Pertumbuhan dan Multiplikasi

BAB IX.

KECEPATAN PERTUMBUHAN MIKROORGANISMEA. Siklus dan Kurva Pertumbuhan Mikroorganisme

1. Siklus Pertumbuhan MikroorganismeSebagai hasil pertambahan ukuran dan pembelahan sel atau pertambahan jumlah sel, maka terjadi pertumbuhan populasi mikroorganisme. Pertumbuhan populasi sel umumnya terjadi pada fase pertumbuhan eksponensial. Pertumbuhan dimulai dari sel tunggal membelah menjadi 2 sel anakan, membelah lagi membentuk 4 sel baru, maka setiap periode pembelahan populasi menjadi dua kali lipat.

1 ( 2 ( 4 ( 8 ( 16 ( 32 ( 64 ( 128 ( 256, dan seterusnyaPengembangan ini dapat diekspresikan sebagai fungsi dari 2, yaitu 1 x 2 = 2;

1 x 2 x 2 atau 22 = 4; 1 x 2 x 2 x 2 atau 23 = 8; dan seterusnya. Atau dapat ditulis seperti deret: (21 ( 22 ( 23, dan seterusnya).

Bila jumlah sel dinyatakan sebagai b, sedangkan n = jumlah pembelahan/jumlah generasi, maka b dapat dinyatakan sebagai :

Jumlah total sel tergantung dari jumlah generasi yang terjadi selama periode waktu yang dilalui. Bila sel dimulai dengan jumlah a, maka jumlah sel dalam populasi dinyatakan sebagai :

Bila suatu mikroba mempunyai waktu generasi 30 menit, setelah waktu tertentu akan diperoleh jumlah mikroorganisme seperti yang tertera pada tabel berikut.

Tabel : Pertumbuhan eksponensial pada populasi sel dari sel tunggal dengan waktu generasi 30 menit.

Waktu (jam)Jumlah selLog10 jumlah sel

010

0,520,301

140,602

Waktu (jam)Jumlah selLog10 jumlah sel

1,589,3

2161,204

2,5321,505

3641,806

3,51282,107

42562,408

4,55122,709

510243,010

---

---

101.048.5766,021

Bila jumlah sel diplot terhadap waktu pada grafik aritmatika maka akan dihasilkan kurva garis yang menaik, sedangkan bila logaritma jumlah sel diplot terhadap waktu akan diperoleh garis lurus.

2. Kurva Pertumbuhan MikroorganismePertumbuhan mikroorganisme dalam suatu medium mengalami fase-fase yang berbeda, yang berturut-turut disebut dengan: fase lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian. Kurva pertumbuhan sel mikroba dapat digambarkan sebagai berikut.

B. Metode dan Alat Pengukuran Pertumbuhan

Mikroorganisme1. Metode Pengukuran Pertumbuhan MikroorganismePengukuran pertumbuhan mikroorganisme dapat dilakukan dengan banyak metode. Metode umum yang sering digunakan adalah :

a. Menentukan jumlah sel yang hidup, dengan cara menghitung koloni pada pelat agar;

b. Menentukan jumlah total sel, atau jumlah massa sel dengan cara :

1) Menghitung jumlah total secara mikroskopik;

2) Mengukur kekeruhan (turbidimetri);

3) Menghitung volume sel mampat dalam tabung yang dikalibrasi.;

4) Menentukan berat basah atau berat kering;

5) Mengukur besarnya koloni;

6) Menentukan satu atau lebih produk metabolit.

Di samping metode dan cara di atas, metode penentuan pertumbuhan mikroorganisme dapat juga dilakukan dengan metode langsung dan metode tidak langsung, yang dapat dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut :

a. Metode langsung

1) Menghitung jumlah sel dari suspensi induk, atau dengan cara pengenceran dengan menggunakan counting chamber atau hemacytometer (pelat hitung);

2) Pengukuran dengan membran filter (membran filter counts);

3) Pengukuran dengan electronic counters.

b. Metode tidak langsung

1) Metode turbidimetri;

2) Metode kimia;

3) Pengukuran berat sel.

2. Alat Pengukur Pertumbuhan Mikroorganismea. Tabung pertumbuhan dan tabung sentrifugeTabung berskala dapat dipakai untuk mengukur pertumbuhan. Sedang tabung sentrifuge berskala dipakai untuk menentukan volume sel mampat.

b. Colony counterAlat colony counter digunakan untuk menghitung koloni sehingga lebih mudah dan jelas. Cawan petri diletakkan di ruang berukuran kecil dilengkapi dengan kotak-kotak. Koloni terlihat lebih besar karena alat tersebut dilengkapi dengan kaca pembesar, sehingga koloni tiap kotak dapat diukur.c. Electronic counter

Alat ini mampu mengukur beribu-ribu sel hidup dan sel mati secara tepat dalam waktu beberapa detik. Prinsip kerja alat ini berdasarkan celah electronik.

d. Membran penyaring (membran filter counts)Membran penyaring digunakan untuk mengukur jumlah mikroba dari sampel cair. Syarat menggunakan metode membran penyaring adalah mikroba tidak boleh terlalu banyak. Membran yang digunakan berupa membran berpori steril, mikroba akan menempel dan menodai membran. Selanjutnya membran dibuat transparan dengan mencelupkan dalam minyak emersi dan dihitung jumlah sel total.

e. Bejana hitung Petroff Hausser atau hemasitometer.

Alat ini digunakan untuk menghitung jumlah sel total

Bila tiap ukuran luas ditemukan rata-rata a sel maka jumlah sel total tiap ml =

a sel x 25 x x 103 = 12,5 a x 105 sel ml

f. Spectrophotometer spectronic 20 bausch & lomb.

Yang diartikan dengan pertumbuhan suatu jasad ialah penambahan masa, ukuran maupun jumlah sel jasad.

Dalam meninjau pertumbuhan mikroba (jasad) harus dibedakan antara pertumbuhan masing-masing selnya individuil, kelompok sel-sel diatas medium padat atau kelompok sel-sel dalam medium cair.

Pertumbuhan sel atau sel-sel dalam medium cair sangat tergantung pada jenis mikrobianya; pertumbuhan bakteri dalam medium cair biasanya merata (homogen) didalam medium, sedang jamur-jamur pertumbuhannya dipermukaan medium atau berupa kelompok-kelompokan miselium yang melayang-layang dalam mediumnya.

logarima

D

E

F

jum

C

lahbakA B

G

teri

waktu ( jam )

Gambar 37 : Grafik Pertumbuhan bakteri dengan fase-fasenyaA. Fase permulaan (initial phase)

B. Fase pertumbuhan yang dipercepat (phase of accelerated growth)

C. Fase logaritma (logarithmic phase)

D. Fase pertumbuhan yang mulai terhambat (phase of negative growth acceleration)

E. Fase kematian yang dipercepat (accelerated death phase)

Fase kematian logaritma (logarithmic death phaseb = 1 x 2n

b = a x 2n

Jumlah sel (aritmatika)

Log10

Log jumlah sel

aritmatika

Waktu (jam)

Gambar: Kurva Derajat Pertumbuhan

lag

eksponensial

fase pertumbuhan

stasioner

kematian

10

9

8

7

6

5

Log10 organisme hidup/ml

Log kekeruhan / kerapatan optik

0,3

0,2

0,1

kekeruhan/kerapatan

optik

waktu

Gambar : Kurva Pertumbuhan Bakteri

Jarak antara tutup dan bejana hitung 0,02 mm

Ada 25 ukuran luas dengan luas total 1 mm2

volume total 0,002 mm3

100

0

Sumber cahaya monokromatik

Larutan

blanko

Sel foto elektrik

Cahaya diteruskan sempurna maka T = 100%

A = 0

Tabung suspensi mikroba

Cahaya yang diteruskan hanya 25 % dan maka T = 25%

100

0

2,5

_1313929651.unknown