MEDIA PERTUMBUHAN MIKROBA
Mikroorganisme
merupakan mahluk hidup yang berukuran sangat kecil (mikro), biasanya bersel
tunggal, secara individu tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Ilmu yang
mempelajari tentang mikrooganisme di kenal dengan istilah Mikrobiologi.
Mikroorganisme dapat dikelompokkan menjadi 5 (lima) tipe biologik yaitu;
1. Protozoa
2. Alge
(ganggang)
3. Virus
4. Jamur
benang mikroskopik _jamur dan khamir
5. Bakteri
Mikroorganisme
dalam pertumbuhan dan perkembangannya memerlukan
media yang mengandung nutrisi yang sesuai dengan kebutuhan mikroorganisme
tersebut. Susunan bahan nutrien, baik bahan alami maupun sintetik/buatan, yang
dipergunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan mikroba berbeda beda. Macam
nutrien yang digunakan tergantung dari macam bakteri yang dibiakkan Media
berfungsi untuk menumbuhkan bakteri, isolasi, memperbanyak jumlah, menguji
sifat-sifat fisiologi dan perhitungan jumlah bakteri, dimana dalam proses
pembuatannya harus disterilisasi dan menerapkan metode aseptis untuk
menghindari kontaminasi pada media..
Untuk
menciptakan keadaan lingkungan yang tepat secara sintetis sebagai pengganti
keadaan alam, maka diperlukan persyaratan tertentu agar bakteri dapat tumbuh
dan berkembang dengan baik dalam media. Persyaratan tersebut yaitu:
1. Media
harus mengandung semua unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan dan
perkembangan bakteri.
2. Media
harus mempunyai tekanan osmosis, tegangan permukaan dan pH yang sesuai dengan
kebutuhan bakteri.
3. Media
harus dalam keadaan steril, artinya sebelum ditanami bakteri yang dimaksud
tidak ditumbuhi oleh mikroba lain.
A. Bentuk media
Bentuk media ditentukan oleh ada tidaknya
penambahan zat pemadat, seperti agar-agar, gelatin dan sebagainya. Ada tiga
bentuk media, yaitu:
1.
Media padat,
Merupakan media pertumbuhan yang di dalmnya menggunakan bahan pemadat,
misalnya agar-agar. Jumlah tepung agar yang ditambahkan tergantung kepada jenis
mikroba yang dibiakkan. Bila mikroba memerlukan kadar air tinggi maka jumlah
tepung agar harus rendah/sedikit, tetapi bila kadar air harus rendah makan
penambahan tepung agar harus lebih banyak. Media padat umumnya dipergunakan
untuk bakteri, ragi, jamur dan akadang-kadang mikroalgae. Media ini terdiri
dari tiga macam bentuk, yaitu:
a. Bentuk
lempeng, media dibekukan di dalam cawan pertri.
b. Bentuk
miring, media dibekukan dalam keadaan miring di dalam tabung reaksi.
c. Bentuk
tegak, media dibekukan dalam keadaan tegak dalam tabung.
2. Media
cair,
Yaitu bila ke dalam media tidak ditambahkan zat pemadat. Umumnya
dipergunakan untuk pembiakan mikroalgae, kadang-kadang bakteri dan ragi.
3. Media
semi padat atau semi cair,
Yaitu
bila penambahan zat pemadat hanya 50% atau kurang. Umumnya diperlukan untuk
pertumbuhan mikroba yang banyak memerlukan kandungan air dan hidup anaerobik
atau fakultatif, atau untuk pemeriksaan pergerakkan bakteri.
B. Susunan Media
Sesuai
dengan fungsi fisiologi dan masing-masing komponen yang terdapat di dalam
media, maka susunan media mempunyai kesamaan isi, yaitu:
1. Kandungan
air
2. Kandungan nitrogen, baik berasal dari protein, asam amino,
dan senyawa lain yang mengandung nitrogen. Sebagian besar digunakan untuk
sintesis protein dan asam-asam nukleat.
3. Kandungan karbon berasal dari karbohidrat, lemak, dan senyawa-senyawa
lain . Karbon diperlukan sebagai sumber energi bagi reaksi-reaksi sintesis
dalam pertumbuhan, pemeliharaan keseimbangan cairan, bergerak dan sebagainya.
4. Kandungan garam-garam anorganik, baik unsur makro maupun mikro,
seperti fosfat, potasium, sodium, besi, mangan, magnesium, dan sulfat
5. Kandungan vitamin dan asam-asam amino sebagai unsur tambahan
bagi pertumbuhan dan sintesis metabolik esensial.
C. Jenis Media
Berdasarkan persyaratan
mengenai susunan media bagi pertumbuhan bakteri, maka media dapat berupa:
1. Media
alami,
Yaitu
media yang disusun oleh bahan-bahan alami seperti kentang, touge, daging,
umbi-umbian dan sebagainya. Pada saat ini media alami yang banyak digunakan
adalah dalam bentuk kultur jaringan. Contoh media alami yang paling banyak
digunakan adalah penggunaan telur untuk pertumbuhan dan perkembanganbiakan
virus.
2. Media
Sintetik Atau Buatan
Yaitu media yang
disusun oleh senyawa-senyawa kimia baik organik maupun anorganik.
Contoh
media sintetik bagi pertumbuhan bakteri Clostridium:
K2HPO4 0,5
gram
KH2PO4 0,5
gram
MgSO4 0,1
gram
NaCl 0,1
gram
CaCO3 secukupnya
3. Media
Semi Sintetik
Yaitu
media yang tersusun oleh campuran bahan-bahan alami dan bahan-bahan sintetik.
Misalnya: Kaldu
nutrisi untuk pertumbuhan bakteri:
Pepton 10
gram
Ekstrak
daging 10
gram
NaCl 5
gram
Aquades 1
liter
D. SIFAT MEDIA
Penggunaan
media bukan hanya untuk pertumbuhan dan perkembangbiakkan mikroba, tetapi juga
untuk tujuan-tujuan lain seperti isolasi, seleksi dan diferensiasi biakan yang
baru didapat. Artinya penggunaan beberapa jenis zat tertentu yang
mempunyai pengaruh terhadap pertumbuhan dan perrkembangbiakkan mikroba, banyak
juga dilakukan dan digunakan. Sehingga masing-masing media mempunyai sifat
(spesifikasi) tersendiri sesuai dengan maksudnya. Berdasarkan sifat-sifatnya,
media dibedakan menjadi:
1. Media dasar/
umum
Yaitu
media pembiakan sederhana yang mengandung zat-zat yang umum diperlukan oleh
sebagian besar mikroorganisme dan dipakai juga sebagai komponen dasar untuk
membuat media pembiakan lain.
2. Media
Diperkaya
Media
ini dibuat dari media dasar dengan penambahan bahan-bahan lain umtuk
mempersubur pertumbuhan mikroba tertentu, yang pada media dasar tidak dapat
tumbuh dengan baik. Untuk itu dibutuhkan beberapa penambahan nutrisi pengaya
kedalam media dasar yang dapat menyokong pertumbuhan mikroba, misalnya dengan
menambahkan darah, serum atau ekstrak hati.
3. Media
diferensial
Media
ini digunakan untuk membedakan bentuk dan karakter koloni mikroba yang tumbuh.
Beberapa mikroba dapat tumbuh di dalam media ini, tetapi hanya beberapa jenis
saja yang mempunyai penampilan pertumbuhan yang khas. Media ini berfungsi untuk
isolasi dan identifikasi bakteri.
4. Media
Selektif
Media
ini digunakan untuk menyeleksi pertumbuhan mikroba yang diperlukan
dari campuran mikroba-mikroba lain yang terdapat dalam bahan yang akan
diperiksa. dengan penambahan zat-zat tertentu mikroba yang dicari dapat
dipisahkan dengan mudah. Media ini sangat berguna untuk identifikasi.
Contohnya, SS-agar (agar Salmonella-Shigella) yang digunakan untuk mengisolasi
bakteri jenis Salmonella dan Shigella.
5. Media Uji
Media
ini digunakan untuk pengujian senyawa atau benda tertentu dengan bantuan
mikroba. Misalnya, media penguji vitamin, antibiotika, residu pestisida, residu
deterjen dan lain-lain. Media ini disamping tersusun oleh senyawa dasar untuk
kepentingan pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba, juga sejumlah senyawa
tertentu yang akan diuji.
6. Media
Enumerasi
Media
ini digunakan untuk menghitung jumlah mikroba pada suatu biakan. Media
ini dapat berbentuk media dasar, media selektif, media diferensial maupun media
uji.
E. Penyiapan Media
Media
alami, misalnya susu skim, tidak menimbulkan masalah di dalam penyiapannya
sebagai media; hanya semata-mata dituang kedalam wadah-wadah yang sesuai
seperti tabung reaksi atau labu dan disterilkan sebelum digunakan. Media dalam
bentuk kaldu nutrien atau yang mengandung agar disiapkan dengan cara melarutkan
masing-masing bahan yang dibutuhkan atau lebih mudah lagi dengan cara
menambahkan air pada suatu air pada produk komersial berbentuk medium bubuk
yang sudah mengandung semua nutrien yang dibutuhkan. Pada praktisnya semua
media tersebut secara komersial dalam bentuk bubuk, dan juga dalam bentuk siap
pakai di dalam cawan-cawan petri, tabung atau botol.
Penyiapan
media bakteriologis selain media alamiah mengikuti langkah-langkah berikut:
1. Setiap
komponen atau medium terdehidrasi yang lengkap dilarutkan dalam air suling
dengan volume yang sesuai.
2. pH
(derajat keasaman dan kebasaan) medium fluida ditentukan dan disesuaikan
(dengan penambahan larutan basa atau asam) dengan nilai optimum bagi
pertumbuhan bakteri yang akan dikultivasi. pH ditentukan dengan menggunakan
indikator pH.
3. Medium
tersebut dituang kedalam wadah yang sesuai seperti tabung, labu, atau botol dan
ditutup dengan sumbat kapas atau tutup plastik atau logam sebelum
disterilisasi.
4. Medium
itu disterilkan, biasanya dengan menggunakan autoklaf; proses ini menggunakan
panas dibawah tekanan uap.
F. Kondisi fisik yang dibutuhkan untuk pertumbuhan
Untuk berhasilnya kultivasi
berbagai tipe bakteri, dibutuhkan suatu kombinasi nutrien serta
lingkungan fisik yang sesuai, seperti;
1. Suhu
2. Atmosfer gas
3. Keasaman atau
kebasaan (pH)
G. Pilihan Media Dan Kondisi Inkubasi
Untuk
dapat memilih dengan baik media dan kondisi fisik, haruslah dapat menjawab
pertanyaan-pertanyaan sebagai berikut:
1. Apakah bakteri yang
akan diisolasi itu aerobik atau anaerobik?
2. Apakah spesimen itu
mengandung bakteri autotrofik atau heterotrofik, dan bila demikian apakah kedua
tipe tersebut akan dikultivasi?
3. Apakah spesimen itu
mengandung organisme termofilik, mesofilik atau psikrofilik?
Berikut
ini beberapa media yang sering digunakan secara umum dalam mikrobiologi:
1. Lactose Broth
Lactose
broth digunakan sebagai media untuk mendeteksi kehadiran koliform dalam air,
makanan, dan produk susu, 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.
2. EMBA (Eosin Methylene Blue
Agar)
Media
Eosin Methylene Blue mempunyai keistimewaan mengandung laktosa dan berfungsi
untuk memilah mikroba yang memfermentasikan laktosa seperti S. aureus,
P. aerugenosa, dan Salmonella. Mikroba yang memfermentasi
laktosa menghasilkan koloni dengan inti berwarna gelap dengan kilap logam.
Sedangkan mikroba lain yang dapat tumbuh koloninya tidak berwarna. Adanya eosin
dan metilen blue membantu mempertajam perbedaan tersebut. Namun demikian, jika
media ini digunakan pada tahap awal karena kuman lain juga tumbuh terutama P.
Aerugenosa dan Salmonella sp dapat menimbulkan keraguan. Bagaiamanapun
media ini sangat baik untuk mengkonfirmasi bahwa kontaminan tersebut adalah E.coli.
Agar EMB (levine) merupakan media padat yang dapat digunakan untuk menentukan
jenis bakteri coli dengan memberikan hasil positif dalam tabung. EMB yang
menggunakan eosin dan metilin bklue sebagai indikator memberikan perbedaan yang
nyata antara koloni yang meragikan laktosa dan yang tidak. Medium tersebut
mengandung sukrosa karena kemempuan bakteri koli yang lebih cepat meragikan
sukrosa daripada laktosa. Untuk mengetahui jumlah bakteri coli umumnya
digunakan tabel Hopkins yang lebih dikenal dengan nama MPN (most probable
number) atau tabel JPT (jumlah perkiraan terdekat), tabel tersebut dapat digunakan
untuk memperkirakan jumlah bakteri coli dalam 100 ml dan 0,1 ml contoh air.
3. Nutrient Agar
Nutrien
agar adalah medium umum untuk uji air dan produk dairy. NA juga digunakan untuk
pertumbuhan mayoritas dari mikroorganisme yang tidak selektif, dalam artian
mikroorganisme heterotrof. Media ini merupakan media sederhana yang dibuat dari
ekstrak beef, pepton, dan agar. Na merupakan salah satu media yang umum
digunakan dalam prosedur bakteriologi seperti uji biasa dari air, sewage,
produk pangan, untuk membawa stok kultur, untuk pertumbuhan sampel pada uji
bakteri, dan untuk mengisolasi organisme dalam kultur murni. Untuk komposisi
nutrien agar adalah eksrak beef 10 g, pepton 10 g, NaCl 5 g, air desitilat
1.000 ml dan 15 g agar/L. Agar dilarutkan dengan komposisi lain dan
disterilisasi dengan autoklaf pada 121°C selama 15 menit. Kemudian siapkan
wadah sesuai yang dibutuhkan.
4. Nutrient Broth
Nutrient
broth merupakan media untuk mikroorganisme yang berbentuk cair. Intinya sama
dengan nutrient agar. Nutrient broth dibuat dengan cara sebagai berikut:
1.Larutkan 5 g pepton dalam 850 ml air distilasi/akuades.
2.Larutkan 3 g ekstrak daging dalam larutan yang dibuat pada langkah pertama.
3.Atur pH sampai 7,0.
4.Beri air distilasi sebanyak 1.000 ml.
5.Sterilisasi dengan autoklaf.
5. MRSA (deMann Rogosa Sharpe Agar)
MRSA
merupakan media yang diperkenalkan oleh De Mann, Rogosa, dan Shape (1960) untuk
memperkaya, menumbuhkan, dan mengisolasi jenis Lactobacillus dari seluruh jenis bahan. MRS agar mengandung
polysorbat, asetat, magnesium, dan mangan yang diketahui untuk
beraksi/bertindak sebagai faktor pertumbuhan bagi Lactobacillus,
sebaik nutrien diperkaya MRS agar tidak sangat selektif, sehingga ada
kemungkinan Pediococcus dan jenis Leuconostoc serta jenis bakteri lain
dapat tumbuh. MRS agar mengandung:
1. Protein dari kasein 10 g/L
2. Ekstrak daging 8,0 g/L
3. Ekstrak ragi 4,0 g/L
4. D (+) glukosa 20 g/L
5. Magnesium sulfat 0,2 g/L
6. Agar-agar 14 g/L
7. Dipotassium hidrogen phosphate 2 g/L
8. Tween 80 1,0 g/L
9. Diamonium hidrogen sitrat 2 g/L
10. Natrium asetat 5 g/L
11. Mangan sulfat 0,04 g/L
MRSB merupakan media yang serupa dengan MRSA yang berbentuk cair/broth.
6. Trypticase Soy Broth (TSB)
TSB
adalah media broth diperkaya untuk tujuan umum, untuk isolasi, dan penumbuhan
bermacam mikroorganisme. Media ini banyak digunakan untuk isolasi bakteri dari
spesimen laboratorium dan akan mendukung pertumbuhan mayoritas bakteri patogen.
Media TSB mengandung kasein dan pepton kedelai yang menyediakan asam amino dan
substansi nitrogen lainnya yang membuatnya menjadi media bernutrisi untuk
bermacam mikroorganisme. Dekstrosa adalah sumber energi dan natrium klorida
mempertahankan kesetimbangan osmotik. Dikalium fosfat ditambahkan sebagai
buffer untuk mempertahankan pH.
7. Plate Count Agar (PCA)
PCA
digunakan sebagai medium untuk mikroba aerobik dengan inokulasi di atas
permukaan. PCA dibuat dengan melarutkan semua bahan (casein enzymic
hydrolisate, yeast extract, dextrose, agar) hingga membentuk suspensi 22,5 g/L
kemudian disterilisasi pada autoklaf (15 menit pada suhu 121°C). 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 komplek lainnya serta ekstrak yeast mensuplai vitamin B kompleks.
8. Potato Dextrose Agar (PDA)
PDA
digunakan untuk menumbuhkan atau mengidentifikasi yeast dan kapang. Dapat juga
digunakan untuk enumerasi yeast 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. Cara membuat PDA
adalah mensuspensikan 39 g media dalam 1 liter air yang telah didestilasi. campur
dan panaskan serta aduk. Didihkan selama 1 menit untuk melarutkan media secara
sempurna. Sterilisasi pada suhu 121°C selama 15 menit. Dinginkan hingga suhu
40-45°C dan tuang dalam cawan petri dengan pH akhir 5,6+0,2.
9. VRBA (Violet Red Bile Agar)
VRBA
dapat digunakan untuk perhitungan kelompok bakteri Enterobactericeae. Agar VRBA
mengandung violet kristal yang bersifat basa, sedangkan sel mikroba bersifat
asam. Bila kondisi terlalu basa maka sel akan mati. Dengan VRBA dapat dihitung
jumlah bakteri E.coli. Bahan-bahan yang dibutuhkan untuk membuat VRBA adalah
yeast ekstrak, pepton, NaCl, empedu, glukosa, neutral red, kristal violet,
agar). Bahan-bahan tersebut kemudian dicampur dengan 1 liter air yang telah
didestilasi. Panaskan hingga mendidih sampai larut sempurna. Dinginkan hingga
50-60°C. Pindahkan dalam tabung sesuai kebutuhan, pH akhir adalah 7,4. Campuran
garam bile dan kristal violet menghambat bakteri gram positif. Yeast ekstrak
menyediakan vitamin B-kompleks yang mendukung pertumbuhan bakteri. Laktosa
merupakan sumber karbohidrat. Neutral red sebagai indikator pH. Agar merupakan
agen pemadat.
DAFTAR PUSTAKA
P.M. Gaman – Sherrington. 1994. Pengantar ilmu pangan, nutrisi
dan Mikrobiologi. Edisi kedua. Gajahmada
University Pess, Yogyakarta.
Pelczar dan Chan. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi.
Jilid 1. Jakarta. Penerbit Universitas Indonesia.
Ermila, Mila. 2005. Penuntun Praktikum
Mikrobiologi.
Situs Web