Nutrisi Dan Medium Mikroba

Medium adalah tempat untuk menumbuhkan mikroba.
Mikroba memerlukan nutrisi untuk memenuhi kebutuhan energi, bahan pembangun sel, dan sintesis protoplasma serta bagian-bagian sel lainnya.
Setiap mikroba mempunyai sifat fisiologi tertentu, sehingga memerlukan nutrisi tertentu pula.
Susunan kimia sel mikroba relatif tetap, baik unsur kimia maupun senyawa yang terkandung di dalam sel. Penyusun utama sel adalah C, H, O, N, dan P, yang jumlahnya + 95 % dari berat kering sel, sedangkan sisanya tersusun dari unsur-unsur lain.
Air 80-90 %, dan bagian lain 10-20 % terdiri dari protoplasma, dinding sel, lipida untuk cadangan makanan, polisakarida, polifosfat, dan senyawa lain.
A. Fungsi Nutrisi Untuk Mikroba
Setiap unsur nutrisi mempunyai peran tersendiri dalam fisiologi sel. Unsur tersebut diberikan ke dalam medium sebagai kation garam anorganik yang jumlahnya berbeda-beda tergantung pada keperluannya. Contoh: Natrium dalam kadar yang agak tinggi diperlukan oleh bakteri tertentu yang hidup di laut, algae hijau biru, dan bakteri fotosintetik, Natrium tersebut tidak dapat digantikan oleh kation monovalen yang lain.
Mikroba dapat menggunakan makanannya dalam bentuk padat (tergolong tipe holozoik ) maupun cair (tergolong tipe holofitik)
Mikroba holofitik dapat pula menggunakan makanan dalam bentuk padat, tetapi makanan tersebut harus dicernakan lebih dulu di luar sel dengan pertolongan enzim ekstraseluler (extracorporeal digestion).
Bahan makanan yang digunakan berfungsi sebagai sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor atau donor elektron
Dalam garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu:
1. Air: Komponen utama sel mikroba dan medium dan sebagai sumber oksigen untuk bahan organik sel pada respirasi dan sebagai pelarut dan alat pengangkut dalam metabolisme.
2. sumber energi: Beberapa sumber energi untuk mikroba yaitu senyawa organik atau anorganik yang dapat dioksidasi dan cahaya matahari.
3. sumber karbon: Berbentuk senyawa organik meliputi karbohidrat, lemak, protein, asam amino, asam organik, garam asam organik, polialkohol, dan sebagainya. Berbentuk senyawa anorganik misalnya karbonat dan gas CO₂ yang merupakan sumber karbon utama
4. sumber aseptor elektron: Proses oksidasi biologi merupakan proses pengambilan dan pemindahan elektron dari substrat. Elektron dalam sel tidak berada dalam bentuk bebas, maka harus ada suatu zat yang dapat menangkap elektron tersebut. Penangkap elektron ini disebut aseptor elektron, ialah agensia pengoksidasi. Yang dapat berfungsi sebagai aseptor elektron ialah O₂, senyawa organik, NO₃, NO₂, N₂O, SO₄, CO₂, dan Fe³⁺.
5. sumber mineral: Unsur penyusun utama sel ialah C, O, N, H, dan P dan yang diperlukan sel ialah K, Ca, Mg, Na, S, Cl. Unsur mineral mikro ialah Fe, Mn, Co, Cu, Bo, Zn, Mo, Al, Ni, Va, Sc, Si, Tu, dan sebagainya. Unsur mikro sering terdapat sebagai ikutan (impurities) pada garam unsur makro, dan dapat masuk ke dalam medium melalui kontaminasi tempat medium atau lewat partikel debu.Unsur mineral juga berfungsi untuk mengatur tekanan osmosis, kadar ion H+ (kemasaman, pH), dan potensial oksidasireduksi (redox potential) medium.
6. faktor tumbuh: Faktor tumbuh ialah senyawa organik yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan (sebagai prekursor, atau penyusun bahan sel) dan senyawa ini tidak dapat disintesis dari sumber karbon yang sederhana. Faktor tumbuh sering juga disebut zat tumbuh dan hanya diperlukan dalam jumlah sangat sedikit. Faktor tumbuh digolongkan menjadi asam amino sebagai penyusun protein; basa purin dan pirimidin sebagai penyusun asam nukleat; dan vitamin sebagai gugus prostetis atau bagian aktif dari enzim
7. sumber nitrogen: Mikroba dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk amonium, nitrat, asam amino, protein, dan sebagainya. Jenis senyawa nitrogen yang digunakan tergantung pada jenis jasadnya. Beberapa mikroba dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk gas N2 (zat lemas) udara, mikroba ini disebut mikrobia penambat nitrogen.
B. Penggolongan Mikroba Berdasarkan Nutrisi Dan Oksigen
Berdasarkan Sumber Karbon

1. Jasad Ototrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk anorganik, misalnya CO2 dan senyawa karbonat

1. Jasad Heterotrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk senyawa organik, yang dibedakan menjadi:

a. Jasad Saprofit ialah jasad yang dapat menggunakan bahan organik yang berasal dari sisa jasad hidup atau sisa jasad yang telah mati
b. Jasad Parasit ialah jasad yang hidup di dalam jasad hidup lain dan menggunakan bahan dari jasad inang (hospes)-nya, jasad parasit yang dapat menyebabkan penyakit pada inangnya disebut jasad patogen
Berdasarkan Sumber Energi
1. Jasad Fototrof : jika menggunakan energi cahaya
2. Jasad Khemotrof : jika menggunakan energi dari reaksi kimia
Jika didasarkan atas sumber energi dan karbonnya, maka dikenal jasad Fotoototrof, Fotoheterotrof, Khemoototrof dan Khemoheterotrof.
Berdasarkan Sumber Donor Elektron

1. Jasad Litotrof ialah jasad yang dapat menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa anorganik seperti H2, NH3, H2S, dan S
2. Jasad Organotrof ialah jasad yang menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa organik

Berdasarkan Sumber Energi dan Donor Elektron dikenal jasad fotolitotrof, fotoorganotrof, khemolitotrof, khemoorganotrof.
Berdasarkan Kebutuhan Oksigen

1. Jasad Aerob ialah jasad yang menggunakan oksigen bebas (O2) sebagai satu-satunya aseptor hidrogen yang terakhir dalam proses respirasinya
2. Jasad Anaerob, sering disebut anaerob obligat ialah jasad yang tidak dapat menggunakan oksigen bebas sebagai aseptor hidrogen terakhir dalam proses respirasinya
3. Jasad Mikroaerob ialah jasad yang hanya memerlukan oksigen dalam jumlah yang sangat sedikit
4. Jasad Aerob Fakultatif ialah jasad yang dapat hidup dalam keadaan anaerob maupun aerob. Jasad ini juga bersifat anaerob toleran
5. Jasad Kapnofil ialah jasad yang memerlukan kadar oksigen rendah dan kadar CO2 tinggi.

C. Medium Pertumbuhan Mikroba

Susunan dan kadar nutrisi suatu medium harus seimbang agar mikroba dapat tumbuh optimal, jika kadarnya terlalu tinggi akan menjadi zat penghambat atau racun bagi mikroba yang menyebabkan aktivitas metabolisme, pertumbuhan mikroba, dan aktivitas fisiologi dapat terganggu hingga dapat mati.
Medium memerlukan kemasaman (pH) tertentu tergantung pada jenis jasad yang ditumbuhkan.
Aktivitas metabolisme mikroba dapat mengubah pH, sehingga untuk mempertahankan pH medium ditambahkan bahan buffer. Beberapa komponen penyusun medium dapat juga berfungsi sebagai buffer.

D. Macam Medium Pertumbuhan

1. Medium Dasar/Basal Mineral
Medium yang mengandung campuran senyawa anorganik yang selanjutnya ditambah zat lain apabila diperlukan
2. Medium Sintetik
Medium yang seluruh susunan kimia dan kadarnya telah diketahui dengan pasti
3. Medium Kompleks
Medium yang susunan kimianya belum diketahui dengan pasti
4. Medium Diperkaya
Medium yang ditambah zat tertentu yang merupakan nutrisi spesifik untuk jenis mikroba

LOMPAT KE BAHASAN LAINNYA:

• PENGERTIAN MIKROBIOLOGI DAN MIKROBA
• SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI
• STRUKTUR DAN FUNGSI SEL MIKROBA
• PERTUMBUHAN MIKROBA
• FAKTOR LINGKUNGAN MIKROBA
• NUTRISI DAN MEDIUM MIKROBA
• ENZIM MIKROBA
• BIOENERGETIK MIKROBA