Perkembangbiakan mikroorganisme dapat terjadi secara seksual dan aseksual. Yang paling banyak terjadi adalah perkembangbiakan aseksual atau vegetatif. Macam-macam perkembangbiakan aseksual adalah sebagai berikut:
- Pembelahan biner (binary fission), yakni satu sel induk membelah menjadi dua sel anak. Kemudian masing-masing sel anak membentuk dua sel anak lagi,dan seterusnya. Pembelahan biner yang terjadi pada bakteri adalah pembelahan biner melintang. Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual, setelah pembentukan dinding sel melintang, maka satu sel tunggal membelah menjadi dua yang disebut dengan sel anak.
- Pembelahan ganda (multiple fission), yakni satu sel induk membelah menjadi lebih dari dua sel anak.
- Perkuncupan (budding), yakni pembentukan kuncup dimana tiap kuncup akan membesar seperti induknya. Kemudian tumbuh kuncup baru dan seterusnya, sehingga akhirnya akan membentuk semacam mata rantai.
- Pembelahan tunas, yakni kombinasi antara pertunasan dan pembelahan. Biasanya terjadi pada khamir, misalnya Saccharomyces cerevisiae. Sel induk akan membentuk tunas. Jika ukuran tunas hampir sama besar dengan inangnya inti sel induk membelah menjadi dua dan terbentuk dinding penyekat. Sel anak lalu melepaskan diri dari induk atau menempel pada induknya dan membentuk tunas baru. Pada khamir terdapat berbagai bentuk pertunasan, yakni:
- Multilateral, tunas muncul di sekitar ujung sel, misal pada sel yang berbentuk silinder dan oval (Saccharomyces).
- Pertunasan di setiap tempat pada permukaan sel yakni terjadi pada sel khamir berbentuk bulat, misal Debaryomyces.
- Pertunasan polar, dimana tunas muncul hanya pada salah satu atau kedua ujung sel yang memanjang, misal sel berbentuk lemon seperti Hanseniaspora dan Kloeckre.
- Pertunasan triangular, yakni pertunasan yang terjadi pada ketiga ujung sel yang memanjang seperti Trigonopsis.
- Pseudomiselium apabila tunas tidak lepas dari induknya.
- Pembentukan spora atau sporulasi adalah perkembangbiakan dengan pembentukan spora. Spora ini terbagi menjadi dua, yakni spora aseksual (reproduksi vegetatif) dan spora seksual (reproduksi generatif).
2.1.2. Perkembangbiakan Seksual
Perkembangbiakan secara seksual, umumnya terjadi pada jamur dan mikroalga serta secara terbatas terjadi pada bakteri dapat terjadi secara:
a. Oogami, bila sel betina berbentuk telur.
b. Anisogami, bila sel betina lebih besar daripada sel jantan.
c. Isogami, bila sel jantan dan betina mempunyai bentuk yang sama.
Reproduksi bakteri secara seksual atau generatif yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya. Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA. Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:
1. Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya.
- Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri).
3. Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.
2.1.3. Perkembangbiakan Virus
Perkembangbiakan virus mempunyai arti yang penting, agar mengetahui bagaimana virus masuk dan ke luar dari sel, bagaimana virus bisa mematikan atau mentransformasi sel. Adapun tahap-tahap replikasi virus adalah sebagai berikut:
- Adsorpsi, merupakan tahap penempelan (attachment) virus pada dinding sel inang. Virus menempelkan sisi tempel atau reseptor site ke dinding sel bakteri.
- Penetrasi sel inang. Setelah reseptor site, bagian ini kemudian mengeluarkan enzim untuk membuka dinding sel bakteri. Molekul asam nukleat (RNA dan DNA) virus bergerak ke luar melalui pipa ekor dan masuk ke dalam sitoplasma sel melalui dinding sel yang terbuka tersebut. Pada virus telanjang, proses penyusupan ini terjadi dengan cara fagositosis virion (viropexis), sedangkan pada virus berselubung dapat terjadi dengan cara fusi yang diikuti masuknya nukleokapsid ke sitoplasma.
- Eklipase. Asam nukleat virus menggunakan asam nukleat bakteri untuk membentuk bagian-bagian tubuh virus terbentuk, seperti protein, asam nukleat, dan kapsid. Bahan yang digunakan berasal dari protein, enzim, dan asam nukleatsel bakteri.
- Pembentukan virus (bakteriofage) baru. Setelah bagian-bagian tubuh virus terbentuk, maka pada fase ini bagian-bagian itu akan digabungkan untuk menjadi virus yang baru. Dari 1 sel bakteri akan dihasilkan 100-300 virus baru.
- Pemecahan sel inang. Akhir dari siklus adalah pecahnya sel bakteri. Di dalam sel bakteri terbentuk enzim lisoenzim yang mampu melarutkan ikatan kimia dinding sel bakteri. Setelah dinding sel pecah maka keluarlah virus-virus baru itu dan selanjutnya mencari sel bakteri lainnya.
2.2. Pertumbuhan Mikroorganisme
Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan kuantitas konstituen seluler dan struktur organisme yang dapat dinyatakan dengan ukuran, diikuti pertambahan jumlah, pertambahan ukuran sel, pertambahan berat atau massa dan parameter lain. Sebagai hasil pertambahan ukuran dan pembelahan sel atau pertambahan jumlah sel maka terjadi pertumbuhan populasi mikroba.
Pertumbuhan yang umum digunakan untuk bakteri serta mikroorganisme lain dan biasanya mengacu pada perubahan di dalam hasil panen sel (pertambahan total massa sel) dan bukan perubahan individu organisme. Inokulum hampir selalu mengandung ribuan organisme, yaitu pertumbuhan menyatakan pertambahan jumlah atau massa melebihi yang ada di dalam inokulum asalnya. Selama fase pertumbuhan seimbang (balanced growth) yang akan diuraikan kemudian, pertambahan massa bakteri berbanding lurus (proporsional) dengan pertambahan komponen selular yang lain seperti DNA, RNA, dan protein, sehingga muncullah berbagai cara untuk mengembangkan pengukuran bagi pertumbuhan bakteri.
Ciri khas reproduksi bakteri adalah pembelahan biner melintang; satu sel membelah diri menghasilkan dua sel. Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tunggal, maka populasi bertambah secara geometrik:
1-> 2-> 22-> 23->…-> 2n atau dengan hitungan sederhana: 1-> 2-> 4-> 8-> …
Dalam hal ini, 2n merupakan jumlah maksimum sel yang pada akhirnya dicapai di dalam populasi. Selang waktu yang diperlukan bagi sel untuk membelah diri atau untuk populasi menjadi dua kali lipat dikenal sebagai waktu generasi. Tidak semua spesies bakteri mempunyai waktu generasi yang sama. Waktu generasi untuk suatu spesies bakteri tertentu juga tidak sama pada segala kondisi. Waktu generasi sangat bergantung pada cukup tidaknya nutrien di dalam medium serta pada sesuai tidaknya kondisi fisik.
Waktu generasi bakteri dapat ditentukan dengan pemeriksaan mikroskopik langsung. Tetapi metode yang lebih praktis dan umum ialah menginokulasi suatu medium dengan bakteri dalam jumlah yang diketahui, membiarkan mereka tumbuh pada kondisi optimum, dan menentukan poulasi pada interval waktu tertentu secara berkala. Data percobaan yang dibutuhkan untuk menghitung waktu generasi ialah:
- Jumlah bakteri yang ada pada mulanya, yaitu di dalam inokulum
- Jumlah bakteri yang ada pada waktu tertentu
- Interval waktu
Pertumbuhan bakteri pada umumnya ditandai dengan empat fase yang khas, yakni periode awal yang tampaknya tanpa pertumbuhan (fase lamban atau lag phase) diikuti leh suatu periode pertumbuhan yang cepat (fase log), kemudian mendatar (fase statis ataustationary phase), dan akhirnya diikuti oleh suau penurunan polpulasi sel-sel hidup (fase kematian atau penurunan). Di antara setiap fase ini ada suatu periode peralihan yang menunjukkan lamanya waktu sebelum semua sel memasuki fase yang baru. Ciri-ciri tambahan ang berkaitan dengan keempat fase pertumbuhan tersebut dapat dilihat pada tabel dan gambar 4. di bawah ini.
Tabel 2.1. Fase Pertumbuhan Bakteri
Fase Pertumbuhan
|
Ciri
|
| Lamban (lag) | Tidak ada pertambahan populasi
Sel mengalami perubahan dalam komposisi kimiawi dan bertambah ukurannya; substansi intraseluluer bertambah
|
| Logaritma (eksponensial) | Sel membelah dengan laju yang konstan
Massa menjadi dua kali lipat dengan laju sama
Aktifitas metabolic konstan
Keadaan pertumbuhan seimbang
|
| Statis | Penumpukan produk beracun dan kehabisan nutrient
Beberapa sel mati sedangkan yang lain tumbuh dan membelah
Jumlah sel hidup menjadi tetap
|
| Penurunan atau kematian | Sel menjadi mati lebih cepat daripada terbentuknya sel-sel baru
Laju kematian mengalami percepatan menjadi eksponensial
Bergantung pada spesiesnya, semua sel mati dalam waktu beberapa hari atau beberapa bulan
|
Pertumbuhan suatu biakan dapat dimanipulasi dengan beberapa cara, contohnya secara eksperimental semua sel dapat dipertahankan tepat pada stadium pertumbuhan yang sama (pertumbuhan sinkron) selama jangka waktu yang lama, juga untuk memperpanjang pertumbuhan fase log dengan terus menerus menyediakan nutrien dengan cara penyingkiran serentak medium yang lama (yang telah digunakan). Hal ini dinamakan biakan sinambung.
Dengan demikian dapat dilihat bahwa istilah pertumbuhan yang digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja. Pada kondisi pertumbuhan seimbang, ada suatu pertambahan semua komponen selular secara teratur. Akibatnya, pertumbuhan dapat ditentukan tidak hanya dengan cara mengukur jumlah sel,tetapi juga dengan mengukur jumlah berbagai komponen selular (DNA,RNA, protein) dan juga untuk produk-produk metabolism tertentu.
Metode pengukuran pertumbuhan yang sering digunakan adalah dengan menentukan jumlah sel yang hidup dengan jalan menghitung koloni pada pelat agar dan menentukan jumlah total sel/jumlah massa sel. Selain itu dapat dilakukan dengan cara metode langsung dan metode tidak langsung.
Dalam menentukan jumlah sel yang hidup dapat dilakukan penghitungan langsung sel secara mikroskopik, melalui 3 jenis metode yaitu metode: pelat sebar, pelat tuang dan most-probable number (MPN). Sedang untuk menentukan jumlah total sel dapat menggunakan alat yang khusus yaitu bejana Petrof-Hausser atau hemositometer.
Penentuan jumlah total sel juga dapat dilakukan dengan metode turbidimetri yang menentukan: Volume sel mampat, berat sel, besarnya sel atau koloni, dan satu atau lebih produk metabolit. Penentuan kuantitatif metabolit ini dapat dilakukan dengan metode Kjeldahl.
2.2.1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan
Faktor–faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untuk pertumbuhan optimum adalah :
a. Makanan atau Sumber Nutrisi
Semua bentuk kehidupan tak terkecuali bakteri mempunyai persamaan dalam hal persyaratan nutrisi tertentu dalam bentuk zat-zat kimiawi yang diperlukan untuk pertumbuhan dan fungsinya yang normal. Nutrisi merupakan bahan-bahan kimia untuk proses biosintesis dan pembentukan energi. Nutrisi tersebut di dapat dari lingkungan hidupnya, antara lain sebagai berikut:
- Air
Air merupakan komponen terbesar dalam tubuh sel mikroba. Air diperlukan untuk melarutkan nutrisi yang diperlukan oleh bakteri sebagai jasad holofilik. Jasad holofilik hanya dapat menyerap nutrisi dalam bentuk kelarutan atau nutrisi padat yang sudah dicerna oleh enzim ekstraseluler.
- Sumber karbon
Sumber karbon yang biasa digunakan berupa senyawa karbon organik bagi bakteri heterotrof dan CO2 bagi bakteri autotrof. Sumber karbon diperlukan untuk proses pembentukan karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan energi.
- Sumber nitrogen
Beberapa bakteri mampu menyerap nitrogen secara langsung dari atmosfer melalui proses fiksasi nitrogen, misalnya bakteri Rhizobium. Bakteri lainnya menggunakan nitrogen dalam bentuk NH3, NO3, dan senyawa organik.
- Sumber fosfor
Semua makhluk hidup membutuhkan belerang dan fosfor. Fosfor biasanya diberikan sebagai fosfat, yaitu garam-garam fosfat.
- Vitamin
Semua oranisme hidup membutuhkan vitamin (senyawa organik khusus yang penting untuk pertumbuhan). Vitamin merupakan komponen non protein dari banyak enzim. Kebanyakan vitamin berfungsi membentuk substansi yang mengaktifkan enzim dan menyebabkan perubahan kimiawi.
Bakteri dalam hidupnya memerlukan substansi-substansi ini di dalam makanannya. Dalam aspek nutrisi ini bakteri memperlihatkan pola yang beragam. Meskipun semua bakteri membutuhkan vitamin dalam proses metaboliknya yang normal, beberapa mampu mensintesis seluruh kebutuhan vitaminnya dari senyawa-senyawa lain di dalam medium. Sedangkan bakteri lainnya tidak akan tumbuh kecuali bila ditambahkan satu atau lebih vitamin ke dalam mediumnya.
- Asam amino
Asam amino diperlukan untuk sintesis protein. Konsentrasi yang terlalu tinggi dapat menghambat pertumbuhan bakteri.
- Unsur-unsur mineral
Bakteri memerlukan unsur-unsur mineral seperti C, H, O, N dalam jumlah besar (makronutrien) dan juga Mg, K, Ca, Zn, Fe, Co dan Cu dalam jumlah sedikit (mikronutrien) untuk pertumbuhan yang normal.
- Sumber energi
Sumber energi dapat diperoleh dari cahaya (bagi bakteri fototrof) maupun senyawa organik hasil penguraian (bagi bakteri kemotrof). Bakteri fototrof mengandung klorofil sehingga mereka mendapat energi melalui proses fotosintesis. Fototrof dibedakan menjadi dua, yaitu fotoautotrof (fototrof yang mendapat karbon dari CO2) dan fotoheterotrof (fototrof yang mendapat karbon dari senyawa organik). Sedangkan bakteri kemotrof yang bergantung pada oksidasi senyawa-senyawa kimia untuk memperoleh energinya dibagi menjadi dua, yaitu kemoorganotrof dan kemolitotrof.
Bakteri kemoorganotrof mendapatkan energi dari metabolisme senyawa- senyawa organik, sedangkan kemolitotrof mendapat energi dari oksidasi elemen atau senyawa anorganik, seperti ammonia, nitrit, sulfit, hidtrogen, dan lain-lain. Kemolitotrofdibagi menjadi dua, yaitu autotrofik kemolitotrof (kemolitotrof yang menggunakan karbon dioksida sebagai sumber utama karbon) dan heterotrofik kemolitotrof (kemolititrof yang mendapat sumber karbon dari senyawa organik).
Tabel 2.2. Makronutrein yang dibutuhkan bakteri
Elemen
|
% berat kering*
|
Sumber
|
Fungsi
|
| Makronutrien | |||
| Karbon | 50 | senyawa organik atau CO2 | Konstituen utama dari bahan material sel |
| Oksigen | 20 | H2O, senyawa organik, CO2 dan O2 | Konstituen dalam bahan material sel dan cairan sel; O2 adalah akseptot electron dalam respirasi aerobik |
| Nitogen | 14 | NH3, NO3, Senyawa organik, N2 | Konstituen daam asam amino, asam nukleat, dan koenzim |
| Hidrogen | 8 | H2O, senyawa organik, H2 | Konstituen dari senyawa organik dan cairan sel. Juga penting bagi pembentukan energi sebagai proton |
| Fosforus | 3 | Fosfat organik (PO4) | Konstituen asam nukleat, nukleotida, fosfolipid |
Tabel 2.3. Nutrisi mikronutrien yang dibutuhkan bakteri
Elemen
| % berat kering* |
Sumber
|
Fungsi
|
| Mikronutrien | |||
| Sulfur | 1 | SO2, H2S, S, senyawa sulfur organik | Konstituen dari senyawa ionik dan beberapa koenzim |
| Kalium | 1 | Garam kalium | Kation selular utama dan kofaktor untuk enzim-enzim tertentu |
| Magnesium | 0,5 | Garam magnesium | Kation sel dan kofaktor untuk beberapa reaksi enzim tertentu |
| Kalsium | 0,5 | Garam kalsium | Kation sel, kofaktor untuk enzim tertentu, dansalah satu komponen endospora |
| Besi | 0,2 | Garam besi | Komponen sitokrom dan protein lain serta salah satu kofaktor untuk beberapa reaksi enzim |
NB: *% berat kering tersebut untuk sel sejenis E. coli dalam fase pertumbuhan eksponensial.
b. Kondisi Fisika dan Kimia Pada Pertumbuhan
Selain menyediakan nutrien yang sesuai untuk kultivasi bakteri, juga perlu disediakan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan optimum. Bakteri tidak hanya amat bervariasi dalam persyaratan nutrisinya, tetapi juga menunjukkan respon yang berbeda-beda terhadap kondisi fisik di dalam lingkungannya. Untuk berhasilnya kultivasi berbagai tipe bakteri, dibutuhkan suatu kombinasi nutrien serta lingkungan fisik yang sesuai.
- Suhu
Karena semua proses pertumbuhan bergantung pada reaksi kimiawi dan laju reaksi-reaksi ini dipengaruhi oleh suhu, pola pertumbuhan bakteri dapat sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu juga mempengaruhi laju pertumbuhan dan jumlah total pertumbuhan organisme. Keragaman suhu juga dapat proses-proses metabolik tertentu serta morfologi sel.
Setiap spesies bakteri tumbuh pada suatu kisaran suhu tertentu. Atas dasar ini, maka bakteri dapat diklasifikasikan sebagai psikrofil, yang tumbuh pada 00 sampai 300 ; mesofil yang tumbuh pada 250 sampai 400 celcius; termofil tumbuh pada 500 atau lebih. Suhu inkubasi yang memungkinkan pertumbuhan tercepat selama periode waktu yang singkat (12 sampai 24 jam), dikenal sebagai suhu pertumbuhan optimum.
- Atmosfer gas
Gas-gas utama yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri adalah oksigen dan karbon dioksida. Bakteri memperlihatkan keragaman yang luas dalam hal respon terhadap oksigen bebas dan atas dasar ini maka mudah sekali untuk membagi mereka menjadi lima kelompok, yaitu aerobik (organisme yang membutuhkan oksigen), anaerobik fakultatif (tumbuh pada keadaan aerobic dan anaerobik), dan mikroaerofilik (tumbuh baik bila ada sedikit oksigen atmosfirik), aerob aerotoleran(tid ak mati dengan adanya oksigen), aerob obligat (tumbuh subur apabila ada oksigen dalam jumlah besar). Beberapa bakteri tidak hanya anaerobik, tetapi juga sangat sensitif terhadap oksigen, yakni apabila terkena oksigen akan terbunuh.
- Keasaman atau kebasaan (pH)
PH optimum pertumbuhan bagi kebanyakan bakteri terletak antara 6,5 dan 7,5. Namun, beberapa spesies dapat tumbuh dalam keadaan masam, atau sangat alkaline. Bagi kebanyakan spesies, nilai pH minimum dan maksimum antara 4 dan 9. Bila bakteri dikultivasi di dalam suatu medium yang mula-mula disesuaikan pH-nya misalnya 7, maka mungkin sekali pH ini akan berubah sebagai akibat adanya senyawa asam atau basa yang dihasilkan selama pertumbuhannya.
Pergeseran pH ini dapat sedemikian besar sehingga dapat menghambat pertumbuhan selanjutnya organisme tersebut. Pergeseran pH dapat dicegah dengan menggunakan larutan penyangga dalam medium. Larutan penyangga adalah senyawa atau pasangan senyawa yang dapat menahan perubahan pH. Kombinasi garam phospat, seperti KH2PO4 dan K2HPO4 digunakan secara luas dalam media bakteriologi untuk tujuan ini. Beberapa bahan nutrisi medium, seperti pepton juga mempunyai kapasitas penyangga. Perlu atau tidaknya medium diberi larutan penyangga tergantung dari maksud penggunaanya dan dibatasi kapasitas penyangga yang dimiliki senyawa yang digunakan.
- Cahaya
Beberapa kelompok bakteri mempunyai persyaratan tambahan. Sebagai contoh, organisme fotoautotrofik (fotosintetik) harus diberi sumber pencahayaan, karena cahaya adalah sumber energinya.
- Tekanan Osmotik
Pertumbuhan bakteri dapat dipengaruhi oleh keadaan tekanan osmotic, yaitu tenaga atau tegangan yang terhimpun ketika air berdifusi melalui suatu membran) atau tekanan hidrostatik (tegangan zat alir). Bakteri tertentu tumbuh dalam lingkungan berkonsentrasi garam tinggi atau rendah. Ini menunjukan adanya tanggapan terhadap tekanan osmotik.
- Kelembaban
Karena sebagian besar mikro-organisme membutuhkan air untuk tumbuh, mereka akan tumbuh pesat dalam makanan yang lembab (basah). Tingkat kelembaban yang terdapat pada makanan terhadap pertumbuhan mikro-organisme dinamakan kadar air (a). Hal ini diukur dengan skala dari 0 sampai 1.0, dimana air memiliki kadar air 1.0. Makanan yang rawan tercemar biasanya memiliki kadar air 0.85 atau lebih.
2.2.2. Media Pertumbuhan Mikroorganisme
Media atau medium berfungsi untuk menumbuhkan mikroba, isolasi, memperbanyak jumlah, menguji sifat-sifat fisiologi dan perhitungan jumlah mikroba, dimana dalam proses pembuatannya harus disterilisasi dan menerapkan metode aseptis untuk menghindari kontaminasi pada media.
Media atau medium pembiakan dasar adalah medium pembiakan sederhana yang mengandung zat-zat umum diperlukan oleh sebagian mikroorganisme dan dipakai juga sebagai komponen dasar untuk membuat medium pembiakan lain. Meskipun zat-zat yang diperlukan mikroorganisme sangat beragam, namun sebagai mahkluk hidup mereka mempunyai dasar yang sama meliputi air, karbon, energi, mineral dan faktor tumbuh.
Berdasarkan komposisi kimiawinya dikenal medium sintetik dan medium non sintetik atau kompleks.
a. Medium sintetik adalah medium yang komposisi kimiawinya diketahui dengan pasti dan biasanya dibuat dengan bahan-bahan kimiawi yang kemurniannya tinggi dan ditentukan dengan cepat maka medium semacam ini dapat diulangi pembuatannya kapan saja dan akan diperoleh hasil yang sama.
b. Medium non sintetik adalah medium yang komposisi kimianya tidak diketahui dengan pasti. Contohnya adalah bahan-bahan yang terdapat dalam kaldu nutrien, yaitu ekstrak daging dan pepton, mempunyai komposisi kimiawi yang tidak pasti.
Berdasarkan keberadaan zat kimia yang berepengaruh terhadap mikroorgansime dalam medium tersebut maka dikenal medium efektif dan medium differensial.
Berdasarkan keberadaan zat kimia yang berepengaruh terhadap mikroorgansime dalam medium tersebut maka dikenal medium efektif dan medium differensial.
a. Medium efektif adalah medium yang mengandung zat-zat kimia tertentu yang dapat menghambat pertumbuhan satu kelompok bakteri atau lebih tanpa menghambat pertumbuhan organisme yang diinginkan.
b. Medium differensial adalah medium yang mengandung zat-zat kimia tertentu yang memungkinkan si pengamat membedakan tipe bakteri.
Berikut ini beberapa media yang sering digunakan secara umum dalam mikrobiologi.
- 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 metabolisme 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.
- · 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 merupakan media padat yang dapat digunakan untuk menentukan jenis bakteri coli dengan memberikan hasil positif dalam tabung. EMB yang menggunakan eosin dan metilin blue sebagai indikator memberikan perbedaan yang nyata antara koloni yang meragikan laktosa dan yang tidak. Medium tersebut mengandung sukrosa karena kemampuan 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.
- 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 adar 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.
- 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. MRSB merupakan media yang serupa dengan MRSA yang berbentuk cair/broth.
- 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.
- 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.
- APDA
Media APDA berfungsi untuk menumbuhkan dan menghitung jumlah khamir dan yeast yang terdapat dalam suatu sampel. Khamir dan yeast 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. Pada APDA jadi ini juga ditambah asam tartarat. - 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.
- 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).
- PGYA
Media ini berfungsi untuk isolasi, enumerasi, dan menumbuhkan sel khamir. Dengan adanya dekstrosa yang terkandung dalam media ini, PGYA dapat digunakan untuk mengidentifikasi mikroba terutama sel khamir. Untuk membuatnya, semua bahan dicampur dengan ditambah CaCO3 terlebih dahulu sebanyak 0,5 g lalu dilarutkan dengan akuades. Kemudian dimasukkan dalam erlenmeyer dan disumbat dengan kapas lalu disterilisasi pada suhu 121°C selama 15 menit.