Mikrobiologi: Media Kultur dan Kultivasi Bakteri

Pendahuluan
  

Dalam studi mikrobiologi sangat dibutuhkan teknik yang tepat untuk mengisolasi mikroorganisme dari alam yang kemudian dikulturkan secara laboratorium dengan menggunakan media sintetik. Oleh karena itu perkembangan media kultur dan kultivasi mikroorganisme sangat berperan penting dalam kemajuan bidang mikrobiologi. 

Di bidang mikrobiologi media kultur digunakan dalam berbagai tujuan dan aplikasi. Media kultur secara spesifik digunakan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi bakteri, termasuk mengkarakterisasi metabolisme bakteri dan penyimpanan jangka panjang kultur murni yang diperoleh.

Salah satu karakteristik yang menjadi syarat dalam proses pengkulturan bakteri adalah deskripsi terkait taksonomi. Informasi spesies dari bakteri yang akan dikulturkan sangat menentukan tingkat keberhasilan kultur dalam kondisi laboratorium.

Di skala laboratorium harus dipelajari jenis dan komposisi media kultur serta bagaimana berbagai jenis media tersebut dapat digunakan untuk mempelajari karakteristik bakteri. 

Kebutuhan Nutrisi Bakteri

Untuk mempelajari berbagai jenis bakteri dibutuhkan pengetahuan tentang persyaratan kebutuhan nutrisi bakteri tersebut. Jenis bakteri yang umum dikenal biasanya memiliki mampu hidup pada berbagai jenis media yang digunakan.

Ada beberapa jenis bakteri yang mampu mensintesis semua syarat tumbuh seperti nutrisi mineral umum dan karbohidrat sederhana. Namun untuk beberapa jenis bakteri lainnya, seperti bakteri autotrof  tidak mempunyai kemampuan untuk mensintesis kebutuhan nutrisinya, oleh karena itu membutuhkan ketersediaan media pertumbuhan.

Pada proses isolasi bakteri yang berasal dari mulut manusia, yang diawali dengan inokulasi sampel ke dalam medium kultur umum, diketahui hanya ada sebagian kecil dari ratusan jenis bakteri yang dapat tumbuh membentuk koloni. Hal tersebut dikarenakan sebagian besar bakteri bersifat selektif, yakni membutuhkan nutrisi spesifik atau kompleks dan kondisi pertumbuhan (suhu dan tekanan). Ketersediaan oksigen menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri. Sehingga teknik yang digunakan untuk pengkulturan bakteri aerob harus berbeda dengan bakteri anerob.

Tipe Media Kultur

Media kultur dapat digolongkan berdasarkan komposisi dan penggunaannya. Berikut penggolongan media kultur:

Media Komplek

Hingga sekarang ini jenis media komplek yang sering digunakan yakni: agar tryptic soy yang mengandung ekstrak daging sapi (pepton), susu (tripton), soybean meal (soyton) dan ragi. Kandungan protein dalam ekstrak tersebut selanjutnya dapat dipecah menjadi peptida kecil dan asam amino. Media tersebut memungkinkan dapat mendukung pertumbuhan berbagai jenis bakteri.

Media Terdefinisi

Media terdefinisi merupakan jenis media yang diformulasikan dari substansi murni yang konsentrasinya telah ditentukan, berbeda dengan media komplek yang komposisi kimiawi media tidak diketahui secara tepat. Oleh karena komposisi yang sudah ditentukan tersebut, media terdefinisi sering digunakan untuk mengetahui kebutuhan nutrisi spesies bakteri.

Media Selektif

Media selektif dibuat dengan adanya penambahan zat tertentu yang bertujuan untuk meningkatkan atau menghambat pertumbuhan jenis bakteri tertentu. Media komplek dan terdefinisi dapat berperan sebagai media selektif jika nutrisi yang terkandung hanya untuk pertumbuhan jenis bakteri tertentu.

Media Deferensial

Media deferensial diformulasikan untuk menunjukkan karakteristik metabolisme bakteri yang tumbuh di dalamnya. Media tipe ini sering digunakan di Laboratorium Mikrobiologi karena merupakan cara yang diandalkan untuk mengidentifikasi jenis bakteri dengan waktu yang cepat. Salah satu contoh media deferensial adalah MacConkey, yakni tipe media yang bersifat selektif untuk bakteri gram negatif dan akan menunjukkan kemampuan bakteri dalam memfermentasi laktosa. 


Persiapan Media Kultur Tipe Komplek

Secara mikrobiologi tradisional, proses pembuatan media dilakukan dengan melalui penggabungan komponen satu persatu sesuai dengan daftar yang formulasikan. Namun cara tersebut jika diterapkan terhadap media yang komplek sangat membutuhkan waktu yang lama. Oleh karena itu, saat ini sudah tersedia media secara komersial dalam bentuk premix dan kering (bubuk). Sehingga dalam penggunaannya media tersebut hanya perlu dilarutkan dalam air, sterilisasi dan kemudian menuangkan dalam wadah kultur (cawan petri/tabung kultur).

Tipe Media kultur komplek yang akan dijelaskan dalam proses penyiapannya adalah Tryptic Soy Broth (TSB). Media tersebut dibuat untuk menunjang pertumbuhan berbagai jenis bakteri. Berikut komposisi media TSB:

Komponen Media Tryptic Soy Broth (TSB)	g/L
Tripton	17.0
Soyton	3.0
NaCL	5.0
K2HPO4	2.5
Glukosa	2.5
	30.00

Catatan: Untuk mendapatkan 1 liter TBS dapat dilakukan dengan melarutkan 30 g TBS ke dalam 1 Liter H2O kemudian diautoclave, sehingga akan dihasilkan media kultur cair.


Pemadatan Media Kultur

Pada umumnya media kultur dipersiapkan dalam bentuk padat baik pada tabung miring atapun cawan petri. Media kultur dapat berstektur padat karena adanya kandungan agar yang merupakan sumber karbohidrat murni yang berasal dari rumput laut.

Agar-agar digunakan sebagai bahan untuk pemadatan media kultur dikarenakan 2 hal berikut:

1. Hanya sedikit jenis bakteri bermampuan untuk mencerna agar, oleh karena itu agar-agar tidak disedikan sebagai sumber nutrisi.
2. Agar-agar tidak mencair hingga suhu 100 °C

Prosedur Penyiapan Media Kultur

Bahan dan alat yang diperlukan:

1. Tabung labu ukuran 250 ml
2. Autoclave tape
3. Pipet tetes 
4. Cawan petri steril
5. TSB (Tryptic Soy Broth)
6. Agar
   

Prosedur Penyiapan media TSB dan TSA:

1. Menuangkan TSB bubuk ke dalam tabung labu ukuran 250 ml
2. Menambahkan 100 ml air deionisasi ke dalam tabung labu berisi bubuk TSB, diaduk hingga merata
3. Persiapan media TSA: Prinsipnya: Menambahkan agar ke 95 ml TSB untuk mendapatkan Tryptic Soy Agar (TSA). (Media padat TSA memiliki konsentrasi agar 1.5% (w/v) yaitu 1,4 gr per 95 ml.
4. Tutup mulut tabung labu dengan foil, diberikan label "TSA" pada bagian Autoclave tape, nama pembuat, beserta tanggal pembuatan media, kemudian di-Autoclave.
5. Setelah di-Autoclave, tabung labu diletakkan pada waterbath bersuhu 50 °C.
6. Setelah dingin selanjutnya dapat menuangkan media TSA ke cawan petri dan dilakukan dalam kondisi steril (supaya tidak terjadi kontaminasi). Kemudian biarkan hingga memadat.