Fase dan Pengukuran Pertumbuhan Mikroorganisme

Fase Pertumbuhan Mikroorganisme

Ada empat macam fase pertumbuhan mikroorganisme, yaitu fase lag, fase log, fase stasioner, dan fase kematian.

• Fase lag merupakan fase adaptasi yaitu fase penyesuaian mikroorganisme pada suatu lingkungan baru. Ciri fase lag adalah tidak adanya peningkatan jumlah sel, hanya peningkatan ukuran sel. Lama fase lag tergantung pada kondisi dan jumlah awal mikroorganisme dan media pertumbuhan.
• Fase log merupakan fase di mana mikroorganisme tumbuh dan membelah pada kecepatan maksimum, tergantung pada genetika mikroorganisme, sifat media, dan kondisi pertumbuhan. Sel baru terbentuk dengan laju konstan dan masa yang bertambah secara eksponensial, oleh karena itu fase log disebut juga fase eksponensial.
• Fase stasioner adalah pertumbuhan mikroorganisme berhenti dan terjadi keseimbangan antara sel yang membelah dengan jumlah sel yang mati. Pada fase ini terjadi akumulasi produk buangan yang toksik. Pada sebagian besar kasus pergantian sel terjadi pada fase stasioner.
• Fase kematian merupakan keadaan dimana jumlah sel yang mati meningkat, dan faktor penyebabnya adalah ketidaktersediaan nutrisi dan akumulasi produk buangan yang toksik.

Pengukuran Pertumbuhan Mikroorganisme

Pertumbuhan mikroorganisme dapat diukur berdasarkan konsentrasi sel (jumlah sel persatuan isi kultur) ataupun densitas sel (berat kering dari sel persatuan isi kultur). Dua parameter ini tidak selalu sama karena berat kering sel rata-rata bervariasi pada tahap berlainan dalam pertumbuhan kultur.

Pertumbuhan mikroorganisme dapat diukur dengan dua cara, yaitu secara langsung dan tidak langsung.

Pengukuran pertumbuhan mikroorganisme secara langsung dapat dilakukan dalam berbagai cara:

1) Pengukuran menggunakan bilik hitung (counting chamber)

Pada pengukuran ini digunakan bilik hitung Petroff-Hausser, sedangkan untuk mikroorganisme eukariot digunakan pengukuran hemositometer.

• Keuntungan metode ini mudah, murah, cepat, serta diperoleh informasi tentang ukuran dan morfologi mikroorganisme.
• Kerugiannya adalah populasi mikroorganisme yang digunakan harus banyak (minimum 10⁶ CFU per ml), karena pengukuran dengan volume dalam jumlah sedikit tidak dapat membedakan antara sel hidup dan sel mati, serta kesulitan menghitung sel yang motil.

2) Pengukuran menggunakan electronic counter

Pada pengukuran ini, suspensi mikroorganisme dialirkan melalui lubang kecil (orifice) dengan bantuan aliran listrik. Elektroda yang ditempatkan pada dua sisi lubang kecil mengukur tahanan listrik pada saat bakteri melalui lubang kecil, pada saat inilah sel terhitung.

• Keuntungan metode ini adalah hasil yang diperoleh lebih cepat dan lebih akurat, serta dapat menghitung sel dalam ukuran besar.
• Kerugiannya adalah metode ini tidak bisa digunakan untuk menghitung bakteri karena ada gangguan degris, filamen, serta tidak dapat membedakan sel hidup dan sel mati.

3) Pengukuran dengan plating tecnique.

Metode ini merupakan metode perhitungan jumlah sel tampak (fisible) dan didasarkan pada asumsi bahwa bakteri hidup akan tumbuh, membelah, dan memproduksi satu koloni tunggal. Satuan perhitungan yang dipakai adalah CFU (coloni forming unit) dengan cara membuat seri pengenceran sampel dan menumbuhkan sampel pada media padat. Pengukuran dilakukan pada plate dengan jumlah koloni berkisar 25-250 atau 30-300.

• Keuntungan metode ini adalah sederhana, mudah, dan sensitif, karena menggunakan coloni counter sebagai alat hitung dan dapat digunakan untuk menghitung mikroorganisme pada sampel makanan, air, ataupun tanah.
• Kerugiannya adalah harus digunakan media yang sesuai dan perhitungannya yang kurang akurat karena satu koloni tidak selalu berasal dari satu individu sel.

Metode pengukuran pertumbuhan mikroorganisme secara tidak langsung, antara lain:

1) Pengukuran kekeruhan/turbydite

Bakteri yang bermultiplikasi pada media cair akan menyebabkan media menjadi keruh. Alat yang digunakan untuk pengukuran adalah spektrofotometer atau kolorimeter dengan cara membandingkan densitas optik antara media tanpa pertumbuhan bakteri dan media dengan pertumbuhan bakteri.

Pengukuran aktivitas metabolik metode ini didasarkan pada asumsi bahwa jumlah produk metabolik tertentu misalnya asam atau CO2, menunjukkan jumlah mikroorganisme yang terdapat di dalam media.

2) Pengukuran berat kering

Metode ini umum digunakan untuk mengukur fungi berfilamen. Miselium fungi dipisahkan dari media dan dihitung sebagai berat kotor. Miselium selanjutnya dicuci dan dikeringkan dengan alat pengering dan ditimbang beberapa kali hingga mencapai berat konstan yang dihitung sebagai berat sel kering.

Sesuai uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa pengukuran pertumbuhan mikroorganisme bisa dilakukan secara langsung (cara bilik hitung, electronic counter, plating tecnique) dan tidak langsung (pengukuran kekeruhan dan berat kering.