Membuat Media Pertumbuhan dan Isolasi

Membuat Media Pertumbuhan dan Isolasi

A.      Pengertian dan Fungsi

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.

B. Bahan-bahan media pertumbuhan

1. Bahan dasar

Ø air (H₂O) sebagai pelarut

Ø agar (dari rumput laut) yang berfungsi untuk pemadat media. Agar sulit didegradasi oleh mikroorganisme pada umumnya dan mencair pada suhu 45 ^oC.

Ø gelatin juga memiliki fungsi yang sama seperti agar. Gelatin adalah polimer asam amino yang diproduksi dari kolagen. Kekurangannnya adalah lebih banyak jenis mikroba yang mampu menguraikannya dibanding agar.

Ø Silica gel, yaitu bahan yang mengandung natrium silikat. Fungsinya juga sebagai pemadat media. Silica gel khusus digunakan untuk memadatkan media bagi mikroorganisme autotrof obligat.

2. Nutrisi atau zat makanan

Media harus mengandung unsur-unsur yang diperlukan untuk metabolisme sel yaitu berupa unsur makro seperti C, H, O, N, P; unsur mikro seperti Fe, Mg dan unsur pelikan/trace element.

Ø Sumber karbon dan energi yang dapat diperoleh berupa senyawa organik atau anorganik esuai dengan sifat mikrobanya. Jasad heterotrof memerlukan sumber karbon organik antara lain dari karbohidrat, lemak, protein dan asam organik.

Ø Sumber nitrogen mencakup asam amino, protein atau senyawa bernitrogen lain. Sejumlah mikroba dapat menggunakan sumber N anorganik seperti urea.

Ø Vitamin-vitamin.

3. Bahan tambahan

Bahan-bahan tambahan yaitu bahan yang ditambahkan ke medium dengan tujuan tertentu, misalnya phenol red (indikator asam basa) ditambahkan untuk indikator perubahan pH akibat produksi asam organik hasil metabolisme. Antibiotik ditambahkan untuk menghambat pertumbuhan mikroba non-target/kontaminan.

                                 

4. Bahan yang sering digunakan dalam pembuatan media

Ø Agar, agar dapat diperoleh dalam bentuk batangan, granula atau bubuk dan terbuat dari beberapa jenis rumput laut. Kegunaannya adalah sebagai pemadat (gelling) yang pertama kali digunakan oleh Fraw & Walther Hesse untuk membuat media. Jika dicampur dengan air dingin, agar tidak akan larut. Untuk melarutkannya harus diasuk dan dipanasi, pencairan dan pemadatan berkali-kali atau sterilisasi yang terlalu lama dapat menurunkan kekuatan agar, terutama pada pH yang asam

Ø Peptone, peptone adalah produk hidrolisis protein hewani atau nabati seperti otot, liver, darah, susu, casein, lactalbumin, gelatin dan kedelai. Komposisinya tergantung pada bahan asalnya dan bagaimana cara memperolehnya.

Ø Meat extract. Meat extract mengandung basa organik terbuat dari otak, limpa, plasenta dan daging sapi.

Ø Yeast extract. Yeast extract terbuat dari ragi pengembang roti atau pembuat alcohol. Yeast extract mengandung asam amino yang lengkap & vitamin (B complex).

Ø Karbohidrat. Karbohidrat ditambahkan untuk memperkaya pembentukan asam amino dan gas dari karbohidrat. Jenis karbohidrat yang umumnya digunkan dalam amilum, glukosa, fruktosa, galaktosa, sukrosa, manitol, dll. Konsentrasi yang ditambahkan untuk analisis fermentasi adalah 0,5-1%.

B.       Jenis-jenis Media Pertumbuhan

1.    Medium berdasarkan sifat fisik

Ø Medium padat yaitu media yang mengandung agar 15% sehingga setelah dingin media menjadi padat..

Ø Medium setengah padat yaitu media yang mengandung agar 0,3-0,4% sehingga menjadi sedikit kenyal, tidak padat, tidak begitu cair. Media semi solid dibuat dengan tujuan supaya pertumbuhan mikroba dapat menyebar ke seluruh media tetapi tidak mengalami percampuran sempurna jika tergoyang. Misalnya bakteri yang tumbuh pada media NfB (Nitrogen free Bromthymol Blue) semisolid akan membentuk cincin hijau kebiruan di bawah permukaan media, jika media ini cair maka cincin ini dapat dengan mudah hancur. Semisolid juga bertujuan untuk mencegah/menekan difusi oksigen, misalnya pada media Nitrate Broth, kondisi anaerob atau sedikit oksigen meningkatkan metabolisme nitrat tetapi bakteri ini juga diharuskan tumbuh merata diseluruh media.

Ø Medium cair yaitu media yang tidak mengandung agar, contohnya adalah NB (Nutrient Broth), LB (Lactose Broth).

2. Medium berdasarkan komposisi

Ø Medium sintesis yaitu media yang komposisi zat kimianya diketahui jenis dan takarannya secara pasti, misalnya Glucose Agar, Mac Conkey Agar.

Ø Medium semi sintesis yaitu media yang sebagian komposisinya diketahui secara pasti, misanya PDA (Potato Dextrose Agar) yang mengandung agar, dekstrosa dan ekstrak kentang. Untuk bahan ekstrak kentang, kita tidak dapat mengetahui secara detail tentang komposisi senyawa penyusunnya.

Ø Medium non sintesis yaitu media yang dibuat dengan komposisi yang tidak dapat diketahui secara pasti dan biasanya langsung diekstrak dari bahan dasarnya, misalnya Tomato Juice Agar, Brain Heart Infusion Agar, Pancreatic Extract.

3. Medium berdasarkan tujuan

Ø Media untuk isolasi       

Media ini mengandung semua senyawa esensial untuk pertumbuhan mikroba, misalnya Nutrient Broth, Blood Agar.

Ø Media selektif/penghambat

Media yang selain mengandung nutrisi juga ditambah suatu zat tertentu sehingga media tersebut dapat menekan pertumbuhan mikroba lain dan merangsang pertumbuhan mikroba yang diinginkan. Contohnya adalah Luria Bertani medium yang ditambah Amphisilin untuk merangsang E.coli resisten antibotik dan menghambat kontaminan yang peka, Ampiciline. Salt broth yang ditambah NaCl 4% untuk membunuh Streptococcus agalactiae yang toleran terhadap garam.

Ø Media diperkaya (enrichment)

Media diperkaya adalah media yang mengandung komponen dasar untuk pertumbuhan mikroba dan ditambah komponen kompleks seperti darah, serum, kuning telur. Media diperkaya juga bersifat selektif untuk mikroba tertentu. Bakteri yang ditumbuhkan dalam media ini tidak hanya membutuhkan nutrisi sederhana untuk berkembang biak, tetapi membutuhkan komponen kompleks, misalnya Blood Tellurite Agar, Bile Agar, Serum Agar, dll.

Ø Media untuk peremajaan kultur

Media umum atau spesifik yang digunakan untuk peremajaan kultur

Ø Media untuk menentukan kebutuhan nutrisi spesifik.

Media ini digunakan unutk mendiagnosis atau menganalisis metabolisme suatu mikroba. Contohnya adalah Koser’s Citrate medium, yang digunakan untuk menguji kemampuan menggunakan asam sitrat sebagai sumber karbon.

Ø Media untuk karakterisasi bakteri

Media yang digunakan untuk mengetahui kemempuan spesifik suatu mikroba. Kadang-kadang indikator ditambahkan untuk menunjukkan adanya perubahan kimia. Contohnya adalah Nitrate Broth, Lactose Broth, Arginine Agar.

Ø Media diferensial

Media ini bertujuan untuk mengidentifikasi mikroba dari campurannya berdasar karakter spesifik yang ditunjukkan pada media diferensial, misalnya TSIA (Triple Sugar Iron Agar) yang mampu memilih Enterobacteria berdasarkan bentuk, warna, ukuran koloni dan perubahan warna media di sekeliling koloni.

D. Sifat Media

Penggunaan media bukan hanya umtuk pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba tetapi juga untuk tujuan isolasi, seleksi, evaluasi dan diferensiasi sehingga setiap media mempunyai spesifikasi sesuai dengan maksudnya. Berdasarkan sifatnya, media dibedakan menjadi :

•   Media Umum yaitu media yang dipergunakan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan satu atau lebih kelompok mikroba secara umum misalnya : agar kaldu nutrisi untuk bakteri, agar kentang dekstrosa untuk jamur
• Media Pengaya yaitu media dimana suatu jenis mikroba diberi kesempatan untuk tumbuh dan berkembang lebih cepat dari jenis lainnya yang sama-sama berada dalam satu media. Misalnya: kaldu selenit atau kaldu tetrationet untuk memisahkan Salmonella typhi dari mikroba lain yang ada dalam feses
• Media Selektif yaitu media yang hanya dapat ditumbuhi oleh satu atau lebih jenis mikroba tertentu tetapi akan menghambat atau mematikan kenis-jenis lainnya. Misalnya : media SS (Salmonella-Shigella) agar untuk menumbuhkan Salmonella dan Shigella.
• Media Diferensial yaitu media yang dipergunakan untuk penumbuhan mikroba tertentu serta penentuan sifat-sifatnya seperti media agar darah untuk penumbuhan bakteri hemolitik
• Media Penguji yaitu media yang dipergunakan untuk pengujian senyawa tertentu dengan bantuan mikroba. Misalnya : media penguji vitamin, antibiotika, residu pestisida

E. Komposisi Media Pertumbuhan

Medium tersusun dari bahan kimia tertentu.

Medium ini dibuat dari beberapa jenis bahan kimia dengan konsentrasi tertentu.  Bahan kimia yang digunakan berasal dari sumber C, N, P, vitamin dan mineral.

-          Sumber C : glukosa, dekstrosa, sukrosa dll

-          Sumber N : NH₄NO₃, NH₄Cl, urea

-          Sumber P : KH₂PO₄

-          Sumber Vitamin

-          Sumber Mineral : Fe, Mn, S dll

Jenis medium berdasarkan komposisi mediumnya dibagi menjadi 4 kelompok yaitu :

1. Medium umum
2. Medium selektif
3. Medium diperkaya
4. Medium differensial

NO	JENIS MEDIUM	Pengertian	Contoh Medium
1	Medium Umum	Semi sintetis, mengandung nutrisi umum bagi mikroorganisme	-    Nutrient Broth (NB) dan Nutrient Agar (NA) = medium untuk bakteri -    Potatoes Dextrose Agar (PDA) = medium jamur/fungi
2	Medium Selektif	Sintetis, yang ditambahkan zat kimia tertentuyang dapat mencegah pertumbuhan mikroorganisme tak diinginkan tanpa menghambat mikroorganisme target.	-    Brilliant Green Lactose Bile Broth (BGLBB) = medium penentuan bakteri coli tinja
3	Medium Diperkaya	Sintetis, mengandung komponen-komponen yang berasal dari makhluk hidup (darah, serum, ekstrak jaringan makhluk hidup).
4	Medium Differensial	Mengandung senyawa kimia tertentu yang dapat membedakan sifat mikroorganisme tertentu dalam suatu kultur campuran dari jenis mikroorganisme lainnya karena adanya perbedaan response terhadap senyawa kimia.	-    Eosine Methylene Blue (EMB) = Uji konfirmasi bakteri E. coli dalam Uji MPN, koloninya akan berwarna metalik sedangkan bakteri Enterobacter akan berwarna kehijauan

E. Teknik Pembuatan Media

Ilustrasi pembuatan media pertumbuhan

Pembuatan Nutrient Agar dan Nutrient Broth

Ø Pembuatan Nutrient Agar

· Timbang komponen medium dengan menggunakan timbangan analitis untuk volume yang diinginkan sesuai dengan komposisi berikut:

§ Beef extract 3 g

§ Peptone 5 g

§ Agar 15 g

§ Akuades s.d 1000 ml

· Akuades sebanyak 100 ml dibagi menjadi dua satu bagian untuk melarutkan Beef extract dan peptone dan sebagian lagi untuk melarutkan agar. Sebaiknya air untuk melarutkan agar lebih banyak

·     
Larutkan agar pada sebagian air tersebut dengan mengaduk secara konstan dan diberi panas. Dapat menggunakan kompor gas atau hot plate stirrer (jangan sampai overheat, karena akan terbentuk busa dan memuai sehingga tumpah).

Sementara itu sebagian akuades digunakan untuk melarutkan peptone dan beef extract, cukup dengan pengadukan.

· Setelah keduanya larut, larutan dituangkan ke larutan agar dan diaduk sampai homogen. Kemudian pH media diukur dengan mencelupkan kertas pH indikator. Jika pH tidak netral maka dapat ditambahkan HCl/NaOH.

 

· Setelah itu media dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer dan disterilisasi dengan autoklaf.

· Tuang media steril ke cawan petri steril secara aseptis. Jika diinginkan media tegak atau miring pada point ke 5, media langsung dituang ke tabung kemudian disterilisasi.

Ø Pembuatan Nutrient Broth

Komposisi untuk media NB sama dengan NA tetapi tidak memakai agar sebagai pemadat. Proses pembuatannyapun lebih sederhana, tinggal melarutkan peptone dan beef extract kemudian ditampung dalam labu Erlenmeyer atau tabung reaksi dan siap disterilisasi. Proses pembuatan ini tidak memerlukan panas, peptone dan beef extract akan mudah larut sempurna pada air suhu kamar jika diaduk

 

Pembuatan Potato Dextrose Agar (PDA)

· Timbang komponen media dengan menggunakan timbangan analitis untuk volume yang diinginkan sesuai dengan komposisi berikut:

§ Potato/kentang 3 g

§ Peptone 5 g

§ Agar 15 g

§ Akuades s.d 1000 ml

§ (sebelum ditimbang, sebaiknya kentang dikupas dan diiris kecil-kecil)

· Rebus kentang dalam sebagian akuades tadi selama 1-3 jam sampai lunak, kemudian diambil ekstraknya dengan menyaring dan memerasnya menggunakan kertas saring lalu ditampung di Beaker glass baru.

· Agar dilarutkan dengan Hot Plate Stirrer dalam 50 ml akuades lalu setelah larut dapat ditambahkan dekstrosa dan dihomogenkan lagi.

· Setelah semua larut, ekstrak kentang dan agar-dekstrosa dicampur dan dihomogenkan. Atur pH media menjadi 5-6 denganmeneteskan HCl/NaOH.

· Media dituang ke dalam Erlenmeyer atau ke tabung reaksi kemudian siap untuk disterilisasi.

 

F. Kesimpulan

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.