MAKALAH MIKROBIOLOGI KULTIVASI, REPODUKSI DAN PERUBAHAN BAKTERI

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil. Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energy dan bereproduksi dengan sendirinya.

Mikroorganisme jenis bakteri adalah kelompok mikroorganisme yang paling penting dan beraneka ragam, bakteri merupakan salah satu mikroba yang mempengaruhi kehidupan manusia. (Dzen, 2003).

Bakteri merupakan makhluk hidup yang dapat berkembang biak dengan mudah. Hal ini dapat tercermin dari keberadaannya di semua lingkungan dalam jumlah yang sangat banyak. Bakteri dapat berkembang biak dengan cara membelah diri. Proses pembelahan diri pada bakteri terjadi secara biner melintang. Pembelahan biner melintang adalah pembelahan yang diawali dengan terbentuknya dinding melintang yang memisahkan satu sel bakteri menjadi dua sel anak. Dua sel bakteri ini mempunyai bentuk dan ukuran sama (identik).

B. Rumusan Masalah

            1. Apa yang dimaksud dengan kultivasi bakteri?

            2. Bagaimana reproduksi pada bakteri?

            3. Bagaimana pertumbuhan pada bakteri?

C. Manfaat

            1. Dapat mengetahui tentang kultivasi bakteri

            2. Dapat mengetahui tentang reproduksi pada bakteri

            3. Dapat mengetahui tentang pertumbuhan pada bakteri

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Kultivasi Bakteri

1. Pengertian dan Fungsi Media Kultivasi

Kultivasi bakteri merupakan metode untuk melipatgandakan jumlah mikroba dengan membiarkan mereka berkembang biak dalam media biakan yang telah disiaapkan di bawah kondisi laboratorium terkendali. Kultur mikroba digunakan untuk menentukan jenis organisme dengan kelimpahan dalam sampel yang di uji, atau keduanya. Ini adalah salah satu metode mikrobiologi yang digunakan sebagai metode diagnosis untuk menentukan penyebab penyakit infeksi dengan membiarkan agen infeksi berkembang biak dalam media yang telah disiapkan.

Media kultivasi mikroorganisme adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran zat-zat makanan (nutrisi) yang diperlukan mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Mikroorganisme memanfaatkan nutrisi media berupa molekul-molekul kecil yang dirakit untuk menyusun komponen sel. Dengan media pertumbuhan maka dapat dilakukan isolat mikroorganisme menjadi kultur murni dan juga memanipulasi komposisi media pertumbuhannya (Hidayat dkk: 2006).

Menurut Unus Surawiria (1986) media adalah susunan bahan baik bahn alami (seperti tauge, kentang, daging, telur, wortel dan sebagainya) ataupun bahan buatan (berbentuk senyawa kimia, organik ataupun anorganik) yang dipergunakan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba. Medium penumbuhan merupakan substrat yang kaya akan nutrien yang selanjutnya digunakan untuk membiakkan mikrobia. Nutrient dapat diartikan sebagai bahan-bahan organik dan atau bahan anorganik yang berfungsi sebagai sumber energi atau penerima elektron bagi organisme (Suriawiria: 1986)

Agar mikroba dapat tumbuh dan berkembang dengan baik di dalam media diperlukan persyaratan tertentu yakni bahwa: a. Di dalam media harus terkandung semua unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba b. Media harus memiliki tekanan osmosis, tegangan permukaan, dan pH yang sesuai dengan kebutuhan mikroba c. Media harus dalam keadaan steril.

Fungsi-fungsi medium adalah sebagai berikut :

1. Media basal dapat mendukung pertumbuhan berbagai jenis spesies tanpa syarat nutrisi

2. Media penghambat merupakan medium yang memuat unsur pokok tertentu yang menghambat pertumbuhan dari jenis mikroorganisme tertentu.

3. Medium pemeliharaan digunakan untuk pertumbuhan awal dan penyimpanan selanjutnya, mempersiapkan kultur organisme yang disimpan baik pada suhu ruang atau suhu dingin (Singleton, dkk, 2001).

2. Macam-Macam Media Kultivasi

Menurut Jawet dkk (1996) media kultivasi mikrobia meliputi:

A. Medium berdasarkan sifat fisiknya

Medium berdasarkan sifat fisiknya dibagi menjadi :

1.      Medium padat yaitu media yang mengandung agar 15% sehingga setelah dingin media   menjadi padat.

2.      Medium setengah padat yaitu media yang mengandung agar 0,3-0,4% sehingga menjadi sedikit kenyal, tidak padat, tidak begitu cair. Media semisolid dibuat dengan tujuan supaya pertumbuhan mikroba dapat menyebar ke seluruh media, tetapi tidak mengalami percampuran sempurna jika tergoyang. Misalnya bakteri yang tumbuh pada media NfB (Nitrogen free Bromthymol Blue) semisolid akan membentuk cincin hijau kebiruan di bawah permukaan media, jika media ini cair maka cincin ini dapat dengan mudah hancur. Semisolid juga bertujuan untuk mencegah/menekan difusi oksigen, misalnya pada media Nitrate Broth, kondisi anaerob atau sedikit oksigen meningkatkan metabolisme nitrat, tetapi bakteri ini juga diharuskan tumbuh merata di seluruh media.

3.   Medium cair yaitu media yang tidak mengandung agar, contohnya adalah NB (Nutrient Broth), dan LB (Lactose Broth)

B. Medium berdasarkan komposisi

1.      Medium sintesis yaitu media yang komposisi zat kimianya diketahui jenis dan takarannya secara pasti, misalnya Glucose Agar, Mac Conkey Agar.

2.      Medium semisintesis yaitu media yang sebagian komposisinya diketahui secara pasti, misanya PDA (Potato Dextrose Agar) yang mengandung agar, dekstrosa dan ekstrak kentang. Untuk bahan ekstrak kentang, secara detail tidak dapat mengetahui tentang komposisi senyawa penyusunnya.

3.      Medium non sintesis yaitu media yang dibuat dengan komposisi yang tidak dapat diketahui secara pasti dan biasanya langsung diekstrak dari bahan dasarnya, misalnya Tomato Juice Agar, Brain Heart Infusion Agar, Pancreatic Extract.

C. Medium berdasarkan tujuan

1.      Media untuk isolasi Media ini mengandung semua senyawa esensial untuk pertumbuhan mikroba, misalnya Nutrient Broth, Blood Agar.

2.      Media selektif/penghambat Media yang selain mengandung nutrisi juga ditambah suatu zat tertentu sehingga media tersebut dapat menekan pertumbuhan mikroba lain dan merangsang pertumbuhan mikroba yang diinginkan. Contohnya adalah Luria Bertani medium yang ditambah Amphisilin untuk merangsang E.coli resisten antibotik dan menghambat kontaminan yang peka, Ampiciline. Salt broth yang ditambah NaCl 4% untuk membunuh Streptococcus agalactiae yang toleran terhadap garam.

3.      Media diperkaya (enrichment) Media diperkaya adalah media yang mengandung komponen dasar untuk pertumbuhan mikroba dan ditambah komponen kompleks seperti darah, serum, dan kuning telur. Media diperkaya juga bersifat selektif untuk mikroba tertentu. Bakteri yang ditumbuhkan dalam media ini tidak hanya membutuhkan nutrisi sederhana untuk berkembang biak, tetapi membutuhkan komponen kompleks, misalnya Blood Tellurite Agar, Bile Agar, Serum Agar, dan lain-lain.

4.      Media untuk peremajaan kultur. Media umum atau spesifik yang digunakan untuk peremajaan kultur.

5.      Media untuk menentukan kebutuhan nutrisi spesifik Media ini digunakan untuk mendiagnosis atau menganalisis metabolisme suatu mikroba. Contohnya adalah Koser’s Citrate medium, yang digunakan untuk menguji kemampuan menggunakan asam sitrat sebagai sumber karbon.

6.      Media untuk karakterisasi bakteri Media yang digunakan untuk mengetahui kemempuan spesifik suatu mikroba. Kadang-kadang indikator ditambahkan untuk menunjukkan adanya perubahan kimia. Contohnya adalah Nitrate Broth, Lactose Broth, Arginine Agar.

7.      Media diferensial. Media ini bertujuan untuk mengidentifikasi mikroba dari campurannya berdasar karakter spesifik yang ditunjukkan pada media diferensial, misalnya TSIA (Triple Sugar Iron Agar) yang mampu memilih Enterobacteria berdasarkan bentuk, warna, ukuran koloni dan perubahan warna media di sekeliling koloni.

D. Medium TA dan TC

            Medium (Taoge Agar) berdasarkan susunannya merupakan medium organik semi alamiah atau semi sintetis sebab terdiri dari bahan alamiah yang ditambah dengan senyawa kimia; berdasarkan konsistensinya merupakan medium padat karena mengandung agar yang memadatkan medium; berdasarkan kegunaannya merupakan medium umum yang dapat ditumbuhi oleh mikroorganisme secara umum yang berfungsi untuk pertumbuhan bakteri dan jamur serta memiliki warna cream.

Medium TA terdiri dari tauge yang berfungsi sebagai sumber energi, nitrogen organik, karbon dan vitamin, sukrosa sebagai sumber karbon, agar sebagai bahan pemadat medium dan aquadest sebagai pelarut untuk menghomogenkan medium dan sumber O2. Medium TA digunakan untuk menumbuhkan jamur (khamir dan kapang). Medium TA ini, berdasarkan konsistensinya termasuk dalam medium (solid medium). Berdasarkan fungsinya, TA termasuk medium penguji (assay medium), karena dapat digunakan untuk pengujian 11 vitamin, asam-asam amino, dan lain-lain. Melalui medium ini dapat diamati bentuk-bentuk koloni dan bentuk pertumbuhan jamur.

Medium TC (Taoge Cair) berdasarkan susunannya merupakan medium organik semi alamiah atau semi sintetis sebab terdiri dari bahan alamiah yang ditambah dengan senyawa kimia; berdasarkan konsistensinya merupakan medium cair karena mengandung agar konsistensi cair; berdasarkan kegunaannya merupakan medium umum yang dapat ditumbuhi oleh mikroorganisme secara umum yang berfungsi untuk pertumbuhan bakteri dan jamur serta memiliki warna cream.

Medium TC terdiri dari tauge yang berfungsi sebagai sumber energi, nitrogen organik, karbon dan vitamin, sukrosa sebagai sumber karbon, agar sebagai bahan pemadat medium dan aquadest sebagai pelarut untuk menghomogenkan medium dan sumber O2. Medium TC digunakan untuk mengembangbiakkan mikroorganisme dalam jumlah besar. Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat medium TA dan TC, antara lain:

1.      Tauge, berfungsi sebagai sumber energi dan bahan mineral bagi mikroba, pemberi vitamin E yang diperlukan oleh mikroba, juga sebagai sumber nitrogen.

2.      Sukrosa, sebagai sumber karbohidrat, sumber karbon organik, sebagai sumber energi bagi mikroba.

3.      Agar, sebagai bahan pemadat medium. (TC tidak memakai agar)

4.      Aquadest, sebagai bahan pelarut untuk menghomogenkan larutan. Pada akhir percobaan sebelum digunakan untuk menumbuhkan mikroba medium harus disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121 0 C dan tekanan 2 atmosfer dengan tujuan agar medium tersebut bebas dari pengaruh mikroba yang ada di udara luar.

3. Teknik Kultivasi Bakteri

            Setelah semua bahan dan alat yang akan digunakan dalam proses kultivasi disterilkan, maka dimulailah proses isolasi untuk mendapatkan biakan murni.Bahan yang diinokulasikan pada medium disebut inokulum. Di bawah ini ada beberapa teknik inokulasi yang umum dilakukan di laboratorium mikrobiologi.

a. Teknik Penyebaran ( The Spread-Plate Technique )

Teknik penyebaran yang lebih sering disebut dengan Spread-Plate adalah teknik langsung dan mudah untuk mendapatkan suatu biakan murni. Di bawah ini adalah gambar saat menginokulasi mikroba dengan menggunakan teknik Spread-Plate.

            Campuran dari beberapa spesies bakteri disebarkan di permukaan medium agar, sehingga setiap sel akan tumbuh menjadi koloni yang terpisah sempurna dan dapat dilihat secara makroskopis berupa kumpulan mikroba di atas medium padat. Setiap koloni yang terbentuk merupakan biakan murni

b. Teknik Goresan ( The Streak-Plate Technique )

Biakan murni juga dapat diperoleh dengan teknik goresan ( Streak-Plate Technique ). Inokulum digoreskan di atas medium dengan memakai ose menurut pola tertentu, yaitu :

Goresan T

Untuk membuat biakan murni dangan teknik goresan T, ada beberapa langkah yang harus diikuti, yaitu :

Ø  Lempengan dibagi menjadi 3 bagian dengan hutuf T pada bagian luar dasar cawan petri.

Ø  Inokulasi daerah I sebanyak mungkin dengan gerakan sinambung.

Ø   Panaskan ose dan biarkan dingin kembali.

Ø   Gores ulang daerah I sebanyak 3-4 kali dan teruskan goresan di daerah II.

Ø   Pijarkan kembali ose dan biarkan dingin kembali.

Ø   Prosedur diatas diulang untuk daerah III

Goresan Kuadran

Teknik ini sama dengan goresan T, hanya lempengan agar dibagi menjadi 4

Goresan Radian

Ø   Goresan dimulai dari bagian pinggir lempengan.

Ø   Pijarkan ose dan dinginkan kembali.

Ø   Putar lempengan agar 90o dan buat goresan terputus dimulai dari bagian pinggir lempengan.

Ø   Putar lempengan agar 900 dan buat goresan terputus di atas goresan sebelumnya.

Ø   Pijarkan ose.

Goresan Sinambung

Ø   Ambil satu mata ose suspensi dan goreskan setengah permukaan lempengan agar.

Ø  Jangan pijarkan ose, putar lempengan 1800, gunakan sisi mata ose yang sama dan gores pada sisa permukaan lempengan agar. Setelah inkubasi, sel-sel mikroba memperbanyak diri dan dalam waktu 18-24 jam akan terbentuk suatu massa sel yang disebut koloni. Koloni yang terbentuk ini adalah biakan murni.

c. Teknik lempeng tuang ( Pour Plate Technique )

Teknik pour-plate (lempeng tuang) adalah suatu teknik di dalam menumbuhkan mikroorganisme di dalam media agar dengan cara mencampurkan media agar yang masih cair dengan stok kultur bakteri. Teknik ini biasa digunakan pada uji TPC (Total Plate Count). Kelebihan teknik ini adalah mikroorganisme yang tumbuh dapat tersebar merata pada media agar. Kultivasi mikroba dengan teknik ini dimulai dengan mengencerkan kultur bakteri yang telah ada dengan aquades. Selanjutnya, diaduk hingga rata dengan cara memutar tabung reaksi dengan telapak tangan selama beberapa kali. Larutan dilusi tadi sebanyak + 1 ml dituang ke dalam cawan petri. Cawan petri diputar secara perlahan-lahan di atas meja horizontal untuk mengaduk campuran media agar dengan dilusi kultur mikroba. Terakhir, inkubasi kultur ini pada kondisi yang sesuai. Tahapan di atas diilustrasikan pada gambar 5 di bawah ini.

Biakan murni yang dihasilkan, jika disimpan dalam jangka waktu yang lama akan mudah sekali mengalami mutasi. Ini berarti, biakan murni yang disimpan terlalu lama bukan lagi biakan murni yang semula. Oleh karena itu, ada beberapa hal yang harus dilakukan untuk mencegah atau setidaknya mengurangi kemungkinan terjadinya mutasi, yaitu :

Ø  Secara periodik, biakan harus dipindahkan ke medium baru, sebaiknya pemindahan dilakukan pada fase log.

Ø   Biakan harus disimpan pada suhu rendah dan terhindar dari radiasi.

Ø   Mikroba diliofilisasikan, yaitu dimasukkan dalam ampul berisis susu kering bercampur CO 2 kemudian disimpan pada tempat bersuhu rendah.

B. Reproduksi Bakteri

            Bakteri berkembang biak secara seksual dan aseksual. Perkembangbiakan aseksual dilakukan dengan pembelahan biner. Setiap sel membelah secara melintang dan sel hasil pembelahan membentuk koloni bakteri. Bentuk koloni sangat bervariasi tergantung pada arah pembelahan dan jenis bakterinya. Pada kondisi yang memungkinkan bakteri akan membelah diri dengan sangat cepat. Pada keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel. Hasil penelitian mengenai proses pembelahan sel memperlihatkan hal-hal berikut:

·         Terdapat kenaikan jumlah bahan inti yang terpisah menjadi dua unit, satu untuk masing-masing sel anakan

·         Dinding sel dan membrane sel tumbuh ke arah luar dan membrane sel tumbuh meluas ke dalam sitoplasma pada suatu titik di tengah-tengah sel. Pada perbatasan tersebut disintesis dua lapisan bahan dinding sel.

·         Pembentukan mesosom menjadi lebih jelas. Mesosom mempunyai kaitan dengan pembentukan septum dan juga memungkinkan perpautan dengan daerah inti.

Perkembangbiakan secara seksual dilakukan tanpa melibatkan gamet dan peleburan sel, tetapi berupa pertukaran materi genetic atau DNA. Materi genetic dapat berpindah dari satu bakteri ke yang lain tanpa menghasilkan zigot. Proses perpindahan materi genetic ini sering disebut rekombinasi genetic. DNA hasil pertukaran materi genetic yang mengandung gen kedua induk disebut DNA rekombinan. Rekombinasi genetic dapat dilakukan dengan tiga metode sebagai berikut:

a. Transformasi

Merupakan pemindahan sebagian materi genetika dari satu bakteri ke bakteri lain. Pada proses transformasi tersebut DNA bebas sel bakteri donor akan mengganti sebagian dari sel bakteri penerima, tetapi tidak terjadi melalui kontak langsung. Diduga transformasi ini merupakan cara bakteri menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya pada bakteri Pneumococci yang menyebabkan Pneumonia dan pada bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah menjadi kebal antibiotik karena transformasi. Proses ini pertama kali ditemukan pada Streptococus pneumonia oleh Frederick Grifith tahun 1982.

Pengamatannya menunjukkan bahwa ada dua macam tipe koloni pada bakteri tersebut yaitu koloni halus (tipe S atau smooth ) yang bersifat patogen dan koloni kasar (tipe R atau rought) yang non patogen. Dalam percobaannya ditemukan jika campuran bakteri tipe S yang telah dimatikan dengan pemanasan dan sel tipe R hidup disuntikkan pada tikus maka tikus akan mati dan dari bangkai tikus dapat diisolasi bakteri tipe S yang hidup. Griffith mengatakan bahwa ada substansi yang berasal dari bakteri tipe S (mati) diambil oleh bakteri tipe R (hidup) sehingga tipe R ke tipe S inilah yang disebut dengan transformasi. Cara transformasi ini hanya terjadi pada beberapa spesies saja. Contohnya : Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus, Bacillus, Neisseria, dan Pseudomonas.

b. Transduksi

Merupakan pemindahan sebagian materi genetik dari sel bakteri satu ke bakteri lain dengan perantaraan virus (bakteriofage). Selama transduksi, kepingan ganda DNA dipisahkan dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima oleh bakteriofage. Bila virus – virus baru sudah terbentuk dan akhirnya menyebabkan lisis pada bakteri, bakteriofage yang nonvirulen (menimbulkan respon lisogen) memindahkan DNA dan bersatu dengan DNA inangnya, Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal dengan partikel transduksi (transducing particle). Proses inilah yang dinamakan Transduksi. Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952.

c. Konjugasi

 Konjugasi adalah pemindahan bahan genetic dari suatu sel bakteri yang bertindak sebagai donor kepada sel bakteri yang bertindak sebagai resipien. Bakteri yang memindahkan bahan genetiknya disebut bakteri donor, sedangkan penerimanya disebut bakteri resipien. Bahan genetic yang dipindahkan dari bakteri donor akan bergabung dengan bahan genetic bakteri resipien sehingga terjadi perubahan sifat. Jika baktri resipien membelah akan dihasilkan sel anakan bakteri dengan sifat baru. Pemindahan ini dikode oleh plamid. Plasmid adalah unsur genetis ekstra kromosomonal (diluar kromosom) dan dapat melangsungkan replikasi di dalam sitoplasma sel bakteri. Plasmid adalah potongan bundar DNA yang merupakan gen tambahan. Bila plasmid ini dapat bereplikasi dan terpadu ke dalam kromosom bakteri disebut episom. Hal ini membedakan episom dari plasmid, karena plasmid tidak terpadu ke dalam kromosom.

Pada bakteri gram negative, misalnya Escherichia coli, konjugasi terjadi dengan cara perlekatan antara sel donor dengan sel resipien melalui phili sex atau faktor F (faktor kesuburan atau fertility factor). Pada bakteri gram positif, misalnya Streptococus faeccalis, perlekatan antara sel donor dan resipien tidak melalui phili.

C. Pertumbuhan Bakteri

            Pertumbuhan adalah peningkatan jumlah semua komponen dari suatu organism secara teratur. Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan kuantitas konstituen seluler dan struktur organism yang dapat dinyatakan dengan ukuran, diikuti dengan pertambahan jumlah, pertambahan ukuran sel, pertambahan berat atau massa.

            Pada organism uniseluler pertumbuhan lebih diartikan sebagai pertumbuhan koloni, yaitu pertambahan jumlah koloni, ukuran koloni yang semakin besar, substansi atau massa mikroba dalam koloni tersebut semakin banyak (Aguskrisno, 2011). Pertumbuhan untuk mikroba mengacu pada perubahan di dalam pertambahan massa sel dan bukan perubahan pada individu.

            Selama fase pertumbuhan seimbang, pertambahan massa bakteri berbanding lurus dengan pertambahan komponen seluler yang lain seperti DNA, RNA, dan protein. Dengan demikian setiap kali sel membelah maka jumlah sel dalam populasi bakteri akan menjadi dua kali lipat dari jumlah sel semula. Jika jumlah sel mula-mula adalah satu, maka populasi akan bertambah secara geometrik (Purnomo, 2004)

            Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna disebut waktu generasi. Waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadi dua kali jumlah/massa sel semula disebut doubling time atau waktu penggandaan. Waktu penggandaan tidak sama antara berbagai mikrobia, dari beberapa menit, beberapa jam sampai beberapa hari tergantung kecepatan pertumbuhannya. Kecepatan pertumbuhan merupakan perubahan jumlah atau massa sel per unit waktu.

1. Fase-fase pada Kurva Pertumbuhan Mikroorganisme

Pada pertumbuhan mikroba terdapat empat fase pertumbuhan adalah sebagai berikut (Budiyanto, 2010):

a. Fase Adaptasi (fase Lag)

            Fase Lag merupakan fase adaptasi. Pada fase ini terjadi reorganisasi konstituen makro dan mikro molekul. Ada yang lama ada juga yang cepat. Tergantung kondisi lingkungan. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya:

1)      Medium dan lingkungan pertumbuhan Jika medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya, mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika nutrient yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim.

2)      Jumlah inokulum Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi.

3)      Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab, misalnya: (1) kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nuriennya terbatas, (2) mutan yang baru dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya.

b. Fase Perbanyakan (Eksponensial)

            Fase Eksponensial merupakan fase pertumbuhan sebenarnya. Jika dilihat dalam kurva akan dilihat kenaikan jumlah mikroba berdasarkan bertambahnya waktu. Pada fase ini mikroba membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrient, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban udara. Pada fase ini mikroba membutuhkan energi lebih banyak dari pada fase lainnya. Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. Akhir fase log, kecepatan pertumbuhan populasi menurun dikarenakan :

a) Nutrien di dalam medium sudah berkurang.

b) Adanya hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan mikroba.

c. Fase stasioner

Pada fase ini penambahan dengan pengurangan jumlah mikroba hampir sama. Sehingga di kurva dapat dilihat berupa garis lurus. Hal ini disebabkan karena mulai menipisnya jumlah nutrisi dalam médium yang ditempati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis. Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi yang berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan-bahan kimia.

d. Fase Kematian

Ada kalanya setelah fase stasioner jumlah mikroba menurun. Mikroba menghasilkan metabolisme skunder yang hasilnya menjadi toxic untuk mikroba lainnya. Pada fase ini sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa sebab yaitu:

a. Nutrien di dalam medium sudah habis.

b. Energi cadangan di dalam sel habis.

Kecepatan kematian bergantung pada kondisi nutrien, lingkungan, dan jenis mikroba.

Fase Pertumbuhan	Ciri-Ciri
Lag (lambat)	Tidak ada pertumbuhan populasi karena sel mengalami perubahan komposisi kimiawi dan ukuran serta bertambahnya substansi intraseluler sehingga siap untuk membelah diri.
Logaritma atau eksponensial	Sel membela diri dengan laju yang konstan, massa menjadi dua kali lipat, keadaan pertumbuhan seimbang.
Stationary (Stasioner/tetap)	Terjadinya penumpukan racun akibat metabolisme sel dan kandungan nutrien mulai habis, akibatnya terjadi kompetisi nutrisi sehingga beberapa sel mati dan lainnya tetap tumbuh. Jumlah sel menjadi konstan.
Death (Kematian)	Sel menjadi mati akibat penumpukan racun dan habisnya nutrisi, menyebabkan jumlah sel yang mati lebih banyak sehingga mengalami penurunan jumlah sel secara eksponensial.

2. Faktor Lingkungan Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba

Faktor lingkungan baik yang abiotik dan biotik merupakan faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba (Syariffauzi, 2006)

      Faktor abiotik diantaranya :

a. Konsentrasi nutrien

Konsentarasi nutrien sangat menentukan kecepatan transport nutrient ke dalam sel. Pada konsentrasi rendah, transpor lebih sulit dilakukan sehingga mempengaruhi ketersediaan nutrient di dalam sel.

b. Temperatur

Temperatur mempengaruhi pertumbuhan mikroba karena enzim yang menjalankan metabolisme sangat peka terhadap temperatur.  Berdasarkan temperature minimum, optimum dan maksimum, mikroba dapat digolongkan menjadi tiga kelompok.

1. Mikroba termofilik (politermik) : batas temperatur minimum dan maksimum anatara 40 0 C sampai dengan 80 0 C sedangkan temperature optimumnya 55 0 C – 65 0 C

2. Mikroba mesofilik (mesotermik): batas temberatur antara 5 0 C – 60 0 C sedangkan temperatur optimumnya antara 25 0 C – 40 0 C.

3. Mikroba psikrofil (oligotermik): batas temperatur antara 0 0 C - 30 0 C sedangkan temperature optimumnya antara 10 0 C – 20 0 C

c. pH

Enzim, transpor elektron dan sistem transpor nutrient pada membran sel mikroba sangat peka terhadap pH, dimana mikroba pada umumnya menyukai pH netral (pH 7), kecuali jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah . Apabila mikroba ditanam pada media dengan pH 5 maka pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi apabila pH media 8 maka pertumbuhan didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pH minimum, optimum dan maksimum untuk pertumbuhan, mikroba dapat digolongkan menjadi :

1. Mikroba asidofilik : pH antara 2,0 – 5,0

2. Mikroba mesofilik : pH antara 5,5 – 8,0

3. Mikroba alkalifilik : pH antara 8,4 – 9,5

d. Tekanan osmosis

Tekanan osmosis sangat erat hubungannya dengan kandungan air, dimana konsentrasi zat terlarut akan menetukan tekanan osmosis suatu larutan. Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut semakin tinggi pula tekanan osmosis tersebut. Demikin pula sebaliknya, tekanan osmosis mempengaruhi sel mikroba karena berkaitan dengan air bagi sel mikroba. Mikroba yang tahan pada tekanan osmosis tinggi disebut mikroba osmofilik, misalnya khamir yang tumbuh dalam sirup. Sedangkan mikroba yang tahan pada kadar garam tinggi disebut dengan halofilik. Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah.

e. Oksigen

Meskipun banyak mikroba yang tidak dapat tumbuh bila tidak tersedia oksigen tetapi ada pula mikroba yang tidak dapat tumbuh bila ada oksigen bebas. Berdasarkan keperluan oksigen ini maka mikroba ada yang bersifat aerob, anaerob anaerob fakultatif dan mikroaerofil.

f. Senyawa toksik

Ion-ion logam berat seperti Hg, Ag, Cu, Zn, Li, dan Pb walaupun pada kadar yang sangat rendah akan bersifat toksis terhadap mikroba karena ion-ion logam berat bereaksi dengan gugusan senyawa sel. Daya bunuh logam berat pada kadar rendah disebut daya oligodinamik.

g. Radiasi

Umumnya cahaya mempunyai daya merusak kepada sel mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis. Jika energi radiasi diabsorpsi oleh mikroba akan menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel. Energi radiasi sinar x, sinar γ dan terutama sinar ultra violet banyak digunakan untuk sterilisasi, pengawetan bahan makanan dan untuk mendapatkan muatan.

      Faktor biotik di antaranya

1. Hubungan antara spesies

Di alam, mikroba tidak tumbuh dalam kultur murni. melainkan tumbuh bersama mikroba bahkan organism lainnya. Oleh karena itu, dapat terjadi saling mempengaruhi antar mikroba satu dengan yang lainnya.

a. Mutualisme

Mutualisme merupakan hubungan antara dua spesies dimana masinmasing spesies mendapat keuntungan. Contoh : bakteri Rhizobium dengan Leguminosae

b. Komensalisme atau metabiosis

Komensalisme merupakan hubungan antara dua spesies dimana satu spesies mendapat keuntungan sedang yang lain tidak diuntungkan. Contoh : Saccharomyces dengan Acetobacter

c. Parasitisme

Parasitisme merupakan hubungan antara dua spesies dimana satu pihak diuntungkan sedangkan yang lainnya dirugikan. Contoh : bakteriofage dengan bakteri

d. Antagonisme/Antibiosis/Amensalisme

Antagonisme merupakan hubungan antara dua spesies dimana salah satu akan terhambat atau terbunuh pertumbuhannya karena senyawa yang dihasilkan oleh spesies yang lain. Contoh : pigmen biru Psedomonas deruginosa

e. Sinergisme

Sinergisme merupakan hubungan antara spesies dimana kegiatan masing-masing berupa suatu urut-urutan yang saling menguntungkan. contoh : pembuatan tape yang mengandung Aspergillus, Saccharomyces, Candida, Hansenula dan Acetobacter .

f. Kompetisi

Kompetisi merupakan bentuk hubungan antar spesies dimana terjadi persaingan karena adanya keperluan yang sama. Spesies yang dapat bertahan yang akan mengalami pertumbuhan paling subur. Misalnya bila persediaan oksigen dalam suatu medium berkurang, maka bakteri aerob akan dikalahkan oleh bakteri aerob fakultatif. Jika persediaan oksigen habis, maka pertumbuhan bakteri anaerob fakultatif akan berhenti sedang bakteri anaerob akan tumbuh subur.

2. Bebas Hama

Hewan percobaan yang bebas mikroba disebut mengalami kehidupan aksenik atau tanpa benda-benda asing. Hewan aksenik yang telah diinfeksi dengan suatu jasad disebut gnotobiosis. Misalnya marmut gnotobiosis yang diinfeksi dengan Entamoeba histolytica tidak menderita penyakit disentri karena di dalam usus marmut gnotobiosis tidak terdapat bakteri yang berfungsi sebagai makanan Entamoeba histolytica . Bakteri tersebut tidak mampu berkembang biak sehingga tidak mampu menyebabkan penyakit.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Mikroorganisme jenis bakteri adalah kelompok mikroorganisme yang paling penting dan beraneka ragam, bakteri merupakan salah satu mikroba yang mempengaruhi kehidupan manusia. Adapun metode untuk melipatgandakan jumlah mikroba yaitu dinamakan dengan kultivasi bakteri yaitu dengan cara membiarkan mereka berkembang biak dalam media biakan yang telah disiaapkan di bawah kondisi laboratorium terkendali. Ada berbagai teknik kultivasi bakteri antara lain, teknik penyebaran ( the spread-plate technique ), teknik goresan ( the streak-plate technique ), dan teknik lempeng tuang ( pour plate technique ).

Bakteri berkembang biak secara seksual dan aseksual. Perkembangbiakan aseksual dilakukan dengan pembelahan biner. Perkembangbiakan secara seksual dilakukan tanpa melibatkan gamet dan peleburan sel, tetapi berupa pertukaran materi genetic atau DNA.

Pertumbuhan untuk bakteri mengacu pada perubahan di dalam pertambahan massa sel dan bukan perubahan pada individu.

B. Saran

Kami menyadari bahwa makalah ini masih banyak terdapat kekurangan. Maka dari itu kami dari kelompok sangat mengharapkan kritik dan saran dari seluruh pihak demi sempurnanya makalah ini dan sebagai sperbaikan dalam pemnuatan makalah – makalah berikutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Agus Krisno Budiyanto. 2004. Mikrobiologi Terapan. Malang: Universitas Muhammadiyah          Malang.

Aguskrisno. 2011. Patogenitas Mikroorganisme Dalam Kajian Mikrobiologi Kesehatan.             http://aguskrisnoblog.wordpress.com.

Anonim. 2011. Kultivasi Mikroba. http://zonabawah.blogspot.com/2011/08/tujuan-kultivasi-          mikroba.html (Diakses pada tanggal 6 April 2019)

Anonim. 2013. Reproduksi Bakteri. http://annasyalala.blogspot.com/2013/06/reproduksi-   bakteri.html (Diakses pada tanggal 6 April 2019)

Anonim. 2014. Pertumbuhan Mikroba. http://salambiologi.blogspot.com/2014/11/makalah-           pertumbuhan-mikroba-biologi.html. (Diakses pada tanggal 6 April 2019)

Dzen, S. M,. 2003. Bakteriologik Medik. Malang: Bayumedia.

Hidayat, dkk. (2006). Mikrobiologi Industri. Yogyakarta: C.V Andi Offset.

Jawetz, E., Melnick, J. L., Adelberg, E. A., 1996, Mikrobiologi Kedokteran, Edisi ke-20, 213,       EGC, Penerbit Buku Kedokteran, Jakarta

Purnomo Hari., 2004. Pengantar Teknik Industri. Graha ilmu,Yogyakarta.

Singleton, P., dan Sainbury, D. 2001. Dictionary of Microbiology and Molecular Biologi, 3^rd Edition. John 

Suriawiria,Unus, 1980. Mikrobiologi Umum. Departemen Biologi FMIPA. ITB. Bandung.