pertumbuhan dan perhitungan mikroba
TRANSCRIPT
1. Pertumbuhan Mikroorganisme
Pertumbuhan merupakan proses perubahan bentuk yang semula kecil kemudian
menjadi besar. Pertumbuhan menyangkut pertambahan volume dari individu itu sendiri.
Pertumbuhan pada umumnya tergantung pada kondisi bahan makanan dan juga lingkungan.
Apabila kondisi makanan dan lingkungan cocok untuk mikroorganisme tersebut, maka
mikroorganisme akan tumbuh dengan waktu yang relatif singkat dan sempurna (Budiyanto
2012). Pertumbuhan mikroorganisme dipengaruhi oleh media pertumbuhannya.
2. Pertumbuhan Makroorganisme
3. Media Kultur Mikroba
Media pertumbuhan mikroorganisme adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran zat-
zat makanan (nutrisi) yang diperlukan mikroorganisme untuk pertumbuhannya.
Mikroorganisme memanfaatkan nutrisi media berupa molekul-molekul kecil yang dirakit
untuk menyusun komponen sel. Dengan media pertumbuhan dapat dilakukan isolat
mikroorganisme menjadi kultur murni dan juga memanipulasi komposisi media
pertumbuhannya. Beberapa Media pertumbuhan sebagai berikut:
a. PDA (Potato Dextrose Agar)
PDA digunakan untuk menumbuhkan atau mengidentifikasi khamir dan kapang.
Dapat juga digunakan untuk enumerasikahmir dan kapang dalam suatu sampel atau produk
makanan. PDA mengandung sumber karbohidrat dalam jumlah cukup yaitu terdiri dari 20%
ekstrak kentang dan 2% glukosa sehingga baik untuk pertumbuhan kapang dan khamir tetapi
kurang baik untuk pertumbuhan bakteri.
b. APDA (Acidified Potato Dextrose Agar)
Media APDA berfungsi untuk menumbuhkan dan menghitung jumlah khamir dan
kapang yang terdapat dalam suatu sampel. Khamir dan kapang akan tumbuh dengan optimal
pada media yang sesuai. Adanya asam tartarat dan pH rendah maka pertumbuhan bakteri
terhambat. APDA dibuat dengan merebus kentang selama 1 jam/45 menit, agar dilelehkan
dalam 500 ml air. Campurkan ekstrak kentang dalam agar lalu ditambahkan glukosa dan
diaduk rata.
c. NB (Nutrient Broth)
Nutrient broth merupakan media untuk mikroorganisme yang berbentuk cair dan
memiliki fungsi yang sama dengan nutrient agar.
d. LB (Lactose Broth)
Lactose broth digunakan sebagai media untuk mendeteksi kehadiran koliform dalam
air, makanan dan produk susu. Selain itu juga berfungsi sebagai kaldu pemerkaya (pre-
enrichment broth) untuk Salmonellae dan dalam mempelajari fermentasi laktosa oleh bakteri
pada umumnya.
Pepton dan ekstrak beef menyediakan nutrien esensial untuk memetabolisme bakteri.
Laktosa menyediakan sumber karbohidrat yang dapat difermentasi untuk organisme koliform.
Pertumbuhan dengan pembentukan gas adalah presumptive test untuk koliform. Lactose broth
dibuat dengan komposisi 0,3% ekstrak beef,0,5% pepton dan 0,5% laktosa.
e. BGLBB (Brilliant Green Lactose Bile Broth)
Medium BGLBB merupakan medium selektif yang menghambat pertumbuhan bakteri
gram positif sehingga bakteri koliform yang merupakan bakteri gram negatif dapat tumbuh
(Nengsih 2010).
Pada produk pangan biasanya BGLBB digunakan pada susu yang banyak
mengandung bakteri asam laktat.
f. PCA (Plate Count Agar)
PCA digunakan sebagai medium untuk mikroba aerobik dengan inokulasi di atas
permukaan. Media PCA ini baik untuk pertumbuhan total mikroba (semua jenis mikroba)
karena di dalamnya mengandung komposisi casein enzymic hydrolisate yang menyediakan
asam amino dan substansi nitrogen kompleks lainnya serta ekstrak khamir untuk mensuplai
vitamin B kompleks.
g. PDB (Potato Dextrose Broth)
Potato Dextrose Broth adalah media yang digunakan untuk membudidayakan khamir.
PDB memiliki komposisi yang sama seperti PDA, hanya saja tidak memiliki agar-agar.
h. SB (Sucrose Broth)
Sucrose broth adalah media yang digunakan untuk isolasi bakteri yang
memfermentasikan sukrosa.
Selain media pertumbuhan, aktivitas mikroba dipengaruhi oleh faktor-faktor
lingkungannya. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri adalah zat makanan,
pH, air, oksigen, dan senyawa penghambat pertumbuhan (Fardiaz 1992). Selain zat makanan,
suhu, pH, dan aktifitas air, pertumbuhan bakteri juga dipengaruhi oleh waktu, potensial
reduksi oksidiasi (redoks), struktur biologi, dan faktor pengolahan (Buckle 1987).
4. Faktor Pertumbuhan Mikroba
Kemampuan mikroorganisme untuk tubuh dan tetap hidup merupakan suatu hal yang
penting untuk diketahui. Pengetahuan tentang faktor-faktor yang merupakan perubahan
mikroba sangat penting didalam pengendalian mikroba ada dua faktor yang mempengaruhi
pengetahuan mikroorganisme yakni faktor instrinsik dan faktor ekstrinsik (Ernest,2010).
Faktor Instrinsik
1. PH
Keasaman dan kebiasaan dari lingkungan memiliki pengaruh yang signifikan Sebagian besar
mikroba dapat tumbuh dengan baik pada kisaran pH netral (6,6-7,5).
2. Aktifitas air (Actifity of water)
Salah satu dari metode pengimpanan adalah pengeringan-pengeringan dilakukan dengan
melakukan pengeluaran air yang terikat dari bahan yang menyakibatkan mikrobah tidak
mudah tumbuh.
3. Kandungan nutrient
Nutrisi (Nutrien) yang dibutuhkan mikroba agar tumbuh normal diantaranya: Air, Sumber
energy, Vitamin dan faktor pertumbuhan serta Mineral
Faktor Ekstrinsik
1. Suhu
Berdasarkan suhu kisaran mikroba digolongkan menjadi 3 golongan yakni: psikriffilik
(mikroba yang suhu terdapat suhu dingin) mesofilk (mikroba yang suhu terdapat suhu
sedang) dan termofiik (mikroba suka suhu tinggi) (Schiat,2009).
2. Ketersediaan dan konsentrasi gas dilingkungan
Peningkatan konsentrasi CO2 menjadi kira-kira 10 dapat menghambat pertumbuhan mikroba
hal ini dikenal dengan controlled/modified atmosphere storage (cas/mas).Secara umum
penggunaan efek penghambatan CO2 akan dapat ditingkatkan pada suhu rendah karena
kelarutan CO2 akan meningkatkan pada suhu rendah. (Radin,2010).
5. Faktor Penghambat Pertumbuhan Mikroba
1. Faktor-faktor Fisik
a. Pengaruh temperatur
Temperatur merupakan salah satu faktor yang penting di dalam kehidupan. Beberapa
jenis mikroba dapat hidup di daerah temperatur yang luas sedang jenis lainnya pada daerah
yang terbatas. Pada umumnya batas daerah tempetur bagi kehidupan mikroba terletak di
antara 0oC dan 90oC, sehingga untuk masin -masing mikroba dikenal nilai temperatur
minimum, optimum dan maksimum. Temperatur minimum suatu jenis mikroba ialah nilai
paling rendah dimana kegiatan mikroba asih berlangsun. Temperatur optimum adalah nilai
yang paling sesuai /baik untuk kehidupan mikroba. Temperatur maksimum adalah nilai
tertinggi yang masih dapat digunakan untuk aktivitas mikroba tetapi pada tingkatan kegiatan
fisiologi yang paling minimal. Daya tahan mikroba terhadap temperatur tidak sama untuk
tiap-tiap spesies. Ada spesies yng mati setelah mengalami pemanasan beberapa menit
didalam medium pada temperature 60oC; sebaliknya bakteri yang membentuk spora seperti
genus Bacillus dan genus Clostridium tetap hidup setelah dipanasi dengan uap 100oC atau
lebih selama 30 menit. Oleh karena itu, proses sterilisasi untuk membunuh setiap spesies
bakteri yakni dengan pemanasan selama 15-20 menit dengan tekanan 1 atm dan temperatur
121oC di dalam otoklaf. Mengenai pH medium kenapa berpengaruh terhadap daya tahan
mikroba terhadap pemanasan bahwa sedikit perubahan pH menuju asam atau basa sangat
berpengaruh terhadap pemanasan. Sehubungan dengan hal ini, maka buah-buahan yang
masam lebih mudah disterilkan dari pada sayur mayur atau daging. Golongan bakteri yang
dapat hidup pada batas-batas temperature yang sempit, misalnya Gonococcus yang hanya
dapat hidup pada kisaran 30-40oC. golongan mikroba yang memiliki batas temperatur
minimum dan maksimum tidak telalu besar, disebut stenotermik. Tetapi Escherichia coli
tumbuh pada kisaran temperatur 8-46oC, sehingga beda (rentang) antara temperatur
minimum besar, inilah yang disebut golongan euritermik. Bila mikroba dipiara dibawah
temperatur minimum atau sedikit diatas temperatur maksimum tidak segera mati, melainkan
dalam keadaan dormansi (tidur).
Berdasarkan daerah aktivitas temperatur, mikroba di bagi menjadi 3 golongan, yaitu:
a. Mikroba psirkofilik (kryofilik) adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah
temperatur antara 0 C sampai 30 C, dengan temperatur optimum 15 C. kebanyakan golongan
ini tumbuh d tempat-tempat dingin, baik di daratan maupun di lauatan.
b. Mikroba mesofilik adalah golongan mikroba yang mempunyai temperatur optimum
pertumbuhan antara 25 C-37 C minimum 15 C dan maksimum di sekitar 55 C.
umumnya hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada juga yang dapat hidup dengan
baik pada temperatur 40 C atau lebih.
c. Mikroba termofilik adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah temperature
tinngi, optimum 55C-60 C, minmum 40 C, sedangkan maksimum 75 C. golongan ini
terutama terdapat di dalam sumber-sumber air panas dan tempat-tempat lain yang
bertemperatur lebih tinggi dari 55 C.
Temperatur tinggi melebihi temperatur maksimum akan menyebabkan denaturasi
protein dan enzim. Hal ini akan menyebabkan terhentinya metabolisme. Dengan nilai
temperatur yang melebihi maksimum, mikroba akan mengalami kematian. Titik kematian
termal suatu jenis mikroba (Thermal Death Point) adalah nilai temperatur serendah-
rendahnya yang dapat mematikan jenis mikroba yang berada dalam medium standar selama
10 menit dalam kondisi tertentu. Laju kematian termal (thermal Deat Rate) adalah kecepatan
kematian mikroba akibat pemberian temperatur. Hal ini karena tidak semua spesies mati
bersama-sama pada suatu temperatur tertentu. Biasanya, spesies yang satu lebih tahan dari
pada yang lain terhadap suatu pemanasan, oleh karena itu masing-masing spesies itu ada
angka kematian pada suatu temperatur. Waktu kematian temal (Thermal Death Time)
merupakan waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu jenis mikroba pada suatu
temperatur yang tetap. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik kematian termal antara lain
ialah waktu, temperatur, kelembaban, bentuk dan jenis spora, umur mikrroba, pH dan
komposisi medium. Contoh waktu kematian thermal (TDT/ thermal death time) untuk
beberapa jenis bakteri adalah sebagai berikut :
b. Kelembaban dan Pangaruh Kebasahan serta Kekeringan
Mikroba mempunyai nilai kelembaban optimum. Pada umumnya untuk pertumbuhan
ragi dan bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi di atas 85%, sedangkan untuk jamur di
perlukan kelembaban yang rendah dibawah 80%. Banyak mikroba yang tahan hidup di dalam
keadaan kering untuk waktu yang lama, seperti dalam bentuk spora, konidia, artospora,
klamidospora dan kista. Setiap mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk
hidupnya, biasanya diukur dengan parameter aw (water activity) atau kelembaban relatif.
Mikroba umumnya dapat tumbuh pada aw 0,998-0,6. bakteri umumnya memerlukan aw 0,90-
0,999. Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir
Saccharomyces rouxii. Aspergillus glaucus dan jamur benang lain dapat tumbuh pada aw 0,8.
Bakteri umumnya memerlukan aw atau kelembaban tinggi lebih dari 0,98, tetapi bakteri
halofil hanya memerlukan aw 0,75. Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapat
membentuk spora, konidia atau dapat membentuk kista. Tabel berikut ini memuat daftar aw
yang diperlukan oleh beberapa jenis bakteri dan jamur :
Bakteri sebenarnya mahluk yang suka akan keadaan basah, bahkan dapat hidup di
dalam air. Hanya di dalam air yang tertutup mereka tak dapat hidup subur; hal ini di sebabkan
karena kurangnya udara bagi mereka. Tanah yang cukup basah baiklah bagi kehidupan
bakteri. Banyak bakteri menemui ajalnya, jika kena udara kering. Meningococcus, yaitu
bakteri yang menyebabkan meningitis, itu mati dalam waktu kurang daripada satu jam, jika
digesekkan di atas kaca obyek. Sebaliknya,spora-spora bakteri dapat bertahan beberapa tahun
dalam keadaan kering. Pada proses pengeringan, air akan menguap dari protoplasma.
Sehingga kegiatan metabolisme berhenti. Pengeringan dapat juga merusak protoplasma dan
mematikan sel. Tetapi ada mikrobia yang dapat tahan dalam keadaan kering, misalnya
mikrobia yang membentuk spora dan dalam bentuk kista. Adapun syarat-syarat yang
menentukan matinya bakteri karena kekeringan itu ialah:
Bakteri yang ada dalam medium susu, gula, daging kering dapat bertahan lebih lama
daripada di dalam gesekan pada kaca obyek. Demikian pula efek kekeringan kurang
terasa, apabila bakteri berada di dalam sputum ataupun di dalam agar-agar yang kering.
Pengeringan di dalam terang itu pengaruhnya lebih buruk daripada pengeringan di dalam
gelap.
Pengeringan pada suhu tubuh (37°C) atau suhu kamar (+ 26 °C) lebih buruk daripada
pengeringan pada suhu titik-beku.
Pengeringan di dalam udara efeknya lebih buruk daripada pengeringan di dalam vakum
ataupun di dalam tempat yang berisi nitrogen. Oksidasi agaknya merupakan faktor-maut.
c. Pengaruh perubahan nilai osmotik
Tekanan osmose sebenarnya sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Apabila
mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu
terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila
diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu
pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah.
Berdasarkan tekanan osmose yang diperlukan dapat dikelompokkan menjadi (1) mikroba
osmofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar gula tinggi, (2) mikroba halofil,
adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar garam halogen yang tinggi, (3) mikroba
halodurik, adalah kelompok mikroba yang dapat tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh
pada kadar garam tinggi, kadar garamnya dapat mencapai 30 %. Contoh mikroba osmofil
adalah beberapa jenis khamir. Khamir osmofil mampu tumbuh pada larutan gula dengan
konsentrasi lebih dari 65 % wt/wt (aw = 0,94). Contoh mikroba halofil adalah bakteri yang
termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium. Bakteri yang tahan pada kadar garam
tinggi, umumnya mempunyai kandungan KCl yang tinggi dalam selnya. Selain itu bakteri ini
memerlukan konsentrasi Kalium yang tinggi untuk stabilitas ribosomnya. Bakteri halofil ada
yang mempunyai membran purple bilayer, dinding selnya terdiri dari murein, sehingga tahan
terhadap ion Natrium.
d. Kadar ion hidrogen (pH)
Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7). Beberapa bakteri dapat hidup pada
pH tinggi (medium alkalin). Contohnya adalah bakteri nitrat, rhizobia, actinomycetes, dan
bakteri pengguna urea. Hanya beberapa bakteri yang bersifat toleran terhadap kemasaman,
misalnya Lactobacilli, Acetobacter, dan Sarcina ventriculi. Bakteri yang bersifat asidofil
misalnya Thiobacillus. Jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah. Apabila
mikroba ditanam pada media dengan pH 5 maka pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi
apabila pH media 8 maka pertumbuhan didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pH-nya
mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu (a) mikroba asidofil, adalah kelompok
mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0-5,0, (b) mikroba mesofil (neutrofil), adalah kelompok
mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5-8,0, dan (c) mikroba alkalifil, adalah kelompok
mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4-9,5. Contoh pH minimum, optimum, dan maksimum
untuk beberapa jenis bakteri adalah sebagai berikut :
Untuk menumbuhkan mikroba pada media memerlukan pH yang konstan, terutama
pada mikroba yang dapat menghasilkan asam. Misalnya Enterobacteriaceae dan beberapa
Pseudomonadaceae. Oleh karenanya ke dalam medium diberi tambahan buffer untuk
menjaga agar pH nya konstan. Buffer merupakan campuran garam mono dan dibasik,
maupun senyawa-senyawa organik amfoter. Sebagai contoh adalah buffer fosfat anorganik
dapat mempertahankan pH diatas 7,2. Cara kerja buffe adalah garam dibasik akan
mengadsorbsi ion H+ dan garam monobasik akan bereaksi dengan ion OH-.
e. Tegangan muka
Tegangan muka mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut
menyerupai membran yang elastis. Seperti telah diketahui protoplasma mikroba terdapat di
dalam sel yang dilindungi dinding sel, maka apabilaada perubahan tegangan muka dinding
sel akan mempengaruhi pula permukaan protoplasma. Akibat selanjutnya dapat
mempengaruhi pertumbuhan mikroba dan bentuk morfologinya. Zat-zat seperti sabun,
deterjen, dan zat-zat pembasah (surfaktan) seperti Tween80 dan Triton A20 dapat
mengurangi tegangan muka cairan/larutan. Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka
yang relatif tinggi.
f. Tekanan hidrostatik
Tekanan hidrostatik mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba.
Umumnya tekanan 1-400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi
metabolisme dan pertumbuhan mikroba. Tekanan hidrostatik yang lebih tinggi lagi dapat
menghambat atau menghentikan pertumbuhan, oleh karena tekanan hidrostatik tinggi dapat
menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran
sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim. Tekanan diatas 100.000
pound/inchi2 menyebabkan denaturasi protein. Akan tetapi ada mikroba yang tahan hidup
pada tekanan tinggi (mikroba barotoleran), dan ada mikroba yang tumbuh optimal pada
tekanan tinggi sampai 16.000 pound/inchi2 (barofil). Mikroba yang hidup di laut dalam
umumnya adalah barofilik atau barotoleran. Sebagai contoh adalah bakteri Spirillum.
g. Pengaruh Sinar
Kebanyakan bakteri tidak dapat mengadakan fotosintesis, bahkan setiap radiasi dapat
berbahaya bagi kehidupannya. Sinar yang nampak oleh mata kita, yaitu yang bergelombang
antara 390 m μ sampai 760 m μ, tidak begitu berbahaya; yang berbahaya ialah sinar yang
lebih pendek gelombangnya, yaitu yang bergelombang antara 240 m μ sampai 300 m μ.
Lampu air rasa banyak memancarkan sinar bergelombang pendek ini. Lebih dekat,
pengaruhnya lebih buruk. Dengan penyinaran pada jarak dekat sekali, bakteri bahkan dapat
mati seketika, sedang pada jarak yang agak jauh mungkin sekali hanya pembiakannya sajalah
yang terganggu. Spora-spora dan virus lebih dapat bertahan terhadap sinar ultra-ungu. Sinar
ultra-ungu biasa dipakai untuk mensterilkan udara, air, plasma darah dan bermacam-macam
bahan lainya. Suatu kesulitan ialah bahwa bakteri atau virus itu mudah sekali ketutupan
benda-benda kecil, sehingga dapat terhindar dari pengaruh penyinaran. Alangkah baiknya,
jika kertas-kertas pembungkus makanan, ruang-ruang penyimpan daging, ruang-ruang
pertemuan, gedung-gedung bioskop dan sebagainya pada waktu-waktu tertentu dibersihkan
dengan penyinaran ultra-ungu.
2. Faktor-faktor Kimia
a. Fenol Dan Senyawa-Senyawa Lain Yang Sejenis
Larutan fenol 2 sampai 4% berguna bagi desinfektan. Kresol atau kreolin lebih baik
khasiatnya daripada fenol. Lisol ialah desinfektan yang berupa campuran sabun dengan
kresol; lisol lebih banyak digunakan daripada desinfektan-desinfektan yang lain. Karbol ialah
lain untuk fenol. Seringkali orang mencampurkan bau-bauan yang sedap, sehingga
desinfektan menjadi menarik.
b. Formaldehida (CH2O)
Suatu larutan formaldehida 40% biasa disebut formalin. Desinfektan ini banyak sekali
digunakan untuk membunuh bakteri, virus, dan jamur. Formalin tidak biasa digunakan untuk
jaringan tubuh manusia, akan tetapi banyak digunakan untuk merendam bahanbahan
laboratorium, alat-alat seperti gunting, sisir dan lain-lainnya pada ahli kecantikan.
c. Alkohol
Etanol murni itu kurang daya bunuhnya terhadap bakteri. Jika dicampur dengan air
murni, efeknya lebih baik. Alcohol 50 sampai 70% banyak digunakan sebagai desinfektan.
d. Yodium
Yodium-tinktur, yaitu yodium yang dilarutkan dalam alcohol, banyak digunakan
orang untuk mendesinfeksikan luka-luka kecil. Larutan 2 sampai 5% biasa dipakai. Kulit
dapat terbakar karenanya , oleh sebab itu untuk luka-luka yang agak lebar tidak digunakan
yodium-tinktur.
e. Klor Dan Senyawa Klor
Klor banyak digunakan untuk sterilisasi air minum. Persenyawaan klor dengan kapur
atau natrium merupakan desinfektan yang banyak dipakai untuk mencuci alat-alat makan dan
minum.
f. Zat Warna
Beberapa macam zat warna dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Pada umumnya
bakteri gram positif iktu lebih peka terhadap pengaruh zat warna daripada bakteri gram
negative. Hijau berlian, hijau malakit, fuchsin basa, kristal ungu sering dicampurkan kepada
medium untuk mencegah pertumbuhanbakteri gram positif. Kristal ungu juga dipakai untuk
mendesinfeksikan luka-luka pada kulit. Dalam penggunaan zat warna perlu diperhatikan
supaya warna itu tidak sampai kena pakaian.
g. Obat Pencuci (Detergen)
Sabun biasa itu tidak banyak khasiatnya sebagai obat pembunuh bakteri, tetapi kalau
dicampur dengan heksaklorofen daya bunuhnya menjadi besar sekali. Sejak lama obat
pencuci yang mengandung ion (detergen) banyak digunakan sebagai pengganti sabun.
Detergen bukan saja merupakan bakteriostatik, melainkan juga merupakan bakterisida.
Terutama bakteri yang gram positif itu peka sekali terhadapnya. Sejak 1935 banyak dipakai
garam amonium yang mengandung empat bagian. Persenyawaan ini terdiri atas garam dari
suatu basa yang kuat dengan komponen-komponen. Garam ini banyak sekali digunakan
untuk sterilisasi alat-alat bedah, digunakan pula sebagai antiseptik dalam pembedahan dan
persalinan, karena zat ini tidak merusak jaringan, lagipula tidak menyebabkan sakit. Sebagai
larutan yang encer pun zat ini dapat membunuh bangsa jamur, dapat pula beberapa genus
bakteri Gram positif maupun Gram negatif. Agaknya alkil-dimentil bensil-amonium klorida
makin lama makin banyak dipakai sebagai pencuci alat-alat makan minum di restoran-
restoran. Zat ini pada konsentrasi yang biasa dipakai tidak berbau dan tidak berasa apa-apa.
h. Sulfonamida
Sejak 1937 banyak digunakan persenyawaan-persenyawaan yang mengandung
belerang sebagai penghambat pertumbuhan bakteri dan lagi pula tidak merusak jaringan
manusia. Terutama bangsa kokus seperti Streptococcus yang menggangu tenggorokan,
Pneumococcus, Gonococcus, dan Meningococcus sangat peka terhadap sulfonamida.
Penggunaan obat-obat ini, jika tidak aturan akan menimbulkan gejalagejala alergi, lagi pula
obat-obatan ini dapat menimbulkan golongan bakteri menjadi kebal terhadapnya. Khasiat
sulfonamida itu terganggu oleh asam-p-aminobenzoat. Asam-p-aminobenzoat memegang
peranan sebagai pembantu enzim-enzim pernapasan, dalam hal itu dapat terjadi persaingan
antara sulfanilamide dan asam-paminobenzoat. Sering terjadi, bahwa bakteri yang diambil
dari darah atau cairan tubuh orang yang habis diobati dengan sulfanilamide itu tidak dapat
dipiara di dalam medium biasa. Baru setelah dibubuhkan sedikit asam-p-aminobenzoat ke
dalam medium tersebut, bakteri dapat tumbuh biasa. Berikut ialah rumus bangun sulfonamide
dan asam-p-aminobenzoat.
i. Antibiotik
Antibiotik yang pertama dikenal ialah pinisilin, yaitu suatu zat yang dihasilkan oleh
jamur Pinicillium. Pinisilin di temukan oleh Fleming dalam tahun 1929, namun baru sejak
1943 antibiotik ini banyak digunakan sebagai pembunuh bakteri. Selama Perang Dunia
Kedua dan sesudahnya bermacam-macam antibiotik diketemukan, dan pada dewasa ini
jumlahnya ratusan. Genus Streptomyces menghasilkan streptomisin, aureomisin,
kloromisetin, teramisin, eritromisin, magnamisin yang masing-masing mempunyai khasiat
yang berlainan. Akhir-akhir ini orang telah dapat membuat kloromisetin secara sintetik, obat-
obatan ini terkenal sebagai kloramfenikol. Diharapkan antibiotik-antibiotik yang lain pun
dapat dibuat secara sintetik pula. Ada yang kita kenal beberapa antibiotik yang dapat
dihasilkan oleh golongan jamur, melainkan oleh golongan bakteri sendiri, misalnya tirotrisin
dihasilkan oleh Bacillus brevis, basitrasin oleh Bacillus subtilis, polimiksin oleh Bacillus
polymyxa.Antibiotik yang efektif bagi banyak spesies bakteri, baik kokus, basil, maupun
spiril, dikatakan mempunyai spektrum luas. Sebaliknya, suatu antibiotik yang hanya efektif
untuk spesies tertentu, disebut antibiotik yang spektrumnya sempit. Pinisilin hanya efektif
untuk membrantas terutama jenis kokus, oleh karena itu pinisilin dikatakan mempunyai
spektrum yang sempit. Tetrasiklin efektif bagi kokus, basil dan jenis spiril tertentu, oleh
karena itu tetrasiklin dikatakan mempunyai spektrum luas. Sebelum suatu antibiotik
digunakan untuk keperluan pengobatan, maka perlulah terlebih dahulu antibiotik itu diuji
efeknya terhadap spesies bakteri tertentu.
j. Garam – Garam Logam
Garam dari beberapa logam berat seperti air raksa dan perak dalam jumlah yang kecil
saja dapat menumbuhnkan bakteri, daya mana disebut oligodinamik. Hal ini mudah sekali
dipertunjukkan dengan suatu eksperimen. Sayang benar garam dari logam berat itu mudah
merusak kulit, maka alat-alat yang terbuat dari logam, dan lagi pula mahal harganya.
Meskipun demikian orang masih bisa menggunakan merkuroklorida (sublimat) sebagai
desinfektan. Hanya untuk tubuh manusia lazimnya kita pakai merkurokrom, metafen atau
mertiolat. ONa HgOH SHgCH2.CH3 CH3 NO3 COONa metafen mertiolat Persenyawaan air
rasa yang organik dapat pula dipergunakan untuk membersihkan biji – bijian supaya terhindar
dari gangguan bangsa jamur. Nitrat perak 1 sampai 2% banyak digunakan untuk menetesi
selaput lendir, misalnya pada mata bayi yang baru lahir untuk mencegah gonorhoea. Banyak
juga orang mempergunakan persenyawaan perak dengan protein. Garam tembaga jarang
dipakai sebagai bakterisida, akan tetapi banyak digunakan untuk menyemprot tanaman dan
untuk mematikan tumbuhan ganggang di kolam-kolam renang.
3. Faktor-faktor Biologi
a. Netralisme
Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi.
Hal ini dapat terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan
dalam mikrohabitat, serta populasi yang keluar dari habitat alamiahnya. Sebagai contoh
interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous) dengan mikroba autochthonous
(indigenous), dan antar mikroba nonindigenous di atmosfer yang kepadatan populasinya
sangat rendah. Netralisme juga terjadi pada keadaan mikroba tidak aktif, misal dalam
keadaan kering beku, atau fase istirahat (spora, kista)
b. Komensalisme
Hubungan komensalisme antara dua populasi terjadi apabila satu populasi
diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contohnya adalah:
Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein dapat
digunakan oleh Legionella pneumophila.
Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi anaerobic Methanobacterium.
c. Sinergisme
Suatu bentuk asosiasi yang menyebabkan terjadinya suatu kemampuan untuk dapat
melakukan perubahan kimia tertentu di dalam substrat. Apabila asosiasi melibatkan 2
populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut sintropisme. Sintropisme
sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah, atau proses pembersihan air secara
alami.
d. Mutualisme (Simbiosis)
Mutualisme adalah asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling
tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan. Mutualisme sering disebut juga simbiosis.
Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi anggota simbiosis tidak
dapat digantikan tempatnya oleh spesies lain yang mirip. Contohnya adalah Bakteri
Rhizobium sp. yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan. Contoh lain adalah
Lichenes (Lichens), yang merupakan simbiosis antara algae sianobakteria dengan fungi.
Algae (phycobiont) sebagai produser yang dapat menggunakan energi cahaya untuk
menghasilkan senyawa organik. Senyawa organik dapat digunakan oleh fungi (mycobiont),
dan fungi memberikan bentuk perlindungan (selubung) dan transport nutrien / mineral serta
membentuk faktor tumbuh untuk algae.
e. Kompetisi
Hubungan negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami kerugian.
Peristiwa ini ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya. Kompetisi terjadi
pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien / makanan yang sama, atau dalam
keadaan nutrien terbatas. Contohnya adalah antara protozoa Paramaecium caudatum dengan
Paramaecium aurelia.
f. Amensalisme (Antagonisme)
Satu bentuk asosiasi antar spesies mikroba yang menyebabkan salah satu pihak
dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara
untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain. Misalnya dengan menghasilkan
senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contohnya adalah bakteri Acetobacter yang
mengubah etanol menjadi asam asetat. Thiobacillus thiooxidans menghasilkan asam sulfat.
Asam-asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain. Bakteri amonifikasi
menghasilkan ammonium yang dapat menghambat populasi Nitrobacter.
g. Parasitisme
Parasitisme terjadi antara dua populasi, populasi satu diuntungkan (parasit) dan
populasi lain dirugikan (host / inang). Umumnya parasitisme terjadi karena keperluan nutrisi
dan bersifat spesifik. Ukuran parasit biasanya lebih kecil dari inangnya. Terjadinya
parasitisme memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang
relatif lama. Contohnya adalah bakteri Bdellovibrio yang memparasit bakteri E. coli. Jamur
Trichoderma sp. memparasit jamur Agaricus sp.
h. Predasi
Hubungan predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau memakan
dan mencerna organisme lain (prey). Umumnya predator berukuran lebih besar dibandingkan
prey, dan peristiwanya berlangsung cepat. Contohnya adalah Protozoa (predator) dengan
bakteri (prey). Protozoa Didinium nasutum (predator) dengan Paramaecium caudatum (prey),
dapat dilihat di gambar sebagai berikut.
6. Binary Fission
Gambar Proses Pembelahan Biner pada Bakteri
Fisi biner adalah bentuk reproduksi aseksual yang digunakan oleh semua organisme
prokariotik, dan beberapa organisme eukariotik seperti jamur. Selain digunakan untuk
menduplikasi seluruh organisme, biner fisi juga digunakan dalam sel-sel organisme
eukariotik lainnya oleh beberapa organel. Dalam proses ini, dua sel anak yang dihasilkan oleh
satu sel induk yang secara efektif klon itu sendiri.
Dalam fisi biner, sel dimulai dengan menduplikasi dna untuk menciptakan dua
lengkap set, dan kemudian tumbuh untuk ukuran jauh lebih besar dari biasanya. Seperti sel
tumbuh, set dna tersebut bergerak ke ujung-ujung sel. Ketika sel telah mencapai ukuran yang
tepat, sel terbagi dalam dua, dan menciptakan dua sel anak dengan identik dna. Fisi biner
umumnya digunakan ketika suatu organisme hidup di lingkungan yang stabil.
Selain untuk mereproduksi melalui fisi biner, banyak prokaryotes juga dapat
bereproduksi secara seksual. Reproduksi seksual sangat penting, karena memberikan
kontribusi untuk keragaman genetik oleh campuran gen dari berbagai individu. Sesi berulang-
ulang dari fisi biner akan mengurangi keragaman genetik.
7. Generation time
Bakteri berkembang biak secara amitosis yaitu dengan membelah menjadi 2 bagian
(binary fission). waktu antara 2 pembelahan di sebut generation time dan ini berbeda untuk
tiap jenis bakteri karena bervariasi antara 20 menit sampai 15 jam. Mycobacterium
tuberculosis tumbuhnya lambat karena generation timenya 15 jam.
8. Pengendalian Pertumbuhan Mikroba
1. pH
Bakteri pada umumnya akan mengalami pertumbuhan dengan baik ketika berada pada
lingkungan dengan kisaran pH 3-6, sedangkan pH optimum dimana terjadinya pertumbuhan
maksimum pada bakteri dapat terjadi pada lingkungan dengan kisaran pH sekitar 6,5-7,5 (pH
netral).
Jika dilihat dari kondisi ini, kita dapat mengatur pertumbuhan bakteri melalui pengaturan
pH pada media pembiakan yang dapat mempengaruhi tingkat populasi bakteri baik untuk
menambah maupun menghambat populasi bakteri tersebut. Karena setiap bakteri memiliki
kecendurungan untuk tumbuh pada pH-pH tertentu, maka sebelumnya kita harus tahukondisi
pH yang sesuai untuk tiap-tiap bakteri.
Langkah-langkah yang dapat dilakukan antara lain:
a. Melakukan sterilisasi alat-alat pembiakan yang akan digunakan
b. Melakukan pembiakan bakteri dengan medium, suhu, dan pemberian nutrient yang sama
pada tiap-tiap media pembiakan
c. mengatur pH dengan tingkat yang berbeda-beda pada tiap-tiap media pembiakan
d. Melihat perkembangan yang terjadi di setiap media biak.
e. Mengambil media biak yang menggambarkan tingkat populasi tertinggi dan tingkat
populasi cenderung sedikit / menurun
2. Salinitas
3. Populasi Mikroba
9. Kurva Pertumbuhan Mikroba
Pertumbuhan mikroba memiliki 5 fase, yaitu fase lag (adaptasi/penyesuaian), fase
eksponensial (logaritmik), fase pengurangan pertumbuhan, fase stasioner dan yang terakhir
fase kematian.
1. Fase Lag
Pada fase ini perubahan bentuk dan pertumbuhan jumlah individu tak secara nyata terlihat.
Karena fase ini dapat juga dinamakan sebagai fase adaptasi (penyesuaian). maka dari itu
apabila dilihat pada kurva pertumbuhan mikroba, grafik selama fase ini umumnya mendatar.
Ini disebabkan tidak atau belum adanya sumber nutrien untuk makanan mikroba.
2. Fase Eksponensial atau Logaritmik
Setelah setiap individu mengalami penyesuaian diri dengan lingkungan baru selama fase lag,
maka mulailah mengadakan perubahan bentuk dan meningkatkan jumlah sel sehingga apabila
dilihat dalam kurva akan tampak meningkat dengan tajam. Namun peningkatan ini harus
diimbangi dengan beberapa faktor, diantaranya adanya kandungan sumber nutrien sebagai
bahan makanan pada mikroba tersebut. Apabila tidak ada kandungan sumber nutrien maka
mikroba tidak akan berkembang biak dan kurva juga tidak akan menunjukkan peningkatan.
3. Fase Pengurangan Pertumbuhan
Berupa titik puncak dari fase eksponensial sebelum mengalami fase stasioner. Dimana
penambahan jumlah individu mulai berkurang dan ini disebabkan oleh beberapa faktor
diantaranya berkurangnya sumber nutrien yang ada di dalam media sehingga mikrobia tidak
akan bisa meningkatkan jumlahnya. Dan faktor lainnya adalah jumlah kejenuhan
pertumbuhan jasad.
4. Fase Stasioner
Yaitu mengalami pengurangan sumber nutrien. Artinya, sumber nutrien yang ada untuk
mikrobia mengalami kehabisan atau tidak ada yang menambahi sehingga mikrobia tidak bisa
melakukan pertumbuhan namun juga tidak secara langsung mengalami kematian. Maka dari
itu kurva grafik mendatar, artinya tidak naik karena tidak adanya pertumbuhan dan tidak
turun karena tidak secara langsung mengalami kematian.
5. Fase Kematian
Grafik menunjukkan penurunan secara tajam karena merupakan akhir dari suatu jumlah
individu yang kembali ke titik awal. Ini disebabkan mikrobia sudah tidak mampu bertahan
hidup selama stasioner (yang tidak mendapatkan sumber nutrien).
10. Perhitungan Mikroba
Secara Langsung
Cara ini dipakai untuk menentukan jumlah mikroba dihitung secara keseluruhan, baik
yang mati atau yang hidup.
Berbagai cara perhitungan mikroba secara langsung menggunakan:
1. Menggunakan Kamar Hitung (Counting Chamber)
Perhitungan ini dapat menggunakan hemositometer. Peteroff Hauser Bacteria Counter
atau alat-alat lain yang sejenis. Dasar perhitungannya ialah dengan menempatkan satu tetes
suspense bahan atau biakanmikroba pada alat tersebut ditutup dengan gelas penutup
kemudian diamati dengan mikroskop yang perbesarannya tergantung pada besar kecilnya
mikroba. Dengan menentukan jumlah sel rata-rata tiap petak (ruangan) yang telah diketahui
volumenya, dari alat tersebut dapat ditentukan jumlah sel mikroba tiap cc.
Prinsip dari perhitungan Petroff-Hauser yaitu melakukan perhitungan dengan
pertolongan kotak-kotak skala, di mana dalam setiap ukuran skala seluas 1 mm2 terdapat 25
buah kotak besar dengan luas 0,04 mm2, dan setiap kotak besar terdiri dari 16 kotak kecil.
Alat haemocytometer digunakan di bawah mikroskop, sisinya mempunyai ukuran 0,05 mm.
Sedangkan satu kotak sedang berukuran nilai 0,2 mm. Dan tebal nya adalah 0,1 mm. Jumlah
sel per mL sampel dapat dihitung sebagai berikut:
1. Jumlah sel dalam 25 kotak besar = Jumlah sel per kotak besar × 25 kotak
2. Jumlah sel per mm3 sampel = Jumlah sel dalam 25 kotak besar × (1/0,02)
3. Jumlah sel per ml sampel = Jumlah sel per mm3 sampel × 103
= Jumlah sel per kotak besar × 25 kotak× (1/0.02)x 10^3
4. Jumlah sel per ml sampel = Jumlah sel per kotak besar × 25 kotak × 50 × 103
Misalnya : didapatkan jumlah mikroba yang mau dihitung 12 sel mikroba, maka jumlah sel
per ml sampel adalah: 12 × 1,25 × 106 = 1,5 × 107.
Hemasitometer adalah metode perhitungan secara mikroskopis. Ruang hitung terdiri
dari 9 kotak besar dengan luas 1 mm². Satu kotak besar di tengah, dibagi menjadi 25 kotak
sedang dengan panjang 0,05 mm. Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil.
Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil. Tebal dari ruang hitung ini
adalah 0,1 mm. Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut
sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui.
Kelebihan perhitungan sel dengan menggunakan hemasitometer adalah dapat
menghitung jumlah sel yang hidup maupun yang mati, tergantung dari pewarna yang
digunakan. Misalnya. Bila pewarna trypan blue dicampurkan kedalam larutan sel maka sel
yang hidup tidak akan berwarna dan sel yang mati akan berwarna biru. Kelebihan lainnya
adalah morfologi sel dapat diamati, dapat mengevaluasi homogenitas dan data mendeteksi.
2. Menggunakan Cara Pengecatan dan Pengamatan Mikroskopik
Pada cara ini mula-mula dibuat preparat mikroskopik pada gelas benda, suspensi
bahan atau biakan mikroba yang telah diketahui volumenya diratakan diatas gelas benda pada
suatu luas tertentu. Setelah itu preparat dicat dan dihitung jumlah rata-rata sel mikroba tiap
bidang pemandangan mikroskopik. Luas bidang pemandangan mikroskopik dihitung dengan
mengukur garis tengahnya. Jadi jumlah mikroba yang terdapat pada gelas benda seluruhnya
dapat dihitung. Dengan perhitungan dapat diperoleh jumlah mikroba tiap cc bahan/cairan
yang diperiksa.
Cara yang hampir sama dan biasa dipakai untuk menghitung jumlah bakteri , ialah
dengan mencampurkan 1 cc biakan bakteri dengan 1 cc darah manusia. Setelah homogen
dibuat preparat mikroskopik. Dari perbandingan jumlah rata-rata jumlah sel bakteri dan
jumlah sel darah merah dalam tiap bidang pemandangan, jumlah bakteri tiap cc dapat
dihitung ,sebab darah manusia yang normal mengandung 5 juta sel darah merah tiap
cc.Perbandingan darah dengan bakteri yaitu 1:1.
3. Menggunakan Filter Membran
Mula-mula disaring sejumlah volume tertentu suatu suspensi bahan atau biakan
mikroba, kemudian disaring dengan filter membran yang telah disterilkan terlebih dahulu.
Dengan menghitung jumlah sel rata-rata tiap saat satuan luas pada filter membran, dapat
dihitung jumlah sel dari volume suspense yang disaring. Jika perhitungan secara biasa susah,
perlu dilakukan pengecatan pada filter membran, kemudian filter membran dijenuhi dengan
minyak imersi supaya tampak transparan.
Keuntungan metode ini ialah pelaksanaannya cepat dan tidak memerlukan banyak
peralatan.
Kelemahannya sebagai berikut:
a) Sel-sel mikroba yang telah mati tidak dapat dibedakan dari sel yang hidup. Karena itu
keduanya terhitung. Dengan kata lain hasil yang diperoleh ialah jumlah total sel yang ada di
dalam populasi. Pada beberapa macam sel eukariotik, penambahan zat warna tertentu
(misalnya biru metilen sebanyak 0,1 %) pada sampel yang akan dihitung dapat membedakan
sel hidup dari sel mati. Pada sel khamir misalnya baik sel hidup maupun sel mati akan
menyerap biru metilen namun hanya sel hidup mampu mereduksi zat warna tersebut secara
enzimatik menjadi tidak berwarna; jadi sel-sel mati akan tampak biru.
b) Sel-sel yang berukuran kecil sukar dilihat di bawah mikroskop, seperti bakteri karena
ketebalan hemasitometer tidak memungkinkan digunakannya lensa obyektif celup minyak,
sehingga kalau tidak teliti tidak terhitung. Hal ini biasanya diatasi dengan cara mewarnai sel
sehingga menjadi lebih mudah dilihat.
c) Untuk mempertinggi ketelitian, jumlah sel di dalam suspensi harus cukup tinggi,
minimal untuk bakteri 106 sel/mL. Hal ini disebabkan dalam setiap bidang pandang yang
diamati harus terdapat sejumlah sel yang dapat dihitung
d) Tidak dapat digunakan untuk menghitung sel mikroba di dalam bahan yang banyak
mengandung debris atau ekstrak makanan, karena hal tersebut akan mengganggu dalam
perhitungan sel.
e) Kelemahan lain adalah sulitnya menghitung sel yang berukuran sangat kecil seperti
bakteri karena ketebalan hemasitometer tidak memungkinkan digunakannya lensa obyektif
celup minyak. Hal ini biasanya diatasi dengan cara mewarnai sel sehingga menjadi lebih
mudah dilihat. Kadang-kadang sel cenderung bergerombol sehingga sukar membedakan sel-
sel individu. Cara mengatasinya ialah mencerai-beraikan gerombolan sel-sel tersebut dengan
menambahkan bahan anti gumpal seperti dinatrium etilen diamin tetraasetat dan Tween 80
sebanyak 0,1 %.
Secara Tidak Langsung
Jumlah mikroba dihitung secara keseluruhan baik yang mati atau yang hidup atau
hanya untuk menentukan jumlah mikroba yang hidup saja, ini tergantung cara-cara yang
digunakan.
Untuk menentukan jumlah miroba yang hidup dapat dilakukan setelah larutan bahan
atau biakan mikroba diencerkan dengan factor pengenceran tertentu dan ditumbuhkan dalam
media dengan cara-cara tertentu tergantung dari macam dan sifat-sifat mikrobanya.
Perhitungan jumlah mikroba secara tidak langsung ini dapat dilakukan dengan:
1. Menggunakan Centrifuge
Harus ditutup kapas supaya tidak terkontaminasi bakteri lain. Caranya adalah 10 cc
biakan cair mikroba dipusingkan dengan menggunakan centrifuge biasa dan digunakan untuk
dipertanggungjawabkan, maka kecepatan dan waktu centrifuge harus diperhatikan. Setelah
diketahui volume mikroba keseluruhannya , maka dapat dipakai untuk menentukan jumlah
sel-sel mikroba tiap cc, yaitu dengan membagi volume mikroba keseluruhan dengan volume
rata-rata tiap sampel. Dengan kecepatan 3500-6000 rpm dan dengan waktu 5-10 menit.
2. Berdasarkan kekeruhan (turbiditas/turbidimetri)
Turbidimetri merupakan metode yang cepat untuk menghitung jumlah bakteri dalam
suatu larutan menggunakan spektrofotometer. Bakteri menyerap cahaya sebanding dengan
volume total sel (ditentukan oleh ukuran dan jumlah). Ketika mikroba bertambah jumlahnya
atau semakin besar ukurannya dalam biakan cair, terjadi peningkatan kekeruhan dalam
biakan. Kekeruhan dapat disebut optical density (absorbsi cahaya, biasanya diukur pada
panjang gelombang 520 nm – 700 nm). Untuk mikroba tertentu, kurva standar dapat
memperlihatkan jumlah organisme/ml (ditentukan dengan metode hitungan cawan) hingga
pengukuran optical density (ditentukan dengan spektrofotometer).
Dasar penentuan cara ini adalah jika seberkas sinar dilakukan pada suatu suspensi
bakteri, maka makin pekat (keruh) suspensi tersebut makin besar intensitas sinar yang
diabsorbsi, sehingga intensitas sinar yang diteruskan makin kecil.
Untuk keperluan ini digunakan alat-alat seperti fotoelektrik, turbidimeter,
elektrofotometer,spektrofotometer, nefelometer, dan alat-alat lainyang sejenis. Alat-alat
tersebut menggunakan sinar monokromatik dengan panjang gelombang tertentu.
Turbidimeter merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai
perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Intensitas cahaya yang
dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya
konstan. Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan , yaitu
pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas cahaya
yang datang; pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman dimana cahaya mulai tidak tampak
di dalam lapisan medium yang keruh. instrumen pengukur perbandingan Tyndall disebut
sebagai Tyndall meter. Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung. Sedang pada
nefelometer, intensitas cahaya diukur deagan den-an larutan standar. Turbidimeter meliputi
pengukuran cahaya yang diteruskan. Turbiditas berbanding lurus terhadap konsentrasi dan
ketebalan, tetapi turbiditas tergantung. juga pada warna. Untuk partikel yang lebih kecil, rasio
Tyndall sebanding dengan pangkat tiga dari ukuran partikel dan berbanding terbalik terhadap
pangkat empat panjang gelombangnya.
Dengan mengetahui presentase sinar yang diabsorbsi (sinar yang dteruskan) dan
dibandingkan dengan standar mikroba yang telah diketahui jumlahnya tiap cc, maka dapat
diketahui jumlah mikroba tersebut tiap ccnya.
Alat yang paling sederhana untuk penentuan cara tersebut dapat memakai komparator
blok, tetapi penggunaan alat ini kesalahannya sangat besar sebab pengamatannya hanya
menggunakan mata biasa.
3. Menggunakan Perhitungan Elektronik (Elektronic Counter)
Alat ini dapat digunakan untuk menentukan beribu-ribu sel tiap detik secara tepat.
Prinsip kerja alat ini yaitu adanya gangguan-gangguan pada aliran ion-ion (listrik) yang
bergerak diantara dua electrode. Penyumbatan sementara oleh sel mikroba pada pori sekat
yang terdapat diantara kedua electrode itu menyebabkan terputusnya aliran listrik. Jumlah
pemutusan aliran tiap satuan waktu dihubungkan dengan kecepatan aliran cairan yang
mengandung mikroba merupakan ukuran jumlah mikroba dalam cairan tersebut.
4. Berdasarkan Analisa Kimia
Cara ini didasarkan atas hasil analisa kimia sel-sel mikroba. Makin banyak sel-sel
mikroba, makin besar hasil analisa kimianya secara kuantitatif.
Yang dipakai sebagai dasar penentuan umumnya kandungan protein, asam-asam
nukleat (DNA dan RNA) atau fosfor dari asam-asam nukleat.
5. Berdasarkan Berat Kering
Cara ini terutama digunakan untuk penentuan jumlah jamur benang misalnya dalam
industry mikrobiologi.Kenaikan berat kering suatu mikrobia berarti juga kenaikan sintesa dan
volume sel-sel yang dipakai untuk menentukan jumlah mikrobia.
6. Menggunakan Cara Pengenceran
Cara pengenceran ini dipakai untuk menentukan jumlah mikroba yang hidup saja
Dasar perhitungannya adalah dengan mengencerkan sejumlah volume tertentu suatu suspense
bahan atau biakan mikroba secara bertingkat, setelah diinokulasikan ke dalam medium dan
diinkubasikan, dilihat pertumbuhan mikrobanya. Misalnya suatu seri pengenceran dengan
kelipatan sepuluh pada pengenceran 1:10000 , tetapi pada pengenceran 1:100000 tidak ada
pertumbuhan, berarti secara teoritis jumlah mikroba pada suspense bahan atau biakan
mikroba antara 10000 dan 100000 tiap cc per ml sampel.
7. Menggunakan Cara Most Probable Number (MPN)
Menggunakan media cair, contoh laktosa broth. Prinsip metode ini adalah
menggunakan media cair di dalam tabung reaksi dan menggunakan tabung durham (untuk
melihat gas). Perhitungan dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif yaitu ditumbuhi
mikroba setelah diinkubasi pada suhu dan waktu tertentu. Pengamatan tabung yang positif
dilihat dengan mengamati timbulnya kekeruhan atau terbentuk gas di dalam tabung durham
(tabung kecil dengan posisi terbalik). Metode MPN biasanya dilakukan untuk pengujian air
minum, dengan 3-5 seri tabung.
Prosedurnya dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu:
Tahap 1: Uji pendahuluan (presumtif)
Dimasukkan sampel ke dalam 3 seri tabung yang telah berisi laktosa browth (media) dan 3
seri tabung durham, dengan rincian: seri pertama berisi 10 ml, seri kedua berisi 1 ml, dan seri
ketiga berisi 0,1 ml. Diinkubasi pada suhu 35C-37C selama 24 jam. Dihitung jumlah tabung
yang positif yaitu terbentuknya gas dan kekeruhan pada tabung durham. Fermentasi laktosa
menjadi asam dan gas (1/10 sebagian tabung durham).
Tahap 2: Uji penegasan (konfirmasi untuk bakteri non fekal dan fekal)
Untuk bakteri non fekal (contoh:Enterobacter aeroginas), suspensi yang positif dari uji
presumtif ditanam pada media BGLBB(Briliant Green Lactosa Bile Broth), diinkubasi pada
suhu 36C selama 24 jam,sedangkan untuk bakteri fekal (contoh: E. Coli) diinkubasi padasuhu
44,5C selama 24 jam.
Tahap 3: Uji lengkap (Complete Test)
Yaitu dengan menggunakan media spesifik, misalnya dengan media endo agar (untuk
Enterobacter aeroginas) dan eosin metilen blue(untuk E.Coli).
Keuntungan:
a) Dapat dibuat sangat peka dengan penggunaan volume inokulum yang berbeda-beda
b) Bahan-bahan dapat dipersiapkan untuk tugas lapangan
c) Media pertumbuhan selektif dapat digunakan untuk menghitung jenis mikroba yang
diinginkan diantara jenis-jenis lain yang ada di dalam bahan pangan/sampel tersebut
Kerugian:
a) Dibutuhkan banyak pengulangan untuk memperoleh hasil yang lebih teliti.
b) Untukanalisa air digunakanlaktosa broth,sedangkan bakteri asam laktat pada
susudigunakanBGLBB (Briliant Green Lactosa Bile Broth)
8. Menghitung Dengan Metode Cawan
Prinsip metode ini adalah sel mikroba yang masih hidup ditumbuhkan padamedia agar
padat, maka sel mikroba tersebut akan berkembangbiak dan membentuk koloni yang dapat
dilihat langsung dengan mata tanpa mikroskop. Sebaiknya jumlah koloni mikroba yang
tumbuh dan dapat dihitung berkisar antara 30-300 koloni. Metode cawan dengan jumlah
koloni yang tinggi (>300) sulit untuk dihitung sehingga kemungkinan kesalahan perhitungan
sangat besar. Pengenceran sampel membantu untuk memperoleh perhitungan jumlah yang
benar, namun pengenceran yan terlalu tinggi akan mengahasilkan jumlah koloni yang
rendah/menghancurkan koloni. Metode perhitungan cawan merupakan cara yang paling
sensitif untuk menghitung jumlah mikroba.
Keuntungan:
a) Hanya sel yang hidup yang dapat dihitung.
b) Beberapa jenis mikroba dapat dihitung sekaligus.
c) Digunakan untuk isolasi & identifikasi mikroba
Kerugian:
a) Hasil perhitungan tidak menunjukkan jumlah sel mikroba yang sebenarnya
karenabeberapa sel yang berdekatan membentuk satu koloni.
b) Media dan kondisi yang berbeda menghasilkan nilai yang berbeda pula.
c) Mikroba yang tumbuh harus pada media padat dan membentuk koloni yang
kompak,jelas serta tidak menyebar.
d) Memerlukan persiapan dan waktu inkubasi beberapa hari sehingga pertumbuhankoloni
baru dapat dihitung
Metode cawan ada dua cara:
i. Metode tuang (pour plate)
Hal-hal yang harus diperhatikan adalah pengenceran sampel dan memasukkan hasil
pengenceran tersebut. Pada pembuatan pengenceran, diambil 1 ml larutan uji dan dimasukkan
dalam cawan petri kemudian dimasukkan ke media cair steril dengan suhu kira-kira 50 oC
sebanyak 15 ml (sebaiknya selama penuangan tutup cawan jangan dibuka terlalu lebar untuk
menghindari kontaminasi). Cawan petri digerakkan di atas meja dengan gerakan melingkar
seperti angka 8, gunanya untuk menyebarkan sel mikroba secara merata. Setelah agar
memadat, cawan diinkubasikan dalam inkubator denganposisi terbalikpada suhu 35oC-37oC
selama 24 jam. Koloni yang terbentuk dihitung dengan Quebec Colony Counter. Larutan
pengencer yang biasa digunakan adalah NaCl 0,9%; larutan buffer fosfat, atau larutan
ringger.
ii. Metode permukaan
Caranya: media cair steril dituang terlebih dahulu ke dalam cawan petri, setelah
membeku dituang 0,1 ml sediaan yang telah diencerkan, lalu diratakan dengan alat pengusap
di atas permukaan media, kemudian diinkubasi dalam inkubator. Cara ini dilakukan minimal
duplo (2 kali), misalkan yang pertama 60 koloni dan yang kedua 64 koloni.
9. Berdasarkan Jumlah Koloni
Cara ini paling umum digunakan untuk perhitungan jumlah mikroba. Dasarnya adalah
membuat suatu seri pengenceran bahan dengan kelipatan 10 dari masing-masing-masing
pengenceran diambil 1 cc dan dibuat taburan dalam Petridis (pour plate) dengan medium agar
yang macam dan caranya tergantung pada macamnya mikroba. Setelah diinkubasikan
dihitung jumlah koloni tiap Petridis dari masing-masing pengenceran. Dari jumlah koloni tiap
Petridis dapat ditentukan jumlah bakteri tiap cc atau gram bahan, yaitu dengan mengalikan
jumlah koloninya dengan pengenceran yang dipakai.
jumlah koloni bakteri yang didapat x pengenceran
Misalnya jika pengenceran yg dipakai 103 dan koloni yang didapat 45 koloni bakteri, maka
bakteri tiap cc adalah 45 koloni bakteri x 103 = 45.000 bakteri.
Untuk membantu menghitung jumlah koloni dalam Petridis dapat digunakan “colony
counter” yang biasanya dilengkapi dengan register elektronik. Pada perhitungan dengan cara
ini diperlukan beberapa syarat yang harus dipenuhi, antara lain:
a) Jumlah koloni tiap Petridis 30-300.
Jika memang tidak ada yang memenuhi syarat, dipilih yang jumlahnya mendekat 300.
b) Tidak ada koloniyang menutup lebih besar dari setengah luas Petridis, koloni tersebut
dikenal sebagai “speader”
c) Perbandingan jumlah bakteri dari hasil pengenceran yang berturut-turut antara
pengenceran yang lebih besar dengan pengenceran sebelumnya, jika sama atau lebih kecil
dari 2 hasilnya dirata-rata, tetapi jika lebih besar dari 2 yang dipakai jumlah mikroba dari
hasil pengenceran sebelumnya.
d) Jika dengan pengulangan pemeriksaan (duplo) setelah memenuhi syarat hasilnya dirata-
rata
DAFTAR PUSTAKA
http://lets-belajar.blogspot.com/2012/05/pertumbuhan-mikroorganisme.html
http://blog.ub.ac.id/ranitarigan/2012/12/faktor-pertumbuhan-mikroorganisme/
http://achylltema.blogspot.com/2013/03/faktor-faktor-penghambat-pertumbuhan.html
http://www.wisegeek.com/what-is-binary-fission.htm
http://bocahpenggembala.wordpress.com/2011/03/26/kurva-pertumbuhan-mikroba/
http://desidicik.blogspot.com/2013/04/makalah-bakteriologi-perhitungan-jumlah.html
http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2012/01/12/pengaturan-pertumbuhan-bakteri-pada-industri-obat-obatan/