Icha Bab 2 Medium.docx

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Medium Medium adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran nutrisi untuk

menumbuhkan mikroorganisme. Selain untuk menumbuhkan mikroorganisme, medium dapat digunakan untuk isolasi, pengujian sifat-sifat fisiologi, dan perhitungan jumlah mikroorganisme. Medium yang dapat digunakan untuk menumbuhkan dan mengembang biakkan mikroorganisme tersebut harus sesuai susunannya dengan kebutuhan jenis-jenis mikroorganisme yang bersangkutan. Beberapa mikroorganisme dapat tumbuh pada medium yang sangat sederhana yang mengandung garam anargonik ditambah dengan sumber karbon organik seperti gula, sedangkan mikroorganisme lainnya memerlukan suatu medium yang sangat kompleks yaitu berupa medium ditambahkan darah atau bahan-bahan komples lainnya. Persyaratan yang harus dipenuhi dalam penyiapan medium supaya mikroorganisme dapat tumbuh baik adalah: 1.

Mengandung semua nutrisi yang mudah digunakan oleh mikroba

2.

Mempunyai tekanan osmose, tegangan permukaan, dan pH yang sesuai

3.

Tidak mengandung zat-zat penghambat

4.

Dalam kondisi steril Ketepatan komposisi medium tergantung pada kebutuhan species yang

akan dikultivasi karena kebutuhan nutrisi sangat bervariasi. Pengetahuan tentang habitat normal mikroorganisme sering berguna untuk menentukan medium yang cocok karena kebutuhan tergantung lingkungan alaminya. Meskipun persyaratan medium untuk menumbuhkan mikroorganisme sangat beragam, namun sebagai organisme hidup mempunyai kebutuhan dasar yang sama yaitu memerlukan sumber karbon, energi, air, nitrogen, fosfat, dan mineral. Medium yang digunakan dalam Mikrobiologi sangat beraneka macam. Medium dapat dibuat secara alami maupun membeli sudah dalam bentuk kemasan jadi. Pembuatan medium menggunakan bahan-bahan alami selain lebih murah juga dapat untuk mengantisipasi jika tidak ada stok dari pabrik. Berbagai medium

3

4

dalam kemasan dari pabrik misalnya Oxoid dan Difco. Medium dapat dibedakan berdasarkan komposisi kimia, konsistensi, dan fungsinya. Berdasarkan komposisi kimiawi komponen penyusun medium, maka medium dibedakan menjadi 2 kategori yaitu medium kompleks dan sintetik (defined). Medium kompleks tersusun atas bahan-bahan dengan macam dan komposisi tidak semua diketahui dengan pasti. Contoh medium kompleks adalah Nutrien Agar (NA) yang mengandung beef extract dan pepton. Medium sintetik tersusun atas bahan macam dan komposisinya diketahui dengan pasti. Misalnya medium untuk menumbuhkan Escherichia coli. Medium dapat dibedakan menjadi 3 berdasarkan konsistensinya yaitu medium cair, semi padat, dan padat. Medium cair (liquid, broth) hanya mengandung nutrien-nutrien yang dilarutkan dalam aquades. Contoh medium cair adalah Nutrient Broth (NB), glukosa broth, dan lain-lain. Medium ini dapat digunakan untuk perbanyakan (propagasi) mikroorganisme dalam jumlah besar, uji fermentasi, dan berbagai uji lain. Medium padat (solid) mengandung nutrien-nutrien yang dilarutkan dalam aquades ditambah bahan pemadat (solidifying agent) yaitu agar. Kriteria bahan pemadat yang baik yaitu tidak digunakan oleh mikroorganisme, tidak menghambat pertumbuhan mikroorganisme, dan tidak mencair pada temperatur kamar. Medium padat sering digunakan untuk isolasi mikroorganisme, uji aktivitas biokimiawi, perhitungan jumlah mikroorganisme, dan lain-lain. Medium semi padat (semisolid) sama dengan medium padat tetapi konsentrasi bahan pemadat (agar atau gelatin) lebih sedikit sehingga konsistensinya seperti jeli. Medium semisolid terutama digunakan untuk eksperimen motilitas mikroorganisme ataupun hidrolisis gelatin. 2.2.

Sifat Medium Penggunaan mikroba bukan hanya pertumbuhan dan perkembangbiakkan

mikroba, tetapi juga untuk tujuan lain, seperti untuk isolasi, seleksi, evaluasi, dan diferensiasi biakkan yang didapatkan. Berdasarkan pada sifat-sifatnya, media dibedakan menjadi menjadi media umum, media pengaya, media selektif, media differensial, media penguji, dan media perhitungan. 3

5

Media umum adalah media yang digunakan untuk perkembangbiakkan dan pertumbuhan satu atau lebih mikroba secara umum, seperti kaldu nutrisi untuk bakteri. Contoh media umum yaitu agar nutrisi untuk bakteri, agar tauge, atau agar kentang desktrose untuk jamur. Media pengaya adalah media yang digunakan dengan maksud memberi kesempatan kepada suatu jenis mikroba untuk tumbuh dan berkembang lebih cepat dari jenis lainnya yang sama berada dalam satu bahan, misalnya kaldu lelenit. Media selektif merupakan media yang hanya ditumbuhi oleh satu atau lebih jenis mikroba tertentu tetapi mematikan untuk jenis-jenis lainnya, contohnya agar ENDO, agar SS, dan lain-lain. Media differensial adalah media yang dapat ditumbuhi semaca mikroorganisme dengan memberikan ciri tertentu. Mikroorganisme tersebut mampu menguraikan salah satu bahan pembuat medium dimana mikroorganisme yang lain yang sama-sama tumbuh di situ tidak mampu, contohnya agar darah, agar cesin metilen biru, dan lain-lain. Media penguji merupakan media untuk pengujian senyawa tertentu dengan bantuan mikroba, misalnya penguji vitamin. Media perhitungan adalah media untuk menghitung jumlah mikroba pada suatu bahan media ini dapat berbentuk media umum, selektif, differensial, dan penguji.

2.3.

Pembuatan Medium

2.4.

Penyimpanan Medium

2.5.

Manfaat Medium

2.6.

Medium Cair

2.7.

Teknik Sterilisasi Medium dan alat-alat yang diperlukan untuk pembiakan mikroba harus

disterilisasi sebelum diinokulasi. Sterilisasi adalah suatu proses untuk mematikan

3

6

semua organisme yang dapat menjadi kontaminan. Sterilisasi adalah suatu cara untuk membebaskan sesuatu seperti misalnya alat-alat, bahan makanan, bahan atau zat kimia, dan lain-lain dari organisme, baik yang patogen maupun yang tidak patogen. Ada beberapa teknik untuk mensterilkan medium, yaitu sterilisasi dengan pemanasan, sterilisasi dengan radiasi, sterilisasi dengan zat kimia, steriliasi dengan saringan atau fiber, dan sterilisasi dengn autoklaf. Metode yang lazim digunakan untuk mensterilkan media dan alat-alat dengan pemanasan. Jika panas digunakan bersama-sama dengan uap air disebut sterilisasi basah (menggunakan autoklaf), sedangkan jika tanpa uap air disebut sterilisasi kering (menggunakan oven). 2.7.1.

Sterilisasi dengan Pemanasan Umumnya bakteri bentuk vegetatif, mati dalam waktu 5 — 10 menit

pada suhu 65°C, hal ini sama saja, baik bakteri yang mampu berbentuk spora maupun tidak. Sedangkan bentuk spora perlu waktu lebih lama, misalnya bentuk spora Clotridium botulinum pada suhu 100°C, mati dalam waktu 5 jam. Pemanasan dapat mematikan bakteri, karena menggumpalkan (koagulasi) protoplasmanya (protein). Koagulasi protoplasma ini akan lebih cepat bila terdapat lebih banyak air. Karena itu, sterilisasi dengan uap air panas akan lebih cepat bila dibandingkan dengan menggunakan udara panas kering. Menurut Agus (1994) panas juga membunuh bakteri karena mendenaturasi protein, terutama enzim-enzim dan membran sel. Bentuk spora Clostridium botulinum dengan uap air panas suhu 120°C, mati dalam waktu 10 menit, sedangkan dengan udara panas kering suhu 120°C mati dalam 120 menit. Sterilisasi dengan pemanasan dapat menggunakan udara panas kering atau basah, pemanasan dalam nyala api, pemanasan dengan merendam dalam air mendidih, pemanasan dengan uap air yang mengalir atau ditekan, pasteurisasi, dan tyndalisasi. Pemanasan dengan udara panas (dry heat oven). Cara ini dipakai untuk membuat steril alat-alat dari gelas seperti tabung reaksi, cawan petri, botol dan alat-alat dari katun. Pemanasan dengan cara ini dilakukan sampai suhu 170°C selama 1 jam atau 140°C selama 2 jam. Bila ada bahan dari katun, suhu jangan lebih dari 180°C karena akan terbakar. Juga pada pendinginannya, bila suhu oven

3

7

belum mencapai 100°C, maka oven jangan dulu dibuka sebab alat-alat dari gelas akan pecah karena pendinginan yang mendadak. Cara kedua yaitu tyndalisasi, cara ini dipakai untuk mensterilkan bahan atau alat secara fraksi (sebagian-sebagian). Cara ini dilakukan untuk membuat steril benda-benda yang tidak tahan suhu tinggi. Bahan atau alat ini dipanaskan sampai suhu mencapai 100oC selama 40 menit, hal ini diulangi selama 3 hari berturut-turut. Sementara tidak dipanaskan, maka disimpan pada suhu kamar. Cara ketiga yaitu pasteurisasi, cara ini digunakan untuk bahan makanan yang mengalami penguraian apabila dipanaskan pada suhu tinggi. Dengan pasteurisasi ini kita tidak membuat steril, tetapi hanya membunuh mikroba tertentu saja. Pasteurisasi dilakukan terhadap air susu juga pada pembuatan anggur. Suhu yang diberikan dan lamanya pasteurisasi bergantung pada jenis mikroba yang akan dibunuhnya, misalnya pasteurisasi susu. Maksud pasteurisasi susu adalah untuk mematikan bakteri Mycobacterium tuberculosa. Brucella sp yang sering terdapat di dalam susu. Bakteri ini mati pada suhu 60°C dalam waktu 15 menit. Pada tindakan pasteurisasi, susu dipanaskan pada suhu 61,7°C atau 143°F selama 30 menit atau suhu 71,7°C atau 161°F selama 15 menit. Dengan demikian, semua Mycobacterium tuberculosa akan mati kemudian susu tersebut disimpan dalam kamar pendingin agar pertumbuhan mikroba yang masih terhambat. Teknik Pemanasan dengan uap air yang mengalir. Prinsipnya sama dengan dandang untuk menanak nasi. Cara ini pertama kali dilakukan oleh Robert Koch. Suhu uap air pada tekanan barometer 76 mmHg adalah 100°C, dengan cara ini juga hanya membunuh bakteri bentuk vegetatif. Di laboratorium cara ini dipakai untuk membuat steril tabung reaksi, object glass atau cawan petri, untuk mematikan mikroba patogen, sebelum alat-alat tersebut dicuci agar tidak membahayakan. Lamanya pemanasan adalah 1 jam, sedangkan untuk membunuh bentuk spora perlu waktu 2-16 jam. Teknik pemanasan dengan uap air yang ditekan. Alatnya disebut autoclave. Cara ini paling baik karena suhu yang dicapainya tinggi dan air untuk koagulasi protein terdapat banyak. Besarnya tekanan uap air yang diperlukan

3

8

dapat diatur dengan alat ini. Makin besar tekanan uap airnya, makin tinggi pula suhu yang dicapainya. Lamanya pemanasan bergantung pada tekanan tekanan uap yang dipergunakan, serta besar dan macamnya benda yang akan disterilkan. Tekanan uap 2 atm di mana suhu yang dicapai 120°C, lama pemanasannya cukup selama 10-20 menit. Baik bentuk vegetatif maupun spora akan mati dengan cara ini, sehingga mencapai steril sempurna. Api langsung atau api bunsen dapat digunakan untuk mensterilkan inokulasi, mulut tabung, atau permukaan meja. Di laboratorium mikrobiologi, cara ini dipakai untuk membuat steril jarum inokulasi, pipet dan sebagainya. Dalam kehidupan sehari-hari, misalnya membakar peniti sebelum dipakai mengeluarkan duri atau nanah. Cara ini dapat pula dipakai untuk mensterilkan pisau operasi dalam keadaan darurat. Benda yang terkontaminasi karena telah berhubungan dengan penderita atau hewan yang terinfeksi, sering kali dibakar untuk menghilangkan sumber penularan penyakit. Merendam dalam air mendidih (menggodok) adalah cara yang mudah, murah, dan cukup efektif sebagai tindakan desinfeksi. Cara ini sudah lama dikerjakan orang. Air mendidih pada tekanan 1 atm, suhunya 100°C. Dengan menggodok ini, bentuk vegetatif akan mati dalam waktu 5-15 menit sedangkan bentuk spora akan mati dalam waktu 1-6 jam. Cara ini banyak digunakan untuk membuat steril jarum dan pompa suntik atau alat-alat operasi asalkan dipastikan bahwa alat tersebut tidak berhubungan dengan sumber-sumber spora, seperti debu tanah. Lama penggondokan dengan cara ini adalah 15-30 menit dan akan lebih baik bila ditambahkan 1-3% Na2CO3, karena mempunyai daya untuk menghancurkan dinding spora. Dengan cara ini kita tidak melakukan sterilisasi karena mungkin masih terdapat spora. Dalam kehidupan sehari-hari cara menggodok dipakai untuk desinfeksi botol susu dan dotnya untuk minum bayi. 2.7.2.

Sterilisasi dengan Radiasi Sinar ultraviolet dalam sinar matahari bersifat germicida, dapat

membunuh bakteri bentuk vegetatif maupun bentuk spora, walaupun untuk membunuh bentuk spora waktunya harus lebih lama. Karena itu, menjemur pakaian, tempat tidur, alat-alat makan ataupun benda-benda lainnya, penting

3

9

untuk membunuh mikroba, terutama mikroba patogen. Sinar ultraviolet juga digunakan untuk desinfeksi air. Sinar ultraviolet digunakan untuk sterilisasi ruang bedah, ruang industri farmasi di mana obat-obat steril dimasukkan ke dalam vial atau ampul, juga ruangan industri makanan di mana bahan-bahan makanan dimasukkan ke dalam kaleng. Walaupun sinar ultraviolet sangat ganas terhadap mikroba, tetapi daya tembusnya kurang, sehingga hanya dapat matikan mikrobamikroba yang terdapat pada permukaan saja. Sinar X dan sinar gamma dapat membunuh mikroba karena merusak DNA dan menyebabkan ionisasi komponen sel lainnya. Radiasi dengan sinar-X atau sinar gamma sering digunakan untuk sterilisasi benda-benda yang tidak tahan suhu tinggi, misalnya pompa suntik dari plastik, obat-obatan, alat-alat operasi. Selain untuk sterilisasi dalam bidang kesehatan, radiasi tidak digunakan secara rutin karena mahal dan berbahaya. Dalam bidang industri, radiasi dengan sinar gamma sering digunakan untuk sterilisasi daging. Karena sinar ini memiliki daya tembus tinggi, maka radiasi dapat dilakukan setelah dagingnya dikemas. Sebagai sumber sinar gamma yang sering digunakan dalam industri adalah Cobalt-60.

Strerilisasi yang dilakukan dengan menggunakan zat-zat kimia, seperti alkohol 70%, formalin 4%, karbol, lisol, dan lain-lain dapat dipakai sebagai bahan sterilisasi. Sterilisasi dapat menggunakan filter atau penyaring. Ada beberapa bahan yang tidak boleh dipananskan seperti serum, darah yang sterilisasinya dilakukan dengan penyaringan. Macam-macam penyaringan atau filter antara lain seiz filter dimana penyaringannya berupa membran terbuat dari kaca yang berlubang-lubang dengan diameter 0,45 meter, dimana membran tersebut dapat menahan bakteri. Selain gelas, penyaring dapat terbuat dari asbestos, selulosa ataupun plastik. Sterilisasi dengan autoklaf, alat yang berupa tangki minyak yang diisi uap. Medium yang akan disterilkan ditempatkan di dalam autoklaf selama 15-20 menit, tergantung banyaknya medium. Waktu yang diperlukan untuk sterilisasi bergantung pada sifat bahan yang yang akan disterilisasi, tipe wadah dan volume bahan. Misalnya 1000 buah tabung reaksi yang masing-masing berisi 10 ml

3

10

medium cair dapat disterilkan dalam waktu 10-15 menit pada suhu 120oC, sedangkan jumlah medium yang sama bila ditempatkan dalam 10 wadah berukuran 1 liter akan membutuhkan waktu 20-30 menit pada suhu yang sama untuk menjamin tercapainya sterilisasi. Medium yang disterilkan sebaiknya diletakkan di dalam botol agak kecil, setelah pintu autoklaf ditutup rapat baru kran pintu uap dibuka dan temperatur akan naik sampai 121oC. Setelah cukup waktu, kran uap ditutup, bila telah mencapai suhu nol autoklaf dibuka secara berlahan, dans setelah dingin dikeluarkan melalui autoklaf dan setelah stabil disimpan di lemari es. 2.8.

Faktor yang Mempengaruhi Pembuatan medium

3