PENGARUH SUHU TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI

LAPORAN PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI

Disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Mikrobiologi

Yang dibina oleh

Ibu Sitoresmi Prabaningtyas

Oleh :

Kelompok 1 / Offering B

Intan Permatasari (140341605268)

Joddy Oki Ibrahim (140341606446)

Ni’matul Khoiriyyah (140341605274)

Nikita Rizky (140341604916)

Nisrina Deti N.A.M (140341606721)

The Learning University

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

FEBRUARI 2016

I. Topik : Pengaruh Suhu Terhadap Pertumbuhan Bakteri

II. Tanggal Praktikum : Selasa, 16 Februari 2016

III. Tujuan

1. Mengetahui pengaruh suhu terhadap pertumbuhan bakteri.

2. Menentukan titik kematian termal bakteri.

IV. Dasar Teori

Pertumbuhan bagi suatu mikroba merupakan penambahan secara teratur

semua komponen sel suatu mikroba. Pembelahan sel adalah hasil pertumbuhan

sel. Pada mikroba bersel tunggal (uniseluler), pembelahan atau perbanyakan sel

merupakan pertambahan jumlah individu. Pada mikroba bersel banyak

(multiseluler) pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah

individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah

besarnya suatu mikroba (Suharjono, 2006).

Kehidupan mikroorganisme pada umumya sangat tergantung pada faktor

lingkungan. Faktor lingkungan itu meliputi faktor abiotik dan faktor biotic. Faktor

abiotik adalah faktor luar seperti suhu, pH, tekanan osmosis. Sedangkan faktor

biotik adalah dari mikroorganisme itu sendiri (Tim Dosen, 2003). Untuk

pertumbuhan tiap-tiap jasad mempunyai suhu pertumbuhan yang berbeda-beda,

yaitu ada maksimum dan optimum (Dwijoseputro, 1994).

Daya tahan terhadap temperature tidak sama bagi tiap-tiap spesies. Ada

spesies yang mati setelah mengalami pemanasan beberapa menit di dalam cairan

medium pada temperature 60oC, sebaliknya bakteri yang membentuk spora genus

Bacillus dan genus Clostridium itu tetap hidup setelah dipanasi dengan uap 100oC

atau lebih selama kira-kira setengah jam (Dwijoseputro, 1994).

Temperatur maut (Termal Death Point) adalah temperature yang serendah-

rendahnya yang dapat membunuh bakteri yang berada dalam standar medium

selama 10 menit. Tidak semua individu dari suatu spesies mati bersama-sama

pada suatu temperatur tertentu. Biasanya individu yang satu lebih tahan daripada

individu yang lain terhadap suatu pemanasan sehingga tepat bila kita katakana

adanya angka kematian pada suatu temperatur (Termal Death Rate)

(Dwijoseputro, 1994).

Menurut Dwijoseputro (1994), mengenai pengaruh temperatur terhadap

kegiatan fisiologi, maka mikroorganisme dapat bertahan di dalam suatu batas

temperatur tertentu. Berdasarkan atas batas temperatur itu, bakteri dapat dibagi

atas tiga jenis..

Bakteri termofilik (politermik) yaitu bakteri yang tumbuh baik sekali pada

temperature 55o-60oC.

Bakteri mesofil (mesotermik) yaitu bakteri yang dapat hidup dengan baik

antara 5o-60oC, temperature optimumnya 25o-40oC.

Bakteri psikofil (oligotermik) yaitu bakteri yang dapat hidup antara 0-30oC,

temperature optimumnya 10o-20oC.

Akan tetapi diatas suhu tertentu, protein, asam nukleat, dan komponen-

komponen sel lainnya mengalami kerusakan permanen. Selain berpengaruh pada

laju pertumbuhan, temperatur yang ekstrim dapat membunuh mikroorganisme

(Brooks, 2005).

V. Alat dan Bahan

V.1 Alat

Beaker glas

Tabung ukur

Thermometer

Laminar Air Flow (LAF)

Water bath

Jarum inokulasi berkolong

Inkubator

V.2 Bahan Biakan dari koloni 1 dan koloni 2

Medium nutrient cair

Medium NA

VI. Prosedur

VII. Hasil Pengamatan

No Koloni

Pertumbuhan Bakteri40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 90℃ 100℃

1 ++ ++ ++ ++ ++ - -2 ++ ++ + + + + -

Keterangan:

Disediakan 7 tabung kultur medium nutrien cair, lalu berilah kode A1-A7.

Di inokulasikan 1 ose biakan bakteri yang tersedia ke dalam medium tersebut, lalu inkubasikan pada suhu 37

selama 1x24 jam.

Disediakan 2 buah medium lempeng NA, lalu buatlah garis dengan menggunakan spidol pada bagian luar dari

dasar cawan petri, sehingga membentuk 4 kuadran.

Kemudian berilah kode A1-A4 di cawan I dan kode A5-A7 di cawan II.

Panaskan tujuh tabung kultur tersebut diatas dengan menggunakan water bath. tabung A1= 40, A2= 50, A3=60, A4=70, A5=80, A6=90, A7=100, pemanasan dilakukan selama 10 menit.

Diletakkan tabung-tabung kultur tersebut di rak tabung setelah pemanasan dan biarkan pada suhu kamar.

Inokulasikan biakan bakteri ke dalam tujuh tabung kultur tersebut pada permukaan medium lempeng NA secara zig-zag sesuai kode kuadran, kuadran A8 digunkan sebagai kontrol yang

tidak diinokulasikan dengan bakteri.

Lakukan perlakuan no 1 sampai 7 tersebut dengan biakan bakteri lainnya.

Imkubasikan biakan bakteri pada medium lempeng NA tersebut pada suhu 37 selama 1x24 jam.

Amatilah pertumbuhan baktetri pada tiap kuadran. catatlah ada atau tidaknya pertumbuhan bakteri.

+++ : Pertumbuhan bakteri sangat banyak.

++ : Pertumbuhan bakteri banyak.

+ : Pertumbuhan bakteri sedikit.

− : Tidak ada pertumbuhan bakteri.

VIII. Analisis Data

Pada praktikum kali ini dilakukan pengamatan mengenai pengaruh suhu

terhadap pertumbuhan bakteri. Medium yang digunakan adalah medium NA dan

medium cair. Medium NA dibuat dari 6 gram NA instan dengan 300 ml aquades

yang kemudian dididihkan dan dituang 10 ml ke dalam masing-masing cawan.

Medium cair dibuat dari nutrien cair tanpa agar, yaitu 0,9 gram beef extract; 1,5

gram bacto pepton, dan 300 ml aquades yang dicampur dan dipanaskan hingga

mendidih . Medium cair yang telah dibuat dimasukkan dalam tabung reaksi

sebanyak 3 ml dan ditutup kapas lalu disterilkan menggunakan otoklaf dan

disimpan selama 24 jam. Cara sterilisasi dengan otoklaf antara lain mengisi air

hingga di atas sedikit angsang ±1 cm lalu memasukkan panci dan memasukkan

media cair serta medium NA yang telah dibungkus kertas yang akan disterilisasi

ke dalamnya dan disusun dengan rapi,  tubuh sterilisator dipasang cocok  dengan

tempatnya,  yang terletak pada tutup. Otoklaf ditutup dengan rapat, pastikan baut-

baut yang ada dibagian atas tutup sudah terpasang. memutar serentak secara

bersama-sama baut-baut yang berlawanan letaknya agar tutup autoklaf ini berada

pada posisi yang tepat, kemudian pengatur katup pengaman dibuka, agar udara

yang ada di dalam autoklaf keluar. Saat sumber pemanas (api) dari kompor

dinyalakan, dan sudah keluar uap banyak hingga terdengar bunyi desisan, katup

segera ditutup. Skala jarum dijaga pada 15 lbs ±15 menit lalu kompor dimatikan.

Tunggu hingga tekanan turun menjadi 0 untuk membuka atau meluruskan katup

pengaman dan membuka tutup otoklaf untuk mengeluarkan medium steril.

Untuk mengetahui daya tahan pertumbuhan bakteri pada suhu tertentu, maka pada praktikum ini digunakan beberapa suhu yaitu 40oC, 50oC, 60oC, 70oC, 80oC, 90oC dan 100oC. Bakteri yang digunakan yaitu bakteri koloni 1 dan bakteri koloni 2. Masing-masing 7 tabung untuk koloni 1 dan 7 tabung untuk

koloni 2 yang telah disiapkan diberi 1 ose inokulum bakeri, diberi label lalu diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam. Kemudian medium lempeng NA yang telah disterilisasi sebelumnya dibuat garis pada bagian luar dasar cawan membentuk 4 kuadran dan diberi label. 14 tabung kultur yang telah disiapkan dipanaskan pada suhu sesuai label, yaitu 40oC, 50oC, 60oC, 70oC, 80oC, 90oC dan 100oC selama 10 menit. Masing-masing tabung yang telah dipanaskan diinokulasikan pada permukaan medium lempeng yang telah dibentuk 4 kuadran sesuai label, satu kuadran sebagai kontrol. Hasil inokulasi pada medium lempeng diinkubasikan selama 24 jam kemudian diamati pertumbuhan bakterinya tiap kuadran.

Berdasarkan hasil pengamatan dapat diketahui bahwa pada bakteri koloni 1 yang diperlakukan dengan beberapa suhu mulai dari 40oC hingga 100oC dan dibandingkan dengan kontrol, bakteri koloni 1 dapat tumbuh dengan pertumbuhan yang banyak pada suhu 40oC, 50oC, 60oC, 70oC dan 80oC sedangkan pada suhu 90oC dan 100oC tidak dapat tumbuh. Sedangkan pada koloni 2 yang diperlakukan dengan beberapa suhu mulai dari 40oC hingga 100oC dan dibandingkan dengan kontrol, bakteri koloni 2 pada suhu 40oC dan 50oC memiliki pertumbuhan bakteri yang banyak, pada suhu 60 oC hingga 90 oC pertumbuhan bakteri sedikit, sedangkan pada suhu 100 oC bakteri yang diinokulasikan pada medium NA tidak mengalami pertumbuhan. Hal tersebut dikarenakan pada suhu 100 oC bakteri mengalami kematian termal.

IX. Pembahasan

Pertumbuhan mikroba pada umumnya sangat tergantung dan dipengaruhi

oleh faktor lingkungan, perubahan faktor lingkungan dapat mengakibatkan

perubahan sifat morfologi dan fisiologi. Hal ini dikarenakan mikroba selain

menyediakan nutrient yang sesuai untuk kultivasinya, juga diperlukan faktor

lingkungan yang memungkinkan pertumbuhan mikroba secara optimum. Mikroba

tidak hanya bervariasi dalam persyaratan nutrisinya, tetapi menunjukkan respon

yang menunjukkan respon yang berbeda-beda. Untuk berhasilnya kultivasi

berbagai tipe mikroba diperlukan suatu kombinasi nutrient serta faktor lingkungan

yang sesuai (Pelczar & Chan, 2008).

Kehidupan mikroorganisme pada umumnya sangat tergantung pada faktor

lingkungan. Faktor lingkungan itu meliputi faktor abiotik dan faktor biotik. Faktor

abiotik adalah faktor luar seperti suhu, pH, tekanan osmosis dan lain-lain.

Sedangkan faktor biotik adalah dari mikroorganisme itu sendiri (Djide, 2006).

Apabila faktor abiotik tersebut memenuhi syarat sehingga optimum untuk pertumbuhan bakteri dapat tumbuh dan berkembang biak (Hastuti, 2012). Karena semua proses pertumbuhan

bergantung pada reaksi kimiawi dan karena laju reaksi-reaksi ini dipengaruhi oleh

temperatur, maka pola pertumbuhan bakteri dapat sangat dipengaruhi oleh

temperatur. Temperatur juga mempengaruhi laju pertumbuhan dan jumlah total

pertumbuhan organisme. Keragaman temperatur dapat mengubah proses-proses

metabolik tertentu serta morfologi sel (Pelczar & Chan, 2008). Untuk

pertumbuhan tiap-tiap jasad mempunyai suhu pertumbuhan yang berbeda-beda,

yaitu ada maksimum dan optimum (Dwijoseputro, 2005).

Daya tahan terhadap temperature tidak sama bagi tiap-tiap spesies. Ada

spesies yang mati setelah mengalami pemanasan beberapa menit di dalam cairan

medium pada temperature 60oC, sebaliknya bakteri yang membentuk spora genus

Bacillus dan genus Clostridium itu tetap hidup setelah dipanasi dengan uap 100oC

atau lebih selama kira-kira setengah jam (Dwidjoseputro, 2005). Suhu maut atau titik kematian termal adalah suhu terendah yang dapat membunuh bakteri yang berada dalam standard medium selama 10 menit. Pada umumnya bakteri lebih tahan terhadap suhu rendah daripada suhu tinggi (Hastuti, 2012).

Mengenai pengaruh temperatur terhadap kegiatan fisiologi, maka

mikroorganisme dapat bertahan di dalam suatu batas temperatur tertentu..

Berdasarkan itu ada tiga golongan bakteri, yaitu

Bakteri termofilik (politermik) yaitu bakteri yang tumbuh baik sekali pada

temperature 55o-60oC.

Bakteri mesofil (mesotermik) yaitu bakteri yang dapat hidup dengan baik

antara 5o-60oC, temperature optimumnya 25o-40oC.

Bakteri psikofil (oligotermik) yaitu bakteri yang dapat hidup antara 0-30oC,

temperature optimumnya 10o-20oC (Dwijoseputro, 2005).

Berdasarkan hasil pengamatan diketahui bahwa bakteri koloni 1 yang diinokulasikan dari medium cair ke medium NA yang diberi perlakuan suhu 40oC hingga 100oC dan dibandingkan dengan kontol, bakteri koloni 1 dapat tumbuh dengan pertumbuhan yang banyak pada suhu 40oC, 50oC, 60oC, 70oC dan 80oC sedangkan pada suhu 90oC dan 100oC tidak dapat tumbuh. Hal ini menunjukkan bahwa titik kematian termal bakteri koloni 1 adalah antara suhu 90°C hingga 100°C.

Menurut Supardi dan Sukamto (1999), bakteri tumbuh pada suhu 10-40°C dengan suhu optimum 37°C. Bakteri ini sangat sensitif terhadap panas dan dapat diinaktifkan pada suhu pasteurisasi. Pelczar dan Chan (2007), menambahkan bahwa bakteri ini termasuk ke dalam bakteri anaerobik fakultatif, yang artinya bakteri ini secara terbatas dapat hidup dalam keadaan aerobik ataupun anaerobik serta merupakan bakteri Gram negatif dan dapat bertahan hidup hingga suhu 60°C selama 15 menit atau pada 55°C selama 60 menit. Hal ini sesuai dengan hasil pengamatan yang menunjukkan pada suhu 40°C, 50°C, 60°C, bakteri koloni 1 dapat tumbuh.

Menurut Jay (2000), bakteri akan mati pada suhu di atas 80°C pada waktu 10 menit. Hal ini sesuai dengan hasil pengamatan bahwa pada suhu 80°C bakteri masih dapat hidup, tetapi pada suhu 90oC pertumbuhan bakteri mulai berkurang.. Pada suhu 90oC bakteri koloni 1 tidak dapat tumbuh dikarenakan menurut Suharjono (2006) pada suhu tinggi enzim atau protein yang terdapat di dalam tubuh bakteri akan terdenaturasi,

sehingga akan menggangu metabolisme bakteri dan menyebabkan bakteri mati.

Pada koloni 2 yang diperlakukan dengan beberapa suhu mulai dari 40oC hingga 100oC dan dibandingkan dengan kontrol, bakteri koloni 2 pada suhu 40oC dan 50oC memiliki pertumbuhan bakteri yang banyak, pada suhu 60 oC hingga 90oC pertumbuhan bakteri sedikit, sedangkan pada suhu 100oC bakteri yang diinokulasikan pada medium NA tidak mengalami pertumbuhan. Hal tersebut menunjukkan bahwa titik kematian termal bakteri pada koloni 2 adalah pada suhu 100oC. Hal tersebut sesuai dengan teori menurut Pelczar & Chan (2008) bahwa pola pertumbuhan

bakteri dapat sangat dipengaruhi oleh temperatur. Mikrobia yang dapat tumbuh

pada suhu 40-80oC dan suhu optimal 55-65oC merupakan mikrobia thermofil

(Fardiaz, 2004).

Namun terdapat perbedaan antara pertumbuhan bakteri dari koloni 1 dan

koloni 2, pada koloni 2 hanya bakteri yang diberi perlakuan suhu 100oC yang

tidak mengalami pertumbuhan sedangkan pada koloni 1 pada suhu 90oC dan

100oC bakteri tidak tumbuh. Menurut Dwidjoseputro (2005), daya tahan terhadap

temperature tidak sama bagi tiap-tiap spesies. Ada spesies yang mati setelah

mengalami pemanasan beberapa menit di dalam cairan medium pada temperature

60oC, sebaliknya bakteri yang membentuk spora genus Bacillus dan genus

Clostridium itu tetap hidup setelah dipanasi dengan uap 100oC atau lebih selama

kira-kira setengah jam.

Umur sel mikroorganisme mempengaruhi ketahanan panasnya, selain itu

fase pertumbuhan dan suhu pertumbuhan sel juga mempengaruhi ketahanan panas

sel mikroorganisme. Makin tinggi suhu maksimal pertumbuhan sel akan semakin

tahan terhadap pemanasan. Apabila suhu pertumbuhan mikroorganisme lebih

rendah dari suhu optimal maka sel tersebut akan semakin peka

terhadap pemanasan. Pada umumnya sel pada fase pertumbuhan logaritmik lebih

peka terhadap panas jika dibanding dengan saat sel tersebut berada pada

fase pertumbuhan lainnya (Buckle, dkk., 1985).

Menurut Pothakamury (1995), perlakuan panas pada bakteri (66°C selama

10 menit) menghasilkan kerusakan hebat pada organel sel, tetapi tidak mengalami

kerusakan pecahnya dinding sel. Pada suhu yang sama, waktu pemanasan yang

lebih lama akan meningkatkan kematian sel mikroba. Semakin tinggi suhu

pemanasan, kematian sel mikroba semakin besar. Pada suhu yang lebih tinggi,

waktu pemanasan yang diperlukan untuk membunuh sejumlah sel semakin

singkat. Panas yang tinggi menyebabkan perubahan fungsi senyawa-senyawa

seluler yang menyebabkan perubahan struktur protein, yaitu denaturasi protein.

Selain itu juga akan menyebabkan inaktivasi enzim sehingga akan mengganggu

sistem metabolisme dalam sel bahkan kematian sel tesebut akibat pemanasan.

Kerusakan membran sel akan menyebabkan pembebasan fraksi lipid membran

sehingga membran sel akan kehilangan sifat selektifnya dan kerusakan DNA

(Fardiaz, 2004).

X. Kesimpulan

1. Keberadaan faktor abiotik (dalam hal ini suhu/temperatur) mempengaruhi

pertumbuhan bakteri. Suhu (temperatur) mempengaruhi laju pertumbuhan

dan jumlah total pertumbuhan bakteri. Keragaman temperatur dapat

mengubah proses-proses metabolik tertentu serta morfologi sel bakteri.

2. Bakteri memiliki daya tahan hidup dan toleransi terhadap titik suhu tertentu.

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, bahwa bakteri mulai mati

(terhambat laju pertumbuhannya pada suhu 800C-900C, puncaknya yaitu pada

suhu 1000C yang mana tidak ada bakteri yang tumbuh (mati) dan

berkembang. Semakin tinggi suhu pemanasan dan semakin lama waktu

pemanasannya, maka semakin besar kematian bakteri dan semakin besar laju

pertumbuhannya.

Daftar Rujukan

Brooks, Geo F, dkk . 2005. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Salemba Medika

Buckle, K. A., Edwards, R. A., Fleet, G. H. dan Wotton, M. 1985. Ilmu Pangan.

Jakarta: Universitas Indonesia Press.

Djide, M. Natsir. 2006. Mikrobiologi Farmasi Dasar. Makassar: Universitas

Hasanuddin.

Dwijoseputro. 1994. Dasar-dasar Mikrobiologi. Djambatan: Jakarta.

Dwidjoseputro, D. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Penerbit

Djambatan.

Fardiaz, Srikandi. 2004. Mikrobiologi Pangan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Hastuti, U. S. 2012. Petunjuk Praktikum Mikrobiologi. Malang: UMM Press.

Jay. 2000. Tinjauan Pustaka Mikrobiologi, (Online), (http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/47393/F11jha_BAB%20II%20Tinjauan%20Pustaka.pdf?sequence=6), diakses pada 28 Februari 2015.

Suharjono. 2006 . Komunitas Kapang Tanah di Lahan Kritis Berkapur DAS

Brantas Pada Musim Kemarau. Malang: Jurusan Biologi FMIPA

Universitas Brawijaya.

Supardi dan Sukamto. 1999. Mikrobiologi Dalam Pengolahan Dan Keamanan Produk Pangan. Bandung: Penerbit Alumni.

Pelczar, M.J., dan Chan, E.C.S. 2007. Dasar-Dasar Mikrobiologi (terj.). Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.

Pelczar, M.J & Chan, E.C.S. 2008. Dasar-Dasar Mikrobiologi Jilid 1. Penerjemah

Ratna Siri Hadioetomo, Teja Mas, S. Sutarmi Tjitrosomo & Sri lestari A.

Jakarta: UI Press.

Pothakamury, U.R., A. Monsalve-Gon-zalez, G.V. Barbosa-Canovas, and B.G.

Swanson. 1995. Inactivation of Escherichia coli and Staphylococcus aureus

in model foods by pulsed electric field technology. Food Research

International 28(2): 167-171.

LAMPIRAN