Mikrobiologi Bakteri dan Jamur

TINJAUAN PUSTAKA

Mikroorganisme merupakan salah satu makluk hidup yang dapat hidup pada ekosistem maupun dalam tubuh makluk hidup lainnya. Mikroorganisme terdapat beberapa yang menguntungkan bagi makluk hidup lainnya tetapi ada juga yang dapat merugikan bagi makluk hidup lainnya. Menurut habitatnya mikrooganisme ada yang hidup di udara, tanah, tubuh makluk hidup, dan ada juga yang hidup di air. Sedangkan menurut kebutuhan oksigennya mikroorganisme ada yang aerob (membutuhkan oksigen) maupun ada juga yang anaerob (tidak membutuhkan oksigen). Mikroba tanah yang bersifat anaerob biasanya terletak pada lumpur yang tergenang air dan tidak ada oksigen yang cukup (Hindersah 2007).

Mikroorganisme yang banyak didikaji sekarang ini karena peranannya besar bagi kehidupan adalah bakteri dan fungi. Bakteri adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel. Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi. Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri. (Bardy 2003). Fungi adalah mikroorhanisme yang bersifat eukaritik yang biasanya  berbentuk filamen dan lebih besar daripada bakteri. Peran fungi yang lain adalah memulai sebagai reservoar nutrien ke bentuk biomassa mikrobial. Jamur membantu mengikat agregat tanah. Jamur mendekomposisi  nutrien dalam bentuk senyawa organik (Waluyo 2005).

Mikroorganisme yang berada di alam dapat diidentifikasi karakteristiknya dengan terlebih dahulu melalukan isolasi. Ada bermacam-macam metode isolasi yang dapat digunakan anrata lain metode isolasi dengan cara meneteskan bahan yang mengandung mikroorganisme pada suatu kaca penutup dengan menggunakan mikropipet, yang kemudian diteliti dibawah obyektif mikroskop. Isolasi gores merupakan metode isolasi dengan cara menggeser atau menggoreskan ujung jarum ose yang telah mengandung mikroorganisme dengan hati-hati di atas permukaan agar secara zig zag yang dimulai dari dasar tabung menuju ke bagian atas tabung. Isolasi tebar merupakan metode isolasi dengan cara menebarkan bahan yangmengandung mikroorganisme pada permukaan atas tabung. Isolasi tuang merupakan metode isolasi dengan cara mengambil sedikit sampel campuran bakteri yang telah diencerkan dan sampel tersebut kemudian disebarkan didalam suatu medium dari kaldu dan gelatin encer (Dwidjoseputro 2003).

Isolasi mikrobia pada prinsipnya adalah memisahkan suatu jenis mikrobia dengan jenis mikrobia lainnya dengan asal mikrobia yang terdiri dari berbagai macam spesies. Proses pemisahan atau pemurnian dari mikroorganisme lain perlu dilakukan karena semua pekerjaan mikrobiologis, misalnya telaah dan identifikasi mikroorganisme, memerlukan suatu populasi yang hanya terdiri dari satu macam mikroorganisme saja.  Pertumbuhan  bakteri lebih banyak dijumpai pada intensitas pengenceran 10^-8, sedangkan pertumbuhan fungi banyak dijumpai pada intensitas pengenceran 10^-4  (Muharni 2009).

Proses isolasi fungi dilakukan memakai medium PDA (Potato Dextrose Agar) yang terdiri dari kentang 20%, dektrosa 2% dan agar 2%. Media  dibuat pH 5,0 untuk mengurangi kemungkinan kontaminasi oleh bakteri pada saat isolasi. Fungi lebih tahan terhadap pH suasana asam jika dibandingkan dengan bakteri atau aktinomycetes, sehingga dengan cara ini juga telah terjadi seleksi terhadap mikroba yang sedang diisolasi (Saryono 2002).

Isolasi jamur tanah dilakukan sengan cara melarutkan 1 gram sampel tanah kedalam air aquadest dan divortex. Suspense tanah diencerkan sampai mencapai volume 10 ml yang kemudian dilakukan pengenceran bertingkat sampai 10^-3, lalu suspensi diambil 1 ml yang dituangkan kedalam cawan petri dan ditambahkan dengan media PDA. Teknik ini dinamakan dengan merode tuang atau pour plate. Inokulum disimpan pada suhu kamar. Isolat setelah berumur 4-7 hari dilakukan pemurnian. Isolat diidentifikasi secara makroskopis (untuk melihat bentuk koloninya) dan mikroskopis (melihat bentuk hifa dan sporanya) setelah 3 hari (Indrayoga et al. 2013).

Menurut Adnany dan Mohammad (2000) bahwa hasil identifikasi morfologi bakteri methanogen hasil isolasi bahwa bakteri ini berupa batang, bulat, pseudosarcina, spiral dan nonmotile. Beberapa koloni mungkin akan berwarna, ada yang berbentuk lingkaran, sementara ada yang bentuknya tidak teratur. Karakteristik koloni (bentuk, ukuran, margin, elevasi, warna, permukaan, konsistensi) yang diistilahkan sebagai morfologi koloni.

Penentuan jumlah bakteri yang ada di dlam sustu medium dapat digunakan beberapa cara, salah satunya dengan cara menjumlahkan bakteri secara keseluruhan yaitu menghitung semua bakteri yang ada di dalam suatu medium biakan. Penghitungan total sel dengan metode  AODC (Acridine Orange Direct Count) adalah salah satu metode perhitungan bakteri secara langsung dengan menggunakan cat fourokrom acridine orange. Bakteri yang dihitung baik bakteri yang mati mauun yang masih hidup (Sutiknowati 2012).

Langkah selanjutnya setelah melakukan isolasi mikroba adalah melakukan purifikasi. Purifikasi bertujuan untuk mendapatkan satu spesies dalam satu tabung pemeliharaan kultur. Hal ini perlu dilakukan karena identifikasi mikroorganisme memerlukan suatu populasi yang hanya terdiri dari satu. Affandi et al. (2001) menyatakan bahwa koloni yang tumbuh pada pengenceran 10^-1-10^-2 terlalu banyak sehingga tidak dapat dipisahkan, maka yang dimurnikan adalah koloni yang tumbuh pada pengenceran  10^-3-10^-5.

Langkah pemurnian adalah koloni dengan karakter morfologi tertentu dapat dipisahkan satu dengan lainnya dengan cara mengambilnya dengan ose. Menggoreskan pada media nutrien agar atau pemurnian yang lain. Pengambilan dengan ose dapat memisahkan koloni tunggal dengan yang lainnya. Mengambil koloni dengan karakter morfologi tertentu dengan cara mengambilnya dengan jarum enten kemudian menaruhnya pada satu titik media PDA pada cawan petri. Jarum ose dan jarum enten yang digunakan untuk memindahkan sedikit biakan bakteri dan fungi ke gelas obyek harus disterilisasi dengan cara dipanaskan diatas lampu bunsen agar terbebas dari mikroba (steril), begitu pula dengan bibir cawan petri tempat koloni fungi (Suria 2005).

Teknik identifikasi bakteri salah satunya menggunakan metode pewarnaan gram. Pewarnaan gram adalah salah satu teknik pewarnaan yang paling penting dan luas yang digunakan untuk mengidentifikasi bakteri. Cara pewarnaan ini paling sering dilakukan dalam pekerjaan mikrobiologi. Pewarnaan gram merupakan salah satu prosedur yang paling banyak digunakan untuk mencirikan bakteri (Dwidjoseputro 2005).

Menurut Sari (2013) bahwa dalam pengecatan gram dilakukan dengan menyiapkan kaca objek yang bersih dan bebas lemak dengan cara dibilas terlebih dahulu dengan alkohol 95% hingga bersih. Proses pewarnaan gram ini, olesan bakteri yang terfiksasi dikenai larutan ungu kristal, larutan yodium, alkohol dan safranin. Bakteri yang diwarnai dengan metode ini dibagi menjadi dua yaitu bakteri gram positif yang mempertahankan zat pewarna ungu kristal dan karenanya tampak biru-ungu tua. Kelompok yang lain yaitu bakteri gram negatif, yang kehilangan ungu kristal ketika dicuci dengan alkohol dan sewaktu diberi pewarna tandingan dengan warna merah safranin atau tampak merah hingga merah muda (Pelczsar dan Chan 2008). Terdapat perbedaan stuktur dinding sel pada bakteri gram positif dan bakteri gram negatif, bakteri gram negatif mempunyai lapisan peptidoglikan tipis sehingga tidak dapat mengikat cat warna utama dengan kuat (Dwiloka 2000). 

PEMBAHASAN

Isolasi mikrobia merupakan aktivitas memisahkan suatu jenis mikrobia dari jenis mikrobia lainnya dengan asal mikrobia yang terdiri dari berbagai macam spesies (Muharni 2009). Isolasi mikrobia yang dilakukan pada praktikum kali ini berasal dari biji kedelai dengan perlakuan dicuci dan tanpa dicuci, sampel tanah di bawah lapukan kayu, sampel kertas serta air minum dalam kemasan. Mikrobia yang di isolasi tersebut dibiakkan dalam pada media PDA dan NA. Media PDA merupakan media yang digunakan untuk membiakkan mikrobia berupa jamur. PDA sesuai bagi pertumbuhan jamur dikarenakan pada PDA terdapat kandungan ekstrak kentang yang merupakan sumber karbon bagi pertumbuhan jamur. NA merupakan media yang digunakan untuk membiakkan bakteri. Kandungan beef extract dalam NA berperan sebagai sumber protein bagi pertumbuhan bakteri.

Bakteri adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel sehingga tergolong dalam domain prokariot serta berukuran kecil atau mikroskopis (Bardy 2003). Fungi adalah mikroorganisme yang bersifat eukaritik yang biasanya  berbentuk filamen dan lebih besar daripada bakteri (Waluyo 2005). Bakteri dan fungi keduanya merupakan mikrobia yang berukuran mikroskopis, untuk mengamatinya memerlukan alat berupa mikroskop. Ciri morfologi dari keduanya dapat dilihat dari pertumbuhan koloninya. Perbedaan secara morfologi dapat dibedakan berdasarkan ukuran, bentuk, elevasi, margin, permukaan, opacity dan chromogenesis dari koloni biakan yang tumpuh pada media isolasi.

Berdasarkan tabel 2.1 hasil pengamatan koloni yang terdapat pada beberapa bahan yang digunakan menunjukkan perbedaan mikrobia yang tumbuh. Media Na akan tumbuh bakteri dan media PDA akan tumbuh jamur. Perbedaan yang mencolok yakni pada permukaan dari koloni pada media biakan. Permukaan bakteri yang muncul yakni tiga timbul dan satu rata sedangkan pada permukaan jamur yakni dua halus dan dua berserabut. Hal tersebut dikarenakan pada permukaan media jamur membentuk hifa dan spora yang tumbuh dipermukaan media. Hifa tersebut bila dilihat seperti benang-benang yang menjulur ke atas dari permukaan media, kemudian diujung dari benang tersebut terdapat spora dari jamur itu sendiri, sehingg permukaan koloni pada media biakan terlihat berserabut. Bakteri tidak membentuk hifa melainkan memproduksi suatu lendir sehingga kenampakannya pada permukaan media terlihat timbul karena pada titik-titik tertentu jumlah bakteri lebih banyak dari tempat lain.

Identifikasi mikrobia sebelum dibiakkan pada media dilakukan pengenceran bertingkat pada bahan yang akan digunakan. Pengenceran bertingkat biasanya menggunakan larutan garam fisiologis. Larutan garam fisiologis ini dibuat dari campuran aguadest dan NaCl dengan perbandiangan 10 gram NaCl untuk 1 liter aquadest. Penggunaan garam fisiologis bertujuan untuk menjaga turgiditas sel mikrobia agar tidak mengalami lisis dan dapat bertahan hidup hingga dipindahkan pada media biakan yang sesuai. Pengenceran bertingkat bertujuan untuk mendapatkan jumlah koloni yang semakin sedikit dengan tingkat pengenceran yang semakin tinggi. Jumlah koloni yang semakin sedikit yang tumbuh pada media biakan akan memudahkan dalam proses identifikasi morfologi dari koloni yang diamati.

Metode yang digunakan untuk menginokulasi isolat pada medium agar miring dalam rangka pemurnian isolat yakni metode zig zag. Metode zig zag digunakan untuk mendapatkan koloni yang sedikit pada ujung hasil goresan sehingga didapatkan biakan murni. Biakan murni merupakan biakan yang hanya terdapat satu jenis koloni mikrobia yang tumbuh pada media biakan (Fitri dan Yasmin 2011). Hasil inokulasi pada media agar miring kemudian dipindah pada media yang terdapat pada petridish dengan metode streak kuadran. Tujuan dari streak kuadran sendiri yakni mendapatkan koloni bakteri yang paling sedikit pada ujung goresan ke empat sehingga didapatkan 1 koloni yang terpisah dari koloni lain sehingga identifikasi mikrobia dapat dilakukan secara mudah. Hasil streak kuadran tersebut digunakan  untuk mengkonfirmasi apakah hasil yang di streak dan yang di inokulasi merupakan mikrobia yang sama atau berbeda.

Bakteri yang diperoleh dari hasil streak kuadran kemudian dilakukan pewarnaan gram. Menurut Rostinawati (2008) pewarnaan gram digunakan untuk mengetahui morfologi sel bakteri serta untuk membedakan bakteri gram positif dan gram negatif.

Hasil dari streak kuadran dapat dilihat pada tabel 2.3. Pada PDA diperoleh mikrobia yang sama dengan isolasi awal adalah hasil isolasi dari air tanah pada medium PDA. Jamur yang tumbuh pada media PDA tersebut sama dengan jamur awal yang diperoleh dari hasil isolasi dan inokulasi, hal tersebut terlihat dari chromogenesis jamur yang tumbuh sama-sama berwarna kehijauan. NA pada streak kuadran juga menunjukkan hasil yang sama dengan yang sebelumnya di media miring.

Bakteri yang diperoleh dari hasil streak kuadran kemudian dilakukan pewarnaan gram. Menurut Rostinawati (2008) pewarnaan gram digunakan untuk mengetahui morfologi sel bakteri serta untuk membedakan bakteri gram positif dan gram negatif. Bakteri yang digunakan pada perwarnaan gram kali ini berasal dari hasil isolasi bakteri dengan bahan sempel yakni tangan. Hasil pewarnaan gram dapat dilihat pada foto di tabel 2.4. Bakteri yang diperoleh menunjukkan warna merah pada preparat yang diamati. Hasil ini menunjukkan bahwa bakteri yang diperoleh merupakan bakteri gram negatif.

Lay (1994) menyatakan bahwa bakteri gram positif pada pewarnaan gram berwarna ungu disebabkan kompleks zat warna kristal violet-yodium tetap dipertahankan meskipun diberi larutan pemucat aseton alkohol, sedangkan bakteri gram negatif berwarna merah sebab kompleks tersebut larut pada saat pemberian larutan pemucat aseton alkohol sehingga mengambil warna merah safranin. Perbedaan warna pada bakteri gram positif dan bakteri gram negatif menunjukkan bahwa adanya perbedaan struktur dinding sel antara kedua jenis bakteri tersebut. Bakteri gram positif memiliki struktur dinding sel dengan kandungan peptidoglikan yang tebal sedangkan bakteri gram negatif memiliki struktur dinding sel dengan kandungan lipid yang tinggi (Fitri dan Yasmin 2011), sehingga kandungan peptidoglikan pada struktur dinding selnya tipis.