Mekanisme Resistensi Bakteri

Ada beberapa mekanisme resistensi bakteri terhadap antiobiotik, antara lain :

  1. Mengurangi Permeabilitas, yaitu dengan mencegah antiobiotik masuk ke dalam sel. Dapat dilakukan dengan mengubah struktur membran. Contohnya adalah resistensi Pseudomonas aeruginosa terhadap penicillin
  2. Inaktivasi antibiotik, yaitu dengan memiliki enzim khusus yang akan memodifikasi antibiotik, sehingga antibiotik tidak berbahaya lagi bagi si bakteri. Contohnya adalah resistensi Staphylococcus aureus terhadap chloroamphenicol.
  3. Mengubah tempat antibiotik menempel (berikatan), yaitu dengan mengubah tempat dimana biasanya antibiotik akan membentuk ikatan kimia lalu merusak bakteri. Dengan mengubah binding site ini, antibiotik tidak bisa menempel, dan tidak memiliki efek pada bakteri. Contohnya adalah Staphylococcus aureus mengubah PBP (penicillin binding protein).
  4. Mengubah jalur metabolisme, yaitu dengan mengganti atau tidak memakai lagi suatu bahan intermediate dalam reaksi metabolisme yang diganggu oleh antibiotik. Contohnya beberapa bakteri sulfoamida-resisten tidak memakai lagi PABA (para amino benzoat acid) dalam jalur sintesis asam folatnya, karena PABA dapat dihambat oleh antibiotik. Bakteri ini menggunakan preformed-folic-acid sebagai gantinya.
  5. Memompa (efflux), yaitu dengan mengembangkan protein pump khusus pada membrannya untuk memompa antibiotik keluar sel. Contohnya resistensi Bacillus subtilis dan Staphylococcus aureus terhadap tetrasiklin.

isolasi bakteri

Bakteri adalah domain yang terdiri dari makhluk hidup yang tidak memiliki membran inti (prokariota). Bakteri dulu terbagi menjadi Bacteria dan Archaebacteria, namun sekarang Archaebakteria memiliki domain sendiri yang disebut Archaea. Bakteri memiliki ciri-ciri antara lain tidak memiliki membran inti, tidak memiliki organel bermembran, memiliki dinding sel peptidoglikan, dan materi asam nukleatnya berupa plasmid (Postlethwait dan Hopson, 2006).

Bakteri memiliki beragam variasi bentuk, seperti coccus, basil, dan spiral. Bakteri dapat hidup soliter maupun berkoloni dan berkembang biak dengan cara membelah diri. Bakteri memiliki habitat yang bervariasi, dari air, tanah, udara, hingga dalam tubuh hewan, misalnya dalam usus manusia. Bakteri ada yang dapat hidup secara anaerob murni dan akan mati dengan adanya oksigen, ada yang bersifat aerob dan memerlukan oksigen untuk metabolismenya, dan ada yang bersifar aerob fakultatif yaitu dapat hidup pada kondisi anaerob, tapi bila ada oksigen, metabolismenya bersifat aerob  (Betsy dan Keogh. 2005).

Bakteri secara genetis diklasifikasikan menjadi 5 grup besar, yaitu Proteobacteria, Cyanobacteria, Spirocheta, Chlamydia, dan Firmicuta. Proteobacteria merupakan grup bakteri terbesar dan merupakan asal usul mitokondria pada eukariota dengan proses endosimbiosis. Cyanobacteria merupakan grup bakteri yang memiliki klorofil dan dapat berfotosintesis. Spirocheta adalah kumpulan bakteri yang berbentuk spiral. Chlamydia adalah bakteri dengan ukuran yang relatif kecil dibanding grup lain dan umum hidup sebagai parasit. Firmicuta adalah bakteri yang umum memproduksi endspora (Purves dan Sadava, 2003).

Isolasi bakteri adalah proses mengambil bakteri dari medium atau lingkungan asalnya dan menumbuhkannya di medium buatan sehingga diperoleh biakan yang murni. Bakteri dipindahkan dari satu tempat ke tempat lainnya harus menggunakan prosedur aseptik. Aseptik berarti bebas dari sepsis, yaitu kondisi terkontaminasi karena mikroorganisme lain. Teknik aseptik ini sangat penting bila bekerja dengan bakteri. Beberapa alat yang digunakan untuk menjalankan prosedur ini adalah bunsen dan laminar air flow Bila tidak dijalankan dengan tepat, ada kemungkinan kontaminasi oleh miroorganisme lain sehingga akan mengganggu hasil yang diharapkan. Teknik aseptik juga melindungi laboran dari kontaminasi bakteri (Singleton dan Sainsbury, 2006).

Bakteri di alam umumnya tumbuh dalam populasi yang terdiri dari berbagai spesies. Oleh karena itu, untuk mendapatkan biakan murni, sumber bakteri harus diperlakukan dengan pengenceran agar didapat hanya 100-200 bakteri yang ditransfer ke medium, sehingga dapat tumbuh menjadi koloni yang berasal dari bakteri tunggal.

Ada beberapa metode untuk menginokulasi bakteri sesuai dengan jenis medium tujuannya. Pada medium agar tegak, dilakukan metode tusuk menggunakan jarum ose. Pada medium agar miring, dilakukan metode gores dengan menggunakan loop ose. Pada medium petridisk, dapat digunakan metode streak plate (metode gores), pour plate (metode tuang) atau spread plate (metode sebar) Setelah inokulasi, dilakukan proses inkubasi, yaitu menyimpan medium pada alat atau kontainer ada temperatur tertentu dan periode tertentu, sehingga tercipta lingkungan yang menyediakan kondisi cocok untuk pertumbuhan bakteri.  (Harley dan Presscot, 2002).

Metode gores atau streak plate menggunakan loop ose dan menggoreskannya ke permukaan medium agar dengan pola tertentu dengan harapan pada ujung goresan, hanya sel-sel bakteri tunggal yang terlepas dari ose dan menempel ke medium. Sel-sel bakteri tunggal ini akan membentuk koloni tunggal yang kemudian dapat dipindahkan ke medium selanjutnya agar didapatkan biakan murni.

Metode tuang atau pour plate dilakukan dengan 2 cara, yaitu dengan mencampur suspensi bakteri dengan medium agar pada suhu 50ºC kemudian menuangkannya pada petridisk atau dengan menyemprotkan suspensi pada dasar petridisk, kemudian menuang medium agar keatasnya dan diaduk. Setelah agar mengeras, bakteri akan berada pada tempatnya masing-masing dan diharapkan bakteri tidak mengelompok sehingga terbentuk koloni tunggal.

Metode sebar atau spread plate dilakukan dengan menyemprotkan suspensi ke atas medium agar kemudian menyebarkannya secara merata dengan trigalski. Dengan ini diharapkan bakteri terpisah secara individual, kemudian dapat tumbuh menjadi koloni tunggal.

Metode pemaparan pada udara terbuka adalah metode untuk mengisolasi bakteri udara. Metode ini sangat simpel, yaitu dengan memaparkan medium pada udara terbuka, dengan harapan ada bakteri yang menempel dan kemudian akan tumbuh menjadi koloni.

Betsy dan Keogh. 2005. Microbiology Demystifed. McGraw-Hill Publisher. USA.

Harley dan Presscot. 2002. Laboratory Exercise in Microbiology. McGraw-Hill Publisher. USA.

Postlethwait dan Hopson. 2006. Modern Biology. Holt, Rinehart and Winston. Texas.

Purves dan Sadava. 2003. Life The Science of Biology 7th Edition. Sinauer Associates Inc. New York.

Singleton dan Sainsbury. 2006. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd Edition. John Wiley and Sons. Sussex, England.

morfologi bakteri

Bakteri adalah domain yang terdiri dari makhluk hidup yang tidak memiliki membran inti (prokariota). Bakteri dulu terbagi menjadi Bacteria dan Archaebacteria, namun sekarang Archaebakteria memiliki domain sendiri yang disebut Archaea. Bakteri memiliki ciri-ciri antara lain tidak memiliki membran inti, tidak memiliki organel bermembran, memiliki dinding sel peptidoglikan, dan materi asam nukleatnya berupa plasmid (Postlethwait dan Hopson, 2006).

Bakteri memiliki beragam variasi bentuk, seperti coccus, basil, dan spiral. Bakteri dapat hidup soliter maupun berkoloni dan berkembang biak dengan cara membelah diri. Bakteri memiliki habitat yang bervariasi, dari air, tanah, udara, hingga dalam tubuh hewan, misalnya dalam usus manusia. Bakteri ada yang dapat hidup secara anaerob murni dan akan mati dengan adanya oksigen, ada yang bersifat aerob dan memerlukan oksigen untuk metabolismenya, dan ada yang bersifar aerob fakultatif yaitu dapat hidup pada kondisi anaerob, tapi bila ada oksigen, metabolismenya bersifat aerob  (Betsy dan Keogh. 2005).

Bakteri secara genetis diklasifikasikan menjadi 5 grup besar, yaitu Proteobacteria, Cyanobacteria, Spirocheta, Chlamydia, dan Firmicuta. Proteobacteria merupakan grup bakteri terbesar dan merupakan asal usul mitokondria pada eukariota dengan proses endosimbiosis. Cyanobacteria merupakan grup bakteri yang memiliki k;orofil dan dapat berfotosintesis. Spirocheta adalah kumpulan bakteri yang berbentuk spiral. Chlamydia adalah bakteri dengan ukuran yang relatif kecil dibanding grup lain dan umum hidup sebagai parasit. Firmicuta adalah bakteri yang umum memproduksi endspora (Purves dan Sadava, 2003).

Selain berdasarkan genetis, terkadang bakteri diklasifikasikan berdasarkan pewarnaannya. Misalnya dengan metode pewarnaan gram, bakteri dibagi menjadi bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Berdasarkan metode pewarnaan tahan asam, bakteri dibagi menjadi bakteri tahan asam dan bakteri tidak tahan asam. Contoh bakteri gram positif adalah Bacillus subtilis, bakteri gram negatif adalah Escherechia coli dan bakteri tahan asam adalah Staphylococcus aureus (Purves dan Sadava, 2003).

Bakteri umumnya tidak memiliki pigmen sehingga tidak berwarna dan hampir tidak kelihatan karena tidak kontras dengan medium dimana mereka hidup. Oleh karena itu, perlu dilakukan pewarnaan agar bakteri tampak jelas bila diamati dengan mikroskop. Pewarnaan ini ada yang bersifat non-diferensial dan diferensial. Pewarnaan non-diferensial hanya bertujuan agar bakteri yang diamati tampak jelas atau kontras dengan latar belakangnya. Pewarnaan ini umunya untuk mengamatibentuk koloni atau morfologi bakteri. Contoh pewarnaan non-differensial adalah pewarnaan negatif. Pewarnaan differensial bertujuan agar dapat membedakan antara jenis bakteri yang berbeda. Dengan mengetahui karakteristik bakteri tersebut berdasarkan pewarnaan, klasifikasi atau determinasi bakteri dapat dilakukan. Contoh pewarnaan differensial adalah pewarnaan Gram dan pewarnaan tahan asam (Ziehl-Neelsen) (Harley dan Presscot, 2002).

Pewarnaan Negatif 

Pewarnaan negatif adalah pewarnaan yang tidak langsung mewarnai bakteri, melainkan mewarnai latar belakang preparat bakteri tersebut. Pewarnaan ini dilakukan dengan menggunakan pewarna yang bersifat asam seperti nigrosin, tinta india atau eorsin. Pewarna dicampur dengan bakteri dan kemudian campurannya disebar diatas gelas benda. Pewarna ini tidak akan menembus atau berikatan dengan dinding sel bakteri karena daya tolak menolak antara muatan negatif pewarna dan muatan negatif dinding sel bakteri. Pewarna akan membentuk deposit di sekitar bakteri atau menghasilkan latar belakang hitam sehingga bakteri tampak tidak berwarna, sementara latar belakangnya berwarna gelap (Harley dan Presscot, 2002).

E. coli adalah mikrobia yang paling umum digunakan dalam percobaan mikrobiologi dan DNAnya telah dipetakan. Bakteri ini umum ditemukan hidup dalam usus besar hewan dan manusia, jarang bersifat pathogen, namun beberapa strain dapat mengakibatkan diare. Bacillus subtilis adalah bakteri yang umum ditemukan di tanah. B. subtilis tidak tergolong bakteri pathogen bagi manusia. Bakteri ini memiliki flagella yang massif sehingga dapat bergerak cepat untuk ukuran bakteri (Singleton dan Sainsbury 2006).

Dari hasil pengamatan, E. coli tampak memiliki bentuk bervariasi dari bulat hingga batang pendek. Bakteri ini ada yang soliter, namun ada juga yang tampak berkumpul atau berpasangan. Sementara itu, B. subtilis tampak memiliki bentuk batang panjang, dapat soliter ataupun membentuk koloni bergandengan yang memanjang.

 Pewarnaan Gram

Pewarnaan Gram, (dinamakan berdasarkan penemunya, Christian Gram, 1853-1938), adalah teknik pewarnaan differensial yang paling banyak digunakan dalam bakteriologi. Pewarnaan ini memisahkan bakteri menjadi dua kelompok, yaitu gram positif dan gram negatif. Larutan yang digunakan dalam pewarnaan ini ada 4, yaitu Gram A, Gram B, Gram C dan Gram D. Langkah pertama pewarnaan ini adalah menggunakan  larutan Gram A, berupa cat kristal violet (Hucker’s violet) yang member warna ungu pada sel bakteri. Setelah itu, preparat ditetesi dengan larutan Gram B berupa iodine (Lugul Iodine) yang berfungsi sebagai penguat warna cat sebelumnya. Iodin akan meningkatkan interaksi antara dinding sel bakteri dan pewarna gram A. Selanjutnya preparat akan ditetesi dengan larutan Gram C berupa zat peluntur seperti aseton atau alkohol. Karena perbedaan struktur dinding sel, yaitu ketebalan peptidoglikannya, bakteri gram positif yang memiliki dinding peptidoglikan tebal tidak akan luntur warnanya, sementara bakteri gram positif yang dinding peptidoglikannya tipis, akan luntur warnanya. Selanjutnya, preparat akan diberi larutan Gram D berupa pewarna pembanding yang kontras dengan pewarna utama. Safranin adalah pewarna pembanding yang paling umum digunakan. Safranin akan mewarnai bakteri gram negatif yang tak berwarna, tapi tidak akan mengubah warna bakteri gram positif. Hasil akhirnya adalah bakteri gram positif akan berwarna ungu gelap, sementara bakteri gram negatif akan berwarna dadu atau merah (Harley dan Presscot, 2002).

Bakteri gram positif adalah jenis bakteri dengan dinding peptidoglikan yang tebal, sementara bakteri gram negatif adalah jenis bakteri dengan dinding peptidoglikan yang tipis (seperlima dari bakteri gram positif). Perbedaan ketebalan dinding ini mengakibatkan perbedaan kemampuan afinitas dengan pewarna gram. Dinding peptidoglikan memiliki afinitas yang kuat dengan cat gram, sehingga bakteri dengan dinding peptidoglikan tebal akan mengikat cat gram dengan kuat, sehingga disebut bakteri gram positif. Sebaliknya, dinding peptidoglikan tipis pada bakteri gram negatif tidak memiliki afinitas yang tinggi dengan cat gram, sehingga disebut bakteri gram negatif. Hasil pewarnaan gram adalah bakteri gram positif akan berwarna ungu gelap, sementara bakteri gram negatif akan berwarna dadu atau merah (Purves dan Sadava,  2003).

E. coli adalah mikrobia yang paling umum digunakan dalam percobaan mikrobiologi dan DNAnya telah dipetakan. Bakteri ini umum ditemukan hidup dalam usus besar hewan dan manusia, jarang bersifat pathogen, namun beberapa strain dapat mengakibatkan diare. E. coli memiliki karakteristik gram negatif, sehingga tampak berwarna merah. Dari hasil pengamatan, E. coli tampak memiliki bentuk bervariasi dari bulat hingga batang pendek. Bakteri ini ada yang soliter, namun ada juga yang tampak berkumpul atau berpasangan.

Bacillus subtilis adalah bakteri yang umum diitemukan di tanah. B. subtilis tidak tergolong bakteri pathogen bagi manusia. Bakteri ini memiliki flagella yang massif sehingga dapat bergerak cepat untuk ukuran bakteri. B. subtilis juga umum digunakan sebagai organisme model dalam mikrobiologi, terutama untuk model studi bakteri gram positif. B. subtilis  memiliki karakteristik gra positif, oleh karena itu tampak berwarna ungu kebiruan setelah diperlakukan dengan pewarnaan Gram. Dari hasil pengamatan, B. subtilis tampak memiliki bentuk batang panjang, dapat soliter ataupun membentuk koloni bergandengan yang memanjang.

 Pewarnaan Tahan Asam

Ada beberapa jenis bakteri dengan kandungan lipid (asam mycolat) yang tinggi pada dinding selnya. Bakteri jenis ini tidak dapat diwarnai dengan pewarna Gram yang catnya bersifat asam atau berbahan etanol. Oleh karena itu, bakteri ini dijuluki bakteri tahan asam. Salah satu metode pewarnaan untuk bakteri jenis ini adalah pewarnaan Zielh-Neelsen (ZN), yang dikembangkan oleh Franz Zield dan Friedrich Neelsen pada tahun 1800. Pewarnaan ini menggunakan pewarna utama karbol fuksin. yang memungkinkan bakteri tahan asam terlihat berwarna merah, sementara jenis lain akan tampak sesuai pewarna pembanding (Harley dan Presscot, 2002).

Bakteri tahan asam adalah jenis bakteri, umumnya dari genus Mycobacterium yang dinding selnya memiliki kandungan asam mycolat tinggi. Bakteri jenis ini tidak dapat diwarnai dengan pewarna yang bersifat asam atau berbasil alkohol, sehingga dijuluki bakteri tahan asam. Dengan pewarnaan ZN, bakteri tahan asam akan terlihat berwarna merah, sementara jenis lain akan tampak sesuai pewarna pembanding (Singleton dan Sainsbury 2006).

Pewarnaan Ziehl-Neelsen menggunakan 3 jenis larutan, yaitu ZN A, ZN B, dan ZN C. Larutan ZN A merupakan cat utama yang berupa karbolfuksin, memberikan warna merah kepada sel bakteri. Larutan ZN B adalah peluntur yang berupa etanol, yang melunturkan warna merah pada bakteri tidak tahan asam, sementara warna merah pada bakteri tahan asam tidak luntur. Larutan ZN B merupakan pewarna pembanding berupa methylen blue, sehingga bakteri tidak tahan asam yang tadi warnanya luntur memiliki kekontrasan dengan bakteri tahan asam. Hasil akhirnya adalah bakteri tahan asam tampak berwarna merah, sementara bakteri tidak tahan asam berwarna biru.

Staphylococcus aureus merupakan bakteri pathogen bagi manusia dan hewan. Bakteri ini memiliki kandungan asam teichoat yang tinggi pada membrannya, sehingga tergolong bakteri tahan asam Asam teichoat ini memiliki sifat yang sama dengan asam mycolat, yaitu tidak memiliki afinitas dengan pewarna yang bersifat asam atau berbasis alkohol. Oleh karena itu, dengan metode Ziehl-Neelsen, S. aureus tampak berwarna merah. Dari hasil pengamatan, bakteri ini tampak berbentuk bulat dan dan seringkali membentuk kumpulan koloni kecil yang berbentuk anggur.

Betsy, Tom dan Keogh, Jim. 2005. Microbiology Demystifed. McGraw-Hill Publisher. USA.

Harley dan Presscot. 2002. Laboratory Exercise in Microbiology. McGraw-Hill Publisher. USA.

Postlethwait, John dan Hopson, Janet. 2006. Modern Biology. Holt, Rinehart and Winston. Texas.

Purves, Bill dan Sadava, David. 2003. Life The Science of Biology 7th Edition. Sinauer Associates Inc. New York.

Singleton, Paul dan Sainsbury, Diana. 2006. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd Edition. John Wiley and Sons. Sussex, England.

 

 

morfologi khamir

Jamur adalah sekelompok organisme yang digabungkan dalam takson Kingdom Fungi berdasarkan system Whittaker. Kingdom fungi mempunyai ciri khas yaitu bersifat heterotrof yang mengabsorbsi nutrient dan memiliki kitin pada dinding selnya. Jamur dapat bersifat saprotrop dengan mendapatkan nutrisi dari organisme lain yang mati, bersifat parasit dengan mengisap nutrisi dari organisme hidup, atau dengan bersimbiosis mutualisme dengan satu organisme. Produksi kitin, sejenis polisakarida, adalah synapomorphy (sifat yang serupa) antara fungi, choanoflagellata dan hewan. Hal ini menjadi bukti bahwa secara evolusioner, fungi lebih dekat ke hewan dibandingkan tumbuhan. Tetapi fungi mempunya penggunaan kitin yang berbeda dengan hewan. Hewan hanya memproduksi kitin pada bagian tertentu, misalnya sebagai rangka luar, rambut atau kuku, sementara fungi memiliki kitin sebagai pembentuk dinding pada seluruh selnya. Adanya kitin juga membantu membedakan antara fungi dan eukariota lain, seperti protista. Kingdom Fungi dapat dibagi menjadi 4 filum, yaitu Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, and Basidiomycota. Masing-masing filum ini memiliki anggota baik uniseluler maupun multiseluler  (Purves dan Sadava, 2003).

Khamir atau yeast adalah kategori non-takson yang mencakup semua fungi uniseluler yang berasal dari kingdom Zygomycota, Ascomycota, and Basidiomycota. Khamir umumnya berkembang biak baik secara seksual maupun aseksual. Cara aseksual yaitu dengan bertunas dan fisi (membelah menjadi dua setelah mitosis). Cara seksual yaitu dengan fusi (penggabungan) dua sel dengan mating type (tipe perkawinan) yang berbeda, zigot hasil fusi ini kemudian akan membentuk 4 hingga 8 spora yang kemudian menyebar (Purves dan Sadava, 2003).

Saccharomyces cerevisiae adalah salah satu jenis fungi yang paling dikenal dan sering digunakan oleh manusia. Karena kemampuannya memetabolisme gula menjadi etanol dan gas karbondioksida, spesies ini sejak dulu telah digunakan dalam proses pembuatan roti. Dalam biologi molekuler, Saccharomyces cerevisiae adalah organisme contoh bagi eukariota, yang peta genetiknya sudah dipahami dengan lengkap. Saccharomyces cerevisiae termasuk dalam filum Ascomycota (Singleton dan Sainsbury, 2006).

Khamir seringkali hampir tidak kelihatan karena tidak kontras dengan medium dimana mereka hidup. Oleh karena itu, perlu dilakukan pewarnaan agar khamir tampak jelas bila diamati dengan mikroskop. Pewarnaan ini ada yang bersifat non-diferensial dan diferensial. Pewarnaan non-diferensial hanya bertujuan agar khamir yang diamati tampak jelas atau kontras dengan latar belakangnya. Pewarnaan differensial bertujuan agar dapat membedakan antara jenis bakteri yang berbeda. Contoh pewarnaan differensial adalah pewarnaan khamir dengan methylen blue sehingga sel mati dan sel hidup memiliki warna yang berbeda, dan pewarnaan tahan asam sehingga sel yang tahan asam akan berwarna merah, sedangkan sel lain tidak. (Harley dan Presscot, 2002).

Pengamatan Morfologi dan PK Khamir

Saccharomyces cerevisiae adalah khamir bertunas yang paling umum digunakan untuk pembuatan roti dan fermentasi bir. S. cerevisiae juga merupakan organisme model di laboratorium karena merupakan eukariota uniseluler yang memiliki keunggulan mudah dikulturkan, tumbuh dengan cepat, genomnya sudah dipetakan dan dapat dengan mudah menerima transfer gen (Jay, 2006).

S. cerevisiae dapat dilihat dengan mikroskon tanpa perwarnaan dan akan terlihat sebagai bintik-bintik transparan. Dalam percobaan ini, pewarnaan dengan methylen blue bukan bertujuan agar S. cerevisiae terlihat, tetapi memiliki tujuan differensial yaitu agar sel yang mati dan sel yang hidup terlihat memiliki warna berbeda. Methylen blue merupakan indikator berbentuk kristal yang bila larut dalam air akan membentuk cairan berwarna biru. Methylen blue menjadi tidak berwarna dengan kehadiran enzim aktif, oleh karena itu, sel khamir yang hidup akan tampak transparan. Sebaliknya, dengan ketiadaaan enzim aktif, methylen blue akan tetap berwarna biru, oleh karena itu, sel yang mati akan tampak berwarna biru.

Pengamatan Spora Khamir

Pengamatan spora khamir menggunakan metode pewarnaan tahan asam atau Ziehl Neelsen (ZN). Pewarnaan ini menggunakan pewarna utama carbol fuksin yang berwarna merah. Askus yang berisi spora khamir akan tampak sebagai kumpulan yang sedikit berwarna kemerahan. Hal ini dikarenakan spora S. cerevisiae tersimpan dalam askus yang cukup kuat bertahan dari berbagai cekaman lingkungan seperti kekeringan dan asam. Oleh karena sifat askus ini, S. cerevisiae dapat diawetkan dalam bentuk ragi.S. cerevisiae memiliki 2 cara perkembangbiakan, yaitu secara seksual dan aseksual. Cara aseksual yaitu dengan bertunas. Cara seksual yaitu dengan fusi (penggabungan) dua sel dengan mating type (tipe perkawinan) yang berbeda. S. cerevisiae memiliki mating type a dan α. Zigot hasil fusi ini kemudian akan membentuk 4 spora dalam askus. Normalnya askus ini berisi dari 2 spora a dan 2 spora α. Spora ini akan tumbuh menjadi sel kemudian berkembang dengan cara bertunas hingga terjadi fusi kembali (Purves dan Sadava, 2003).

 

Harley dan Presscot. 2002. Laboratory Exercise in Microbiology. McGraw-Hill Publisher. USA.

Jay, James. 2006.  Modern Food Microbiology 6th Edition. Aspen Publisher. Maryland.

Postlethwait, John dan Hopson, Janet. 2006. Modern Biology. Holt, Rinehart and Winston. Texas.

Purves, Bill dan Sadava, David. 2003. Life The Science of Biology 7th Edition. Sinauer Associates Inc. New York.

Singleton, Paul dan Sainsbury, Diana. 2006. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd Edition. John Wiley and Sons. Sussex, England.

morfologi jamur benang / kapang

Jamur adalah sekelompok organisme yang digabungkan dalam takson Kingdom Fungi berdasarkan system Whittaker. Kingdom fungi mempunyai ciri khas yaitu bersifat heterotrof yang mengabsorbsi nutrient dan memiliki kitin pada dinding selnya. Jamur dapat bersifat saprotrop dengan mendapatkan nutrisi dari organisme lain yang mati, bersifat parasit dengan mengisap nutrisi dari organisme hidup, atau dengan bersimbiosis mutualisme dengan satu organisme. Produksi kitin, sejenis polisakarida, adalah synapomorphy (sifat yang serupa) antara fungi, choanoflagellata dan hewan. Hal ini menjadi bukti bahwa secara evolusioner, fungi lebih dekat ke hewan dibandingkan tumbuhan. Tetapi fungi mempunya penggunaan kitin yang berbeda dengan hewan. Hewan hanya memproduksi kitin pada bagian tertentu, misalnya sebagai rangka luar, rambut atau kuku, sementara fungi memiliki kitin sebagai pembentuk dinding pada seluruh selnya. Adanya kitin juga membantu membedakan antara fungi dan eukariota lain, seperti protista. Kingdom Fungi dapat dibagi menjadi 4 filum, yaitu Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, and Basidiomycota. Masing-masing filum ini memiliki anggota baik uniseluler maupun multiseluler.  (Purves dan Sadava, 2003).

Jamur benang atau kapang adalah golongan fungi yang membentuk lapisan jaringan miselium dan spora yang tampak, tetapi tidak dapat membentuk badan buah yang makroskopis.  Misselium terdiri dari filament tubular yang tumbuh yaitu hifa. Antara satu hifa dengan hifa yang lain biasanya dipisahkan oleh septa. Septa memiliki pori-pori yang memungkinkan organel, bahkan terkadang nucleus, untuk lewat. Beberapa hifa bersifat coenositik (memiliki banyak inti), dan tidak memiliki septa. Hifa dapat memiliki beberapa modifikasi, seperti hifa reproduktif (untuk berkembang biak), hifa nutritif (untuk menyerap nutrisi), rhizoid (untuk menempel ke inang atau substrat), bahkan pada sepesies tertentu, hifa predasi (berbentuk perangkap yang bisa menjebak nematoda kecil sebagai sumber nutrisi) (Singleton dan Sainsbury, 2006).

Fungi dapat berkembang biak baik secara seksual maupun aseksual. Perkembangbiakan secara seksual terjadi ketika hifa dengan tipe perkawinan (mating type) yang berbeda bersentuhan, kemudian melebur mebentuk zigot. Hifa fungi tidak dapat dibedakan secara visual maupun morfologis menjadi jantan ataupun betina, hanya dapat dibedakan menjadi tipe perkawinan berdasarkan struktur genetiknya. Perkembangbiakan secara aseksual terjadi dengan cara membelah diri atau terbelahnya hifa, atau dengan menyebarkan spora haploid (Schooley, 1997).

1.      Rhizopus sp.

      Rhizopus sp. adalah genus jamur benang yang termasuk filum Zygomycota ordo Mucorales. Rhizopus sp. mempunyai ciri khas yaitu memiliki hifa yang membentuk rhizoid untuk menempel ke substrat. Ciri lainnya adalah memiliki hifa coenositik, sehingga tidak bersepta atau bersekat. Miselium dari Rhizopus sp. yang juga disebut stolon  menyebar diatas substratnya karena aktivitas dari hifa vegetatif. Rhizopus sp. bereproduksi secara aseksual dengan memproduksi banyak sporangiofor yang bertangkai. Sporangiofor ini tumbuh kearah atas dan mengandung ratusan spora. Sporagiofor ini biasanya dipisahkan dari hifa lainnya oleh sebuah dinding seperti septa. Salah satu contohnya spesiesnya adalah Rhizopus stonolifer yang biasanya tumbuh pada roti basi. (Postlethwait dan Hopson, 2006).

2.      Mucor sp.

      Mucor adalah genus fungi yang berasal dari ordo Mucorales yang merupakan fungi tipikal saprotrop pada tanah dan serasah tumbuhan. Hifa vegetatifnya bercabang-cabang, bersifat coenositik dan tidak bersepta. Mucor berkembangbiak secara aseksual dengan membentuk sporangium yang ditunjang oleh batang yang disebur sporangiofor. Ciri khas pada Mucor adalah memiliki sporangium yang berkolom-kolom atau kolumela (Singleton dan Sainsbury, 2006).

 3.      Penicillium sp. 

Penicillium sp. adalah genus fungi dari ordo Hypomycetes, filum Askomycota. Penicillium sp. memiliki ciri hifa bersepta dan membentuk badan spora yang disebut konidium. Konidium berbeda dengan sporangim, karena tidak memiliki selubung pelindung seperti sporangium. Tangkai konidium disebut konidiofor, dan spora yang dihasilkannya disebut konidia. Konidium ini memiliki cabang-cabang yang disebut phialides sehingga tampak membentuk gerumbul. Lapisan dari phialides yang merupakan tempat pembentukan dan pematangan spora disebut sterigma. Beberapa jenis Penicillium sp. yang terkenal antara lain P. notatum yang digunakan sebagai produsen antibiotik dan P. camembertii yang digunakan untuk membuat keju biru (Purves dan Sadava, 2003).

4.      Aspergillus sp.

Aspergillus sp., seperti Penicillium sp., berasal dari ordo yang sama yaitu Hypomycetes. Aspergillus sp. membentuk badan spora yang disebut konidium dengan tangkainya konidiofor. Aspergillus sp. memiliki ciri khas yaitu memiliki sterigma primer dan sterigma sekunder karena phialidesnya bercabang 2 kali. Salah satu contoh jamur ini adalah Aspergillus orizae yang digunakan untuk pembuatan tempe dan Aspergillus flavus yang memproduksi aflatoxin, zat karsinogenik terkuat yang pernah ditemukan (Robinson, 2001).

5.      Monilia sp.

Monilia sp. adalah genus fungi dari ordo Hypomycetes, filum Askomycota. Sekarang nama genus Monilia tidak dipakai lagi dan diganti dengan Candida. Candida sp. tergolong jamur tidak sempurna, karena tidak memiliki siklus seksual yang jelas, walaupun analisis genom pada spesies Candida albicans memiliki pengulangan yang mengindikasikan kemungkinan siklus seksual. Bentuk Candida sp. menyerupai khamir walau tergolong jenis jamur benang. Antara hifa satu dengan yang lainnya tiak berikatan erat sehingga sel gampang terlepas dan membentuk tunas. Candida sp. jarang membentuk misellium maupun konidium, dan bila ada, biasanya bersifat rudimenter. Metode perkembangbiakan Candida sp. lebih didominasi cara pertunasan. Candida sp. dapat ditemukan hidup saprotrof di tanah, makanan, tanaman dan beberapa jenis hidup secara parasit di tubuh hewan atau manusia, contohnya Candida albicans yang hidup di saluran kelamin manusia. (Singleton dan Sainsbury, 2006).

 

Postlethwait dan Hopson. 2006. Modern Biology. Holt, Rinehart and Winston. Texas.

Purves dan Sadava. 2003. Life The Science of Biology 7th Edition. Sinauer Associates Inc. New York.

Robinson, Richard. 2001. Biology Macmillan Science Library. Macmillan Reference. USA.

Schooley, James. 1997. Introduction to Botany. Delmar Publisher. New York.

Singleton dan Sainsbury. 2006. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd Edition. John Wiley and Sons. Sussex, England.

morfologi alga

Algae adalah kumpulan organisme eukariotik uniseluler yang dapat melakukan fotosintesis. Algae termasuk dalam kingdom Protista (organisme eukariotik uniseluler), dan memiliki divisi Chlorophyta (memiliki klorofil). Adanya klorofil membuat Algae bersifat autotrof, yaitu dapat menghasilkan karbohidratnya sendiri seperti tumbuhan. Walaupun memiliki klorofil, Algae tidak selalu berwarna hijau karena bisa saja memiliki pigmen lain seperti karotenoid (jingga), phycoeritrin (merah) dan xantofill. Terkadang warna-warna pigmen lain ini lebih dominan sehingga menutupi warna hijau klorofil dan akibatnya Algae tidak berwarna hijau (Singleton dan Sainsbury, 2006).

Algae dapat hidup sebagai uniseluler soliter, namun dapat juga membentuk koloni berbentuk filament, bola, hingga berbentuk multiseluler seperti tumbuhan. Algae memiliki habitat yang bervariasi dari laut, badan air tawar (kolam, danau) dan tanah, tetapi syarat utama untuk habitat Algae adalah memiliki kelembaban yang tinggi. Beberapa jenis Algae laut hidup bersimbiosis dengan koral, kerang raksasa atau sponge. Algae ini menyediakan karbohidrat bagi simbionnya, sementara Algae mendapat perlindungan dan tempat tinggal. Bentuk simbiosis Algae di daratan adalah lichen (lumut kerak) yang merupakan simbiosis Algae dan fungi (Schooley, 1997).

Algae memiliki kesamaan dengan tumbuhan antara lain memiliki klorofil a dan b serta pigmen aksesoris yaitu karotenoid, juga menyimpan makanan dalam bentuk amilum dan memiliki dinding sel yang terbuat dari selulosa. Kemiripan ini mengindikasikan bahwa secara evolusioner, Algae adalah nenek moyang dari tumbuhan (Postlethwait dan Hopson, 2006).

Algae berkembangbiak baik dengan jalur seksual maupun aseksual. Kedua fase ini sama-sama menggunakan spora. Pada jalur aseksual, sporanya diploid dan pada jalur seksual, sporanya haploid. Satu individu Algae hanya dapat memiliki sifat jantan atau betina, tidak dapat kedua-duanya. Spora Algae bersifat motil, yaitu dapat bergerak aktif karena memiliki flagel. Spora ini akan berenang hingga mencapai suatu tempat, kemudian akan tumbuh menjadi individu baru. (Purves dan Sadava. 2003).

Algae memiliki berbagai peran penting dalam kehidupan. Fotosintesis Algae adalah sumber utama oksigen di ekosistem lautan. Algae juga berperan sebagai produsen dalam rantai makanan komunitas perairan. Beberapa genus Algae seperti Spirullina dan Chorella memiliki kadar protein yang tinggi, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai Protein Sel Tunggal. Algae juga digunakan sebagai bahan pembuatan agar dan sumber karageenan. Selain itu, Algae juga memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi sehingga dapat dijadikan sumber biofuel (Robinson, 2001)

 

Postlethwait dan Hopson. 2006. Modern Biology. Holt, Rinehart and Winston. Texas.

Purves dan Sadava. 2003. Life The Science of Biology 7th Edition. Sinauer Associates Inc. New York.

Robinson, Richard. 2001. Biology Macmillan Science Library. Macmillan Reference. USA.

Schooley, James. 1997. Introduction to Botany. Delmar Publisher. New York.

Singleton dan Sainsbury. 2006. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd Edition. John Wiley and Sons. Sussex, England.

 

medium mikrobia

Mikroorganisme dapat ditumbuhkan dan dikembangkan pada suatu substrat yang disebut medium. Medium adalah bahan yang disiapkan khusus untuk pertumbuhan, penyimpanan atau transportasi mikroorganisme atau segala jenis sel lain. Medium yang digunakan untuk menumbuhkan dan mengembangbiakkan mikroorganisme tersebut harus sesuai susunanya dengan kebutuhan jenis-jenis mikroorganisme yang bersangkutan. Beberapa mikroorganisme dapat hidup baik pada medium yang sangat sederhana yang hanya mengandung garam anargonik di tambah sumber karbon organik seperti gula. Sedangkan mikroorganime lainnya memerlukan suatu medium yang sangat kompleks yaitu berupa medium ditambahkan darah atau bahan-bahan kompleks lainnya (Volk dan Wheeler, 1993).

Medium dapat digunakan untuk menumbuhkan dan membiakkan mikrobia, untuk  pengujian sifat fisiologi mikrobia, serta untuk melakukan identifikasi mikrobia berdasarkan pola pertumbuhannya. Medium memiliki syarat harus steril, agar tidak ada mikrobia kontaminan yang tumbuh. Selain itu, medium harus memiliki kandungan nutrient dan zat-zat yang sesuai dengan jenis dan tujuan medium tersebut. Nutrien dalam medium harus memenuhi kebutuhan dasar makhluk hidup, yang meliputi air, karbon, energi, nitrogen, mineral dan faktor tumbuh (Label, 2008).

Menurut Pelzcar (1986), berdasarkan kandungannya, jenis-jenis medium adalah :

  1. Medium sintesis yaitu media yang komposisi zat kimianya diketahui jenis dan takarannya secara pasti, misalnya Glucose Agar, Mac Conkey Agar.
  2. Medium semi sintesis yaitu media yang sebagian komposisinya diketahui secara pasti, misanya PDA (Potato Dextrose Agar) yang mengandung agar, dekstrosa dan ekstrak kentang.
  3. Medium non sintesis yaitu media yang dibuat dengan komposisi yang tidak dapat diketahui secara pasti dan biasanya langsung diekstrak dari bahan dasarnya, misalnya Tomato Juice Agar,  medium ekstrak taoge dan medium ekstrak daging.

Beberapa jenis medium berdasarkan fungsinya antara lain:

  1. Basal Medium (medium dasar) adalah medium yang dapat mendukung pertumbuhan hamper semua jenis mikrobia, contohnya adalah nutrient broth.
  2. Differential Medium (medium diferensial), adalah medium yang bila ditumbuhi oleh mikrobia yang berbeda, mikrobia tersebut akan tumbuh dengan ciri khusus sehingga dapat dibedakan.
  3. Inhibitory Medium (medium penghambat), adalah medium yang mengandung zat penghambat sehingga jenis mikrobia tertentu tidak dapat tumbuh atau terhambat pertumbuhannya bila dapat tumbuh
  4. Maintenance Medium (medium pemeliharaan), adalah medium yang memungkinkan pertumbuhan minimal dari mikrobia atau sel, misalnya medium untuk menyimpan sel kelamin.
  5. Selective Medium (medium selektif), adalah medium yang memungkinkan suatu jenis mikrobia tumbuh dengan pesat, sementara jenis mikrobia lain terhambat.
  6. Test Medium (medium uji), adalah medium yang digunakan untuk identifikasi mikrobia, umumnya ditambah dengan substansi tertentu yang menjadi indicator, misalnya medium litmus milk.

Menurut Wilson (2008), beberapa jenis medium berdasarkan bentuk fisiknya antara lain :

  1. Medium padat yaitu media yang mengandung agar 15% sehingga setelah dingin media menjadi padat.
  2. Medium setengah padat yaitu media yang mengandung agar 0,3-0,4% sehingga menjadi sedikit kenyal, tidak padat, tidak begitu cair. Media semi solid dibuat dengan tujuan supaya pertumbuhan mikroba dapat menyebar ke seluruh media tetapi tidak mengalami percampuran sempurna jika tergoyang.
  3. Medium cair yaitu media yang tidak mengandung agar, contohnya adalah NB (Nutrient Broth), LB (Lactose Broth).
  4. Diphasic Medium, yaitu medium dengan dua fase, berupa medium dengan dasar padat dan diatasnya dilapisi cairan atau gel.

Menurut Abedon (2006), berdasarkan bentuk dan wadahnya, medium agar dapat dibagi menjadi :

  1. Medium agar miring, menggunakan tabung reaksi yang dimiringkan sekitar 300º
  2. Medium tegak, menggunakan tabung reaksi yang ditegakkan.
  3. Medium petri dish

Medium ada yang sudah tersedia dalam bentuk siap pakai, namun ada juga medium yang dibuat sendiri. Medium dibuat dengan cara mencampurkan komponen-komponennya sesuai jenis dan kebutuhna medium ,kemudian dihomogenisasi. Bila medium bersifat semi-sintetik atau sintetik sehingga mengandung partikel kasar, medium dapat disaring. Setelah itu medium diletakkan pada wadah, kemudian disterilisasi dan siap dipakai (Abedon, 2006)

 

Abedon,  Stephen. 2006. Culturing Microbes. http://mansfield.osu.edu/~sabedon/biol4035.htm. 19 Februari 2010

Pelczar, Michael, 1986, Dasar- Dasar Mikrobiologi, Universitas Indonesia, Jakarta.

Singleton dan Sainsbury, 2006. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd Edition. John Wiley and Sons. Sussex, England.

Volk, dan Wheeler., 1993, Dasar- Dasar Mikrobiologi, Erlangga, Jakarta.

Wilson, Denise. 2008. McGraw Hill Manual of Laboratories. McGraw Companies. USA.