Penggunaan mikroorganisme dalam bidang kesehatan adalah sebagai berikut kecuali

Table of Contents Show

3.1. Pendahuluan
3.2.Persyaratan Media
3.3. Macam-macam Media berdasar sifat fisiknya
3.4 Macam-macam Media berdasar Kegunaannya
Video yang berhubungan

Farida Juliantina Rachmawaty

Capaian Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini mahasiswa dapat :

Menjelaskan definisi media media
Menjelaskan syarat suatu media untuk pertumbuhan mikroba
Menjelaskan mengenai macam-macam media dan kegunaann

3.1. Pendahuluan

Media adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran zat-zat hara (nutrient) yang digunakan untuk membiakkan mikroba. Media terdapat bermacam-macam yang dapat digunakan untuk isolasi, perbanyakan, pengujian sifat-sifat fisiologis dan perhitungan jumlah mikroba maupun untuk transport specimen dari suatu tempat ke tempat pemeriksaan mikrobiologi. Mikroorganisme memanfaatkan nutrisi media berupa molekul-molekul kecil yang dirakit untuk menyusun komponen sel. Dalam pemeriksaan mikrobiologi, media menjadi suatu hal yang penting agar mikroba yang dapat hidup dan menentukan bahwa mikroba yang diperiksa adalah benar-benar mikroba yang dicari atau yang diharapkan.
Upaya pembiakan mikroorganisme memerlukan kondisi lingkungan yang sesuai agar bakteri dapat berkembang dengan baik. Dalam pertumbuhannya, mikroorganisme memerlukan bahan-bahan organik dan ion-ion pendukung sebagai sumber energi dan katalis (Morse & Meitzner, 2010). Faktor-faktor yang penting bagi proses pembiakan mikroorganisme yaitu nutrisi, oksigen dan gas lain, kelembaban, pH media, suhu, serta kontaminan. Media yang baik untuk pembiakan mikroorganisme harus mengandung unsur-unsur seperti karbon, nitrogen, fosfat inorganic, sulfur, logam, air, dan mineral (Zimbro et al. 2009).

3.2.Persyaratan Media

Untuk dapat menjadi media yang baik untuk pertumbuhan mikroba yang diharapkan, media memiliki persyaratan. Persyaratan tersebut meliputi:

a. Susunan makanan

Unsur-unsur yang diperlukan dalam media meliputi air, sumber karbon, sumber nitrogen, vitamin, mineral dan gas. Bakteri peka terhadap kekeringan sehingga perlu air yang cukup sehingga kondisi tetap selalu lembab. Untuk sumberkarbon dapat digunakan senyawa karbon sederhana seperti CO2, CH4 atau senyawa karbon kompleks seperti gula (misal: glukosa, laktosa, sukrosa dan lain sebagainya). Senyawa Nitrogen dapat berasal dari senyawa nitrogen sederhana seperti NH3 atau nitrogen yang lebih kompleks seperti pepton dan asam amino. Mineral yang sering dibutuhkan dalam media adalah K, Mg, Na, Zn, P, S dan Cl. Beberapa bakteri membutuhkan vitamin K (misal : Bacteriodes melanogenicus) dan juga gas (misal:Gonococcus membutuhkan CO2), namun ada juga bakteri tertentu justru mati jika ada oksigen (bakteri anaerob).

b. Temperatur

c. Tekanan osmose

Secara umum untuk pertumbuhannya, bakteri membutuhkan media isotonik. Apabila media bersifat hipotonik maka bakteri akan mengalami plasmoptysis dan apabila bersifat hipertonik, bakteri akan mengalami plasmolysis.

d. Derajat keasaman (pH)

Sebagian besar bakteri membutuhkan pH sekitar netral. Namun beberapa bakteri butuh perlakuan khusus sebagai contoh bakteri Vibrio yang membutuhkan pH alkali sekitar 8-10 untuk dapat tumbuh optimal.

e. Sterilitas

Sterilitas merupakan hal yang mutlak dibutuhkan untuk melakukan pemeriksaan mikrobiologi, karena bakteri yang diharapkan tumbuh adalah bakteri penyebab. Jika media yang digunakan tidak steril maka tidak dapat dibedakan apakah yang tumbuh merupakan bakteri yang dibutuhkan atau hanya sekedar bakteri kontaminan.

3.3. Macam-macam Media berdasar sifat fisiknya

b. Media cair

c. Media semisolid (setengah padat)
Untuk mengetahui pertumbuhan mikroba atau mengetahui motilitas bakteri.

3.4 Macam-macam Media berdasar Kegunaannya

Ada banyak macam. Macam-macam media berdasarkan kegunaan atau tujuannya. yaitu media untuk pembiakan secara umum, media yang diperkaya, media pembiakan selektif, media pembiakan diferensiasi, serta media kombinasi selektif dan diferensiasi. Penjabaran media tersebut sebagai berikut:

b. Media Transport
Media transport adalah media yang digunakan untuk membawa spesimen dari suatu tempat ke tempat lain, agar mikroba yang ada di dalamnya (akan diperiksa), tetap terjaga kehidupannya sehingga memudahkan untuk mendiagnosis atau untuk keperluan lain. Macam-macam media transport di antaranya Stuart, Amies, Carry and Blair, alkali pepton dan lain-lain. Penggunaan masing-masing media adalah sebagai berikut:

c. Media Diperkaya
Media diperkaya/media kaya adalah media yang ditambahkan zat-zat organik yang diperoleh dari makhluk hidup misal darah, telur dan lain-lain. Media ini dipergunakan untuk pertumbuhan bakteri yang tidak dapat tumbuh pada media sederhana misal Gonococcus, Streptococcus dan Pneumococcus.

d. Media Selektif
Media pembiakan selektif mendukung pertumbuhan mikroorganisme jenis tertentu dan menghambat pertumbuhan flora campuran lain. Selektifitas ini diperoleh dengan menambahkan bahan kimia, pewarna, atau antibiotik pada media. Contoh media ini adalah:

e. Media Diferensial
Sedangkan media diferensial adalah media yang mengandung unsur yang memungkinkan untuk mengidentifikasi mikroorganisme jenis tertentu dari kultur murni atau campuran. Identifikasi ini biasanya berdasarkan penampakan dari mikroorganisme, seperti warna koloni atau adanya presipitat. Contoh media ini adalah :

f. Media Kombinasi
Media jenis ini dapat berupa media yang tidak diperkaya, seperti Trypticase Soy Agar, maupun media yang diperkaya, misalnya Trypticase Soy Agar dengan 5% darah domba.

Saat ini, mungkin kita sudah akrab dengan kata mikroorganisme. Keseluruhan mikroorganisme baik bakteri, fungi, archaea dan protista serta materi genetiknya dalam suatu ekosistem disebut mikrobioma. Pengertian mikrobioma ini tidak hanya berupa mikroorganisme itu sendiri, tetapi juga pada aktivitas dan hubungan timbal baliknya pada lingkungan maupun antar mikroorganisme. Contoh dari mikrobioma adalah mikrobioma perut, mikrobioma laut, mikrobioma tanaman dan mikrobioma tanah.

Mikrobioma tanah adalah seluruh mikroorganisme, materi genetik dan aktivitasnya pada suatu komunitas tanah. Mikrobioma tanah, khususnya dalam pertanian, memiliki peran besar bagi kesuburan tanaman yang tumbuh di atasnya. Terdapat berbagai jenis mikroorganisme yang bermanfaat bagi tanah, tak terkecuali pada tanah pertanian yang menerapkan sistem pertanian organik.

Menurut SNI 6729:2016, sistem pertanian organik adalah sistem manajemen produksi yang holistik untuk meningkatkan dan mengembangkan kesehatan agroekosistem termasuk keragaman hayati, siklus biologi dan aktivitas biologi tanah. Keragaman hayati pada sistem pertanian organik tidak hanya terdiri dari makhluk hidup yang kasat mata seperti cacing tanah dan serangga, tetapi juga makhluk tak kasat mata yaitu mikroorganisme.

Mikrobioma Tanah dan Manfaatnya bagi Tumbuhan

Mikrobioma tanah memiliki peran penting dalam pemeliharaan nutrisi tanah. Mikrobioma tanah berasosiasi dengan ekosistem tumbuhan melalui interaksi tumbuhan dan mikroorganisme. Di tanah, mikroorganisme banyak terdapat di horizon tanah yang dekat dengan akar yaitu rizosfer. Hal itu disebabkan adanya pelepasan berbagai macam nutrien dari tumbuhan. Tumbuhan menyekresi berbagai macam nutrisi penting bagi mikroorganisme seperti asam amino, glukosa, fruktosa dan sukrosa.

Mikroorganisme rizosfer sendiri bermanfaat bagi tumbuhan karena dapat menghasilkan nutrisi yang dibutuhkan tumbuhan. Mikroorganisme rizosfer dapat memfiksasi nitrogen yang akhirnya dapat diserap tumbuhan dan memproduksi fitohormon yang penting bagi tumbuh kembang tumbuhan. Selain itu mikroorganisme rizosfer juga dapat melarutkan fosfor, potassium dan zink sehingga mudah diserap oleh tumbuhan.

Interaksi antara tanaman dan mikroorganisme tanah (Sumber gambar: https://www.researchgate.net/figure/Main-beneficial-interactions-between-plants-and-soil-microorganisms-Figure-modified-from_fig1_339001589)

Mikroorganisme dapat melindungi tanaman dari organisme patogenik dengan memproduksi berbagai metabolit sekunder seperti ammonia, hidrogen sianida, siderofor dan enzim-enzim hidrolitik. Selain itu, terdapat mikroorganisme tanah bersifat plant growth promoting (PGP), yang merupakan komponen penting bagi pertanian berkelanjutan. Mikroorganisme PGP mendorong pertumbuhan tumbuhan, meningkatkan kesuburan tanah dan meningkatkan hasil panen secara langsung maupun tidak langsung. Mikroorganisme PGP ini biasa digunakan sebagai pupuk hayati sebagai ganti dari pupuk kimia. Contohnya adalah PGPR (plant growth promoting Rhizobacteria).

Mikrobioma Tanah pada Pertanian Organik

Terdapat perbedaan komposisi mikrobioma tanah pada berbagai ekosistem tanah. Perbedaan tersebut dapat terjadi karena perbedaan penggunaan lahan, jenis tanah dan komposisi dari tanah tersebut. Hal tersebut juga terjadi pada tanah pertanian organik.

Berdasarkan penelitian Lupatini dkk. (2017) yang dilakukan pada pertanaman jagung, diketahui bahwa sistem pertanaman yang dilakukan secara organik meningkatkan keragaman mikroorganisme dibandingkan dengan pertanaman yang dilakukan secara konvensional. Selain itu menurut penelitian Liao dkk. (2018), perlakuan pertanian organik dalam jangka panjang meningkatkan jumlah nutrisi seperti nitrogen tersedia, fosfor tersedia dan total zink dalam tanah serta jumlah dan keragaman mikroorganisme tanah.

Keragaman mikroorganisme yang lebih tinggi disebabkan oleh perlakuan pada pertanian organik yang banyak memasukkan bahan organik, tidak adanya input bahan kimiawi dan adanya berbagai spesies tanaman lain yang tumbuh di sekitar tanamn utama baik rumput maupun refugia. Adapun penyebab lebih homogennya jenis mikroorganisme di tanah pertanian konvensional adalah efek jangka panjang dari penggunaan pestisida, fungisida dan herbisida. Agrokimia tersebut mengurangi keragaman mikroorganisme karena potensi dari agrokimia untuk mencegah pertumbuhan maupun mematikan berbagai jenis mikroorganisme.

Manfaat Mikrobioma Tanah dalam Pertanian Organik

Mikrobioma tanah tentunya memiliki peran besar pada pertanian organik. Tidak adanya input pupuk kimiawi yang mengandung unsur makro dan mikro yang langsung tersedia bagi tanaman, membuat peran mikroorganisme tanah penting. Terdapat banyak jenis mikroorganisme tanah yang dapat mengubah unsur hara dalam bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman menjadi tersedia bagi tanaman. Misalnya, Rhizobium sp., Clostridium sp. dan Azotobacter sp. dapat memfiksasi nitrogen di udara sehingga menjadi tersedia (dapat diserap oleh tanaman). Bakteri dari genus Pseudomonas dan Bacillus serta fungi seperti Aspergillus dan Penicillium diketahui dapat melarutkan fosfat sehingga dapat diserap tanaman. Pada tanah yang diolah dengan sistem pertanian organik terdapat banyak populasi bakteri copiotrophic yang merupakan kunci dari siklus karbon di tanah. Banyaknya bakteri tersebut membuat kadar bahan organik di tanah menjadi lebih tinggi.

Mikroorganisme tanah pada umumnya memberikan berbagai manfaat bagi kesehatan tanah dan tanaman yang tumbuh di atasnya. Pada pertanian organik, peran dari mikroorganisme amat dibutuhkan bagi tanaman, terlebih pada kesediaan nutrisi di tanah. Pertanian organik sendiri juga membuat mikroorganisme yang ada di tanah semakin beragam karena input bahan organik, tidak adanya bahan kimia yang membatasi pertumbuhan mikroorganisme dan adanya tanaman lain seperti rumput liar yang menjadi inang beberapa mikroorganisme.

Penulis: Zulfa Rosyidhana, S.P. (PMHP Ahli Pertama, DPKP DIY)

Referensi:

Liao, J., Y. Liang dan D. Huang. 2018. Organic farming improves soil microbial abundance and diversity under greenhouse condition: A case study in Shanghai (Eastern China). Sustainability. 10:1-16.

Lupatini, M., G. Korthals, M. de Hollander, T.K.S. Jassens dan E.E. Kuramae. 2017. Soil microbiome is more heterogeneous in organic than in conventional farming system. Frontiers in Microbiology. 7: 1-13.

Sharma, S.B., R.Z. Sayyed, M.H. Trivedi dan T.A. Gobi. 2013. Phosphate solubilizing microbes: sustainable approach for managing phosphorus deficiency in agricultural soils. SpringerPlus. 2:587.

SNI 6729:2016. Sistem Pertanian Organik. Badan Standardisasi Nasional. 2016.

Yadav, A.N. 2021. Soil Microbiomes for Sustainable Agriculture. Springer International Publishing, Switzerland.