Analisis Kuantitatif Mikroba (Praktikum mikro VII)

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Tanah, air dan udara merupakan tempat atau sarang mikroba. Untuk mengetahui serta menghitung jumlag sel mikroba yang terkandung pada tempat-tempat tersebut tidaklah mudah. Terdapat tahapan serta teknik tertentu untuk dapat mjenghitung jumlah mikroba yang terkandung dalam suatu suspensi.

Dalam praktikum kali ini dilakukan dua metode perhitungan, namun sebelum melakukan perhitungan dilakukan pengenceran untuk memperkecil jumlah suspensi mikroba. Terdapat dua cara dalam memperkecil jumlah suspensi mikroba, yaitu metode hitungan cawan (Technique Plate Count/TPC) dan metode hitungan ”Most Probable Number”/MPN.

B.   Tujuan

Adapun tujuan percobaan ini adalah Untuk mengetahui uji kuantitatif pertumbuhan pada  mikroba dan teknik pengenceran.

                         

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Metode MPN muncul pada awal abad 20. Estimasi paling akurat dari tabel MPN di publikasikan oleh Mc Crady pada tahun 1915 kemudian dasar statistik dari metode MPN dikemukakan oleh Halvorson dan Ziegler (1933), Eisenhart dan Wilson (1943) dan Cochan (1950). Pada tahun 1957 Woodward menyarankan tentang pengabaian hasil positif (banyak tabung positif pada pengenceran tinggi dan sebaliknya) yang dapat meningkatkan kesalahan laboratorium dalam tabel MPN. Kemudian  De Mann pada tahun 1983 mempublikasikan tentang metode perhitungan tingkat kepercayaan (convidence interval) dalam tabel MPN (Gallup, 2008).

MPN adalah suatu metode enumerasi mikroorganisme yang menggunakan data dari hasil pertumbuhan mikroorganisme pada medium cair spesifik dalam seri tabung yang ditanam dari sampel padat atau cair yang ditanam berdasarkan jumlah sampel atau diencerkan menurut tingkat seri tabungnya sehingga dihasilkan kisaran jumlah mikroorganisme yang diuji dalam nilai MPN/satuan volume atau massa sampel. Contoh : data yang didapat adalah : 3 tabung positif dari pengenceran 1/10, 2 tabung positif dari pengenceran 1/100 dan 1 tabung positif dari pengenceran 1/1000. Lalu dicocokkan dengan tabel, menghasilkan nilai : 150 MPN/g (Gallup, 2008).

Prinsip utama metode ini adalah mengencerkan sampel sampai tingkat tertentu sehingga didapatkan konsentrasi mikroorganisme yang pas/sesuai dan jika ditanam dalam tabung menghasilkaan frekensi pertumbuhan tabung positif “kadang-kadang tetapi tidak selalu”. Semakin besar jumlah sampel yang dimasukkan (semakin rendah pengenceran yang dilakukan) maka semakin “sering” tabung positif yang muncul. Semakin kecil jumlah sampel yang dimasukkan (semakin tinggi pengenceran yang dilakukan) maka semakin “jarang” tabung positif yang muncul. Jumlah sampel/pengenceran yang baik adalah yang menghasilkan tabung positif “kadang-kadang tetapi tidak selalu”. Semua tabung positif yang dihasilkan sangat tergantung dengan probabilitas sel yang terambil oleh pipet saat memasukkannya ke dalam media. Oleh karena itu homogenisasi sangat mempengaruhi metode ini. Frekuensi positif (ya) atau negatif (tidak) ini menggambarkan konsentrasi mikroorganisme pada sampel sebelum diencerkan (Gallup, 2008).

(Umbreit, 1960) menyatakan asumsi yang diterapkan dalam metode MPN adalah :

-     Bakteri terdistribusi sempurna dalam sampel

-   Sel bakteri terpisah-pisah secara individual, tidak dalam bentuk rantai atau kumpulan (bakteri coliform termasuk E. coli terpisah sempurna tiap selnya dan tidak membentuk rantai).

-    Media yang dipilih telah sesuai untuk pertumbuhan bakteri target dalam suhu dan waktu inkubasi tertentu sehingga minimal satu sel hidup mampu menghasilkan tabung positif selama masa inkubasi tersebut.

-     Jumlah yang didapatkan menggambarkan bakteri yang hidup (viable) saja. Sel yang terluka dan tidak mampu menghasilkan tabung positif tidak akan terdeteksi.

Banyak tersedia metode untuk menganalisa jumlah mikroorganisme dalam suatu sampel, diantaranya adalah plate count (spread plate, pour plate, spiral plate), membrane filtration, MPN, menghitung langsung dengan Petroff Hausser ataupun cara lainnya (misalnya aktivitas metabolik, turbidimetri, berat kering dll.). Namun dalam ulasan ini lebih ditekankan pada metode yang memerlukan penghitungan koloni pada cawan petri, seperti membrane filtration, spread plate, pour plate dll (Umbreit, 1960).

Pemahaman tentang satuan dalam menghitung sel mikroba khususnya bakteri adalah sangat penting. Pada hasil akhir penghitungan bakteri pada cawan digunakan satuan CFU’s/volume atau berat. CFU’s adalah singkatan dari Coloni Forming Unit’s yang artinya unit-unit / satuan pembentuk koloni. Yang dimaksud satuan pembentuk koloni adalah sel tunggal atau sekumpulan sel yang jika ditumbuhkan dalam cawan akan membentuk satu koloni tunggal. Pada dasarnya sel tersebar homogen pada sampel, tetapi ada jenis bakteri yang memang pembelahan selnya dapat terpisah baik sehingga tersebar merata tiap sel dan ada pula bakteri yang setelah membelah sel anakan masih menempel pada induknya, seperti halnya yang terjadi pada streptococcus, diplococcus, sarcina dll. sehingga penyebarannya berkelompok-kelompok. Pada jenis yang seperti ini jika tersebar merata dalam kelompok-kelompok sel maka pertumbuhan menjadi koloni tunggal bukan berasal dari satu sel saja melainkan dari beberapa sel (Nuryono,2006).

Plummer (1987) menyatakan ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk menghitung atau mengukur jumlah jasad renik di dalam suatu suspensi atau bahan, yang dapat dibedakan atas beberapa kelompok yaitu:

A. Perhitungan jumlah sel

1. Hitungan mikroskopik

2. Hitungan cawan

3. MPN (Most Probable Number)

B. Perhitungan massa sel secara langsung

1. Volumetrik

2. Gravimetrik

3. Kekeruhan (turbidimetri)

C. Perhitungan massa sel secara tidak langsung

1. Analisis komponen sel

2. Analisis produk katabolisme

3. Analisis konsumsi nutrient

Prinsip dari metode hitungan cawan adalah menumbuhkan sel mikroba yang masih hidup pada metode agar, sehingga sel mikroba tersebut akan berkembang biak dan membentuk koloni yang dapat dilihat langsung dengan mata tanpa menggunakan mikroskop (Gallup, 2008).

BAB III

METODOLOGI

A.   Waktu dan Tempat

Adapun watu dan tempat pelaksanaan dari praktikum ini yaitu :

a.    Hari/Tanggal              : Kamis/08 Desember 2011

b.    Pukul                          : 10.00 Wita s/d selesai

c.    Tempat                       : Lab. Biodas Jurusan Biologi FMIPA UNTAD

B.   Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu :

a.    Alat

1.    Jarum suntik                                     6.   Hot plate

2.    Tabung durham                                7.   Bunsen

3.    Tabung reaksi                                   8.   Inkubator

4.    Rak tabung reaksi                             9.   Colony counter

5.    Cawan Petri                                 

b.   Bahan

1.        Medium NA                                    5.   Aluminium foil

2.        Medium LB                                     6.   Kertas

3.        Sampel air A

4.        Sampel air B

C.   Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja dalam praktikum kali ini yaitu :

-       Metode hitungan cawan

 1.  Memanaskan medium NA hingga mencair diatas Hot plate

 2.  Memasukkan 1 ml sampel air kedalam cawan petri yang telah steril

 3. Menuangkan medium NA yang telah cair kedalam cawan petri sambil melidah apikan mulut cawan petri dengan api bunsen

 4. Untuk menghomogenkan sampel air dan medium maka mengaduk larutan menyerupai angka delapan

 5. Menutup cawan petri kemudian memasukkan kedalam inkubator pada suhu 30⁰ C  selama 24 jam

 6.  Mengulangi prosedur kerja dari awal dengan mengganti sampel air A dengan sampel air B

 7.  Menghitung jumlah mikroorganisme per ml sampel (TPC)

-            -       Metode hitungan “Most Probable Number” (MPN)

    1.      Mengencerkan medium LB diatas Hot plate

    2.      Menyiapkan 9 tabung reaksi

    3.      Memasukkan tabung durham secara terbalik kedalam tabung reaksi

    4.      Memasukkan 1 ml sampel air A kedalam tabung reaksi

    5.      Untuk menghomogenkan sampel air dengan medium maka larutan dikocok kemudian menutup mulut tabung reaksi dengan almunium foil

    6.      Memasukkan tabung reaksi kedalam inkubator pada suhu 30⁰ C selama 24 jam

    7.      Mengulangi prosedur kerja dari awal dengan mengganti sampel air A dengan sampel air B

    8.      Menghitung nilai MPN

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

No	Sampel air	Gambar	Keterangan
1.	Sampel air minum kantin A (Biru)	100     10-1   10-2 (+)    (+)   (+) 100     10-1   10-2 (+)    (+)   (-) 100     10-1   10-2   (+)    (+)   (+)	-  Terdapat gelembung-gelembung disekitar tabung durham -  Tabung durham kosong terangkat keatas serta -  Larutan berubah warna kuning kemerah-merahan -  Terdapat 8 tabung positif terdapat mikroba
No	Sampel air	Gambar	Keterangan
1.	Sampel air minum kantin B (Hijau)	100     10-1   10-2     (+)    (+)   (-) 100     10-1   10-2     (-)    (+)   (-) 100     10-1   10-2   (+)    (+)   (-)	-  Terdapat gelembung-gelembung disekitar tabung durham -  Tabung durham kosong terangkat keatas -  Larutan berubah warna kuning kemerah-merahan, -  Terdapat 4 tabung positif terdapat mikroba

No	Sampel	Gambar	Keterangan
1. 2.	Sampel air minum kantin A (Biru)   Sampel air minum kan		Terdapat koloni mikroba sebanyak 165 koloni Terdapat koloni mikroba sebanyak 11 koloni

C.      Pembahasan

Pada praktikum kali ini kami melakukan perhitungan untuk mengetahui jumlah sel (bakteri) dan massa sel (golongan berfilamen). Alat yang kami gunakan untuk melakukan perhitungan yaitu colony counter atau hemasitometer.

Sebelum melakukan perhitungan dilakukan pengenceran untuk memperkecil jumlah suspensi mikroba. Terdapat dua cara yang kami lakukan dalam memperkecil jumlah suspensi mikroba, yaitu metode hitungan cawan (Technique Plate Count/TPC) dan metode hitungan ”Most Probable Number”/MPN.

Dalam metode hitungan cawan (Technique Plate Count/TPC) dilakukan pengenceran bertingkat untuk menentukan konsentrasi mikroba. Dalam percobaan kali ini digunakan 2 sampel air dari tempat yang berbeda-beda. Tempat pengambilan sampel tersebut yaitu di kantin hijau (sampel A) dan kantin biru (sampel B) yang bertempat di jurusan biologi FMIPA UNTAD. Dalam metode ini dilakukan 2 seri pengenceran yaitu 10^o dan 10^-1. Medium NA yang telah diencerkan dituang di cawan kemudian memasukkan 1 ml sampel air ke dalam cawan (metode tuang di atas medium yang cocok). Kemudian diinkubasi selama 24 jam lalu mengamati koloni yang tumbuh dan mengamati koloni.

Berdasarkan hasil pengamatan setelah 24 jam pada metode hitungan cawan, diperoleh jumlah koloni mikroba pada cawan petri sampel A yaitu 11 koloni dan cawan petri sampel B yaitu 165 koloni. Sehingga diperoleh nilai TPC untuk sampel A yaitu  dan nilai TPC untuk sampel B yaitu

Dalam metode hitungan ”Most Probable Number”/MPN menggunakan medium cair dalam tabung reaksi, perhitungan dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif yaitu ditumbuhi oleh mikroba setelah diinkubasi pada suhu tertentu. Pengamatan tabung positif juga dapat dilihat dengan mengamati perubahan warna medium atau terbentuknya gas dalam tabung durham untuk mikroba pembentuk gas. Dalam metode ini dilakukan 3 seri pengenceran yaitu 10^o, 10^-1 dan 10^-2. Medium LB yang telah diencerkan dituang di tabung reaksi kemudian memasukkan 1 ml sampel air ke tabung reaksi. Setiap seri pengenceran memerlukan 3 tabung reaksi sehingga setiap sampel air diperlukan 9 tabung reaksi untuk 3 seri pengenceran. Kemudian diinkubasi selama 24 jam lalu mengamati pertumbuhan mikroba.

Berdasarkan hasil pengamatan setelah 24 jam, untuk sampel air A diperoleh jumlah tabung yang positif dari 3 tabung pada 10^o ada 3 yang positif, pada 10^-1 ada 2 yang positif dan 10^-2 ada 3. Kombinasi nilai akhir adalah 3-2-3 kemudian dicocokkan dengan tabel yang menunjukkan nilai MPN hasilnya yaitu 2,90. Sehingga diperoleh nilai MPN untuk sampel air A yaitu . Sedangkan untuk sampel air B diperoleh jumlah tabung yang positif dari 3 tabung pada 10^o ada 2 yang positif, pada 10^-1 ada 1 yang positif dan 10^-2 ada 2. Kombinasi nilai akhir adalah 2-1-2 kemudian dicocokkan dengan tabel yang menunjukkan nilai MPN hasilnya yaitu 0,27. Sehingga diperoleh nilai MPN untuk sampel air A yaitu .

Berdasarkan data yang diperoleh maka dapat dijelaskan, bahwa mikroba yang terbentuk dalam tabung reaksi memerlukan oksigen untuk hidup, sehingga mikroba tersebut tergolong kedalam bakteri aerob, dan salah satu cara untuk mengenali adanya mikroba dapat dilihat dari terbentuknya gas pada tabung, dan tabungnya bersifat positif.

BAB V

PENUTUP

A.   Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini yaitu :

1.      Sebelum melakukan perhitungan dilakukan pengenceran untuk memperkecil jumlah suspensi mikroba. Terdapat dua cara dalam memperkecil jumlah suspensi mikroba, yaitu metode hitungan cawan (Technique Plate Count/TPC) dan metode hitungan ”Most Probable Number”/MPN.

2.         Berdasarkan hasil pengamatan setelah 24 jam pada metode hitungan cawan, diperoleh jumlah koloni mikroba pada cawan petri sampel A yaitu 11 koloni dan cawan petri sampel B yaitu 165 koloni. Sehingga diperoleh nilai TPC untuk sampel A yaitu  dan nilai TPC untuk sampel B yaitu

3.      Berdasarkan hasil pengamatan setelah 24 jam, untuk sampel air A diperoleh kombinasi nilai akhir adalah 3-2-3, sehingga diperoleh nilai MPN untuk sampel air A yaitu . Sedangkan untuk sampel air B diperoleh kombinasi nilai akhir adalah 2-1-2, sehingga diperoleh nilai MPN untuk sampel air A yaitu .

B.       Saran

Sebaiknya pada percobaan berikutnya, materi yang dipraktekkan dijelaskan secara rinci, sehingga pelaksanaan praktikum berjalan dengan lancar, dan praktikan praktikan lebih mengerti dan paham dalam melakukan praktikum.