Oksigen dan Mikroorganisme

Bagi makhluk hidup tingkat tinggi seperti kita kebutuhan oksigen adalah mutlak namun tidak demikian dengan mikroorganisme kehadiran oksigen dilingkungannya dapat menguntungkan atau bahkan menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Kemampuan mikroorganisme untuk tumbuh dalam suasana yang mengandung oksigen tersebut tergantung pada oksidase pada sitokrom.

Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, maka mikroorganisme dikelompokkan menjadi empat kelompok, yaitu:

1.       Aerob  adalah kelompok yang hanya tumbuh dalam suasana yang mengandung oksigen, contohnya Psudomonas, Bacillus, Nitrobacter, Sarcina, dan lain-lain. Mereka membutuhkan oksigen sebagai penangkap hydrogen.

2.       Anaerob Fakultatif adalah kelompok mikrooranisme yang dapat dengan ataupun tanpa keberadaan oksigen, dilingkungan kaya oksigen akan metabolismenya bersifat aerob namun ketika oksigen terbatas atau habis maka akan berlih ke metabolismenya akan beralih ke fermentasi. Contohnya Vibrio, Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Staphylococcus.

3.      Mikroaerofili adalah kelompok mikroorganisme yang bersifat aerob, mutlak membutuhkan oksigen tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit dari pada yang terdapat di udara bebas. Kelompok tidak bisa tumbuh tanpa oksigen namun di udara yang kaya oksigen justru pertumbuhannya terhambat. Contohnya Helicobacter pylori.

4.       Anaerob obligat adalah kelompok yang mutlak hanya berkembang biak dalam suasan tanpa oksigen, Contohnya Clostridium. Mereka membtuhkan zat lain sebagai penangkap hydrogen ada jalur repirasinya.

Oksigen akan bersifat toksik pada kelompok ini karena proses reduksi oleh enzim-enzimdi dalam sel menjadi hydrogen peroksida, bahkan dapatmenjadi lebih beracun yaitu radikal superoksida. Mikroorganisme kelompok ini tidak mampu memproduksi enzim katalase maupun proksidase sehingga hydrogen peroksida yang dihasilkan dari metabolisme aerobik justru meracuni diri sendiri. Hidrogen peroksida sangat beracun karena merusak DNA mikroba.

Selain kebutuhan akan oksigen beberapa mikroorganisme ada juga membutuhkan kehadiran gas selain oksigen untuk menyokong pertumbuhannya. Kelompok Neisseria gonorrhoeae dan Brucella abortus pertumbuhannya sangat dirangsang dengan kehadiran karbon dioksida.

Sumber: Satish Gupte, MD. 1990. Mikrobiologi Dasar. Jakarta: Binarupa Aksara

Tolong klik iklan ya..., terima kasih sebelumnya

MEDIA PERTUMBUHAN MIKROBA

Pembiakan mikroba secara  in vitro bertujuan untuk memberikan lingkungan buatan yang diusahakan mirip dengan suasana alamiah yang dibutuhkan untuk pertumbuhan kuman. Untuk itu dibutuhkan media untuk pertumbuhan mikroba, kebutuhan nutrisi dasar untuk suatu media pertumbuhan adalah:

• Sumber karbon
• Sumber nitrogen
• Sumber Belerang
• Sumber Fosfor
• Sumber Mineral
• Potensial oksidasi-reduksi yang tepat
• Faktor pertumbuhan seperti triptofan untuk Salmonella typhi, glutation untuk gonococcus, faktor X dan Y untuk Hemophilus.

Selain nutrisi faktor lingkungan pun turut berperan untuk keberhasilan menumbuhkan mikroba, beberapa faktor lingkungan yang berpengaruh seperti:

• Konsentrasi ion Hidrogen (pH)
• Temperatur
• Aerasi
• Kekuatan ionik dan tekanan osmotik

Sifat-sifat khas media pertumbuhan yang ideal adalah:

•  Harus memberikan pertumbuhan yang baik jika ditanami mikroba.
• Pertumbuhan mikroba harus cepat.
• Harus mudah tumbuh
• Harus murah
• Harus mudah dibuat kembali
• Harus mampu memperlihatkan semua sifat-sifat khas yang diinginkan.

Media pertumbuhan yang dipakai untuk memperoleh biakan kuman adalah:

A.      Media Cair

Digunakan sebagai  media diperkaya sebelum disebarkan pada media padat.  Tujuan penggunaan media ini untuk memperbanyak jumlah sel mikroba yang ingin dibiakkan. Media ini tidak cocok digunakan sebagai media untuk isolasi mikroba untuk memperoleh biakan murni, juga tidak dapat menunjukkan karakter kloni kuman. Contoh media cair adalah kaldu gizi (Nutrient Broth), air pepton (Pepton Water), dan lain-lain.

Jenis-jenis media cair:

Kaldu: cairan bening tembus cahaya dan berwarna kuning jerami, dibuat dari ekstrak daging atau pepton. Beberapa jenis kaldu yang biasa dipakai adalah:

• a.       Kaldu infuse: daging sapi cincang bebas lemak dimasukkan ke dalam lemari es semalaman. Cairan yang didapat sesudah dipisahkan dengan dengan dagingnya didihkan selama 18 menit. Tambahkan pepton dan sodium klorida 0,5%
• b.      Kaldu ekstrak daging: tersedia dipasaran dalam bentuk bentuk bubuk diproduk oleh berbagai perusahaan seperti Merkc, Bacto dan lain-lain.
• c.       Kaldu cerna: dibuat dari daging dengan cara enzimatik.  Zat-zat gizi disini lebih banyak daripada di dalam kaldu infuse atau kaldu ekstrak. Tidak perlu penambahan pepton, maka kaldu cerna lebih ekonomis. Enzim-enzim yang digunakan untuk pembuatannnya adalah tripsin, pepsin dan lain-lain.

Pepton: merupakan protein yang  dicernakan sebagian dengan menggunakan enzim hidrolitik, misalnya pepsin, tripsin, papain, dan lain-lain. Pepton memberikan zat-zat yang mengandung nitrogen dan bekerja sebagai larutan penyanngga (buffer). Beberapa kuman dapat tumbuh dalam larutan pepton 1%. Zat-zata yang terkandung dalam pepton adalah proteosa, polipeptida, dan asam-asam amino.

Ekstrak ragi: dibuat dengan mengekstraksikan ragi yang diotolisiskan dengan air. Mempunyai kandungan vitamin B yang tinggi.

Contoh lain media cair adalah media gula-gula (gula 1% dalam air pepton), kaldu glukosa (glukosa 1% dalam kaldu gizi), kaldu empedu (garam empedu 0,5% dalam kaldu gizi), dan lain-lain.

B.      Media Padat

Media padat digunakan untuk mempelajari karakter pertumbuhan mikroba seperti bentuk koloni. Media padat dipergunakan mengisolasi mikroba untuk mendapatkan isolat murni. Pada prinsipnya media padat juga harus mengandung nutrisi untuk pertumbuhan mikroba sebagaimana pada media cair, yang membedakan adalah adanya penambahan bahan yang membuat media ini menjadi padat, untuk itu berikut bahan tambahan yang dapat digunakan untuk memadatkan media:

• a.       Agar-Agar. Adalah komponen penting media padat.  Agar-agar merupakan senyawa polisakarida rumit yang diperoleh dari rumput laut (alga lebih tepatnya). Mencair pada suhu 80^oC sampai 100^oC dan membeku pada suhu 35^oC sampai 42^oC. Agar tidak menyediakan zat-zat gizi untuk mikroba. Hanya bekerja sebagai pemadat. Tidak dimetabolisme oleh mikroba pathogen apapun. Sehingga agar-agar sangat ideal sebagai bahan tambahan atau pemadat karena tidak mempengaruhi komponen nutrisi dari media yang dibuat.
• b.      Gelatin: merupakan protein yang dibuat dengan hidrilisis kolagen menggunakan air mendidih. Mencair pada 37^oC, membentuk jel yang tembus cahaya pada suhu di bawah 25^oC. Karena titik cair yang mendekati suhu kamar sehinga gelatin kurang baik sebagai pemadat media, selain itu gelatin juga dapat dihidrolisis oleh beberapa jenis mikroba.  Penggunaan utama gelatin adalah untuk identifikasi dan klasifikasi kuman. Jika media berubah warna menjadi hitam, artinya ada pembentukan hydrogen sulfida.

Sumber:
1. Gupte, Satish. 1990. Mikrobiologi Dasar. Jakarta, Binarupa Aksara.
2. Jawetz, dkk. 2001. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta, Penerbit Salemba Medika