TEKNIK ASEPTIS DALAM MIKROBIOLOGI

     Teknik aseptis adalah suatu metode atau teknik di dalam memindahkan atau mentransferkultur bakteri dari suatu tempat ke tempat lain secara aseptis.Tujuan teknik aseptis adalah untuk menjaga keadaan sekitar tempat kerja agar tetar steril dan mencegah terjadinya kontaminasi pada suatu kultur mikrobia.Kontaminasi adalah peristiwa masukya mikrobia lain kedalam biakan murni dan tumbuh di dalam biakan murni tersebut.
     Isolasi suatu mikrobia ialah memisahkan mikrobia satu dengan mikrobia lain yang berasal dari campuran berbagai  mikrobia.Mengisolasi mikroba dengan cara menumbuhan(menanam) dalam medium padat.Karena dalam medium padat,sel-sel mikroba akan membentuk koloni yang tetap pada tempatnya.Sel mikroba yang tertangkap dalam medium padat berkembang menjadi suatu koloni yang terpisah.Isolasi juga dapat dilakukan menggunakan medium padat yaitu dengan cara pengenceran.
     Sedangkan inokulasi bakteri adalah memisahlkan bakteri dari medium lama ke medium baru dengan tingkat ketelitian yang sangat tinggi.Media untuk membiakkan baktri harus steril sebelum digunakan.Pencemaran utama berasal dari udara yang mengandung banyak organisme.Pemindahan biakan mikroba harus dilakukan dengan hati-hati agar tidak terjadi kontaminasi.
Metode isolasi mikrobia ada 3,yaitu:

1. Teknik goresan(stereake plate methode): Teknik ini menghasilkan koloni yang terpisah.Kultur bakteri diambil dengan ose,kemudian ose digoreskan pada medium agar.
2. Teknik sebaran(spread plate) yaitu teknik menanam dengan menyebarkan suspensi bakteri di permukaan medium agar,agar diperoleh kultur murni.Prosedurnya adalah suspensi bakteri diambil 0,1 ml menggunakan pipet ukur,kemudian diteteskan ke medium agar yang telah memadat.Disekeliling tepi cawan petri dilewatkan ke api secara memutar.Kemudian stapel dicelupkan pada alkohol dan dibakar diatar bunsemn,ditunggu hingga dingin.Kemudian suspensi yang telah diletakkan pada medium disebarkan dengan stapel steril secara merata.Llu dibungkus dan diinkubasi selama 24 jam .
3. Teknik taburan(pour plate).Prosedurnya adalah suspensi bakteri diambil sebanyak 1 ml menggunakan pupet ukur,kemudian diteteskan ke dalam cawa petri steril secara aseptis dengan sekeliling tepi cawan petri dilewatkan pada api secara memutar.Kemudian medium NA cair dimasukkan secara perlahan ke dalam cawan petri.Lalu cawan petri diputar membentuk angka 8 agar medium dan supensi bakteri tercampur.Setelah itu dibungkus dan diinkubasi selama 24 jam.

PERANAN KUNCI PEMBELAHAN SEL

     Kemampuan organisme untuk bereproduksi menghasilkan jenisnya sendiri adalah salah satu ciri yang paling baik untuk membedakan makhluk hidup dari materi tak hidup.Kapasitas unik untuk menghasilkan keturunan ini,seperti semua fungsi biologis memiliki dasar selular.Rudolf Vichow,seorang dokter jerman pada tahun 1855 menyatakan seperti ini :"dimana ada sel pasti sebelumnya pernah ada sel,seperti hewan yang muncul hanya dari hewan dan tumbuhan hanya dari tumbuhan".Ia menerapkan konsep ini dengan aksioma latin"Omnis cellula e cellula"  yang berarti setiap sel berasal dari sel.Keberlanjutan kehidupan didasarkan pada reproduksi sel atau pembelahan sel.
     Pembelahan sel memainkan beberapa peran penting dalam kehidupan organisme.Ketika organisme uniselluler,misalnya amoeba membelah dan membentuk keturunan yang merupakan duplikatnya,pembelahan satu sel mereproduksi pembelahan individu organisme tersebut.Pembelahan sel pada skala yang lebih besar dapat menghasilkan keturunan dari beberapa organisme multisellular(misalnya tumbuhan yang tumbuh dari stek) .Pembelahan sel juga memungkinkan organisme yang bereproduksi secara seksual untuk berkembang dari sel tunggal(sel telur) yang difertilisasi.
       Kemudian setelah tumbuh sepenuhnya pembelahan sel terus berfungsi dalam pembaharuan dan perbaikan,menggantikan sel-sel yang mati akibat proses pemakaian dan pengikisan alami.Misalnya sel-sel yang membelah pada sumsum tulang belakang akan terus membuat sel darah baru.
      Proses pembelahan merupakan bagian integral dari siklus sel.Kehidupan sel yang dimulai dari saat pertama kali ia terbentuk dari sel induk yang membelah hingga pembelahanya sendiri menjadi dua sel.Meneruskan materi genetik yang identik ke sel anakan merupakan fungsi krusial  pembelahan sel.

Campbell Edisi Kedelapan Jilid 1

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

1.Faktor internal

   a.Gen

  Di dalam gen terkandung faktor-faktor sifat keturunan yang dapat diturunkan pada keturunanya.Selain itu gen juga berfungsi untuk mengontrol reaksi kimia di dalam sel,misalnya sintesis protein.Setiap jenis tumbuhan memiliki sifat-sifat khas dalam pertumbuhanya baik secara kuantitatif maupun kualitatif,bergantung pada susunan gen yang dimiliki.

  b.Hormon

    Hormon adalah regulator pertumbuhan yang sangat penting yang dibuat pada satu bagian tumbuhan dan akan aktif pada bagian tubuh tumbuhan.Hormon tumbuhan(fitohormon) yang telah dikenal antara lain:

1.Auksin

  Yaitu hormon yang pertama kali ditemukan.Auksin berada pada meristem apikal(ujung batang dan ujung akar).Fungsi auksin :

Ø  Memacu pertumbuhan akar dan batang

Ø  Menghambat pertumbuhan tunas samping

Ø  Menghambat dormansi biji

Ø  Dominansi apikal,fototropisme dan geotropisme

2.Sitokinin

  Hormon yang bersama dengan auksin mempengaruhi pembelahan sel(sitokinesis)

 Fungsi sitokinin:

Ø  Mempengaruhi pertumbuhan akar dan diferensiasi akar

Ø  Mendorong pembelahan dan pembungaan

Ø  Memacu pertumbuhan tunas samping

Ø  Menghambat dominasi apikal

3.Giberellin

 Hormon ini diprodiksi pada semua bagian sel yang aktif membelah.

 Fungsi:

Ø  Pembelahan dan pemanjangan sel

Ø  Mendorong perkecambahan biji dan tunas

Ø  Mendorong pembungaan

Ø  Menyebabkan partenokarpi(buah tanpa biji)

4.Asam Absisat

 Merupakan senyawa inhibitor(penghambat) yang bekerja antagonis dengan auksin dan giberellin.

 Fungsi:

Ø  Menghambat pertumbuhan

Ø  Menutup stomata selama kekurangan air

Ø  Proses penuaan dan gugurnya daun

5.Gas Etilen

 Berperan dalam pemasakan buah dan penebalan batang.

6.Kalin

 Hormon yang mempengaruhi organ tanaman.Macam-macam kalin:

Ø  Rizokalin :hormon yang merangsang pembentukan akar

Ø  Kulokalin:hormon yang merangsang pembentukan batang

Ø  Filokalin:hormon ysng merangsang pembentukan daun

Ø  Antokalin;hormon yang merangsang pembentukan bunga

7.Traumalin

 Hormon yang yang mempengaruhi restitusi atau penutupan luka

2.Faktor eksternal

a.      Cahaya:cahaya sangat diperlukan oleh tumbuhan.Banyaknya cahaya yang dibutuhkan oleh setiap tumbuhan tidak sama.Tumbuhan memanfaatkan cahaya secara langsung untuk proses fotosintesis.Namun cahaya juga menghambat pertumbuhan meninggi karena cahaya dapat menguraikan auksin.Hal ini dapat dibuktikan dengan menempatkan 2 pot kecambah yang satu disimpan di ruang gelap dan satunya lagi disimpan di tempat yang terang atau terkena sinar matahari.Hasilnya tanaman yang ditempatkan diruang gelap lebih tinggi daripada yang berada di tempat terang tapi daunya berwarna kuni dan batangnya rapuh.

b.      Nutrisi:merupakan sumber energi dan materi untuk menyintesis berbagai komponen sel.Nutrien yang dibutuhkan tumbuhan bukan hanya karbon dioksida dan air tapi juga unsur-unsur lainya.Unsur mineral yang diperlukan dalam jumlah besar disebut makroelemen yaitu karbon,oksigen,nitrogen,hidrogen,sulfur,fosfor,kalium,kalsium dan magnesium.Sedangkan ada 8 mikroelemen yaitu zat besi,klorin,tembaga,seng boron dan nikel,mangan.

c.  Air:tanpa air tidak akan tumbuh.Air termasuk senyawa utama yang dibutuhkan tumbuhan.Air berfungsi antara lain untuk : fotosintesis,mengaktifkan reaksi enzimatik,menjaga kelembaban dan membantu perkecambahan biji.

d.      Suhu : pada umumnya tumbuhan membutuhkan suhu tertentu untuk tumbuh dan berkembang dengan baik yang disebut suhu optimum.Suhu paling rendah yang masih memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh disebut suhu minimum.Sedangka suhu yang paling tinggi yang memungkinkan untuk tumbuh disebut suhu maksimum.

e.      Kelembaban : Pengaruh kelembapan udara berbeda-beda pada berbagai tumbuhan.Tanah dan udara yang lembab berpengaruh baik bagi pertumbuhan.Kondisi lembab menyebabkan banyak air yang diserap tumbuhan dan sedikit yang diuapkan.Kondisi tersebut mendukung aktivitas pemanjangan sel-sel.

KLONING PADA DOMBA DOLLY

Kloning adalah penggunaan sel somatik makhluk hidup multiseluler untuk membuat satu atau lebih individu dengan materi genetik yang sama atau  identik. Kloning ditemukan pada tahun 1997 oleh Dr. Ian Willmut seorang ilmuan Skotlandia dengan menjadikan sebuah sel telur domba yang telah direkayasa menjadi seekor domba tanpa ayah atau tanpa perkawinan. Domba hasil rekayasa ilmuan Skotlandia tersebut diberi nama Dolly.

Gambar Teknik kloning pada domba

Langkah kloning dimulai dengan pengambilan sel kelenjar susu pada seekor domba.Sel ini disebut sel somatis(sel tubuh).Dari seekor domba betina lain diambil ovum(sel telur) yang kemudian dihilangkan inti selnya.Proses berikutnya adalah fusi atau penyatuan dua sel dengan memberikan kejutan listrik yang mengakibatkan terbukanya membran sel telur sehingga keduanya bisa menyatu.Dari langkah ini telah diperoleh sebuah sel telur yang berisis inti sel somatis.Ternyata hasil fusi sel tersebut memperlihatkan sifat yang mirip dengan zygot dan akan mulai melakukan proses pembelahan.Sebagai langkah terakhir zygot tersebut akan ditanamkan pada rahin induk betina sehingga domba tersebut hamil dan setelah lahir anaknya memiliki sifat yang sangat mirip dengan domba donor.Anak itulah yang dinamakan Dolly.

PROSES YANG MEMBERI MAKAN BIOSFER

Kehidupan di bumi adalah kehidupan bertenaga surya.Kloroplas tumbuhan menangkap energi cahaya yang telah menempuh 150 juta kilometer dari matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia yang disimpan dalam gula dan molekuk-molekul organiklain.Proses pengolahan ini disebut  FOTOSINTESIS.

Fotosintesis memberi makan hampir seluruh dunia kehidupan baik secara langsung maupun tidak.Organisme memperoleh senyawa-senyawa organik yang digunakanya untuk mendapatkan energi dan rangka karbon melalui satu atau dua mode utama yaitu nutrisi autrotrofik dan nutrisi heterotrofik.Autotrof adalah pemberi makan sendiri.Auto berarti sendiri sedangka trophos berarti memberi makan.Autotrof mempertahankan hidpnya sendiri tanpa meaka apapun yang berasal dari makhluk hidup lain.Autotrof membuat molekul organiknya dari CO₂ dan bahan mentah anorganik lain dari lingkungan.Organisme autotrofik adalah sumber pamungkas senyawa-senyawa organik untuk semua organisme non-autotrofik,sehingga dengan alasan inilah autotrof disebut sebagai produsen biosfer oleh ahli biologi.

Hampir semua tumbuhan merupakan autotrof.Tumbuhan hanya memerlukan nutrien berupa air dan mineral dari tanah serta karbon dioksida dari udara.Secara spesifik tumbuhan merupakan fotoautotrof yaitu organisme yang menggunakan  cahaya sebagai sumber energi untuk menyintesis zat-zat organik.Fotosintesis juga terjadi pada alga protista lainya dan beberapa prokariota.

Sedangkan heterotrof memperoleh materi melalui mode nutrisis utama kedua.Karena tidak mampu membuat makananya sendiri,Heterotrof hidup dari senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh organisme-organisme lain.Heterotrof adalah konsumen di biosfer.Bentuk paling jelas dari “pemberian makan oleh makhluk lain” ini terjadi ketika hewan memakan tumbuhan atau hewan lain.Namun nutrisi heterotrofik mungkin lebih samar.Beberapa heterotrofik mengonsumsi sisa-sisa organisme mati dengan cara menguraikan dan memakan sampah-sampah organik seperti bangkai,feses dan guguran daun.Organis-organisme ini dikenal sebagai dekomposer atau pengurai.Sebagian besar fungi dan beberapa prokaria memperoleh nutrienya dengan cara ini.Hampir semua heterotrof  termasuk manusia secara langsung maupun tidak langsung sepenuhnya bergantung kepada autotrof untuk memperoleh makanan-memperoleh oksigen dan produk sampingan fotosintesis. 

KARBON:TULANG PUNGGUNG KEHIDUPAN

Walaupun air merupakan medium universal  bagi kehidupan di bumi,organisme hidup,misalnya tumbuhan dan kumbang trilobilta tersusun atas zat-zat kimia yang sebgian besar didasari unsur karbon.Karbon memasuki biosfer melalui kerja tumbuhan yang menggunakan energi surya untuk mengubah C0₂  di atmosfer menjadi molekul-molekul kehidupan.Molekul-molekul ini diteruskan ke hewan yang memakan tumbuhan.

                Diantara semua unsur kimia,karbon tidak tersaingi dalam kemampuanya membebtuk molekul-molekul yang besar,kompleks dan beranekaragam,dan keanekaragaman molekuler ini telah memungkinkan eanekaragaman organisme yang telah berevolusi di bumi.Protein,DNA,karbohidrat dan molekul lain yang membedakan materi hidup dari materi tak hidup.Semuanya tersusun atas atom-atom karbon yang saling berikatan satu sama lain dan berikatan dengan atom unsur lain.Hidrogen(H),oksigen(O),sulfur(S) dan nitrogen(N) merupakan bahan-bahan umum lain dari senyawa ini,namun unsur karbonlah yang mendasari keanekaragaman luar biasa molekul biologis.

                Senyawa yang mengandung karbon disebut bersifat organik.Senyawa organik berkisar dari molekul sederhana misalnya metana dan sampai yang berukuran raksasa,misalnya protein dengan ribuan atom.Sebagian senyawa organik mengandung senyawa hidrogen selain atom karbon.

                 Para perintis kimia organik membantu menggeser aliran utama pemikiran biologis dari vitalisme ke mekanisme,pandangan bahwa hukum-hukum fisika dan kimia mengatur fenomena alam termasuk proses-proses kehidupan.

  

Campbell.Reece.Biology jilid 1 edisi kedelapan

PROTEIN SEL TUNGGAL

Protein sel tunggal adalah protein kasar atau murni yang berasal dari mikroorganisme bersel satu seperti bakteri,khamir ganggang dan protozoa yang digunakan sebagai sumber makanan karena memiliki kadar protein yang tinggi.

   Protein sel tunggal merupakan mikroba kering seperti ganggang,bakteri,ragi  dan kapang jamur yang ditumbuhkan dalam kultur skala besar.Protein ini dipakai untuk konsumsi manusia dan hewan.Produksi ini juga berisi bahan nutrisi lain seperti karbohidrat,lemak,vitamin dan mineral.

    Mikroorganisme yang dibiakkan untuk protein sel tunggal dan digunakan sebagai sumber protein harus mendapat perhatian secara khusus.Mikroorganisme yang cocok untuk protein sel tunggal antara lain: tidak memiliki sifat patogen terhadap tanaman,hewan dan manusia.Selain itu nilai gizinya juga harus baik,dapat digunakan sebagai bahan pangan atau pakan dan tidak mengandung bahan beracun.

Mikroorganisme penghasi PST.

1.      Khamir

·         Saccharomyces cerevisie

·         Candydalipolytica

·         C.utilis      

2.      Bakteri

·         Hydrogenomonas sp

·         Cellulomonas sp

·         Thermomonaspora sp

3.      Kapang

·         Apergillus fumigatus

·         Trichoderma viride

·         Fusarium sp

4.      Ganggang

·         Chlorella sp

·         Scenedesmus acutus

·         Spirulina maxima 

Langkah-langkah produksi PST

1. Penyediaan sumber makanan(substrat) yang mengandung karbon,nitrogen dan unsur-unsur lain.
2. Sterilisasi media
3. Pembiakan mikroba penghasil PST
4. Pemanenan dengan memisahkan biomassa mikroba dari cairan fermentasi
5. Pemurnian hasil panen.

Kelebihan

Ø  Produksi PST lebih cepat dan efisisen dibandingkan produksi protein nabati dan hewani.

Ø  Nilai gizi PST lebih tinggi dibanding protein nabati karena komponen asam aminonya lebih lengkap.

Ø  Produksi PST tidak memerlukan tempat yang luas.

Ø  Produksi PST tidak dipengaruhi kondisi luar karena kondisi fermentasi  dapat diatur

Ø  Proses produksi PST fleksibel karena dapat digunakan berbagai substrat dan mikroorganisme.

Kekurangan

Ø  Kandungan asam nukleat tinggi.Kandungan asam nukleat dalam tubuh manusia akan diubah menjadi asam urat.

Ø   Dinding mikroorganisme kadang mengandung komponen yang tidak dapat dicerna dan bersifat racun atau menyebabkan alergi.

Ø  Fruktasi harga dan persediaan substrat yang tidak tetap