inokulasi, inkubasi, isolasi, inspeksi, dan identifikasi

(1)

TK2562 – Mikrobiologi Industri dan Lingkungan

Mujtahid Kaavessina, Ph.D. || Aida Nur Ramadhani,M.T.

Bab IV.

Nutrisi dan Budidaya

Mikroba

(2)

Budidaya mikroba dalam skala

laboratorium

(3)

Pendahuluan



Mikroba dikelola dan dikarakterisasi dengan menerapkan 5I — inokulasi, inkubasi, isolasi, inspeksi, dan identifikasi.



Kultur dibuat dengan mengambil sampel dan menempatkannya dalam media.



Media dapat bervariasi secara kimia, fisik, tergantung pada tujuannya.



Pertumbuhan dan isolasi mikroba mengarah pada kultur murni yang memungkinkan dilakukannya penelitian dan pengujian spesies tunggal.



Kultur dapat digunakan untuk memberikan informasi tentang morfologi mikroba, biokimia, dan karakteristik genetik.



Dari sampel yang tidak diketahui dan tidak terlihat jadi dapat diketahui

(4)

4



Mikroskop adalah alat yang ampuh untuk memperbesar dan memperlihatkan sel dan bagian-bagiannya.



Spesimen dan kultur disiapkan untuk studi dalam bentuk segar (hidup) atau mati.



Prosedur pewarnaan sel memungkinkan dilakukannya identifikasi sebuah sel.

(5)

Memotivasi pengembangan teknik untuk mengontrol mikroba dan pertumbuhannya, terutama teknik

kultur steril, aseptik, dan murni.

(6)

6

INOCULATION: PRODUCING A CULTURE



Untuk menumbuhkan atau membiakkan mikroorganisme, diperlukan sampel kecil (inokulum) ke dalam wadah berisi media nutrisi, yang menyediakan lingkungan berkembang biak.



Prosesnya dinamakan inokulasi.



Kultur : subjek pertumbuhan yang dapat diamati, yang muncul pada medium.



Sampel klinis  infeksi oleh mikroorganisme  darah, dll., cairan dari tubuh



Sampel untuk analisis mikrobiologis  tanah, air, makanan, dll

(7)



Sampel ditempatkan ke dalam wadah media steril dengan nutrisi yang tepat untuk pertumbuhan.



Diperlukan alat steril untuk menyebarkan sampel pada permukaan media padat atau untuk memasukkan sampel ke dalam tabung.



Beberapa mikroba mungkin memerlukan organisme hidup (hewan, telur) sebagai media inokulasi.

(8)

8

INCUBATION



Untuk memberikan kondisi yang optimum untuk pertumbahan mikroorganisme yang telah diinokulasi.



Pengaturan suhu yang optimal dapat meningkatkan multiplikasi mikroba, selama beberapa jam, hari, dan bahkan berminggu-minggu.



Inkubasi menghasilkan kultur - pertumbuhan mikroba yang terlihat dalam medium. Misalnya, awalnya bening kemudian menjadi keruh.

(9)

Proses inkubasi

(10)

10

ISOLATION: SEPARATING ONE SPECIES FROM ANOTHER



Konsep teknik isolasi



Jika sel bakteri individu dipisahkan dari sel lain, kemudian diberikan nutrisi dan akses nutrisi yang memadai, sel tersebut akan tumbuh menjadi gundukan sel yang disebut koloni.



Karena terbentuk dari sel tunggal, maka koloni tersebut hanya terdiri dari satu jenis sel.

(11)



Hasil akhir dari inokulasi dan inkubasi adalah isolasi mikroba dalam bentuk makroskopis.



Mikroba yang terisolasi mebentuk koloni pada media padat, atau menunjukkan kekeruhan dalam media cair.

(12)

12

INSPECTION



Kultur diamati secara makroskopik untuk karakterisasi pertumbuhan yang jelas, baik dari warna, tekstur, ukuran, yang dapat berguna dalam menganalisis sampel.



Teknik pewarnaan dapat digunakan untuk mengumpulkan informasi spesifik tentang morfologi mikroskopis

(13)

IDENTIFICATION



Identifikasi hasil isolat ke dalam spesies.



Data-data digunakan untuk mengembangkan profil mikroba.



Informasi dapat mencakup karakteristik yang relevan yang telah diambil selama inspeksi  menggambarkan dan membedakan sifat mikroba

yang diisolasi.



Ada tes khusus termasuk tes biokimia untuk menentukan aktivitas metabolisme spesifik mikroba, tes imunologi, dan analisis genetik.

(14)

14

(15)

TEKNIK ASEPTIK

Untuk mencegah pertumbuhan kontaminan yang tidak diinginkan .

 Setiap gelas dan peralatan yang digunakan disterilkan sebelum pekerjaan dimulai.

 Wadah seperti tabung reaksi, labu takar, dan plate; tidak dibuka dalam waktu yang lama.

 Botol berleher dan tabung reaksi dilewatkan melalui nyala api (bunsen) untuk mempertahankan sterilitas.

 Kawat ose dan jarum yang digunakan untuk mentransfer volume kecil kultur mikroba disterilkan dengan memanaskannya dalam nyala api.

(16)

16

ARTIFICIAL MEDIA

Ada berbagai macam media buatan, yang tergantung pada:

Bentuk Fisik Kandungan Kimia

Tujuan

(17)

Bentuk Fisik - LIQUID

 Larutan berbasir air, tidak membeku di atas titik beku, cenderung mengalir, dan mengikuti bentuk wadah.

 Media cair yang umum digunakan di lab adalah kaldu nutrisi (nutrient broth),

mengandung ekstrak daging sapi dan pepton yang dilarukan dalam air.

 Pertumbuhan terjadi di seluruh cairan pada wadah dan dapat dilihat dari tampilannya yang tersebar seperti awan, kabut, atau titik-

(18)

18

Bentuk Fisik - LIQUID

(19)

Bentuk Fisik – SEMI SOLID

 Pada suhu kamar, media semi solid berupa konsistensi seperti gumpalan kental.

 Mengandung zat pemadat berupa agar atau gelatin.

 Digunakan untuk menentukan motilitas bakteri dan untuk menjebak bakteri agar tidak bergerak.

 Media ditusukkan dengan hati-hati di tengah kultur untuk diamati pola

pertumbuhan di sekitar garis.

(20)

20

Bentuk Fisik –SOLID

 Media padat menyediakan permukaan yang padat untuk pertumbuhan sel.

 Untuk menumbuhkan dan mengisolasi bakteri dan jamur.

 Liquefiable solid media  reversible solid media

 Media padat yang dapat dicairkan karena mengandung zat pemadat yang sifatnya termoplastik (sifatnya berubah karena suhu), Agar dan Gelatin.

 Non liquefable solid media

 Media padat yang tidak dapat dicairkan

 Memiliki aplikasi yang kurang fleksibel karena tidak meleleh.

 Butiran beras, irisan kentang, daging.

(21)

AGAR

 Polisakarida kompleks yang diisolasi dari alga Gelidium merah.

 Padat pada suhu kamar dan mencair pada suhu air mendidih (100

°C).

 Setelah dicairkan, agar tidak kembali membentuk solid sampai suhunya 42 °C, sehingga dapat diinokulasi dan dituangkan dalam bentuk cair dalam keadaan hangat  tidak akan membahayakan mikroba atau orang.

 Fleksibel dan dapat dicetak.

 Bukan nutrisi yang dapat dicerna untuk sebagian besar mikroorganisme.

(22)

22

AGAR

Saat dingin berbentuk solid

Dipanaskan akan menjadi liquid, bisa dituang ke cawan petri

Saat suhu kembali dingin, agar membentuk solid kembali.

(23)

GELATIN

 Tidak umum digunakan dibanding agar.

 Membuat permukaan yang cukup padat dalam konsentrasi 10%

hingga 15%.

 Ada beberapa bakteri yang dapat menggunakan gelatin  membuat media menjadi liquid.

media gelatin menjadi liquid, karena digunakan mikroba.

media gelatin sebelum digunakan mikroba.

(24)

24

Kandungan Kimia pada Media

 Media terdefinisi adalah

media yang komposisi kimianya tepat diketahui.

 Banyaknya konstituen  tergantung pada kebutuhan nutrisi organisme.

 Disebut juga media sintetik.

(25)

Kandungan Kimia pada Media

 Media tak terdefinisi atau kompleks adalah media yang komposisi kimianya tidak diketahui.

 Dapat memiliki variabel komposisi karena adanya komponen seperti darah, ekstrak ragi, pepton, dan air ledeng.

 Disebut juga media non sintetik.

(26)

26

Tujuan pada Media

 General-purpose media (media serba guna)

 Media serba guna dirancang untuk menumbuhkan berbagai jenis mikroba.

 Terdiri dari media non sintetik dan mengandung campuran nutrisi yang dapat mendukung pertumbuhannya.

 Nutrisi agar, kaldu, brain-heart infusion, dll.

(27)

Tujuan pada Media

 Enriched media (medium diperkaya)

 Mengandung media organik kompleks, seperti darah, serum, hemoglobin, atau senyawa khusus seperti vitamin, asam amino, yang harus dimiliki spesies tertentu untuk tumbuh.

 Bakteri yang membutuhkan senyawa khusus pertumbuhan dan nutrisi kompleks disebut fastidious organism.

(28)

28

 Agar darah, yang dibuat dengan menambahkan darah domba, kuda, atau kelinci steril ke dasar agar

steril.

 Digunakan untuk fastidious streptococcus.

 Media Thayer-Martin atau agar coklat, yang dibuat dengan

memanaskan agar darah untuk fastidious gonococcus, Neisseria gonorrhoeae.

(29)

(30)

30

 Selective media

 Media selektif adalah media yang mendukung pertumbuhan

organisme atau kelompok organisme tertentu, dengan

menekan pertumbuhan organisme lain.

 Sangat penting dalam isolasi primer jenis mikroorganisme tertentu dari sampel yang

mengandung puluhan spesies yang berbeda — misalnya, kotoran, air liur, kulit, air, dan tanah.

(31)

 Differential media

 Media untuk menumbuhkan

beberapa jenis mikroorganisme dan dirancang untuk menampilkan

perbedaan yang terlihat di antara mikroorganisme tersebut.

 Diferensiasi muncul sebagai variasi dalam ukuran atau warna koloni,

dalam perubahan warna media, atau dalam pembentukan gelembung gas dan endapan

(32)

32

KULTUR MURNI

Suatu kultur mungkin ada dalam salah satu bentuk berikut:

 Kultur murni hanya mengandung satu spesies atau jenis mikroorganisme.

 Kultur campuran mengandung dua atau lebih spesies yang dikenal.

 Kultur yang terkontaminasi mengandung mikroorganisme yang dikenal dan tidak dikenal (tidak diinginkan)

(33)

(a) Three tubes containing pure cultures of Escherichia coli (white), Micrococcus luteus (yellow), and Serratia marcescens (red).

(b) A mixed culture of M. luteus and E. coli readily differentiated by their colors.

(c) This plate of S. marcescens was overexposed to room air, and it has developed a large, white colony  contamination

(34)

34

Steril semua alat gelas yang akan digunakan.

Pembuatan media kultur.

Kultur bakteri diinokulasikan pada media.

Setelah inokulasi, diinkubasi pada temperatur yang optimum untuk pengembiakan bakteri tertentu (biasanya 37°C untuk kultur dari manusia atau hewan, atau lebih rendah untuk kultur lingkungan).

 Pembudidayaan Kultur Murni

(35)

METODE INOKULASI

STREAK PLATE

 Kawat ose digunakan untuk menyebarkan setetes suspensi bakteri pada agar, dengan cara digores.

 Setelah inkubasi pada suhu yang tepat, siklus pembelahan sel terjadi, membentuk koloni bakteri yang terlihat dengan mata telanjang.

POUR PLATE

 Suspensi encer bakteri dicampur dengan agar cair hangat, dan dituangkan ke dalam cawan petri kosong.

 Setelah agar mengeras, sel terimobilisasi. Koloni yang terbentuk

bercampur dengan agar, baik pada permukaan, tengah, maupun dasar agar.

(36)

36 STREAK PLATE

(37)

 Kebanyakan bakteri dapat mentolerir paparan singkat dengan agar, yang ditahan pada suhu tepat di atas titik set-nya.

POUR PLATE

(38)

38

Lihat video