MEDIA
PERTUMBUHAN MIKROBA
Mikroorganisme harus dibiakkan di
laboratorium pada bahan nutrien yang berperan penting untuk pertumbuhan dan
perkembangbiakannya. Susunan bahan nutrien, baik bahan alami maupun
sintetik/buatan, yang dipergunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri.
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. Macam nutrien yang digunakan tergantung
dari macam bakteri yang dibiakkan.
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 pemadatan, seperti agar-agar, gelatin dan sebagainya.
Ada tiga bentuk media, yaitu:
- Media padat,
Dimana pada media digunakan 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 dn 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 yang.
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
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.
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.
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
Pelczar dan Chan. 1986.
Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jilid 1. Jakarta. Penerbit Universitas Indonesia.
Ermila, Mila. 2005. Penuntun
Praktikum Mikrobiologi.
cpy.