01 -pertumbuhan mikroba
DESCRIPTION
materi pertumbuhan mikrobaTRANSCRIPT
![Page 1: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/1.jpg)
PERTUMBUHAN MIKROBAPengertian
Fase pertumbuhan
Pengukuran pertumbuhan
Faktor lingkungan pertumbuhan
![Page 2: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/2.jpg)
PENGERTIAN
• Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponensel suatu organisme
• Pertumbuhan adalah hasil dari pembelahan sel
• Organisme uniseluler pembelahan sel merupakan pertambahanjumlah individu; misalnya: pembelahan sel pada bakteri akanmenghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendirimembentuk populasi
• Organisme multiseluler pembelahan sel tidak menghasilkanpertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakanpembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya
• Pertumbuhan mikroba lebih ditunjukkan oleh adanya peningkatanjumlah individu, bukan peningkatan ukuran sel individu
![Page 3: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/3.jpg)
PENGERTIAN
• Ada 2 tipe pertumbuhan, yaitu: Pembelahan inti tanpa diikuti pembelahan sel sehingga
dihasilkan peningkatan ukuran sel (misal pada mikrobakoenositik)
Pembelahan inti yang diikuti pembelahan sel membentuk 2 selberukuran +/- sama; sehingga dihasilkan peningkatan jumlahsel
• Ciri khas reproduksi bakteri pembelahan biner, dimana 1 seldihasilkan 2 sel anakan yang sama besar
• Populasi bakteri bertambah secara geometrik:
1 2 22 23
24 … 2n
• Interval waktu yang dibutuhkan bagi sel untuk membelah dirimenjadi 2x disebut waktu generasi
• Waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadidua kali jumlah/massa sel semula disebut doubling time atau waktupenggandaan
![Page 4: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/4.jpg)
PENGERTIAN
• Waktu generasi tiap spesies mikroba berbeda-beda: Bakteri 1-3 jam; E. coli = 15-20 menit, M. tuberculosis = 20 jam Ragi 90-120 menit Kapang 4-8 jam
• Waktu generasi juga tidak sama pada semua kondisi dipengaruhioleh faktor kimia dan fisik
• Penghitungan waktu generasi:Dari hasil pembelahan sel secara biner;
1 sel menjadi 2 sel2 sel menjadi 4 sel 21 menjadi 22 atau 2x24 sel menjadi 8 sel 22 menjadi 23 atau 2x2x2Dari hal tersebut dapat dirumuskan menjadi:
N = N0 2n
N= jumlah sel akhir, N0 = jumlah sel awal, n = jumlah generasi;Waktu generasi = t / n
t = waktu pertumbuhan eksponensial, n: jumlah generasi
![Page 5: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/5.jpg)
PENGERTIAN
Dalam bentuk logaritma, rumus N = N0 2n menjadi:log N = log N0 + n log 2log N – log N0 = n log 2n = log N – log N0 = log N – log N0
log 2 0,301
Contoh 1:N = 108, N0 = 5x107, t = 2Dengan rumus dalam bentuk logaritma:n = log 108 – log (5x 107) = 8 – 7,6 =1
log 2 0,301 Jadi, waktu generasi = t/n = 2/1 = 2 jamWaktu generasi juga dapat dihitung dari slope garis dalam plot semilogaritmakurva pertumbuhan eksponensial, yaitu dengan rumus, slope = 0,301/waktugenerasi. Dari grafik pertumbuhan tersebut diketahui bahwa slope = 0,15, sehingga juga diperoleh waktu generasi = 2 jam
Contoh 2:Jika 100 sel setelah ditumbuhkan selama 5 jam menghasilkan 1.720.320 sel, makajumlah generasi dapat dihitung sebagai berikut:n = log N – log N0 = log 1.720.320 – log 100 = 14
log 2 0,301Waktu Generasi: t/n = 60 x 5 / 14 = 21 menit/generasi
![Page 6: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/6.jpg)
PENGERTIAN
![Page 7: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/7.jpg)
PENGERTIAN
Grafik Pertumbuhan danJumlah Generasi
![Page 8: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/8.jpg)
FASE PERTUMBUHAN
• Bila suatu sel mikroba ditempatkan dalam suatumedium yang mengandung nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan di dalam suatusistem tertutup (batch system), maka polapertumbuhannya mengikuti fase-fase tertentu
• Pada dasarnya ada 4 fase, yaitu: Fase lag (fase adaptasi) Fase log (fase eksponensial) Fase stasioner Fase kematian
![Page 9: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/9.jpg)
Kurva pertumbuhan mikroba
(batch culture)
FASE PERTUMBUHAN
![Page 10: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/10.jpg)
Fase lag (fase adaptasi)
• Yaitu fase penyesuaian mikroba pada suatu lingkunganyang baru
• Pada fase ini terjadi reorganisasi konstituen molekulmikro dan makro yang melibatkan sintesis komponenstruktur sel atau represi enzim
• Cirinya: tidak ada peningkatan jumlah sel, yang adahanya peningkatan ukuran sel
• Lamanya tergantung pada kondisi dan jumlah awalmikroba, dan media pertumbuhan
• Bila sel mikroba diambil dari kultur yang sama sekaliberlainan, maka yang sering terjadi adalah mikrobatersebut tidak mampu tumbuh dalam kultur
FASE PERTUMBUHAN
![Page 11: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/11.jpg)
Fase log (fase eksponensial)
• Yaitu fase dimana mikroba tumbuh dan membelahpada kecepatan maksimum; tergantung padagenetika mikroba, sifat media, dan kondisipertumbuhan
• Sel baru terbentuk dengan laju konstan dan massayang bertambah secara eksponensial
• Hal yang dapat menghambat laju pertumbuhanadalah satu atau lebih nutrisi dalam kultur habis
• Untuk mikroba aerob, nutrisi yang membatasipertumbuhan biasanya adalah oksigen
FASE PERTUMBUHAN
![Page 12: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/12.jpg)
Fase stasioner
• Yaitu fase dimana pertumbuhan mikrobaterhenti dan terjadi keseimbangan antarajumlah sel yang membelah dan jumlah sel yang mati
• Pada fase ini terjadi akumulasi produk buanganyang bersifat toksik
• Pada sebagian besar kasus, pergantian sel terjadipada fase ini
FASE PERTUMBUHAN
![Page 13: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/13.jpg)
Fase kematian
• Yaitu fase dimana jumlah sel yang mati semakinmeningkat; mengikuti grafik terbalik fase log
Adakalanya setelah fase stasioner; beberapa saat terjadi lisis pada sel yang telah matimenyebabkan keluarnya produk/isi sel
Isi sel yang lisis dapat menjadi nutrisi bagisebagian sel yang masih hidup sehinggamemungkinkan terjadinya pertumbuhan barufase kriptik (cryptic growth)
FASE PERTUMBUHAN
![Page 14: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/14.jpg)
PENGUKURAN PERTUMBUHAN
• Pertumbuhan mikroba dapat diukurberdasarkan konsentrasi sel (jumlah sel per satuan isi kultur) atau densitas sel (berat keringdari sel per satuan isi kultur)
• Cara pengukuran pertumbuhan ada 2, yaitu:
secara langsung, dan
tidak langsung
![Page 15: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/15.jpg)
Pengukuran secara langsung• Pengukuran menggunakan counting chamber
Jumlah sel dihitung dengan menggunakan alat bilik hitungPetroff-Hausser untuk bakteri, dan homositometer untukeukariotKeuntungan: mudah, murah, cepat, dan dapat diketahui ukuran danmorfologi mikrobaKekurangan: populasi sel harus banyak (<106 CFU/mL) kalaujumlah sedikit tidak dapat dibedakan sel mati/hidup dan sulitmenghitung sel yang motil
• Pengukuran menggunakan electonic counterJumlah sel dihitung dengan cara mengalirkan suspensi sel melaluilubang kecil (orifice) dengan bantuan aliran listrik; elektroda padadua sisi orifice mengukur tahanan listrik pada saat melewatinyaKeuntungan: hasil lebih cepat, lebih akurat, dan dapat menghitungsel dengan ukuran besarKekurangan: tidak dapat menghitung bakteri dan tidak dapatdibedakan sel hidup/mati
PENGUKURAN PERTUMBUHAN
![Page 16: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/16.jpg)
Pengukuran secara langsung• Pengukuran dengan plating technique
Jumlah sel dihitung dengan melihat sel tampak (visible) yang tumbuh dalam bentuk koloni; caranya dibuat seri pengenceransampel dan menumbuhkan pada media padatAsumsi: 1 sel mikroba hidup akan membelah dan tumbuh menjadi 1 koloni; satuannya CFU (colony forming unit)Keuntungan: sederhana, mudah, dan sensitifmenggunakancolony counterKekurangan: media yang digunakan harus sesuai, perhitungankurang akurat
• Pengukuran dengan membrane filtration techniqueJumlah sel dihitung dengan mengalirkan sampel pada suatu sistemfilter membran dengan bantuan vacuum; sel mikroba yang terperangkap ditumbuhkan pada media yang sesuai dan jumlahkoloni dihitungKeuntungan: dapat menghitung sel hidup dan sistempenghitungannya langsungKekurangan: tidak ekonomis
PENGUKURAN PERTUMBUHAN
![Page 17: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/17.jpg)
Pengukuran secara tidak langsung
• Pengukuran kekeruhan/turbidityBakteri yang tumbuh dalam media cair akan menyebabkanmedia menjadi keruh. Kekeruhannya diukur denganspektrofotometer atau kolorimeter dengan caramembandingkan optical density (OD) antara media blank dan media yang ditumbuhi mikroba
• Pengukuran aktivitas metabolikMetode ini didasarkan pada asumsi bahwa jumlah produkmetabolik tertentu, misalnya asam atau CO2 menunjukkanjumlah mikroba yang terdapat di dalam media
• Pengukuran berat sel kering (BSK)Metode ini umum digunakan untuk mengukur pertumbuhanfungi berfilamen; miselium dipisahkan dari media dandihitung sebagai berat kotor lalu dicuci dan dikeringkanhingga mencapai bobot konstan yang dihitung sebagai BSK
PENGUKURAN PERTUMBUHAN
![Page 18: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/18.jpg)
TABEL metode pengukuran dan penerapannya
PENGUKURAN PERTUMBUHAN
![Page 19: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/19.jpg)
FAKTOR LINGKUNGAN PERTUMBUHAN
• Pengaruh faktor fisik pada pertumbuhan Temperatur psikrofil, mesofil, termofil pH asidofil, neutrofil, alkalofil, alkalofil ekstrem Tekanan osmosis halofil Radiasi radisi pengionisasi
• Pengaruh faktor kimia pada pertumbuhan Makroelemen (dalam gram) CHONSP Mikroelemen/trace element (dalam mg hingga ppm) Mn, Zn, Co, Mo, Ni, Cu
Accessory nutrient yang merupakan faktorpertumbuhan, yaitu bagian yang diperlukan namuntidak dapat disintesis oleh sel vitamin
![Page 20: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/20.jpg)
TABEL pembagian mikroba berdasar temperatur
FAKTOR LINGKUNGAN PERTUMBUHAN
![Page 21: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/21.jpg)
OKSIGEN dan pertumbuhan bakteri
FAKTOR LINGKUNGAN PERTUMBUHAN
![Page 22: 01 -pertumbuhan mikroba](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042423/56d6bf201a28ab301694f9a7/html5/thumbnails/22.jpg)
TABEL pembagian mikroba berdasar kebutuhan oksigen
FAKTOR LINGKUNGAN PERTUMBUHAN