METODE MEMPELAJARI PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
Diyan Herdiyantoro Laboratorium Biologi & Bioteknologi Tanah Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran 2009
KURVA PERTUMBUHAN
Diyan Herdiyantoro 2009
2
TOTAL POPULASI MIKROORGANISME TANAH • Metode plate count/hitungan agar cawan • Sejumlah massa tanah tertentu diencerkan secara serial lalu diinokulasikan ke dalam agar cawan untuk dihitung populasi mikroorganismenya • Hanya dapat menghitung 1 – 10% total mikroorganisme tanah
Diyan Herdiyantoro 2009
3
Teknik Pengenceran Contoh: pada cawan 106 dihitung ada 8 koloni. Berapa SPK/g tanah total mikroorganismenya?
106
Jawab: 1/10x 8x106 x10 = 8x106 SPK/g tanah
Diyan Herdiyantoro 2009
4
4 General Rules • Banyaknya serial pengenceran – Pengenceran bakteri 105 – 107 – Pengenceran fungi 104 – 105 – Pengenceran actinomycetes 104 – 105
• Koloni yang dihitung 30 – 300 • Koloni yang tumbuh diantara permukaan agar bagian bawah & bagian bawah cawan disebut spreader – Bila spreader besar & menutupi koloni lain maka tidak perlu dihitung koloni dalam cawan ini – Bila spreader tumbuh kecil & terpisah maka dapat dihitung sebagai 1 koloni
Diyan Herdiyantoro 2009
5
4 General Rules (Lanjutan) •
Jumlah bakteri dari pengenceran berturut2 misalnya 103 & 104 kurang lebih sama atau hasil perbandingan jumlah bakteri yang banyak : yang sedikit (d) kurang dari 2 maka hasil kedua pengenceran tersebut dirata2kan – Contoh: jumlah bakteri dari pengenceran 103 = 225x103 koloni & dari 104 = 370x103 koloni – d = 370x103/225x103 = 1.64 – Oleh karena nilai d kurang dari 2 maka hasil kedua pengenceran tersebut dirata2kan sehingga jumlah koloni menjadi [(370+225)/2]x103 = 297 500 koloni – Bila nilai d tersebut lebih dari 2 maka yang digunakan adalah jumlah koloni bakteri dari pengenceran sebelumnya yaitu dari yang 103 Diyan Herdiyantoro 2009
6
Spreader
spreader (a)
koloni bakteri koloni bakteri spreader
• Cawan (a) mengandung spreader berukuran besar sehingga menutupi koloni bakteri maka jumlah koloni bakteri tidak perlu dihitung • Cawan (b) mengandung spreader berukuran kecil & tidak menutupi koloni bakteri maka koloni bakteri & spreader dihitung
(b) Diyan Herdiyantoro 2009
7
Colony Counter • Jumlah koloni mikroorganisme dalam agar cawan dapat dihitung secara manual atau dengan menggunakan colony counter
Diyan Herdiyantoro 2009
8
TURBIDIMETRIK
Diyan Herdiyantoro 2009
9
TURBIDIMETRIK • Menghitung mikroorganisme berdasarkan kerapatan sel (OD = optical density) pada media cair • Cahaya yang mampu menembus biakan mikroorganisme dalam media cair diukur (%T = % Transmitan) • OD = 2 – log %T Diyan Herdiyantoro 2009
10
RESPIRASI TANAH • • •
•
Bila bahan organik dirombak oleh mikroorganisme maka O2 digunakan & CO2 dibebaskan (CH2O)x + O2 à CO2 + H2O + energi Respirasi tanah lebih mencerminkan aktivitas mikroorganisme dalam tanah dari pada populasinya Berkorelasi erat dengan jumlah bahan organik, pH & rata2 jumlah mikroorganisme
Diyan Herdiyantoro 2009
11
Penetapan Respirasi Tanah • • •
Metode Verstraete 1981 --- titrasi Prinsip: CO2 yang dihasilkan dari tanah ditangkap oleh KOH & jumlahnya dititrasi dengan HCl Cara kerja – – – – –
Tanah dimasukkan ke dalam toples kedap udara kemudian diberi 2 tabung film berisi 5 ml 0.2 N KOH & 10 ml air Diinkubasi selama 3, 7 atau 14 hari pada suhu ruang di tempat gelap Hal yang sama dilakukan pada kontrol yaitu toples tanpa tanah Pada akhir inkubasi ditambahkan 2 tetes penolptalin ke dalam tabung film KOH kemudian dititrasi dengan HCl sampai warna merah hilang Selanjutnya ditambahkan 2 tetes metil oranye & dititrasi lagi dengan HCl sampai warna kuning berubah menjadi pink lalu volume HCl yang diperlukan dicatat
r = (a – b) x t x 12 x (1000/BKM) n – – – – – –
•
r = CO2 yang dihasilkan (mg/kg tanah/hari) a = HCl contoh tanah (ml) b = HCl kontrol (ml) t = normalitas HCl (1 N) n = jumlah hari inkubasi BKM = bobot kering tanah (g)
Tanah mineral biasanya mempunyai nilai r antara 5 – 10 Diyan Herdiyantoro 2009
12
Contoh •
•
Seorang mahasiswa Jurusan Tanah UNPAD sedang melakukan penelitian pengaruh bahan organik terhadap aktivitas mikroorganisme tanah pada tanah Ultisols asal Kentrong. Dia bermaksud mengukur aktivitas mikroorganisme tanah dengan menggunakan metode Verstraete. Tanah yang dipakai 100 g dengan kadar air 14%. Tanah diinkubasi selama 7 hari. Pada stoples tanpa tanah KOH dititrasi dengan HCl & didapatkan 15 ml sedangkan pada contoh tanah 25 ml. Berapakah respirasi tanah tersebut? Jawab: – – – –
BKM tanah = BKU tanah/(1+KA) BKM = 100/(1+0.14) = 87.72 g r = (a – b) x t x 12 x (1000/BKM) n r = (25 – 15) x 0.1 x 12 x (1000/87.72) = 19.54 mg CO2/kg/hari 7
Diyan Herdiyantoro 2009
13
When will we have one ?
• Pengukuran respirasi otomatis
Diyan Herdiyantoro 2009
14
BIOSENSOR Target DNA
Target
Bound DNA
Biocomponent Bioproduct
Transducer
Beta emission Charge-coupled device (CCD camera)
Electrical signal
• Menggambarkan jumlah & jenis mikroorganisme tanah • Metode kuantitatif terkini: biosensor – Perkawinan fisika molekuler & biologi molekuler --- bioelektrik – Mampu menjawab jumlah keanekaragaman spesies mikroorganisme tanah lebih akurat dibanding penghitungan & identifikasi konvensional yang hanya 1-10% saja
Sebuah elektroda biosensor
Diyan Herdiyantoro 2009
15
SAMPAI JUMPA & SELAMAT BELAJAR
Diyan Herdiyantoro 2009
16
