Kultivasi, reproduksi dan pertumbuhan Bakteri 1. Persyaratan Nutrisi Bakteri 2. Tipe-tipe Nutrisi Bakteri 3. Kondisi Fisik yang dibutuhkan untuk

pertumbuhan Bakteri 4. Reproduksi Bakteri 5. Pertumbuhan Bakteri

Untuk menelaah bakteri di laboratorium, kita harus dapat menumbuhkan bakteri tersebut dalam biakan murni.

Jenis – jenis nutrien yang disyaratkan Lingkungan fisik yang menyediakan kondisi

optimum bagi pertumbuhan bakteri. Bakteri amat beragam baik dalam

persyaratan nutrisi maupun fisiknya : - Persyaratan nutrien sederhana >< Rumit - Tumbuh di O0C>< 700C - Perlu O2 >< Dihambat O2

Persyaratan Nutrisi Bakteri

1. Sumber Energi - Tumbuhan = Fototrop - Hewan = Kemotrof - Bakteri = Fototrof dan Kemotrof

2. Karbon - Tumbuhan = Autotrof - Hewan = Heterotrof - Bakteri = Autotrof (Foto dan Kemo), heterotrof

3. Nitrogen - Tumbuhan = N- anorganik (KNO3) - Hewan = N-Organik ( Protein, Peptida, Asam amino) - Bakteri = Beragam ( N2, N- Anorganik, N-Organik)

4. Belerang ( Sulfur) - Tumbuhan = Sulfur anorganik - Hewan = Sulfur organik - Bakteri = Organik dan anorganik

5. Logam ( Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Zn, Cu, Co), di butuhkan dalam jumlah sangat kecil ppm.

6. Vitamin Hewan = Ditambahkan dalam makanannya Bakteri = Sintesa seluruh kebutuhannya or perlu

penambahan 1 atau lebih vitamin dalam mediumnya. 7. Air= Nutrien bakteri harus ada dalam bentuk

larutan

Tipe-tipe Nutrisi Utama Bakteri

Tipe Untuk Pertumbuhan Contoh GenusSumber energi Sumber karbon

FototrofAutotrof Cahaya CO2 ChromatiumHeterotrof Cahaya Senyawa

organikRhodopseudomonas

KemotrofAutotrof Oksidasi senyawa

anorganikCO2 Thiobacillus

Heterotrof Oksidasi senyawaorganik

Senyawaorganik

Escherichia

Kategori ini mewakili tipe-tipe utama. Dalam setiap kategori ada banyak tipe nutrisi yang berbeda-beda

Komposisi media untuk pertumbuhan autotrof dan heterotrof…….1

A. AUOTOTROF (Thiobacillus thiooxidans) → suatu kemotrof

Sulfur bubuk 10 g(NH4)2SO4 0,4 gKH2PO4 4,0 gCaCl2 0,25 gMgSO4.7H2O 0,5 gFeSO4 0,01 gAir 1,000 mlCO2

Komposisi media untuk pertumbuhan autotrof dan heterotrof…….2

B. HETEROTROF (Escherichia coli) → suatu kemoheterotrof

NH4H2PO4 1 gGlukose 5 gNaCl 5 gMgSO4.7H2O 0,2 gK2HPO4 1 gH2O 1,000 ml

Cara untuk mencirikan (Klasifikasi) media bakteriologis

Dasar Klasifikasi Ciri Contoh

Sumber nutrien AlamiahBuatan

SusuCampuran zat-zat kimia

Status fisik Padat irreversibelPadat reversibelSetengah padatCair

Serum darah terkoagulasiAgar nutrien“Agar lunak”Kaldu Nutrien

Identifikasi komponen-komponen kimiawi

Kompleks (komposisi kimiawi tak diketahui)

Agar nutrien (suatu campuran terdiri dari bahan-bahan organik yg dipadatkan dg agar)

Kimiawi atau sintetik(komposisi kimiawidiketahui)

Amonium sulfat, glukose, medium garam

Cara untuk mencirikan (Klasifikasi) media bakteriologis

Dasar Klasifikasi Ciri Contoh

Menunjang pertumbuhan bakteri yg rewel, yaitu spesies dg persyaratan nutrisi yg rumit

Media diperkaya Kaldu infusi jantung

Perbedaan pertumbuhan; beberapa tipe tumbuh tetapi satu tipe akan mempunyai penampilan yg khas

Media diferensial Agar eosin-biru etilen

Pertumbuhan terpilih; artinya penghambatan satu tipe tanpa penghambatan tipe lain

Media terpilih Agar deoksikolat

Pengukuran kuantitatif vitamin atau antibiotik

Media uji Medium uji vitamin B12

Ciri-ciri beberapa bahan kompleks yg digunakan sbg bahan pembuat media

Bahan Mentah Ciri Nilai Nutrisi

Ekstrak daging Suatu ekstrak cair jaringan daging sapi yg empuk, dikonsentrasikan mjd pasta

Mengandung substansi jaringan hewan yg dpt larut dlm air, meliputi karbohidrat, senyawa nitrogen organik, vitamin dan garam-garaman yg dpt larut dlm air

Pepton Produk yg dihasilkan dari bahan-bahan yg mengandung protein spt daging, kasein, dan gelatin; pencernaan bahan-bahan protein dicapai dg asam atau enzim; banyak pepton yg berbeda-beda (bergantung kpd protein yg dan metode pencernaannya) tersedia untuk digunakan dlm media bakteriologis; pepton berbeda-beda dlm kemampuannya untuk menunjang pertumbuhan bakteri

Sumber utamanitrogen organik; dptpula mengandungvitamin & kadang-kadang karbohidrat, bergantung kpd jenisbahan berkandunganprotein ygdicernakan

Ciri-ciri beberapa bahan kompleks yg digunakan sbg bahan pembuatmedia

Bahan Mentah Ciri Nilai Nutrisi

Agar Suatu karbohidrat kompleks yg diperoleh dari algae marin tertentu; diolah untuk membuang substansi yg tidak dikehendaki

Digunakan sbg bahan pemadat media; agar yg lebur dlm larutan cair akan membentuk gel bila suhu dikurangi sampai di bawah 450C; agar tidak merupakan sumber nutrien bagi bakteri

Ekstrak Khamir Suatu ekstrak cair sel khamir , tersedia secara komersial dalam bentuk bubuk

Suatu sumber yg amat kaya akan vitamin B; juga mengandung nitrogen organik & senyawa-senyawa karbon

Kondisi-Kondisi Fisik Lingkungan yang Mempengaruhi PertumbuhanBakteri

Kondisi Fisik Tipe Bakteri (Kelompok Fisiologis)

Kondisi Biakan (Inkubasi)

Suhu (kisaranpertumbuhan min& maX, optimumnyapd suatu titik didlm kisaranbergantung kpdspesies

PsikrofilMesofilTermofil :

Termofil Fakultatif (bebas pilih)Termofil Obligat

0 – 300C25 – 400C

25 – 550C45 – 750C

Persyaratan akan gas (O2 bebas)

Aerob

Anaerob

Aerob Fakultatif

Mikroaerofil

Hanya tumbuh bilaada oksigen bebas.Hanya tumbuh tanpaoksigen bebas.Tidak perlu oksigen, tapi Tumbuh lebih baik bila ada oksigenTumbuh bila adaoksigen bebas dalam

Kondisi-Kondisi Fisik Lingkungan yang Mempengaruhi PertumbuhanBakteri

Kondisi Fisik Tipe Bakteri (Kelompok Fisiologis)

Kondisi Biakan (Inkubasi)

Kemasaman atau alkalinitas (pH)

Kebanyakan bakteri berkaitan dg kehidupan hewan & tumbuhanBeberapa spesies eksotik

pH optimum 6,5 – 7,5

pH minimum3,5 ;pH maksimum 9,5

Cahaya Fotosintetik (Autotrof dan Heterotrof)

Sumber cahaya

Salinitas Halofil (Halofil Obligat) Konsentrasi garam yang tinggi, 10 – 15% garam

Kisaran suhu kira-kira bagi pertumbuhan bakteri. Beberapa termofil di dalam sumber air panas tumbuh pada 800C

-100

102030

40

50

607080

Suhu

0C

Kelompok Fisiologis

Psikrofil

MesofilTermofil Fakultatif

Termofil

Ilustrasi skematik Pertumbuhan bakteri dalam tabung-tabung agar-dalam,memperlihatkan perbedaan-perbedaan dlm respon terhadap oksigenatmosferik (O2 bebas)

Aerob Anaerob Anaerob Fakultatif Mikroaerofil

Reproduksi sel-sel bakteri

1. Pembelahan sel (pembelahan Biner melintang ). 1- 2 – 4 – 8 – 16 ...( Paling umum).

2. Produksi Spora Reproduktif 3. Fragmentasi Pertumbuhan Berfilamen

dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan

Perbanyakan bakteri dengan pembelahan biner melintang (ilustrasi skematik)

Sel induk

Pemanjangan sel

Invaginasi dinding sel (septum)dan distribusi bahan nukleus

Pembentukan dinding sel (septum) danpenyebaran terorganisasi bahan nukleuske dalam sel

Pemisahan menjadi dua sel baru

Setiap sel mengulangi proses

Pertumbuhan bakteri

- Perubahan didalam hasil panen sel (pertambahan total massa sel) dan bukan perubahan individu organisme.

Pertambahan jumlah dan atau massa melebihi yang ada di dalam inokulum asalnya

Laju pertumbuhan Bakteri 1-2-22-23-24-26-2n .......

Pertumbuhan Bakteri...... Waktu generasi : selang waktu yang

dibutuhkan bagi sel untuk membelah diri atau untuk populasi menjadi dua kali lipat ( E. Coli = 15.-20 menit).

Data untuk menghitung waktu generasi :

- Jumlah bakteri awal - Jumlah bakteri Akhir -Interval Waktu

Jika Pertumbuhan dan pembelahan sel berlanjut ( pada Medium padat), sel-sel turunan dari sel awal akan membentuk koloni.

Bentuk Tepian koloni Bakteri

Kurva pertumbuhan bakteri yang khas : (A) fase kelambatan; (B)fase log (logaristik), atau eksponensial; (C) fase seimbang; (D) fasekematian atau penurunan

A

B

C

A

Log

jum

lah

bakt

eri h

idup

Waktu, jam

Beberapa ciri pertumbuhan bakteri pada setiap fase daur pertumbuhan

Fase Pertumbuhan Ciri

A Kelambatan (“lag”) Tidak ada pertambahan populasi. Selmengalami perubahan dalam komposisi kimiawidan bertambah ukurannya; substansiintraselular bertambah.

B Logaritma atau eksponensial (“log”)

Sel membelah dengan laju yg konstan. Massa menjadi dua kali lipat dengan laju sama.Aktivitas metabolik konstan.Keadaan pertumbuhan seimbang.

C Seimbang (“Stationer”) Penumpukan produk beracun dan/atau kehabisan nutrien.Beberapa sel mati sedangkan lain tumbuh dan membelah.Jumlah sel hidup menjadi stabil.

D Penurunan atau Kematian Sel menjadi mati lbh cepat daripada terbentuknya sel-sel baru.Laju kematian mengalami percepatan mjd eksponensial.Bergantung pd spesiesnya, semua sel mati dlm waktu beberapa hari atau beberapa bulan.

Terimakasih.........