RSS
Container Icon

PENGAWETAN MIKROBA DENGAN METODE LIOFOLISASI, NITROGEN DAN GLISEROL

Indonesia yang terletak di daerah Itropik merupakan sumber biodiversitas yang luas, termasuk mikrobanya, baik yang merugikan maupun yang berguna bagi pertanian. Mikroba tersebut, di samping beragam jenisnya juga sangat mudah mengalami perubahan sifat sehingga menjadi strain baru yang berbeda dengan aslinya. Hal ini menambah cepat tumbuh dan berkembangnya biodiversitas tersebut. Dalam melaksanakan kegiatan ilmiahnya, para pakar mikrobiologi dan pakar ilmu yang terkait seperti pakar fitopatologi dan entomologi perlu mempunyai koleksi plasma nutfah mikroba, baik untuk digunakan sehari-hari, untuk jangka menengah, maupun jangka panjang. Oleh karena itu, perlu melakukan koleksi, menyimpan, dan rnemelihara mikroba dengan baik.
Para ilmuwan tersebut perlu memiliki metode pembuatan dan penyimpanan koleksi (preservasi) yang sesuai untuk menjaga agar biakan mikroba tetap hidup, ciri-ciri genetiknya tetap stabil dan tidak berubah, serta hemat biaya dan tenaga. Metode yang dipilih sangat tergantung pada sifat mikroba dan tujuan preservasi. Sifat mikroba tercermin dalam (1) ciri-ciri morfologi mikroba yang beragam (virus, bakteri, jamur, nematoda, algae, khamir, dan protozoa), (2) ciri-ciri fisiologi dan biokimia mikroba, dan (3) kemampuan mikroba bertahan hidup baik dalam lingkungan alaminya maupun lingkungan buatan.
Tujuan koleksi dan preservasi meliputi tujuan jangka pendek dan jangka panjang. Preservasi jangka pendek dilakukan untuk keperluan rutin penelitian yang disesuaikan dengan kegiatan program atau proyek tertentu. Preservasi jangka panjang dilakukan dalam kaitannya dengan koleksi dan konservasi plasma nutfah mikroba, sehingga apabila suatu saat diperlukan, dapat diperoleh kembali atau dalam keadaan tersedia. Dalam kaitannya dengan pemanfaatan koleksi mikroba, tujuan koleksi dan preservasi mikroba dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu untuk keperluan (1) pribadi atau lembaga nonkomersial dan (2) lembaga dan swasta komersial. Keberhasilan pembuatan koleksi plasma nutfah mikroba tergantung pada tiga faktor, yaitu (1) penguasaan teknologi, (2) ketersediaan fasilitas preservasi, dan (3) ketersediaan tenaga terampil, tekun, dan rutin.
Penentuan teknik penyimpanan atau pengawetan mikroba memerlukan penelitian yang rumit, jangka waktu lama, dan pemantauan, serta dana yang besar. Hal ini berkaitan dengan tujuan utama preservasi, yaitu (1) mereduksi atau mengurangi laju metabolisme dari mikroorganisme hingga sekecil mungkin dengan tetap mempertahankan viabilitas (daya hidupnya) dan (2) memelihara sebaik mungkin biakan, sehingga diperoleh angka perolehan (recovery) dan kehidupan (survival) yang tinggi dengan perubahan ciri-ciri yang minimum. Namun demikian, saat ini berbagai teknik preservasi untuk berbagai mikroba telah tersedia dalam berbagai buku acuan, sehingga penggunanya tinggal mengadopsi teknologi tersebut sesuai dengan kebutuhannya.
Penyimpanan jangka pendek mikroba dilakukan dengan memindahkan secara berkala jangka pendek misalnya sebulan sekali dari media lama ke media baru. Teknik ini memerlukan waktu dan tenaga yang banyak. Beberapa teknik penyimpanan sederhana yang efektif untuk penyimpanan isolat jangka pendek atau menengah, dan biasanya tidak sesuai untuk penyimpanan jangka panjang. Di antara teknik tersebut ialah penyimpanan dalam minyak mineral, parafin cair, tanah steril, air steril, manik-manik porselin, lempengan gelatin, dan P2O5 dalam keadaan vakum. Walaupun tidak digunakan secara luas, teknik tersebut hanya memerlukan peralatan yang sederhana dan mudah diperoleh, sehingga dapat bermanfaat bagi lembaga yang belum memiliki peralatan canggih
Metode penyimpanan jangka panjang yang paling efektif dan banyak dilakukan ialah :

A.  Metode Liofilisasi atau Kering Beku (Qiophylization atau Freeze Drying)

            Liofilisasasi atau freeze – drying meliputi pemindahan air dari larutan sel yang beku dengan sublimasi dengan tekanan rendah. Cara ini merupakan metode paling efektif untuk preservasi mikroorganisme dalam waktu lama. Media yang digunakan adalah skim milk powder 20% (wt/vol) atau sukrosa 12% (wt/vol). Sebagian besar mikroba dapat bertahan dalam media preservasi liofilisasi selama 10 tahun, selain itu untuk pemindahan tidak perlu untuk ditumbuhkan lagi dalam agar miring atau dicairkan.
            Metode ini dapat mencegah air terserap kembali. Air dapt memicu aktivitas mikroba dan enzim yang dapat merusak substat. Jika air ini dapat dikurangi maka aktivitas sel dan enzim akan semakin lambat sehingga daya simpannya lebih lama.
            Penyimpanan liofilisasi adalah dengan menyimpan kultur yang sudah diliofilisasi pada suhu di bawah 5o C.
            Hal-hal yang dapat menyebabkan kerusakan pada sel ketika dibekukan antara lain mencakup efeksolusi, formasie ekstraseluler dan dehidrasi intraseluler pembentukanes. Sedangkan kerugian dari metode ini adalah kultur harus tetap dalam keadaan beku atau ditumbuhkan kembali pada agar miring selama transportasi.


B.  Liquid Nitrogen Freezing

            Metode ini memerlukan alat khusus untuk mengontrol tingkat pembekuan sebelum disimpan dalam waktu lama dalam nitrogen cair. Media yang digunakan adalah 10 % (vol/vol) gliserol atau 5% (vol/vol) DMSO.
            Suhu penyimpanan pada metode ini adalah 77 K atau -1960C yang merupakan titik didih dari nitogen cair. Pada suhu rendah ini beberapa aktivitas biologis termasuk reaksi biokimia yang menyebabkan kematian pada sel dapat diperlambat. Penyimpannan dengan menggunakan metode ini dapat berlangsung hingga 100 tahun.

C.  GLISEROL

            Gliserol pada umumnya digunakan sebagai media dalam pengawetan atau penyimpanan jangka pendek, jangka panjang atau sekedar sebagai media untuk memindahkan mikroorganisme. Sebagai contoh dalam metode pembekuan menggunakan nitrogen, media yang digunakan adalah 10 % (vol/vol) gliserol atau 5% (vol/vol) DMSO.
            Gliserol dapat digunakan sebagai media karena gliserol dapat melindungi aktivitas antimikroba dengan cara meningkatkan stabilitas struktur protein asli dari mikroba sehingga dapat mencegah protein dari proses termal dan agregasi. Selain itu gliserol dapat meningkatkan energi bebas dari kompleks yang diaktifkan dan mengeser kesetimbangan energo tersebut. Gliserol ini dapat menyerap air pada permukaan protein yang dapat mengakibatkan hidrasi yang dapat melindungi protein dari kerusakan. Oleh karena itu giserol dapat memperpanjang penyimpanan mikroorganisme.





  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

0 komentar:

Post a Comment