Slide 1

PERTUMBUHAN DAN KINETIKA MIKROORGANISMEINTRODUCTIONMikroba merupakan makhluk hidup:Negatif:- Dapat tumbuh- Menyebabkan bahaya (menyebabkan infeksi)- Keracunan dan Kematian - Kerusakan produk panganPositif:Misal : fermentasi pangan, obat-obatan dll Pertumbuhan (Growth):Berkaitan dengan suatu mikroba, diartikan sebagai suatu peningkatan massa atau jumlah sel total (misalnya di dalam suatu biakan) dan bukan dalam hal ukuran atau kerumitan organisme masing-masing. Laju Pertumbuhan (Rate Growth):Pertambahan jumlah sel per satuan waktuGenerasi :Interval untuk pembentukan dua sel yang berasal dari satu sel

POPULATION GROWTHWaktu Generasi :Selang waktu yang diperlukan bagi sebuah sel untuk membelah diri. Setiap mikroba mempunyai waktu generasi yang berbeda. Pertumbuhan Eksponensial :Pertambahan jumlah sel secara sangat cepat dengan konstanta tertentu dalam statu periode waktu, sehingga pertambahan jumlah sel tersebut berdasarkan deret ukur.

POPULATION GROWTHPopulasi mikroba dalam kurun waktu tertentu jumlahnya sangat banyak hingga dalam hitungan juta atau miliar sel. Namun demikian, dengan mengukur pertumbuhan mikroba dalam selang waktu tertentu pada beberapa titik waktu pengukuran maka dapat diketahui pola pertumbuhan mikrobanya.Misal: Escherichia coli, memiliki waktu generasi 15-20 menit.

01530456075901051201351 sel2 sel4 sel8 sel16 sel32 sel64 sel128 sel256 sel512 sel20212223242526272829Hal ini menunjukkan hubungan antara pertambahan sel dengan waktu adalah berbentuk geometrik eksponensial dengan rumus 2n

Jadi, bakteri E. coli dalam waktu 10 jam berkembang dari satu sel menjadi 1,091012 sel atau lebih dari 1 triliun sel. Sekarang bagaimana apabila jumlah sel awal lebih dari 1 sel???

1.000.000 = 10610.000.000 = 107100.000.000 = 108500.000.000 = 5 x 108250.000.000 = 2,5 x 108

Lag PhaseJika suatu populasi mikroba diinokulasikan ke dalam medium, maka umumnya tidak segera terjadi pertumbuhan mikroba, tetapi diperlukan beberapa waktu bagi mikroba untuk beradaptasi dalam medium tersebut.Fase lag tidak terlihat jika suatu kultur yang dalam pertumbuhan eksponensial diinokulasikan pada medium yang sama dan dalam kondisi yang sama. Pengamatan fase lag dapat dilakukan jika populasi mikroba tersebut dipindahkan dari medium yang kaya nutrisi ke dalam medium yang minim/miskin nutrisi.

THE GROWTH CYCLE OF POPULATIONLog Phase (exponential)Merupakan pertumbuhan mikroba secara teratur dalam interval waktu tertentu, artinya populasi mikroba bertambah secara teratur menjadi dua kali lipat pada interval waktu tertentu (waktu generasi) selama inkubasi. E. coli : 15-20 menitSalmonella typhi = 20-30 menitMycobacterium tuberculosis : 12-24 jamLaju pertumbuhan dipengaruhi:Kondisi lingkungan serta karakteristik mikrobanya.THE GROWTH CYCLE OF POPULATIONStationary PhasePertumbuhan mikroba relatif statis pada fase ini, artinya populasi sel-sel hidup relatif constan atau pertambahan sel yang hidup sebanding dengan pertambahan sel yang mati. Death PhaseJika mikroba telah melewati fase statis, akhirnya terjadi penurunan populasi sel-sel hidup yang berarti mikroba memasuki fase kematian.

THE GROWTH CYCLE OF POPULATION

THE GROWTH CYCLE OF POPULATIONNoFase PertumbuhanCiri-Ciri1Fase LagUmumnya belum terdapat pertambahan populasiSel mengalami perubahan dalam komposisi kimiawi dan bertambah ukurannya Substansi intraselular bertambah2Fase LogSel membelah dengan laju yang konstanMassa menjadi dua kali lipat dengan laju yang sama Aktivitas metabolik konstan Keadaan pertumbuhan seimbangCIRI PERTUMBUHAN m.o PADA FASE PERTUMBUHANNYANoFase PertumbuhanCiri-Ciri1Fase StatisPenumpukan produk beracun dan/atau kehabisan nutrienBeberapa sel mati sedangkan yang lain tumbuh Jumlah sel hidup menjadi relatif tetap2Fase Kematian(fase penurunan)Sel menjadi mati lebih cepat daripada terbentuknya sel-sel baruLaju kematian mengalami percepatan menjadi eksponensialSemua sel mati dalam waktu beberapa hari atau beberapa bulanCIRI PERTUMBUHAN MIKROORGANISME PADA FASE PERTUMBUHANNYAFaktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan MikrobaFaktor intrinsik : Nutrien pH aktivitas air (water activity) komponen antimikroba Faktor ekstrinsik : Suhu Potensial redox

Data yang diperlukan untuk menghitung waktu generasi bakteri adalah:1. Jumlah bakteri pada awalnya di dalam inokulum2. Jumlah bakteri pada setiap titik pengamatan pada akhir waktu tertentu3. Interval waktuTHE GROWTH CYCLE OF POPULATIONKINETIKA PERTUMBUHAN MIKROBAPertumbuhan mikroba (pada fase eksponensial atau fase log), mengikuti formula:

= (log Xt log Xo) / 0,301 t

Dimana:

= Laju pertumbuhanXt = Jumlah sel pada waktu ke-tXo = Jumlah sel pada waktu ke-0t = waktu yang diperlukant-gen = waktu generasiKINETIKA PERTUMBUHAN MIKROBAContoh:Jika pada awalnya terdapat bakteri sebanyak 10 sel/ml, setelah 5 jam inkubasi ternyata terdapat bakteri sebanyak 107 sel/ml. Tentukan laju pertumbuhan bakteri dan waktu generasinya.

TERIMA KASIH