Cara Mengukur Pertumbuhan Mikrooganisme

Mengukur pertumbuhan mikroorganisme merupakan salah satu tahap dalam identifikasi mikroorganisme. Misalnya pada penelitian saya mengenai identifikasi jenis bakteri udara dalam ruangan, tahap pengukuran pertumbuhan mikroorganisme mengharuskan saya untuk bekerja ekstra hati-hati dan dilakukan pada waktu yang telah ditentukan. Hal ini disebabkan hasil yang diperoleh dari tahap ini sangat mempengaruhi tahap-tahap identifikasi selanjutnya.

Pada dasarnya, pertumbuhan mikroorganisme dapat diukur dengan melihat konsentrasi sel (jumlah sel per satuan isi kultur atau CFU) dan densitas sel (berat kering sel-sel mikroorganisme per satuan isi kultur). Selanjutnya, terdapat 2 macam cara pengukuran jumlah mikroorganisme, yaitu pengukuran secara langsung dan tidak langsung. Pengukuran jumlah mikroorganisme secara langsung adalah menghitung jumlah mikroorganisme secara keseluruhan. Artinya, kita menghitung mikroorganisme yang hidup dan mati. Pengukuran jumlah mikroorganisme secara tidak langsung adalah menghitung jumlah mikroorganisme yang hidup saja.

Koloni bakteri dari udara pada media blood agar

Pengukuran pertumbuhan mikroorganisme secara langsung

1. Pengukuran menggunakan counting chamber

Pada pengukuran ini, untuk bakteri digunakan bilik hitung Petroff-Hausser, sedangkan untuk mikroorganisme eukariot menggunakan hemositometer. Keuntungan menggunakan metode ini adalah mudah, murah, dan cepat, serta bisa memperoleh informasi tentang ukuran dan morfologi mikroorganisme. Namun, pengukuran ini hanya ditujukan untuk mikroorganisme dengan populasi yang banyak (lebih besar dari 106 CFU/mL). Oleh sebab itu, pengukuran dengan volume dan jumlah yang kecil akan menyulitkan kita dalam membedakan antara sel hidup dengan sel yang sudah mati. Kita juga akan sulit menghitung sel mikroorganisme yang aktif bergerak (motil) seperti Pseudomonas.

2. Pengukuran menggunakan electronic counter

Pada pengukuran ini, suspense mikroorganisme dialirkan melalui lubang kecil (orifice) dengan bantuan aliran listrik. Elektroda yang ditempatkan pada kedua sisi orifice mengukur tahanan listrik (ditadai dengan naiknya tekanan) pada saat bakteri melalui orifice. Pada saat inilah sel terhitung. Keuntungan metode ini adalah hasil bisa diperleh dengan lebih cepat dan akurat, serta dapat menghitung sel dengan ukuran besar. Kerugiannya adalah metode ini tidak bisa digunakan untuk menghitung bakteri karena ada gangguan debris, filament, dan sebagainya serta tidak dapat membedakan antara sel hidup dan sel mati.

3. Pengukuran menggunakan colony counter

Pengukuran pertumbuhan mikroorganisme menggunakan colony counter merupakan penghitungan langsung jumlah sel (dalam hal ini koloni) yang tampak (visible cell/colony). Pengukuran menggunakan metode ini didasarkan pada pernyataan setiap sel mikroorganisme yang tumbuh akan membelah yang pada akhirnya akan membentuk sebuah koloni. Oleh sebab itu, satuan perhitungan yang dipakai adalah colony forming unit (CFU). Untuk melakukan perhitungan dengan metode ini, dilakukan seri pengenceran sample pada media padat. Pengukuran dilakukan pada plate dengan jumlah koloni berkisar 25-250 sampai 30-300. 

Keuntungan metode ini adalah sederhana, mudah, dan sensitive karena menggu nakan colony counter sebagai alat hitung dan dapat digunakan untuk menghitung mikroorganisme pada sample makanan,air ataupun tanah.Kerugiannya adalah harus digunakan media yang sesuai dan penghitungannya yang kurang akurat karena satu koloni tidak selalu berasal dari satu individu. Oleh sebab itu, dalam menggunakan metode, sangat penting untuk merekam jejak pertumbuhan mikroorganisme setiap hari atau sesuai dengan waktu partumbuhan mikroorganisme, Hal ini bertujuna untuk menghindari mikroorganisme yang tumbuh berdekatan dan menjadi menyatu menjadi satu koloni pada waktu pertumbuhan statisnya.

4. Pengukuran menggunakan teknik filtrasi membrane (membrane filtration technique)

Pada metode ini sampel dialirkan pada suatu system filter membrane dengan bantuan vacuum. Bakteri yang terperangkap selanjutnya ditumbuhkan pada media yang sesuai dan jumlah koloni dihitung. Keuntungan metode ini adalah dapat menghitung sel hidup dan system penghitungannya langsung. Namun, metode ini membutuhkan biaya yang besar dalam penggunaannya.

Pengukuran pertumbuhan mikroorganisme secara tidak langsung

1. Pengukuran kekeruhan menggunakan spektrofotometer (kekeruhan)

Bakteri yang bermultiplikasi pada media cair akan menyebabkan media tersebut menjadi keruh. Alat yang digunakan untuk pengukuran adalah spektrofotometer atau kolorimeter dengan cara membandingkan densitas optic (optical density atau OD) antara media blank (media control, yang tidak ditumbuhi bakteri) dengan media dengan pertumbuhan bakteri. 

2. Pengukuran aktivitas metabolic

Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa jumlah produk metabolic tertentu seperti asam atau CO2 dapat menggambarkan jumlah mikroorganisme yang terdapat di dalam media. 

3. Pengukuran berat sel kering

Metode ini digunakan untuk mengukur pertumbuhan fungi berfilamen. Miselium fungi dipisahkan dari media dan dihitung sebagai berat kotor. Selanjutnya, miselium tersebut dicuci dan dikeringkan dengan alat pengering (desikator) dan ditimbang beberapa kali hingga mencapai berat konstan. Berat konstan yang diperoleh ini disebut dengan berat sel kering.

Pemilihan metode pengukuran ini dapat dipengaruhi oleh ketersedian alat pada suatu laboratorium dan dan peneliti. Oleh sebab itu, sebagai peneliti, kita jangan terpaku oleh satu metode saja. Kita perlu mempertimbangkan metode-metode lain yang sesuai dengan ketersedian alat dan dana dengan tidak mengesampingkan kualitas dari tujuan akhir penelitian itu sendiri.