Nama : Abdi Gunawan NRP : G34080023 Kelompok/Lab: 02/BIO 1 Hari/Tanggal : Kamis/11 November 2010

Asisten Praktikum : 1. Wahyu Eka Sari (G34061708)2. Garmita Febriani W (G34061546)

Penentuan Kurva Tumbuh dengan Sumber Karbon yang Berbeda

Tujuan

Melihat pengaruh sumber karbon terhadap kurva tumbuh (fenomena Diauxic).

Langkah kerja

Komposisi media E :

a. 0,1 ml larutan glukosa 0,1 mg/mlb. 0,05 ml larutan glukosa 0,1 mg/ml

0,05 ml larutan laktosa 0,5 mg/mlc. 0,025 ml larutan glukosa 0,1 mg/ml

0,1 ml larutan laktosa 0,5 mg/mld. 0,1 ml larutan laktosa 0,5 mg/ml

Hasil pengamatan

Tabel 1 Hasil pengukuran OD dan jumlah koloni Bacillus sp.

Komposisi media E Waktu OD sel OD terkoreksiE+0,1 ml glukosa Blanko 0 -

30’ 0,001 0,00160’ 0,009 0,00990’ 0,022 0,022120’ 0,012 0,012

E+0,05 ml Blanko 0,022 -

Setiap 30 menit OD campuran media dan kultur bakteri diukur

Campuran media dan kultur bakteri dikocok hingga rata selama 30 menit (total waktu pengocokan 2 jam)

Media E ditambahkan larutan glukosa dan fruktosa dengan komposisi yang berbeda

Kultur bakteri dipindahkan sebanyak 0,5 ml ke dalam media E

Kultur bakteri E. coli dan Bacillus sp. diinokulasikan masing-masing sebanyak 0,5 ml ke dalam NaCl fisiologis

glukosa+0,05 ml laktosa

30’ 0,008 060’ 0 090’ 0 0120’ 0,008 0

E+0,025 ml glukosa+0,1 ml

laktosa

Blanko 0 -

30’ 0,005 0,00560’ 0,004 0,00490’ 0,003 0,003120’ 0,014 0,014

E+0,1 ml laktosa Blanko 0 -30’ 0,007 0,00760’ 0,004 0,00490’ 0,021 0,021120’ 0,009 0,009

30’ 60’ 90’ 120’0

0.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

0.0450.05

0 0 0 00.005 0.004 0.003

0.0140.0070.004

0.021 0.00900000000000001

0.0010.009000000000

00001

0.022

0.012

Kurva Tumbuh Bacillus sp.

Perlakuan APerlakuan DPerlakuan CPerlakuan B

Waktu (menit)

OD

Terk

orek

si

Tabel 2 Hasil pengukuran OD dan jumlah koloni Escherichia coli

Komposisi media E Waktu OD sel OD terkoreksiE+0,1 ml glukosa Blanko 0 -

30’ 0 060’ 0,007 0,00790’ 0,012 0,012120’ 0,016 0,016

E+0,05 ml glukosa+0,05 ml

laktosa

Blanko 0,022 -

30’ 0,050 060’ 0,017 0

90’ 0,144 0,122120’ 0,132 0,110

E+0,025 ml glukosa+0,1 ml

laktosa

Blanko 0 -

30’ 0,009 0,00960’ 0,008 0,00890’ 0,165 0,165120’ 0,009 0,009

E+0,1 ml laktosa Blanko 0 -30’ 0,007 0,00760’ 0,009 0,00990’ 0,014 0,014120’ 0,010 0,010

30’ 60’ 90’ 120’0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 0.007 0.012 0.0160 0

0.122 0.11

0.0090.008000000000000

01

0.165

0.009

0.007 0.009

0.014

0.01

Kurva Tumbuh Escherichia coli

Perlakuan DPerlakuan CPerlakuan BPerlakuan A

Waktu (menit)

OD

Terk

orek

si

Contoh perhitungan

OD terkoreksi = OD sel-OD blanko

OD terkoreksi media E+0,1 ml glukosa pada E.coli menit 60 = 0,007-0

= 0,007

Pembahasan

Pertumbuhan bakteri adalah keadaan bertambahnya jumlah sel bakteri dalam siklus hidup bakteri. Siklus hidup tersebut terbagi kedalam empat fase yaitu fase lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian. Empat fase ini divisualisasikan dalam bentuk kurva yang disebut kurva tumbuh (Purwoko 2009). Pertumbuhan bakteri tergantung sumber

karbon yang tersedia yang digunakan sebagai sumber nutrisi. Siklus hidup bakerti melalui empat fase biasanya terjadi pada bakteri yang ditumbuhkan pada satu jenis sumber karbon. Pertumbuhan Diauxic terjadi ketika bakteri dihadapkan pada dua sumber karbon yang berbeda dan mampu menggunakan kedua sumber karbon tersebut. Pertumbuhan ini ditandai dengan terjadinya pengulangan fase pertumbuhan bakteri dalam rentang waktu yang berbeda.

Enzim adalah senyawa katalis yang digunakan dalam proses metabolisme baik itu anabolisme (pembentukan molekul kompleks) ataupun katabolisme (pemecahan molekul kompleks). Eksoenzim adalah enzim yang bekerja di luar sel, sedangkan endoenzim adalah enzim yang bekerja di dalam sel. Eksoenzim dan endoenzim adalah jenis enzim yang dikelompokkan berdasarkan tempat kerja. Selain itu terdapat enzim yang dikelompokkan berdasarkan adanya senyawa karbon tempat sel itu hidup yaitu enzim konstitutif yang selalu dihasilkan tanpa dipengaruhi senyawa karbon yang tersedia dan enzim induktif yang dibentuk sesuai fungsi dan jenisnya terhadap senyawa karbon yang tersedia (Meryandini et al. 2009).

Bakteri dalam menjalani siklus hidupnya mengalami empat fase penting yaitu fase lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian yang divisualisasikan sebagai kurva tumbuh. Fase lag atau fase adaptasi bakteri umum terjadi pada awal pertumbuhan (menit ke 0) hingga mulai mengalami perubahan fase (menit ke 30). Fase eksponensial adalah tahap aktif sel membelah diri dengan cepat dan konstan yang terlihat dengan kenaikan grafik (menit ke 60 hingga 90). Fase stasioner adalah tahap sel berada dalam jumlah yang tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati ditandai dengan garis horizontal pada grafik. Fase kematian adalah tahap sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa sebab yaitu nutrien dalam medium dan energi cadangan di dalam sel sudah habis. Fase kematian ditandai dengan menurunnya grafik hingga mencapai titik nol (Black 1999).

Pengujian sumber karbon pada Bacillus sp. dan Escherichia coli menunjukan fenomena diauxic pada kurva Bacillus sp. dengan perlakuan Pertumbuhan bakteri adalah keadaan bertambahnya jumlah sel bakteri dalam siklus hidup bakteri. Siklus hidup tersebut terbagi kedalam empat fase yaitu fase lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian. Empat fase ini divisualisasikan dalam bentuk kurva yang disebut kurva tumbuh (Purwoko 2009). Pertumbuhan bakteri tergantung sumber karbon yang tersedia yang digunakan sebagai sumber nutrisi. Siklus hidup bakerti melalui empat fase biasanya terjadi pada bakteri yang ditumbuhkan pada satu jenis sumber karbon. Pertumbuhan Diauxic terjadi ketika bakteri dihadapkan pada dua sumber karbon yang berbeda dan mampu menggunakan kedua sumber karbon tersebut. Pertumbuhan ini ditandai dengan terjadinya pengulangan fase pertumbuhan bakteri dalam rentang waktu yang berbeda.

Enzim adalah senyawa katalis yang digunakan dalam proses metabolisme baik itu anabolisme (pembentukan molekul kompleks) ataupun katabolisme (pemecahan molekul kompleks). Eksoenzim adalah enzim yang bekerja di luar sel, sedangkan endoenzim adalah enzim yang bekerja di dalam sel. Eksoenzim dan endoenzim adalah jenis enzim yang dikelompokkan berdasarkan tempat kerja. Selain itu terdapat enzim yang dikelompokkan berdasarkan adanya senyawa karbon tempat sel itu hidup yaitu enzim konstitutif yang selalu

dihasilkan tanpa dipengaruhi senyawa karbon yang tersedia dan enzim induktif yang dibentuk sesuai fungsi dan jenisnya terhadap senyawa karbon yang tersedia (Maryandini et al. 2009).

Bakteri dalam menjalani siklus hidupnya mengalami empat fase penting yaitu fase lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian yang divisualisasikan sebagai kurva tumbuh (Black 1999). Fase lag atau fase adaptasi bakteri umum terjadi pada awal pertumbuhan (menit ke 0) hingga mulai mengalami perubahan fase (menit ke 30). Fase eksponensial adalah tahap aktif sel membelah diri dengan cepat dan konstan yang terlihat dengan kenaikan grafik (menit ke 60 hingga 90). Fase stasioner adalah tahap sel berada dalam jumlah yang tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati ditandai dengan garis horizontal pada grafik. Fase kematian adalah tahap sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa sebab yaitu nutrien dalam medium dan energi cadangan di dalam sel sudah habis. Fase kematian ditandai dengan menurunnya grafik hingga mencapai titik nol.

Pengujian sumber karbon pada Bacillus sp. dan Escherichia coli menunjukan fenomena diauxic pada kurva Bacillus sp. dengan perlakuan C (sumber karbon glukosa dan laktosa) dan D (sumber karbon laktosa) dan perlakuan C (sumber karbon glukosa dan laktosa) pada Escherichia coli. Fenomena diauxic yang terjadi memperlihatkan adanya dua fase kematian yang diselingi fase eksponensial (fase meningkatnya metabolisme). Keadaan ini menunjukkan pada perlakuan D dan C dari Bacillus sp. dihasilkan enzim ekstraseluler yang bersifat induktif yaitu enzim yang dihasilkan tergantung sumber karbon yang tersedia. Sedangkan pada Escherichia coli dominan dihasilkan enzim konstitutif yaitu enzim yang dihasilkan tanpa dipengaruhi sumber karbon yang tersedia. Hal ini terlihat dari pergerakan grafik Escherichia coli yang normal (tiap fase terjadi hanya sekali) pada tiga perlakuan.

Sumber karbon yang tersedia mempengaruhi kurva tumbuh bakteri. Bacillus sp. yang hidup dengan glukosa sebagai sumber karbon memperlihatkan kurva tumbuh normal (semua fase terjadi). Berbeda dengan yang ditumbuhkan pada substrat glukosa dan laktosa yang memperlihatkan fenomena diauxic karena adanya kompleksitas sumber karbon yang tersedia. Ketika satu jenis karbon habis terpakai (glukosa), bakteri masih dapat melakukan proses metabolisme dengan menggunakan sumber karbon berikutnya (laktosa). Sebelum bakteri menggunakan laktosa sebagai sumber karbon, bakteri menggunakan glukosa untuk menghasilkan energi yang digunakan dalam memecah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa, bakteri mengonsumsi karbon monomer. Fenomena diauxic juga terlihat pada perlakuan D (sumber karbon laktosa) pada Bacillus sp., Bacillus sp. menggunakan glukosa dan galaktosa sebagai sumber karbon di mana glukosa dan galaktosa merupakan monosakarida dari laktosa.

Fenomena diauxic yang terjadi memperlihatkan adanya dua fase kematian yang diselingi fase eksponensial (fase meningkatnya metabolisme). Keadaan ini menunjukkan pada perlakuan D dan C dari Bacillus sp. dihasilkan enzim ekstraseluler yang bersifat induktif yaitu enzim yang dihasilkan tergantung sumber karbon yang tersedia. Sedangkan pada Escherichia coli dominan dihasilkan enzim konstitutif yaitu enzim yang dihasilkan tanpa dipengaruhi sumber karbon yang tersedia. Hal ini terlihat dari pergerakan grafik Escherichia coli yang normal (tiap fase terjadi hanya sekali) pada tiga perlakuan.

Sumber karbon yang tersedia mempengaruhi kurva tumbuh bakteri. Bacillus sp. yang hidup dengan glukosa sebagai sumber karbon memperlihatkan kurva tumbuh normal (semua fase terjadi). Berbeda dengan yang ditumbuhkan pada substrat glukosa dan laktosa yang memperlihatkan fenomena diauxic karena adanya kompleksitas sumber karbon yang tersedia. Ketika satu jenis karbon habis terpakai (glukosa), bakteri masih dapat melakukan proses metabolisme dengan menggunakan sumber karbon berikutnya (laktosa). Sebelum bakteri menggunakan laktosa sebagai sumber karbon, bakteri menggunakan glukosa untuk menghasilkan energi yang digunakan dalam memecah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa, bakteri mengonsumsi karbon monomer. Fenomena diauxic juga terlihat pada perlakuan D (sumber karbon laktosa) pada Bacillus sp., Bacillus sp. menggunakan glukosa dan galaktosa sebagai sumber karbon di mana glukosa dan galaktosa merupakan monosakarida dari laktosa.

Kesimpulan

Pertumbuhan diauxic dipengaruhi kompleksitas sumber karbon yang tersedia pada substrat bakteri. Fenomena diauxic yang terjadi pada Bacillus sp. terjadi pada perlakuan C (sumber karbon glukosa dan laktosa) dan D (sumber karbon laktosa) dan perlakuan C (sumber karbon glukosa dan laktosa) pada Escherichia coli. Bakteri menggunakan glukosa sebagai sumbner karbon pertama sebelum menggunakan galaktosa. Fenomena ini dtunjukkan dengan munculnya dua fase kematian yang diselingi fase eksponensial.

Daftar pustaka

Black J G. 1999. Microbiology : Principles and Explorations. New Jersey : Prentince Hall.

Meryandini Anja et al. 2009. Isolasi bakteri selulolitik dan karakterisasi enzimnya. Makara Sains 2009; 13: 33-38.

Purwoko T. 2009. Fisiologi Mikroba. Jakarta : Bumi Aksara.