1. Isolasi Mikroorganisme
Isolasi mikroorganisme merupakan langkah awal dalam studi mikrobiologi yang bertujuan untuk memperoleh mikroba spesifik dari lingkungan yang kompleks. Proses ini memungkinkan para peneliti untuk mengidentifikasi, mempelajari, dan memanfaatkan mikroba dalam berbagai bidang, seperti kesehatan, industri pangan, dan bioteknologi.
Berikut adalah tiga metode utama isolasi mikroorganisme:
Metode goresan (streak plate method): Teknik ini menggunakan ose untuk menggores sampel secara berulang di permukaan agar dalam cawan petri. Dengan setiap goresan, mikroba tersebar lebih luas, memungkinkan terbentuknya koloni individual yang dapat dipisahkan dan dikarakterisasi lebih lanjut.
Metode tuang (pour plate method): Dalam metode ini, sampel dicampur dengan agar cair steril yang kemudian dituangkan ke dalam cawan petri. Mikroba akan tumbuh baik di dalam maupun di permukaan agar, sehingga memudahkan isolasi berbagai jenis mikroorganisme.
Metode sebar (spread plate method): Sampel mikroba diteteskan di atas permukaan agar padat dan kemudian disebarkan dengan batang kaca steril. Teknik ini ideal untuk mikroba yang tumbuh dengan baik di permukaan media.
2. Seleksi Mikroorganisme
Setelah isolasi, langkah berikutnya adalah seleksi mikroorganisme untuk mendapatkan strain yang diinginkan. Seleksi ini dilakukan dengan beberapa pendekatan:
Media selektif: Media yang mengandung zat tertentu yang mendukung pertumbuhan mikroba spesifik sambil menghambat pertumbuhan mikroba lain. Contohnya, MacConkey agar yang selektif untuk bakteri Gram-negatif.
Kondisi lingkungan khusus: Penyesuaian parameter seperti suhu, pH, dan kadar oksigen dapat digunakan untuk menyeleksi mikroba yang tahan terhadap kondisi tertentu, seperti bakteri termofilik yang tumbuh pada suhu tinggi.
Agen selektif: Bahan kimia atau antibiotik tertentu dapat digunakan untuk memastikan hanya mikroba target yang bertahan dan berkembang.
3. Karakteristik Mikroorganisme
Mikroorganisme memiliki berbagai karakteristik unik yang membedakannya dari organisme makroskopis:
Uniseluler: Sebagian besar mikroba terdiri dari satu sel, meskipun beberapa dapat membentuk koloni atau struktur multiseluler sederhana.
Ukuran mikroskopis: Karena ukurannya yang sangat kecil, mikroba hanya dapat diamati menggunakan mikroskop.
Reproduksi cepat: Bakteri, misalnya, dapat membelah setiap beberapa jam dalam kondisi optimal.
Keanekaragaman metabolisme: Mikroorganisme memiliki jalur metabolisme yang sangat bervariasi, dari aerob hingga anaerob.
Adaptasi ekstrem: Beberapa mikroba mampu bertahan di lingkungan ekstrem, seperti lingkungan bersuhu tinggi (termofilik) atau berkadar garam tinggi (halofilik).
4. Teknik Identifikasi Mikroorganisme
Untuk mengenali dan mengklasifikasikan mikroorganisme, digunakan berbagai teknik identifikasi:
Pewarnaan Gram: Metode pewarnaan diferensial yang membedakan bakteri Gram-positif dan Gram-negatif berdasarkan struktur dinding selnya.
Uji biokimia: Uji yang mengamati kemampuan mikroba dalam mengolah berbagai substrat, seperti fermentasi gula atau produksi enzim tertentu.
Metode molekuler (PCR, DNA sequencing): Teknik yang menganalisis DNA mikroba untuk identifikasi yang lebih akurat.
Spektrometri massa (MALDI-TOF): Mendeteksi pola protein unik dari mikroba untuk identifikasi cepat dan presisi tinggi.
5. Syarat Pemeliharaan Kultur
Agar mikroba tetap hidup dan aktif, beberapa faktor perlu diperhatikan dalam pemeliharaan kultur:
Nutrisi: Media harus mengandung sumber karbon, nitrogen, dan mineral yang cukup untuk pertumbuhan mikroba.
pH optimal: Setiap mikroba memiliki kisaran pH optimal untuk berkembang biak.
Suhu yang sesuai: Mikroba diklasifikasikan berdasarkan suhu optimal pertumbuhannya, seperti psikrofil (dingin), mesofil (sedang), dan termofil (panas).
Kebutuhan oksigen: Mikroba dapat bersifat aerob (membutuhkan oksigen) atau anaerob (tumbuh tanpa oksigen).
Sterilitas: Mencegah kontaminasi oleh mikroba lain sangat penting dalam menjaga kemurnian kultur.
6. Metode Pemeliharaan Kultur
Berbagai teknik digunakan untuk menjaga viabilitas mikroorganisme dalam jangka pendek maupun panjang:
Subkultur berkala: Memindahkan mikroba ke media baru secara rutin agar tetap aktif.
Penyimpanan di 4°C: Digunakan untuk penyimpanan jangka pendek dalam lemari pendingin.
Pembekuan (-80°C): Dengan media yang mengandung gliserol untuk mencegah kerusakan sel akibat pembekuan.
Liofilisasi (freeze-drying): Proses pengeringan dalam vakum yang memungkinkan penyimpanan dalam waktu sangat lama.
Minyak parafin: Menutupi permukaan kultur untuk menjaga kelembaban dan mencegah oksidasi.
7. Penyimpanan Kultur
Pemilihan metode penyimpanan bergantung pada durasi yang dibutuhkan:
Jangka pendek: Penyimpanan pada media agar miring atau cair di suhu 4°C.
Jangka menengah: Kultur dibekukan dalam gliserol pada suhu -20°C hingga -80°C.
Jangka panjang: Kultur dikeringkan menggunakan liofilisasi untuk disimpan bertahun-tahun.
8. Pengertian Tumbuh
Dalam mikrobiologi, pertumbuhan mikroorganisme tidak hanya berarti peningkatan ukuran sel, tetapi juga peningkatan jumlah sel akibat reproduksi, seperti pembelahan biner pada bakteri.
9. Proses Pertumbuhan Mikroorganisme
Mikroba yang dikultur dalam lingkungan tertutup mengalami empat fase pertumbuhan:
Fase Lag (Adaptasi): Mikroba menyesuaikan diri dengan lingkungan baru sebelum mulai membelah.
Fase Log (Eksponensial): Mikroba berkembang biak dengan sangat cepat.
Fase Stasioner: Pertumbuhan melambat karena keterbatasan nutrisi dan akumulasi limbah.
Fase Kematian: Mikroba mulai mati karena kondisi lingkungan yang semakin tidak mendukung.
10. Metode Pengukuran Pertumbuhan
Untuk mengukur pertumbuhan mikroorganisme, digunakan berbagai teknik:
Hitungan koloni (plate count): Menghitung jumlah koloni yang tumbuh di media agar untuk mengetahui jumlah sel hidup.
Spektrofotometri (OD600): Mengukur kekeruhan larutan mikroba sebagai indikator pertumbuhan.
Hitungan mikroskopis: Menggunakan hemocytometer untuk menghitung jumlah sel di bawah mikroskop.
Timbangan biomassa: Menimbang berat kering sel untuk memperkirakan jumlah mikroba secara keseluruhan.
Dengan memahami berbagai aspek ini, studi mikrobiologi dapat terus berkembang dan berkontribusi dalam berbagai bidang ilmu dan industri.
Berikut adalah beberapa referensi jurnal dan penelitian yang relevan untuk setiap bagian dari topik “Mikroorganisme: Isolasi, Seleksi, Karakteristik, Identifikasi, dan Pertumbuhan.”
1. Isolasi Mikroorganisme
📌 Ndou, B., Baloyi, B. B., Mabona, N. M., & Tlou, M. G. (2025).
📝 Judul: Molecular identification and the effect of abiotic stress on bioactive metabolite production for endophytic Bacillus isolates from Solanum nigrum
📖 Uraian:
Penelitian ini membahas isolasi Bacillus endofit dari tanaman Solanum nigrum serta bagaimana kondisi stres abiotik mempengaruhi produksi metabolit bioaktifnya. Studi ini menunjukkan potensi Bacillus dalam pengembangan obat-obatan berbasis mikroba.
🔗 Baca jurnal
2. Seleksi Mikroorganisme
📌 Casaril, K., André, J. A. M., & Balbinot, L. (2025).
📝 Judul: Selection of lactic acid bacteria with probiotic potential from colonial cheeses
📖 Uraian:
Studi ini berfokus pada seleksi bakteri asam laktat dari keju tradisional dengan potensi probiotik. Dengan menggunakan uji fenotipik dan molekuler, peneliti mengidentifikasi strain yang mampu meningkatkan kesehatan usus manusia.
🔗 Baca jurnal
3. Karakteristik Mikroorganisme
📌 Roy, V., Pal, M. S., & Pal, A. (2025).
📝 Judul: Analysis of heavy metal tolerance and genomics in an indigenous Kurthia strain from Kulik River reveals multi-metal resistance and dominance of selection pressure
📖 Uraian:
Penelitian ini mengidentifikasi bakteri Kurthia dari Sungai Kulik yang memiliki toleransi tinggi terhadap logam berat. Studi ini menjelaskan adaptasi genomik mikroba dalam lingkungan ekstrem dan relevansinya terhadap bioremediasi.
🔗 Baca jurnal
4. Teknik Identifikasi Mikroorganisme
📌 Köver, Z., Gajdács, M., Polgár, B., Szabó, D., & Urbán, E. (2025).
📝 Judul: Background of Medication-Related Osteonecrosis of the Jaw (MRONJ): Clinical Evidence Based on Traditional Culture and Molecular Biological Detection
📖 Uraian:
Penelitian ini membahas metode identifikasi mikroba penyebab osteonekrosis rahang, dengan membandingkan teknik kultur tradisional dan metode molekuler seperti PCR. Hasilnya menunjukkan bahwa pendekatan molekuler lebih akurat dalam mendeteksi bakteri terkait penyakit.
🔗 Baca jurnal
5. Syarat Pemeliharaan Kultur
📌 Belabbas, H., Djinni, I., Djoudi, W., & Reti, W. (2025).
📝 Judul: Streptomyces coeruleorubidus strain SALG1 derived seashore plastic bottle for the biodegradation of untreated plastic polymers
📖 Uraian:
Studi ini meneliti strain Streptomyces coeruleorubidus yang mampu mendegradasi plastik di lingkungan laut. Penelitian ini menyoroti pentingnya kondisi lingkungan dalam mempertahankan viabilitas mikroba selama penyimpanan.
🔗 Baca jurnal
6. Metode Pemeliharaan Kultur
📌 Hassan, M. A. M., et al. (2025).
📝 Judul: Optimization of citrulline production from a Bacillus subtilis BH-01 isolated from raw buffalo milk
📖 Uraian:
Penelitian ini membahas metode pemeliharaan kultur Bacillus subtilis yang mampu menghasilkan sitrulin, dengan fokus pada optimasi kondisi penyimpanan jangka panjang seperti liofilisasi dan pembekuan.
🔗 Baca jurnal
7. Penyimpanan Kultur
📌 Galanis, A., Papadimitriou, K., & Moloney, G. M. (2025).
📝 Judul: Omics Technologies and Bioinformatic Tools in Probiotic Research
📖 Uraian:
Jurnal ini membahas teknologi omik dan bioinformatika dalam studi probiotik, termasuk strategi penyimpanan mikroorganisme untuk mempertahankan viabilitas dan efektivitasnya dalam produk komersial.
🔗 Baca jurnal
8. Pengertian Tumbuh
📌 Robinet, S., Parisot, F., & Clavé, A. (2025).
📝 Judul: A nine-year retrospective study of bacterial epidemiology and culture optimization in four orthopedic surgery departments
📖 Uraian:
Penelitian ini menganalisis pertumbuhan bakteri dalam berbagai kondisi klinis di rumah sakit selama sembilan tahun, menyoroti pola perkembangan dan resistensi mikroba terhadap antibiotik.
🔗 Baca jurnal
9. Proses Pertumbuhan Mikroorganisme
📌 Sagar, S., Singh, A., Bala, J., & Chauhan, R. (2025).
📝 Judul: Plant growth-promoting bacteria from dung of indigenous and exotic cow breeds and their effect on the growth of pea plant in sustainable agriculture
📖 Uraian:
Penelitian ini menjelaskan bagaimana bakteri dari kotoran sapi dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman kacang polong, dengan menyoroti fase pertumbuhan mikroba dan peranannya dalam ekosistem tanah.
🔗 Baca jurnal
10. Metode Pengukuran Pertumbuhan
📌 Herath Dissanayakalage, S. S., et al. (2025).
📝 Judul: Identification of in planta bioprotectants against Fusarium wilt in Medicago sativa (lucerne) from a collection of bacterial isolates derived from Medicago seeds
📖 Uraian:
Penelitian ini mengevaluasi metode pengukuran pertumbuhan bakteri, termasuk spektofotometri OD600 dan hitungan koloni, dalam mengidentifikasi bakteri yang berpotensi sebagai agen bioprotektan terhadap Fusarium wilt.
🔗 Baca jurnal
