Penyiapan Kultur Starter

nyiapan Kultu
Starter
Bioindustri Minggu 6
Oleh : Sri Kumalaningsih
Pendahuluan
 Ada beberapa faktor yang mempengaruhi
keberhasilan produksi barang dan jasa dengan
menggunakan mikroorganisme diantaranya
adalah jenis mikroorganisme, kondisi
lingkungan dan media/kultur yg digunakan.
 Salah satu hal yang menentukan keberhasilan
kultur adalah adanya penyiapan kultur yang
baik.
 Untuk itu perlu dipelajari tentang penyiapan
kultur dan mikroorganismenya.
Mikroba Industri
 Tahap pertama dalam seleksi mikroba yang akan
digunakan untuk industri adalah isolasi mikroba, sehingga
diperoleh kultur murni (sifat morfologi & fisiologi
seragam).
 Setelah itu dilakukan seleksi sehingga diperoleh galur
dengan kinerja terbaik.
 Terakhir baru dilakukan identifikasi dengan menggunakan
kunci-kunci yang sesuai, sehingga diketahui nama
(klasifikasi) mikroba tersebut
 Mikroba yg telah diperoleh sepatutnya disimpan dengan
baik dgn teknik penyimpanan yg baik, sehingga
kemurniannya terpelihara dalam jangka waktu yg panjang.
Kriteria Mikroba Industri
Merupakan galur murni
Sifat genetiknya stabil
Dpt m’hasilkan sel vegetatif, spora atau unit2 reproduktif lain
Mampu tumbuh dengan cepat setelah diinokulasi
Mampu menghasilkan produk yg diinginkan dalam waktu yg
pendek & tdk menghasilkan produk sampingan yg toksik
Mampu melindungi diri dari kontaminasi (pH, suhu, inhibitor)
Dapat disimpan dalam jangka waktu yang panjang
Galur dpt dikembangkan kualitasnya (mutasi), shg produksinya
meningkat
Hal yg perlu diperhatikan
saat melakukan seleksi
Sensitivitas
Tidak mahal
Dpt digunakan utk memprediksi hasilnya nanti
Sederhana
Dpt ditingkatkan ke cara lebih modern (otomatisasi)
Fungsi seleksi
Harus dihasilkan produk baru yang kompetitif,
bermutu tinggi, harga bersaing, tanpa meninggalkan
konsep lingkungan
Konsumsi produk menggunakan mikroorganisme
dan enzim untuk pangan dan obat-obatan menanjak
dengan cepat
Tantangan peningkatan kapasitas produk
Penelitian dasar dan pengembangannya harus
dilakukan
Rekayasa pengolahan harus dilakukan
PENYIAPAN KULTUR
 Isolasi kultur : kegiatan pemisahan suatu kultur
mikroba dari campuran biakan mikroba di alam
 sel individu terpisah
 Sebelum mengisolasi, harus diketahui mikroba
apa yang akan diisolasi dan habitatnya 
menentukan sampel apa yang akan diambil dari
alam dan media apa yang akan digunakan
 Sampel biasanya segera dipakai atau disimpan
pada suhu dingin (kulkas)
Teknik Isolasi Kultur Murni
Penggoresan
(Streak-plate) &
Penyebaran
(Spread-plate)
Penuangan
(Pour-plate)
Pengenceran
Berseri (Serialdilution)
Isolasi Sel
Tunggal
Kultur yang
Diperkaya
TEKNIK ISOLASI
a. Teknik Penggoresan (Streak-plate) dan
Penyebaran (Spread-plate)
 Menggunakan agar cawan
 Untuk bakteri paling sesuai
 Teknik ini merupakan prosedur rutin untuk isolasi
bakteri & menggunakan peralatan yang sederhana.
 Kelemahan : hanya sejumlah kecil contoh yang dapat
digunakan/disebarkan pada media
 Dua sel dapat bergabung manjadi membentuk satu
koloni, contoh : bakteri yang menghasilkan lendir &
yang tidak  pencegahan dengan menambahkan
deterjen
Teknik Penggoresan (Streak-plate) dan Penyebaran
(Spread-plate)
Sampel
Pengenceran berseri dg larutan garam
fisiologis (0,85 %)
Penggoresan (jarum Ose) atau penyebaran (batang
gelas) pada media agar , sehingga koloni tumbuh
menyebar
Penggoresan dilakukan berulang, sehingga
Diperoleh kultur murni
1 sel  1 koloni
Teknik Penggoresan (Streak-plate) dan Penyebaran
(Spread-plate)
Goresan T
Goresan
Kuadran
b. Teknik Penuangan (Pour-plate)
 Metode Penuangan  Pengamatan dapat
dilakukan secara kualitatif (morfologi) &
kuantitatif (jumlah sel mikroba)
 Teknik penggoresan/penyebaran dan penuangan
ini lebih efektif dengan menggunakan media
selektif/ diferensial atau dengan perlakuan khusus
sebelum penanaman pada agar cawan
 Contoh : Isolasi bakteri pembentuk spora 
contoh dipanaskan terlebih dulu s.d 850C 5 menit
Lanjutan...
 Media Selektif :
a. Media dg NaCl 7,5 % unt mengisolasi
Staphylococcus dari faeces
b. Media BGLBB (Brilliant Green Lactose Bile Broth) :
Salmonellae
 Media Diferensial :
 Media agar EMB (eosin-methylene blue agar) 
terbentuk koloni berbeda & mudah dikenali
Misal : E. coli : hijau kehitaman/hijau metalik
Aerobacter aerogenes : tengah ungu tua/coklat,
tepi ungu muda
Teknik Penuangan (Pour-plate)
Sampel +/- 1 g)
....
..
....
1 loop
A
Agar cair
Diperiksa
....
..
....
B
Pengenceran
Suspensi
Bakteri
A
B
Koloni terisolasi
Penuangan
Dibiarkan mengeras
C
....
..
....
C
Inkubasi
Tahap I
Tahap II
Tahap III
Media agar miring
c. Teknik Kultur yang Diperkaya
 Untuk mengisolasi bakteri yang mempunyai sifat
fisiologis yang khusus (jumlah kecil & tumbuh
lambat)
 Prinsip : menggunakan komposisi media dan kondisi
inkubasi tertentu, sehingga yang tumbuh hanya
bakteri tertentu
 Cara:
1
2
3
4
Media cair dgn substrat khusus
Contoh : bakteri tanah : α-conidendrin
(-)
(+)
Verifikasi
d. Teknik Pengenceran Berseri (Serial dilution)
 Digunakan jika mikroba dlm kultur campuran
terdapat dalam jumlah lebih besar dari pada
mikroba lain.
Contoh : S. lactis dalam susu asam
 Dengan tingkat pengenceran tinggi, sampel hanya
mengandung 1 galur mikroba
 Perlu dicek kemurnian kultur
e. Tenik Isolasi Sel Tunggal
 Menggunakan alat Mikromanipulator yang
digabung dengan mikroskop untuk mengambil
suatu sel mikroba tunggal dari preparat tetes
bergantung
 Dengan Mikromanipulator, operator dapat
mengontrol gerakan mikropipet di bawah lensa
obyek, sehingga dapat diambil sel tunggal ke
dalam tabung dan selanjutnya dipindahkan ke
media yang sesuai
 Lebih cepat, namun kelemahannya : alat mahal &
operator harus trampil
TEKNIK IDENTIFIKASI
1. Morfologis
• Pengamatan ukuran, bentuk dan susunan sel, adanya flagela, kapsul
atau spora dengan bantuan mikroskop, baik dengan pewarnaan
maupun tidak.
2. Nutrisional
• Penentuan senyawa kimia dan kondisi fisik khusus (suhu, cahaya, gas)
yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroba
3. Kultural
• Penentuan tampilan pertumbuhan pada berbagai macam media,baik
cair maupun padat (bentuk koloni, permukaan koloni, tepi koloni,
warna dll
4. Susunan Kimiawi
• Penentuan susunan kimiawi berbagai komponen sel (dinding sel,
nukleus, membran dll)
Contoh 1. Karakteristik Morfologis
Aspergillus
E. coli
Streptomyces
Penicillium
Contoh 2. Karakteristik Kultural
Lanjutan...
5. Metabolik
• Identifikasi & pengukuran perubahan kimiawi yang dilakukan mikroba (
kemampuan mikroba untuk mengubah karbohidrat menjadi asam organik;
gula menjadi asam dan gas dll)
• Contoh : E. coli dapat memfermentasi laktosa, sedangkan Salmonella typhi
tidak dapat
6. Susunan antigen
• Penelaahan sifat antigen – antibodi yang khas
• Antigen : substansi (sel mikroba) yang menstimulasi produksi antibodi saat
diinjeksikan ke hewan
7. Patogenik
• Penentuan potensi suatu mikroba untuk menimbulkan penyakit
8. Genetik
• Kajian berdasarkan untaian DNA mikroba menggunakan DNA Probe
PEMELIHARAAN DAN PENGAWETAN
 Tujuan :
 menjaga sampai periode tertentu mikroba tetap
dalam kondisi hidup (viable), mencegah terjadinya
perubahan genetik & tidak terkontaminasi  harus
mampu melestarikan karakteristik spesies mikroba
selama diawetkan
 Cara :
1. Pemindahan Secara Periodik
2. Pelapisan kultur dengan minyak mineral
3. Liofilisasi
4. Penyimpanan pada suhu sangat rendah
5. Penyimpanan pada tanah steril
PEMELIHARAAN DAN PENGAWETAN
a. Pemindahan Secara Periodik
• Kultur mikroba secara periodik dipindahkan ke media baru/segar
• Komposisi media & suhu serta interval waktu pemindahan harus
tepat tetap mempertahankan kultur awal
b. Pelapisan Kultur dgn Minyak Mineral
• Permukaan agar miring dilapisi dengan minyak mineral steril (+/0,5 inci)
• Keuntungan : dapat memindahkan sebagian mikroba di bawah
minyak mineral dg jarum Ose, lalu diinokulasi ke media segar
dengan tetap mempertahankan kultur awal
c. Penyimpanan pada Tanah Steril
• Diterapkan untuk penyimpanan spora
d. Liofilisasi
• Pengeringan beku (freeze-drying)
• Merupakan cara paling efektif untuk mengawetkan kultur
bakteri (dapat tetap hidup & tidak berubah lebih dari 20 th)
• Keuntungan : Tahan lama, Kemungkinan perubahan kecil ,
Wadah penyimpanan kecil
e. Penyimpanan pada Suhu Sangat Rendah
• Menggunakan nitrogen cair (sekitar -1760C)
• Sel dibekukan dengan diberi pelindung (gliserol atau
dimetil sulfoksida)
• Contoh beku disimpan dalam lemari pendingin nitrogen
cair
• Cocok untuk kapang
• Kelebihan : hampir sama dgn liofilisasi & kultur yg tidak
dapat diawetkan dengan liofilisasi, dapat dengan cara ini