 15 1.0 1 dalam 10^8 15
126 10 1,4 1 dalam 10^16 4,7
134 3 2,0 1 dalam 10^32 0,8

Berasarkan tabel di atas, kalian dapat melihat bahwa temperatur, waktu, dan tekanan saling berpengaruh antara satu dengan yang lainnya.

Pengertian Sterilisasi dalam Mikrobiologi

Sterilisasi adalah proses yang sangat penting dalam dunia mikrobiologi. Sterilisasi adalah proses menghilangkan segala jenis organisme hidup, dalam hal ini adalah segala jenis mikroorganisme baik itu protozoa, fungi, bakteri, mycoplasma, dan virus yang terdapat pada suatu benda. Proses sterilisasi membutuhkan biocidal agent ataupun proses fisik untuk membunuh atau menghilangkan mikroorganisme tersebut.

Sterilisasi harus diatur sedemikian rupa dan tepat untuk membunuh atau menghilangkan mikroorganisme. Metode sterilisasi harus disesuaikan dengan target yang akan disterilisasi dan tipe mikroorganismenya. Zat kimia untuk sterilisasi disebut dengan sterilant.

Adapun istilah lainnya untuk sterilisasi adalah disinfeksi, yang artinya adalah proses pembunuhan atau penghilangan mikroorganisme yang dapat menyebabkan penyakit. Zat disinfeksi disebut dengan disinfektan, yang biasanya terdiri dari zat kimiawi dan digunakan pada objek tak hidup. Salah satu contoh dari zat disifenktan adalah alkohol 70%.

Hal lainnya yang berhubungan dengan sterilisasi adalah sanitasi. Proses sanitasi adalah proses pengurangan atau reduksi populasi mikroorganisme sampai mencapai tingkatan yang dianggap aman oleh standar kesehatan masyarakat. Zat sanitasi disebut dengan sanitizer. Contoh sanitizer adalah zat yang digunakan untuk membersihkan tangan sebelum kalian makan.

Selanjutnya, proses yang masih berhubungan dengan sterilisasi adalah antisepsis. Antisepsis adalah proses pencegahan infeksi atau mematikan mikroorganisme dengan cara kimia. Zat antisepsis disebut dengan antiseptik. Proses ini tidak merusak jaringan inang dan tidak lebih toksik dari disinfektan. Antiseptik yang bersifat membunuh mikroorganisme umumnya memiliki nama akhiran -sida (cide). Contohnya adalah  germisida (germicide) yang dapat membunuh banyak patogen tetapi tidak berefek pada endospora bakteri, bakterisida, fungisida, algisida, dan virusida. Sedangkan antiseptik yang tidak bersifat membunuh mikroorganisme maka zat tersebut hanya berfungsi untuk menghambat pertumbuhan mikroorganismenya saja, umumnya memiliki nama akhiran -statik (static). Contohnya dalah fungistatik dan bakteriostatik.

Seperti yang telah dijelaskan di atas, setiap mikroorganisme memiliki sensivitas yang berbeda-beda terhadap metode sterilisasi. Misalnya endospora bakteri resisten (tahan) terhadap panas, iradiasi, dan detergen; virus tanpa envelope resisten terhadap pelarut organik dan detergen; mycoplasma dan virus tidak dapat dihilangkan dengan filter steril yang memiliki ukuran pori 0.2 um.

Hal-hal yang mempengaruhi efisiensi metode sterilisasi dan efektivitas agen mikroba adalah sebagai berikut 
  • Ukuran populasi mikroorganisme
  • Komposisi populasi mikroorganisme
  • Konsentrasi atau intensitas agen antimikroba
  • Lama paparan
  • Temperatur
  • Lingkungan sekitar

Metode sterilisasi dapat dibagi menjadi dua, yaitu metode sterilisasi fisik dan metode sterilisasi kimia. Metode sterilisasi fisik dilakukan dengan menggunakan panas (baik panas kering dan panas basah), radiasi dan filtrasi. Metode sterilisasi kimia dilakukan dengan menggunakan zat-zat kimia.
Sterilisasi fisik panas kering menggunakan Bunsen
Sterilisasi fisik panas kering menggunakan Bunsen

Cara Mendapatkan Kultur Murni melalui Proses Pemindahan Mikroorganisme Secara Aseptik

Media yang mengandung mikroorganisme disebut dengan kultur. Jika kultur tersebut hanya terdiri dari satu jenis mikroorganisme maka disebut dengan kultur murni. Proses pemindahan mikroorganisme merupakan tahap yang sangat penting dalam proses identifikasi. Pemindahan mikroorganisme dari lingkungan awal ke lingkungan yang kita inginkan harus dilakukan secara aseptik, tanpa terkontaminasi, baik oleh perbuatan kalian sendiri, orang lain, lingkungan, sumber inokulasi, ataupun media tujuan inokulasi. Untuk melakukan proses identifikasi, kalian pasti menginginkan media kultur yang murni, bukan? Nah, untuk mendapatkan kultur murni tersebut, silahkan perhatikan beberapa point berikut.

Persiapan Proses Pemindahan Mikroorganisme Secara Aseptik

  • Sterilisasi alat-alat yang digunakan. Sebelum menggunakan alat-alat yang akan digunakan pada proses pemindahan mikroorganisme, kalian harus melakukakan mensterilkan alat-alat tersebut. Metode sterilisasi yang kalian gunakan harus sesuai dengan dengan alat yang kalian gunakan, misalnya, untuk sterilisasi alat yang terbuat dari kaca seperti tabung reaksi, kalian bisa menggunakan oven (sterilisasi kering). Begitu juga dengan alat-alat lainya
Persiapan Sterilisasi Cawan Petri
  • Sterilisasi Ruangan Laboratorium. Sterilisasi ruangan laboratorium sangat penting. Salah satu persyaratan ruangan laboratorium mikrobiologi yang baik adalah memiliki aliran udara satu arah (one way), yaitu udara hanya mengalir ke luar ruangan saja. Proses ini dapat dibantu dengan menggunakan system AC Central. Penggunaan AC Split tidak direkomendasikan pada ruangan laboratorium mikrobiologi karena dapat menjadi sumber kontaminan. Selanjutnya, ruangan dapat disinari dengan menggunakan sinar UV selama 15 menit. Setelah itu ruangan tersebut dapat digunakan untuk kegiatan penelitian mikrobiologi
  • Kurangi Potensi Terjadinya Kontaminasi. Lakukan proses pemindahan mikroorganisme menggunakan ruangan khusus dan menggunakan bantuan Laminar air Flow. Jangan pernah melakukan pemindahan mikroorganisme di ruangan terbuka dan terdapat aliran udara, kecuali aliran udara laminar air flow. Sebelum melakukan pemindahan mikroorganisme, pastikan ruangan sudah disterilkan menggunakan UV. Begitu juga dengan laminar air flow. Pastikan laminar air flow yang akan kalian gunakan sudah benar-benar bersih dan steril. Kalian bisa menyemprot beberapa bagian dalam laminar air flow menggunakan alcohol sebelum menyalakan laminar air flow
  • Tertib. Sebelum melakukan proses pemindahan, kalian harus membuat tata laksana proses pemindahan tersebut, atau paling tidak, kalian sudah memikirkan tahap-tahap yang akan kalian lakukan. Hal ini sangat penting karena dapat meningkatkan keefektifan waktu dan tenaga yang kalian butuhkan
Setelah point-point di atas sudah kalian penuhi, maka kemungkinan keberhasilan untuk mendapatkan kultur murni akan semakin besar. Seperti yang sudah saya jelaskan sebelumnya, kultur murni hanya terdiri dari satu jenis mikroorganisme saja. Jika hasil pemindahan mikrooganisme kalian menghasilkan beberapa jenis mikroorganisme, maka proses pemindahan kalian dapat dikatakan tidak berhasil. Untuk itu, dalam melakukan proses pemindahan ini, jangan membuat satu cawan Petri saja untuk satu jenis mikroorganisme. Biasanya, saya menggunakan tiga cawan Petri untuk satu jenis mikroorganisme pada proses pemindahan bakteri. Ada juga yang menganjurkan mengggunakan 5 cawan Petri. Pemilihan penggunaan jumlah cawan Petri ini harus kalian sesuaikan dengan ketersedian jumlah cawan petri di laboratorium kalian masing-masing.

Demikianlah pembahasan saya mengenai cara mendapatkan kultur murni melalui Proses Pemindahan Mikroorganisme. Jika ada bagian yang masih belum jelas, silahkan bertanya pada kolom komentar yang tersedia di bawah ini.

Macam-Macam Mutasi pada Makhluk Hidup

Pada artikel sebelumnya, saya sudah membahas penyebab terjadinya mutasi. Pada artikel kali ini, saya akan membahas mengenai macam-macam mutasi yang dapat terjadi pada makhluk hidup, baik hewan ataupun tumbuhan. 
Pada dasarnya, mutasi dapat dikelompokkan menjadi empat, yaitu berdasarkan cara terjadinya mutasi, berdasarkan sel tempat terjadinya mutasi, berdasarkan gen, dan kromosom yang mengalami mutasi.

1. Mutasi Alami dan Mutasi Buatan

Berdasarkan cara terjadinya, mutasi dibedakan menjadi dua, yaitu mutasi alami dan mutasi buatan. Mutasi alami adalah mutasi yang terjadi dengan sendirinya tanpa diketahui penyebabnya. Seperti yang telah kalian ketahui, banyak sekali faktor yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi di alam ini sehingga kesalahan saat berlangsungnya replikasi DNA sangat mungkin terjadi dengan sendirinya.
Mutasi buatan adalah mutasi yang terjadi secara di sengaja dengan cara menginduksi sel dari suatu organisme dengan suatu mutagen, misalnya radiasi atau bahan kimia tertentu. Seperti yang telah saya bahas sebelumnya, mutasi buatan banyak digunakan dalam bidang pertanian dan peternakan. Contoh hasil mutasi buatan di bidang pertanian adalah buah-buahan tanpa biji seperti semangka, jeruk, dan anggur tanpa biji serta buah-buahan berukuran jumbo.
Barbara McClinctock adalah sarjana genetika tumbuhan terkenal yang pertama kali berhasil melakukan mutasi induksi atau mutasi buatan pada tumbuhan dengan menggunakan kolkisin pada tahun 1930. Dia menyampaikan gagasan yang kemudian diakui kebenarannya bahwa ada bahan genetika yang dapat berpindah dari satu kromosom ke kromosom yang lain. Bagian yang dapat berpindah tersebut pada tahun 1984 disebut sebagai Transponson atau Jumping gene

2. Mutasi Somatik dan Mutasi Germinal

Berdasarkan tempat terjadinya, mutasi dibedakan menjadi dua yaitu mutasi somatik dan mutasi germinal. Mutasi yang terjadi pada sel-sel tubuh atau sel somatik maka disebut sebagai mutasi somatik. Jika mutasi terjadi pada sel-sel kelamin atau sel gamet maka disebut  dengan mutasi germinal.
Apabila mutasi terjadi pada sel somatik maka mutasi tersebut tidak akan diwariskan kepada keturunannya. Mutasi somatik ini dapat bersifat menguntungkan atau merugikan. Contoh mutasi somatik yang menguntungkan adalah mutasi buatan pada buah-buahan super jumbo, sedangkan contoh mutasi somatik yang merugikan adalah kanker kulit.
Apabila mutasi terjadi pada sel-sel gamet maka mutasi tersebut dapat diwariskan kepada keturunannya. Jika mutasi pada sel gamet menghasilkan sifat dominan maka sifat yang mengalami mutasi tersebut akan langsung terekspresikan (tampak atau terlihat) pada keturunannya. Jika mutasi pada sel gamet menghasilkan sifat resesif maka ekspresinya akan tersembunyi pada individu.

3. Mutasi gen

Mutasi yang terjadi pada tingkat gen atau pada tingkat DNA disebut dengan mutasi gen atau mutasi titik. Mutasi gen dapat dibedakan menjadi 3, yaitu mutasi karena adanya perubahan letak nukleotida atau basa nitrogen, penggantian pasangan nukleotida, dan penambahan atau pengurangan nukleotida.

1. Perubahan Letak Nukleotida 

Mutasi ini diakibatkan oleh nukleotida-nukleotida pada untai DNA mengalami pertukaran tempat yang menyebabkan perubahan urutan nukleotida di dalam DNA. Misalnya, urutan nukleotida pada suatu untai DNA adalah AUG AAG UUU GGC GCA UUG UAA, pada urutan nukleotida tersebut ada nukleotida yang mengalami pertukaran tempat yaitu C bertukar tempat dengan G sehingga urutan nukleotida pada daerah tersebut menjadi AUG AAG UUU GCG GCA UUG UAA. Hal tersebut dapat berpengaruh terhadap urutan urutan asam amino pada polipeptida yang akan terbentuk nantinya.

2. Penggantian Pasangan Nukleotida

Pada mutasi ini terjadi penggantian satu nukleotida dan pasangannya oleh nukleotida yang lain. Mutasi ini terdiri dari dua macam yaitu transisi dan transversi. Transisi merupakan penggantian satu nukleotida dalam untai DNA dengan nukleotida lain yang sejenis dan terjadi secara reversibel, Misalnya purin digantikan purin (adenin digantikan guanin) atau sebaliknya dan pirimidin digantikan pirimidin (timin digantikan sitosin) atau sebaliknya. Transversi merupakan penggantian satu nukleotida dengan nukleotida lain yang tidak sejenis, yaitu purin diganti dengan pirimidin atau sebaliknya pirimidin diganti purin dan adenin atau guanin digantikan timin atau sitosin dan sebaliknya.

3. Penambahan atau Pengurangan Nukleotida

Penambahan atau pengurangan satu nukleotida pada suatu gen dapat menimbulkan dampak yang besar pada protein yang dihasilkan. Hal ini karena penambahan atau pengurangan satu nukleotida akan menyebabkan adanya perubahan urutan suatu kodon pada RNA-d sehingga asam amino yang terbentuk menjadi berubah. Mutasi ini disebut juga frameshift mutation.
Apabila mutasi gen terjadi pada intergenic region atau intron maka mutasi tersebut tidak akan menghasilkan fenotip mutan. Lain halnya jika mutasi gen tersebut terjadi pada wilayah coding region atau urutan DNA yang akan diterjemahkan menjadi protein di dalam sel maka akan muncul fenotip mutan. Contoh mutasi gen dapat dilihat pada penderita hemofilia dan sicklemia. Pada penderita sicklemia terjadi perubahan asam amino ke-6 penyusun hemoglobin sel darah merah. Pada hemoglobin sel darah merah normal asam amino ke-6 adalah glutamat sedangkan pada penderita sicklemia adalah valin. Hal tersebut dapat mempengaruhi kemampuan sel darah merah dalam mengikat oksigen.

4. Mutasi Kromosom

Mutasi kromosom disebut juga aberasi kromosom. Mutasi kromosom meliputi perubahan pada jumlah, ukuran, dan organisasi kromosom. Mutasi kromosom tersebut dapat berlangsung dalam berbagai cara. Misalnya, bagian dari kromosom dapat patah dan hilang pada saat mitosis atau meiosis. Kadang-kadang bagian kromosom yang patah atau hilang tersebut bergabung kembali dengan kromosom tetapi dengan cara yang salah atau bagian yang patah tersebut bergabung dengan kromosom yang bukan homolognya. Hal tersebut tentu saja dapat menimbulkan perubahan kode genetik pada gen-gen dalam kromosom.
Mutasi kromosom memiliki pengaruh lebih besar dibanding dengan mutasi gen. Mutasi kromosom mempengaruhi seluruh kromosom sedangkan mutasi gen hanya mempengaruhi gen-gen secara individu yanf terdapat di dalam kromosom. Mutasi kromosom dapat berupa perubahan struktur kromosom dan perubahan jumlah kromosom.

A. Perubahan Struktur Kromosom

Perubahan struktur kromosom dapat terjadi karena perubahan jumlah gen dalam pemotongan atau perubahan letak gen dalam kromosom. Perubahan jumlah gen dalam kromosom meliputi delesi dan duplikasi sedangkan perubahan letak gen dalam kromosom meliputi inversi dan translokasi.


1. Delesi

Delesi terjadi jika kromosom kehilangan sebagian segmennya. Hal ini terjadi karena bagian kromosom yang patah menghilang atau menempel pada kromosom lain. Contoh delesi adalah penyakit Cri Du Chat (tangisan kucing)  yang disebabkan oleh adanya delesi pada kromosom tubuh nomor 5. Penderita Cri Du Chat biasanya tidak berumur panjang. Penderita Cri Du Chat memiliki suara tangisan seperti suara kucing dan mengalami keterbelakangan mental. Selain itu, delesi juga dapat menyebabkan penyakit defisiensi enzim glukosa 6 fosfat dehidrogenase yang banyak ditemukan di Indonesia.

2. Duplikasi

Duplikasi terjadi ketika ada pengulangan sebagian segmen kromosom sehingga suatu segmen kromosom bisa berada lebih dari satu kali dalam satu perangkat koromosom. Hal ini terjadi jika patahan suatu kromosom menempel pada kromosom lain. Contoh peristiwa duplikasi adalah gen molat dehidrogenase atau MDH mempunyai ukuran dan struktur molekul yang mirip dengan laktat dehidrogenase atau LDH. Para pakar menduga bahwa gen MDH merupakan hasil mutasi dari gen LDH setelah mengalami duplikasi. 

3. Inversi

Inversi terjadi ketika ada pemutarbalikan segmen kromosom. Inversi terjadi jika kromosom patah dan segmen yang patah bergabung kembali dalam keadaan terbalik. Jika segmen yang terbalik mencakup sentromer maka disebut dengan inversi perisentrik. Jika segmen yang terbalik tidak mencakup sentromer maka disebut dengan inversi parasentrik.

4. Translokasi 

Translokasi terjadi ketika ada perpindahan segmen kromosom dari satu kromosom sel kromosom yang lain. Jika pertukaran segmen terjadi antara dua kromosom nonhomolog maka disebut dengan translokasi resiprokal. Translokasi resiprokal ini merupakan bentuk yang paling umum. Segmen kromosom juga dapat berpindah ke lokasi baru dalam kromosom yang sama atau kelompok lain tanpa diikuti oleh perpindahan segmen dari kromosom yang lain. Perpindahan kromosom yang demikian itu dinamakan transposisi.

B. Perubahan Jumlah Kromosom

Jumlah kromosom pada sel makhluk hidup umumnya selalu tetap. Akan tetapi ada beberapa peristiwa yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan jumlah kromosom dalam sel makhluk hidup. Misalnya, proses pemisahan kromosom selama pembelahan sel terganggu sehingga kromosom mengalami gagal berpisah. Akibat dari peristiwa gagal berpisah tersebut adalah sel-sel yang dihasilkan ada yang kelebihan kromosom dan ada yang kekurangan kromosom bahkan ada juga sel anak yang tidak mendapatkan kromosom. Selain itu perubahan jumlah kromosom juga dapat disebabkan oleh adanya peristiwa pindah silang atau perubahan kombinasi kromosom.
Perubahan jumlah kromosom dapat berupa euploidi dan aneuploidi. Euploidi adalah perubahan seluruh set kromosom sedangkan aneuplodi adalah perubahan satu atau beberapa kromosom dalam satu set kromosom.

1. Euploidi

Euploidi meliputi monoploidi, triploidi tetraploidi dan poliploidi. Organisme monoploidi (n) adalah organisme yang hanya memiliki satu perangkat kromosom di dalam sel-sel nya. Contoh organisme monoploidi adalah lebah madu jantan karena lebah madu jantan tumbuh dari sel telur yang tidak dibuahi.
Organisme triploidi (3n) adalah organisme yang memiliki tiga perangkat kromosom di dalam sel somatiknya. Umumnya individu triploidi merupakan individu yang steril seperti semangka dan jeruk tanpa biji
Organisme tetraploidi (4n) merupakan organisme yang memiliki 4 perangkat kromosom di dalam sel somatiknya. Organisme tetraploidi biasanya bersifat fertil.
Organisme poliploidi biasanya memiliki lebih dari dua perangkat kromosom (2n). Misalnya triploidi (3n), tetraploidi (4n), heksaploidi (6n) dan oktaploidi (8n). Poliploidi umumnya terjadi pada tumbuhan dan jarang sekali terjadi pada hewan. Tumbuhan poliploid dapat dilihat pada tumbuhan budidaya jagung, kentang, gandum dan sebagainya

2.Aneuploidi

Aneuploidi meliputi nulisomik, monosomik, trisomik, dan tetrasomik. Organisme nulisomik (2n-2) adalah organisme yang di dalam sel-sel nya kehilangan 2 kromosom yang sejenis atau homolog. Organisme nulisomik memiliki peluang hidup yang sangat kecil.
Organisme monosomik (2n-1) adalah organisme yang kehilangan satu kromosom dalam perangkatnya. Misalnya hilang satu kromosom X pada manusia menyebabkan terjadinya sindrom Turner
Organisme trisomi (2n+1) adalah organisme yang memiliki kelebihan satu kromosom dalam sel-selnya. Misalnya, kelebihan kromosom X pada laki-laki akan menyebabkan terjadinya sindrom klinefelter. Komposisi kromosom pada penderita sindrom klinefelter tersebut adalah 44A + XXY. Selain itu kelebihan kromosom nomor 21 pada manusia menyebabkan Sindrom Down.
Organisme tetrasomik (2n+2) adalah organisme yang kelebihan dua kromosom sejenis.

Demikianlah yang dapat saya bahas. Terima kasih sudah membaca, semoga bermanfaat.

Cara Membuat Media Nutrient Agar dan Nutrient Broth

Kegiatan menimbang media mikrobiologi
Kegiatan menimbang media mikrobiologi

Saat masuk praktikum mikrobiologi, media apakah yang pertama kali diajarkan untuk kalian buat? Saya yakin sebagian besar dari kalian akan menjawab media Nutrient Agar ataupun Nutrient Broth. Pada dasarnya, media ini cukup mudah untuk dibuat. Namun, jika kalian tidak teliti, maka media yang kalian buat bisa gagal. Nah, bagaimana sih yang dikatakan media gagal itu? Silahkan baca sampai habis ya.
Nutrient agar dan Nutrient broth adalah media yang paling banyak digunakan untuk menumbuhkan bakteri. Media ini dapat digunakan pada sebagian besar jenis bakteri dan sering kali dipakai sebagai media penyimpanan universal. Oleh karena itu, kandungan dari media ini harus memenuhi kebutuhan nutrisi bakteri yang sering ditumbuhkan.  Media nutrient agar dan nutrient broth terbuat dari bahan yang berasal dari tumbuhan (phyton) atau berasal dari hewan (peptone, extrak daging, dll). Karena komposisi karbon dan nitrogen dari bahan tersebut tidak diketahui, maka media ini digolongkan ke dalam kelompok undefined media. Selain itu, media nutrient agar dan nutrient broth juga dikelompokkan ke dalam media kompleks (complex media). Perbedaan nutrient agar dengan nutrient broth terletak pada ada tidaknya kandungan agar pada media tersebut. Nutrient agar mengandung bahan agar sehingga media ini berbentuk padat, sedangkan media nutrient broth tidak mengandung agar sehingga media ini berbentuk cari. Untuk kandungan bahan lainnya, kedua media ini relatif sama.
Seperti yang telah saya sampaikan sebelumnya, membuat media nutrient agar dan nutrient broth relatif mudah. Kalian hanya memerlukan beberapa prediksi dan ketelitian saja. Agar bisa membuat media nutrient agar dan nutrient secara efektif, ikuti langkah-langkah berikut.


1.    Hitung berapa banyak media yang kalian butuhkan.

Melakukan penelitian mikrobiologi itu tidak sulit jika kalian sudah membuat timeline kegiatannya. Pada tahap ini, kalian harus memperkirakan berapa cawan petri atau tabung media yang kalian butuhkan, berapa hari yang diperlukan untuk membuat media tersebut, darimana kalian bisa mendapatkan media tersebut, dll. Ingat, mempersiapkan sedikit lebih banyak itu lebih baik daripada kurang. Karena, jika persiapan alat atau bahan kalian kurang, maka kalian harus mengulangi lagi kegiatan itu dari awal dan dapat mengganggu timeline kegiatan penelitian kalian.
Contoh timeline kegiatan penelitian mikrobiologi
Contoh timeline kegiatan penelitian


2.    Persiapkan Bahan dengan jumlah yang tepat

Berdasarkan komposisi atau susunannya, media dapat dibagi ke dalam tiga kelompok yaitu media alami, media semi sintesis, dan media sintesis. Media nutrient agar dan media nutrient broth ini termasuk ke dalam kelompok media semi sintesis dan sintesis. Itulah sebabnya, terdapat dua cara untuk membuat media ini. Berikut ini akan saya jelaskan bahan-bahan yang dibutuhkan untuk membuat media nutrient agar dan nutrient broth secara semi sintesis dan sintesis.

Komposisi bahan untuk membuat Nutrient Agar dan Nutrient Broth secara Semi Sintesis

Komposisi bahan nutrient agar semi sintesis
  • Ekstrak daging = 3 gram
  • Peptone = 5 gram
  • Agar = 15 gram
  • Akuades = 1000 mL
Komposisi bahan nutrient broth semi sintesis
  • Ekstrak daging = 3 gram 
  • Peptone = 5 gram 
  • Agar = 15 gram 
  • Akuades = 1000 mL
(Sumber: Leboffe & Pierce, 2012)

Komposisi bahan untuk membuat Nutrient Agar dan Nutrient Broth secara Sintesis

Membuat media sintesis jauh lebih mudah daripada membuat media semi sintesis, karena komposisi media jenis ini sudah di atur sedemikian rupa oleh pabrik, sehingga kita hanya perlu membaca petunjuk penggunaannya saja. Pada pembahasan kali ini, saya akan menunjukkan komposisi bahan nutrient agar yang digunakan laboratorium Prodi Pendidikan Biologi FKIP Unsyiah.
Komposisi bahan nutrient agar sintesis
  • Nutrient agar = 39 gram 
  • Akuades = 1000 mL

Komposisi bahan nutrient broth sintesis
  • Nutrient broth = 13 gram 
  • Akuades = 1000 mL
Berdasarkan komposisi bahan di atas, kalian bisa melihat akuades yang digunakan adalah 1000 mL, dengan kata lain komposisi tersebut digunakan untuk membuat 1000 ml media. Nah, bagaimana jika kalian hanya perlu 300 mL media saja? Atau hanya perlu media untuk beberapa cawan petri saja? Perhatikan pembahasan berikut.
Rumus mengihtung media mikrobiologi
Rumus mengihtung media mikrobiologi
Misalnya kalian membutuhkan 30 cawan petri, selanjutnya kalian harus hitung berapa milliliter media yang kalian butuhkan. Umumnya, satu cawan petri dapat disii 20 sampai 25 milliliter media. Biasanya, saya menggunakan 20 mL. Angka ini saya pilih untuk memudahkan penghitungan dan sudah sesuai dengan ukuran cawan petri yang saya gunakan. Selanjutnya, kalian tinggal mengalikan saja; 30x20= 600 mL media. Untuk nutrient agar sintesis, biasanya dalam 1 liter membutuhkan 28 gram. Lalu, berapa gram media yang digunakan untuk membuat 600 mL media? Perhatikan perhitungan berikut.
Jadi, 30 cawan petri media nutrient agar membutuhkan 16.8 gram serbuk nutrient agar.

3. Sterilisasi lalu Inkubasi

Kegiatan ini terdiri dari tiga tahap. Pertama, racik. Setelah menimbang media, campurlah media tersebut dengan akuades. Jangan lupa untuk menambahkan zat anti jamur agar media terhindar dari kontaminasi jamur. Selanjutnya, media dihomogenkan menggunakan hot plate stirrer. Kedua, sterilisasi. Setelah media homogen, sterilkan media beserta alat-alat yang diperlukan menggunakan autoclave dengan suhu 121ยบC dan tekanan 1 atm selama 15 menit. Ketiga, inkubasi. Setelah proses sterilisasi selesai, maka dilanjutkan dengan proses penuangan media ke dalam cawan petri. Kegiatan ini harus dilakukan di dalam laminar air flow. Setelah proses penuangan, pengeringan, dan sealing media selesai dilakukan, masukkan media tersebut ke dalam inkubator selama 1x24 jam. Hal ini bertujuan untuk melihat ada tidaknya media yang terkontaminasi. Media yang terkontaminasi dapat ditandai dengan tumbuhnya mikroorganisme yang tidak diinginkan.

Demikianlah 3 langkah efektif dalam membuat media nutrient agar dan nutrient broth. Keberhasilan membuat media ini sangat ditentukan oleh ketelitian dan kebersihan kalian. Jika tidak, media yang kalian buat bisa gagal. Media bisa gagal jika media tersebut encer atau terlalu keras (karena salah takaran), terkontaminasi mikroorganisme (karena tidak steril pada proses sterilisasi dan penuangan), dll. Jadi, telitilah dalam membuatnya ya…

Sumber bacaan

Leboffe, M.J., dan Pierce, B.E. 2012. Brief Microbiology Laboratory Theory & Application 2nd Edition. Englewood: Morton Publishing.

6 Penyebab Mutasi Sel yang Harus Kamu Ketahui

6 Penyebab Mutasi Sel

Pada dasarnya, proses replikasi DNA pada tahap pembelahan sel selalu berlangsung tanpa kesalahan. Ketepatan dan kebenaran dalam mengopi materi genetik tersebut sangat penting untuk memastikan kelangsungan genetik pada sel baru yang terbentuk maupun keturunannya. Namun pada kenyataaannya, banyak sekali kemungkinan-kemungkinan di alam ini yang dapat menyebabkan terjadinya kesalahan atau perubahan dalam materi genetik (mutasi). Adapun beberapa hal penyebab mutasi sel tersebut adalah sebagai berikut.

1.    Tautomer

Tautomer adalah stereoisomer asam nukleat. Stereoisomer menyebabkan adanya pasangan basa nukleotida berbeda dari pasangan seharusnya. Pada keadaan normal, pasangan guanin (G) adalah sitosin/ cytosine (C), sedangkan pasangan adenin (A) adalah timin (T). Akan tetapi, karena adanya stereoisomer, pasangan-pasangan basa nukleotida tersebut menjadi berbeda, seperti A berpasangan dengan C, sedangkan G berpasangan dengan T. Begitu pula sebaliknya, C berpasangan dengan A dan T berpasangan dengan G. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya mutase sel.

2.    Struktur analog

Di dalam tubuh organisme terdapat beberapa molekul yang memiliki struktur yang sama dengan asam nukleat. Pada keadaan tertentu, molekul-molekul tersebut dapat menempati salah satu tempat asam nukleat tertentu. Beberapa molekul yang memiliki struktur sama dengan asam nukleat adalah inosin, hipoxantin, bromourasil, bromodioksi, uridin, 2-aminopurin. Molekul-molekul tersebut bukan merupakan molekul asing sehingga sel tidak melakukan denaturasi. Akan tetapi, molekul-molekul tersebut tidak dapat berfungsi sebagai asam nukleat sehingga dapat menimbulkan kesalahan dalam proses selanjutnya.

3.    Inhibor (penghambat)

Inhibor adalah zat penghambat. Ada beberapa molekul tertentu yang menempati ruang DNA yang seharusnya diisi asam nukleat namun bersifat menghambat. Misalnya akridin, pseudouridin, metil inosin, ribo timin, metil guanosin, dan dihidroksi uridin. Jika molekul-molekul tersebut menempati posisi asam nukleat  maka akan terjadi mutasi.

4.    Zat mutagenik (zat kimia yang dapat menyebabkan mutasi)

Sejumlah zat seperti asam sitrat, nitrogen mustard, dan peroksida dapat bereaksi dengan asam nukleat tertentu sehingga asam nukleat tersebut akan mengalami perubahan. Perubahan ini dapat menimbulkan kesalahan informasi

5.    Radiasi

Radiasi dapat berupa radiasi sinar radioaktif maupun radiasi sinar ultraviolet. Sinar radioaktif memiliki energi yang sangat tinggi sehingga terdapat beberapa kemungkinan yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Radiasi sinar radioaktif dapat menyebabkan terbentuknya peroksida dari molekul air. Peroksida yang terbentuk dapat melakukan oksidasi sehingga bersifat mutagenik. Radiasi juga dapat menyebabkan dimerisasi timin. Akibatnya, timin tidak dapat berfungsi dalam memberikan informasi genetic. Selain itu, radiasi sinar radioaktif juga dapat menyebabkan putusnya rantai DNA. Itulah sebabnya, radiasi dapat dijadikan sebagai salah satu metode sterilisasi.
Radiasi sinar ultraviolet memiliki daya tembus hanya beberapa millimeter saja. Akan tetapi, sinar ultraviolet tersebut sudah dapat menembus sel dan memutuskan DNA, bahkan sudah dapat merusak asam nukleat. Contoh mutase akibat radiasi sinar ultraviolet adalah kanker kulit.

6.    Mutagen biologis

Beberapa jenis virus dapat menyebabkan mutasi. Selain itu, mutasi kromosom (aberasi) sering terjadi pada manusia lanjut usia. Hal ini disebabkan oleh menurunnya kadar dan fungsi hormon.

Demikianlah 6 penyebab mutase sel. Silahkan klik pada link berikut untuk membaca Beberapa kemungkinan akibat mutase sel pada halaman 

Cara Membuat Slide Culture

Slide Culture (Kultur Slide) merupakan teknik yang sangat penting dalam identifikasi fungi. Slide culture adalah teknik menumbuhkan fungi pada slide dengan perlakuan tertentu. Perlakuan yang dimaksud diantaranya adalah fungi ditumbuhkan pada sepotong agar dan di letakkan di atas kaca benda, peletakan tusuk gigi atau batang U (U-shaped glass rod) agar kaca benda tidak bersentuhan langsung dengan kertas tisu, dan pemberian aquades pada kertas tisu untuk menjaga kelembapan udara di dalam cawan Petri slide culture. Tujuan slide culture adalah melihat morfologi mikroskopis fungi, yang terdiri dari bentuk hifa, sporangium, konidia, dll.

Alat dan Bahan

Kultur

  • Koloni uji yang berumur 7-10 hari


Media Agar

  • Potato Dextrose Agar atau Saboraud Dextrose Agar


Alat

  • Cawan Petri steril
  • Kertas tisu steril
  • Tusuk gigi steril
  • Kaca benda dan kaca penutup steril
  • Scapel
  • Ose (inoculating loop)
  • Pinset
  • Bunsen
  • Mikropipet


Bahan

  • Pewarna Lactophenol cotton blue
  • Aquades steril
  • Alkohol 70% atau etanol 95%

Cara Kerja

Persiapan Sterilisasi Cawan Petri dan Media Agar

  1. Bersihkan cawan Petri
  2. Atur tisu sesuai dengan bentuk cawan Petri, lalu letakkan di dalam cawan Petri
  3. Bersihkan tusuk gigi, kaca benda, dan kaca penutup, lalu letakkan di dalam cawan Petri
  4. Bungkus cawan Petri tersebut lalu bungkus dengan kertas buram
  5. Untuk memudahkan, masukkan cawan Petri ke dalam kertas plastik yang telah dilubangi
  6. Masukkan ke dalam autoclave beserta media agar dan aquades
  7. Sterilisasi

Persiapan Cawan Petri untuk Slide Culture

  1. Potong media agar dengan ukuran 1x1 cm, atau sesuai dengan ukuran kaca benda. Disarankan untuk memotong agar dengan ukuran yang lebih kecil dari ukuran kaca benda
  2. Susun alat-alat di dalam cawan Petri dengan urutan sebagai berikut (dari yang paling bawah):
  3. Kertas tisu --> Tusuk gigi (disusun sejajar dengan jarak lebih kurang 1.5 cm --> Kaca benda (diletakkan bersilangan dengan tusuk gigi).

Pemindahan Isolat ke Cawan Petri

  1. Sterilkan scapel menggunakan bunsen, lalu ambil satu potong media agar
  2. Letakkan potongan tersebut di atas kaca benda
  3. Sterilkan ose menggunakan bunsen, lalu ambil isolat koloni uji
  4. Goreskan pada salah satu sisi potongan agar
  5. Lakukan hal yang sama pada ketiga sisi agar lainnya.
  6. Sterilkan pinset dengan menggunakan bunsen, ambil kaca penutup, lalu letakkan di atas potong agar
  7. Dengan menggunakan mikropipet, berikan beberapa tetes aquadest steril pada kertas tisu
  8. Tutup cawan Petri, lalu seal (bungkus sisi cawan Petri menggunakan plastic wrap)
  9. Simpan pada suhu ruang
  10. Diamati setiap 1x24 jam
Gambar Jamur Pada Slide Culture
Hasil slide culture


Pengamatan Hasil Slide Culture

  1. Bersihkan kaca benda dengan menggunakan alkohol
  2. Teteskan 2-3 tetes larutan lactophennol cotton blue
  3. Selanjutnya, teteskan 1-2 tetes alkohol
  4. Dengan menggunakan pinset, ambil kaca penutup pada cawan Petri slide culture
  5. Letakkan pada kaca benda yang telah ditetesi lactophennol cotton blue dan alkohol
  6. Amati menggunakan mikroskop

Gambar Jamur Hasil Pengamatan Menggunakan Mikroskop Pada Slide Culture
Hasil pengamatan menggunakan mikroskop
Terima kasih, selamat mencoba.

Perbedaan Media Selektif dengan Media Diferensial

Di dalam dunia mikrobiologi, media pertumbuhan bakteri merupakan hal yang sangat penting untuk dikenali oleh seorang peneliti maupun praktisi. Media pertumbuhan bakteri dapat dikelompokkan berdasarkan bentuk dan fungsinya. Berdasarkan fungsinya, media dapat dibagi menjadi media basal (media dasar), media selektif, media diferensial, media diperkaya (enrichment), dan media uji. Pada kesempatan kali ini, saya hanya membahas perbedaan media selektif dan media diferensial saja, karena kedua media ini yang selalu membuat bingung pada waktu ujian. Kedua media ini sangat penting dalam proses identifikasi bakteri.

1.    Media Selektif (Selective Media)

Media selektif adalah media yang mampu menumbuhkan bakteri tertentu (bakteri target atau bakteri yang kita inginkan) dan menghambat pertumbuhan bakteri lain (bakteri non target). Kata kunci disini adalah “selektif”, yang artinya memilih. Salah satu contoh media selektif adalah Phenylethyl Alkohol Agar (PEA). PEA berfungi untuk menumbuhkan bakteri Gram positif. PEA mengandung alcohol, sehingga mampu menghambat pertumbuhan bakteri Gram negative.

2.    Media Diferensial (Differential Media)

Media diferensial berfungsi untuk membedakan karakter tertentu dari bakteri yang dekat kekerabatannya. Karakter tersebut dapat berupa warna dan bentuk dari koloni. Perbedaan karakter yang terbentuk tersebut menjadi tahap yang sangat penting dalam proses diferensiasi dan dasar untuk proses identifikasi selanjutnya.  Kata kunci disini adalah “differentiate”, yang artinya membedakan. Salah satu contoh media diferensial adalah Eosin Methylene Blue Agar (EMBA). EMB Agar berfungsi untuk membedakan bakteri yang mampu memfermetasikan dengan bakteri yang tidak mampu memfermentasikan laktosa. Jika ada jenis bakteri yang mampu memfermentasikan laktosa, maka bakteri tersebut akan membentuk warna, sedangkan jenis bakteri yang tidak mampu memfermentasikan laktosa, biasanya tidak ada warna yang terbentuk dari koloni bakteri tersebut. Contoh yang paling banyak ditemui adalah terbentuknya warna hijau metalik dari koloni E. coli.

Bentuk dan warna koloni E.coli pada media EMBA
Gambar 1. Bentuk dan warna koloni E.coli pada media EMBA (Sumber: http://www.microbelibrary.org/component/resource/laboratory-test/2869-eosin-methylene-blue-agar-plates-protocol).


Beberapa contoh media selektif dan fungsinya.

1.    Phenylethyl Alcohol Agar (PEA), berfungsi untuk menumbuhkan bakteri Gram positif dan menghambat bakteri Gram negative.
2.    Columba CNA with 5% Sheep Blood Agar, dapat juga berfungsi sebagai media diferensial, namun media ini mampu menghambat sebagian besar bakteri Gram negative.
3.    Mannitol Salt Agar (MSA), merupakan media selektif untuk menumbuhkan bakteri jenis staphylococcus.  Media MSA juga dapat berfungsi sebagai media diferensial, dimana hanya bakteri jenis S. aureus yang mampu menghasilkan warna koloni berwarna kuning dan disekitar koloni.
Contoh warna koloni bakteri yang tumbuh pada media MSA
Gambar 2. Contoh warna koloni bakteri yang tumbuh pada media MSA (Sumber: Leboffe & Pierce, 2012).
4.    MacCongkey Agar (MCA), berfungsi sebagai media diferensiasi dari golongan bakteri Enterobacteriaceae berdasarkan kemampuannya dalam memfermentasikan laktosa.
5.    Eosin Methylene Blue Agar (EMBA), berfungsi sebagai media selektif, dengan menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif. Media ini juga dapat berfungsi sebagai media diferensiasi antara E.coli dengan Enterobacter ataupun Klebsiella.

Sumber:
Leboffe, M.J., dan Pierce, B.E. 2012. Brief Microbiology Laboratory Theory & Application 2nd Edition. Englewood: Morton Publishing.
http://fire.biol.wwu.edu/brodham/biol346_S07/labman_week6.pdf.
http://www.microbelibrary.org/component/resource/laboratory-test/2869-eosin-methylene-blue-agar-plates-protocol.

Apakah Mikroba ada di Udara?

Ketika bakteri hidup di udaraMikroba dapat hidup dimana-mana, di tanah, di air, bahkan di lingkungan ekstrim sekalipun, misalnya lingkungan bersuhu tinggi dan berkadar garam tinggi. Nah, yang menjadi judul postingan saya kali ini adalah apakah mikroba bisa hidup di udara… (??)
Yang Bertanya : Memangnya bisa??I don't know smile
Saya jawab : Baca dulu, nanti akan tahu sendiri jawabannyaSarcastic smile
Sebenarnya, udara bukanlah tempat hidup bagi mikroba. Namun, ada ditemukan flora mikroba yang ada di udara, dan itu bersifat sementara. Udara sendiri bukanlah medium untuk pertumbuhan mikroba. Namun, udara mengandung bahan partikulat, debu, dan tetesan air. Semua partikel yang dikandung oleh udara ini sangat memungkinkan untuk dijadikan “rumah sementara” oleh mikroba. Kandungan mikroba itu sendiri dapat berasal dari saluran pernafasan manusia (yang keluar ketika kamu batuk dan bersin), Air Conditioner yang jarang dibersihkan, dan lain-lain.
Untuk itulah sebabnya, ketika kamu flu, batuk-batuk, akan lebih bijak kalau kamu membawa sapu tangan, agar orang lain tidak tertular ketika kamu batuk ataupun bersin.
Oya, jangan remehkan mikroba yang ada di udara ya, yah walaupun mereka itu hanya satu koloni saja, ketika mereka mendapatkan tempat hidup yang bagus (dalam tubuh kita), maka kita akan “sakit”. Dalam kasus ini, “sakit” berarti sedang aktifnya pertahanan tubuh untuk melawan si mikroba ini..Iya kalau kita sehat, gizi kita bagus..mungkin “sakit” yang kita derita cuma sebentar, tapi kalau makanannya cuma mie Instan selalu…kan lain ceritanya…
Untuk sekedar informasi, ada beberapa mikroba, termasuk virus, yang dapat menyebar melalui udara:
  • Streptococcus pyogenes : penyebab penyakit faringitis, radang tenggorokan tanpa dahak, demam rematik, dan glomerulonefritis. Kuman ini dapat disebarkan melalui bersin.
  • Corynebacterium diptheriae : menyebabkan penyakit difteri, yaitu penyakit saluran pernafasan bagian atas.
  • Mycobacterium tubercolusis : menyebabkan penyakit tubercolusis (TBC). Dapat tersebar melalui udara, terutama terdapat dalam dahak.
  • Streptococcus pneumoniae : kuman ini dulunya bernama Diplococcus pneumoniae. Kuman ini menyebabkan penyakit pneumonia. 95% penderita pneumonia disebabkan oleh kuman ini. 5% penderita pneumonia yang lain disebabkan oleh Haemophilus influenza.
  • Neisseria meningitidis : menyebabkan penyakit meningitis (radang selaput otak dan sumsum tulang belakang).
  • Bordetella pertussis : menyebabkan penyakit pertusis atau batuk rejan.
  • Rhinovirus : menyebabkan penyakit sindroma (serangkaian gejala yang mencirikan suatu penyakit) selesma.
  • Influenza : menyebabkan penyakit influenza.
Nah bagaimana? Banyak juga bakteri udara ya?? tapi ingat, mereka tidak hidup di udara secara permanen, udara merupakan medium sementara mereka, kalau mereka “jatuh” di tempat yang cocok, mereka akan berkembang biak. Kalau tidak jatuh, ya mereka akan mati. (Kata Gus Dur, gitu aja kok repotNyah-Nyah). Satu lagi, kalau ingin mengetahui lebih jelas tentang deskripsi penyakit di atas, silahkan tanya mas gugel, saya belum sempat tanyaAngel.