laporan biologi dan kesehatan tanah meto
METODE MOST PROBABLE NUMBER (MPN)
UNTUK MENGHITUNG NITROSOMONAS
(Laporan Praktikum Biologi dan Kesehatan Tanah)
Oleh
Karina Zulkarnain
1314121095
kelompok 6
JURUSAN AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2015
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perhitungan jumlah mikroba dapat dilakukan dengan perhitungan langsung
maupun tidak langsung. Perhitungan secara langsung dapat mengetahui beberapa
jumlah mikroorganisme pada suatu bahan, pada suatu saat tertentu tanpa
memberikan perlakuann terlebih dahulu, sedangkan jumlah mikroorganisme yang
diketahui dari cara tidak langsung terlebih dahulu harus memberikan perlakuan
tertentu sebelum dilakukan perhitungan. Perhitungan secara langsung dapat
dilakukan dengan beberapa cara antara lain adalah membuat preparat dari suatu
bahan (preparat sederhana di warnai atau tidak di warnai) dan penggunaan ruang
hitung (counting chamber), sedangkan perhitungan cara tidak langsung hanya
untuk mengetahui jumlah mikroorganisme dalam suatu bahan yang masih hidup
saja.
Metode Most Probable Number (MPN) memungkinkan kita untuk menduga
populasi mikroorganisme tanpa menghitung jumlah sel atau koloni. Jumlah
populasi diduga berdasarkan pengenceran tertinggi di mana pertumbuhan diamati
pada pengenceran 10-4 dan tidak pada pengenceran 10-5 ,maka jumlah sel yang
hidup antara 104 dan 105. Perhitungan jumlah suatu bakteri dapat melalui
berbagai macam uji seperti uji kualitatif koliform yang secara lengkap terdiri dari
tiga tahap yaitu uji penduga (uji kuantitatif, bisa dengan metode MPN), uji
penguat dan uji pelengkap. Metode cawan agar merupakan metode yang paling
sering dipakai untuk menghitung jumlah mikroorganisme. Pendugaan
mikroorganisme yang terdapat di dalam tanah yang terbawa erosi, air, air limbah,
hasil pertanian, dan makanan juga menggunakan metode ini.
Jumlah total mikroorganisme yang terdapat di dalam tanah digunakan sebagai
indeks kesuburan tanah tanpa mempertimbangkan hal-hal lain. Tanah yang subur
mengandung banyak mikroorganisme karena populasi yang tinggi
menggambarkan adanya suplai makanan dan energy yang cukup, serta kondisi
ekologi lain yang mendukung perkembangan mikroorganisme tanah tersebut.
Namun demikian, pada dua jenis tanah yang mempunyai jumlah dan aktivitas
mikroorganisme yang sama dan sebanding belum tentu menggambarkan
produktivitas tanah yang sama. Hal ini dapat disebabkan karena pada tanah yang
satu, unsure hara makro dan mikro yang dibutuhkan tanaman hanya dapat
mencukupi keperluan mikroorganisme tanah dan tidak cukup untuk mendukung
pertumbuhan tanaman secara maksimal. Oleh karena itu, jumlah mikroorganisme
dalam tanah harus dipertimbangkan sebagai deskripsi dan tidak untuk indeks
kesuburan tanah semata.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui proses atau cara kerja metode Most Probable Number (MPN).
2. Mengetahui cara menghitung nitrosomonas dengan metode MPN.
3. Mengetahui ada tidaknya mikroorganisme.
II.
METODOLOGI KERJA
2.1 Alat dan Bahan
Adapun alat yang di gunakan dalam praktikum ini, yaitu: cawan
agar, tabung reaksi, kapas, autoclave, label.
Sedangkan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut: sample tanah, medium,
(NH4)2SO4, KH2PO4, CaCl2.2H2O, MgSO4, Fe-sitrat , Phenol red, akuades, 0,1 N
HCl, 0,1 N NaOH, 1 ml larutan tanah, nitrosomonas.
2.2 Prosedur Kerja
-
Diambil 20 g sample tanah
-
Disiapkan seri pengenceran 10-1 – 10-8
-
Disiapkan medium untuk penetapan nitrosomonas\
-
Dicocokkan pH medium menjadi 7.4 dengan menambahkan 0,1 N HCl atau
NaOH
-
Ditambahkan akuades sehingga volumenya 1000 ml
-
Dimasukkan larutan medium tersebut sebanyak 9 ml ke dalam tabung reaksi
-
Ditutup tabung dengan kapas
-
Diautklaf selama 20 menit pada temperature 121˚C
-
Didinginkan medium
-
Dimasukkan 1 ml larutan tanah dari seri pengenceran 10-8 – 10-4, masingmasing sebanyak 5 tabung reaksi dan 5 ulangan
-
Diberi label dan disiapkan control
-
Diinkubasi selama 3-4 minggu
III.
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Pengamatan
1
Pengenceran
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
2
3
4
5
6
7
8
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
U
2
+
+
+
-
-
+
+
+
-
+
+
-
+
+
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
3.2 Pembahasan
MPN adalah suatu metode enumerasi mikroorganisme yang menggunakan data
dari hasil pertumbuhan mikroorganisme pada medium cair spesifik dalam seri
tabung yang ditanam dari sampel padat atau cair yang ditanam berdasarkan
jumlah sampel atau diencerkan menurut tingkat seri tabungnya sehingga
dihasilkan kisaran jumlah mikroorganisme yang diuji dalam MPN/satuan volume
atau massa sampel. Prinsip utama metode ini adalah mengencerkan sample sampai
tingkat tertentu sehingga didapatkan konsentrasi mikroorganisme yang sesuai dan
jika ditanam dalam tabung menghasilkan frekuensi pertumbuhan tabung positif.
Semakin besar jumlah sampel yang dimasukkan (semakin rendah pengenceran
yang dilakukan) maka semakin “sering” tabung positif yang muncul. Semakin
kecil jumlah sample yang dimasukkan (semakin tinggi pengenceran) maka
semakin “jarang” tabung positif yang muncul. Semua tabung positif yang
dihasilkan sangat tergantung dengan probabilitas sel yang terambil oleh pipet saat
memasukkannya kedalam media.
Metode MPN memiliki limit kepercayaan 95 persen sehingga pada setiap nilai
MPN,terdapat jangkauan nilai MPN terendah dan nilai MPN tertinggi (Krisna,
2005).Metode MPN terdiri dari tiga tahap, yaitu uji pendugaan (presumtive test),
uji konfirmasi(confirmed test), dan uji kelengkapan (completed test). Dalam uji
tahap pertama,keberadaan Nitrosomonas masih dalam tingkat probabilitas rendah;
masih dalam dugaan. Ujiini mendeteksi sifat fermentatif Nitrosomonas dalam
sampel. Prosedur perhitungan adalahdengan penumbuhan dalam agar. Sampel
suspensi sel diinokulasi ke dalam media agar nutrien dan diinkubasi. Lantas
jumlah koloni yang terbentuk dihitung. Satu koloni yangterbentuk dari satu sel,
maka jumlah koloni menunjukkan jumlah sel dalam larutanasalnya.
Prosedur ini hanya menghitung sel-sel yang hidup. Bakteri Nitrosomonas adalah
bakteri yang mampu menambat nitrogen dari udara. Perhitungan jumlah suatu
bakteri dapat melalui berbagai macam uji seperti uji kualitatif koliform yang
secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu uji penduga (uji kuantitatif, bisadengan
metode MPN), uji penguat dan uji pelengkap. Waktu, mutu sampel, biaya,
tujuananalisis merupakan beberapa faktor penentu dalam uji kualitatif
Nitrosomonas.Jumlah masing-masing cawan diamati setelah inkubasi, cawan
yang dipilih untuk penghitungan koloni ialah yang mengandung antara 30 sampai
300 koloni, karena jumlahmikroorganisme dalam sampel tidak diketahui
sebelumnya, maka untuk memperolehsekurang-kurangnya satu cawan yang
mengandung koloni dalam jumlah yang memenuhisyarat tersebut maka harus
dilakukan sederetan pengenceran dan pencawanan. Jumlahorganisme yang
terdapat dalam sampel asal ditentukan dengan mengalikan jumlah koloniyang
terbentuk dengan faktor pengenceran pada cawan yang bersangkutan.
Pada table diatas didapat nilai P1= 2, P2= 1, dan P3= 0, sehingga jika
digabungkan P1, P2, dan P3 mendapatkan nilai perhitungan sebesar 0.068 x 104.
pada 10-6, 10-7, dan 10-8 tidak terdapat bakteri karena tabung tidak mengalami
perubahan ke warna kuning (positif), tetapi bewarna agak keruh dan kemerahan.
Bakteri Nitrosomonas merupakan bakteri penitrifikasi. Bakteri ini dapat
mengoksidasiamonium (NH4+) menjadi nitrit. Bakteri ini tergolong gram
negative yang memeiliki bentuk sel batang (panjang 0.6 – 0.4 mikrometer), spiral,
sferikal, ellipsoid. Bakteri ini mempunyai sel yang tidak motil dan motil dengan
flagella polar sampai sub polar atau peritrik.
Bakteri nitrosomonas adalah bakteri aerob khemolitotrof obligat yang
memeperoleh energi dari oksidasi ammonium, menggunakan CO2 untuk sumber
utama karbon.
Bentuk bakteri ini yaitu batang (basil), pendek, kadamg-kadang berbentuk elips,
motil, dan non motil. Bakteri ini dapat tumbuh optimum pada temperature 5-30˚C
dan pH optimum berkisar antara 5.8 sampai 8.5, serta hidup pada habitat air laut,
air tawar, dan tanah.
Adapun factor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri nitrosomonas
yaitu :
1.
DO (Dissolvid Oxygen) = Oksigen terlarut, sebagai penyeimbang electron
dari substrat bernitrogen sehingga memerlukan kurang lebih 4.5 mg oksihen
2.
Suhu (T) = bakteri ini dapat tumbuh optimal antara suhu 20-30˚C, jika
temperature menurun, maka aktivitas bakteri itu sendiri menurun. Jika suhu lebih
dari 35˚C, bakteri ini akan mengalami stress, sehingga enzim dapat rusak karena
suhu tinggi itu
3.
pH = pH optimum yaitu antara 7.5-8.5. pH yang baik yaitu apabila dapat
dipertahankan stabil.
4.
Cahaya = bakteri ini sensitive terhadap kehadiran cahaya yang mendekati
spectrum ultraviolet, karena terdapat hubungan superoksida radikal yang
diproduksi menghambat membrane oksigen.
5.
Konsentrasi nitrit nitrogen = bakteri ini dapat tumbuh jika kebutuhan sumber
nitrogen terendah menunjukkan angka 0,1 mg/L.
Perhitungan jumlah suatu bakteri dapat melalui berbagai macam uji seperti uji
kualitatif koliform yang secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu uji penduga
(uji kuantitatif, bisa dengan metode MPN), uji penguat dan uji pelengkap. Waktu,
mutu sampel, biaya, tujuan analisis merupakan beberapa faktor penentu dalam uji
kualitatif koliform. Bakteri koliform dapat dihitung dengan menggunakan metode
cawan petri (metode perhitungan secara tidak langsung yang didasarkan pada
anggapan bahwa setiap sel yang dapat hidup akan berkembang menjadi satu
koloni yang merupakan suatu indeks bagi jumlah organisme yang dapat hidup
yang terdapat pada sampel) (Penn, 1991).
Metode perhitungan MPN sering digunakan dalam pengamatan untuk menghitung
jumlah bakteri yang terdapat di dalam tanah seperti Nitrosomonas dan Nitrobacter.
Kedua jenis bakteri ini memegang peranan penting dalam meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman, sehubungan dengan kemampuannya dalam
mengikat N2 dari udara dan mengubah amonium menjadi nitrat (Sutedjo, 1991).
Pengukuran kuantitatif populasi mikroorganisme sangat diperlukan untuk
berbagai macam penelaahan mikrobiologis. Terdapat berbagai macam cara untuk
menghitung jumlah mikroorganisme, akan tetapi secara mendasar, ada dua cara
yaitu secara langsung dan secara tidak langsung. Ada beberapa cara perhitungan
secara langsung, antara lain adalah dengan membuat preparat dari suatu bahan
(preparat sederhana diwarnai atau tidak diwarnai) dan penggunaan ruang hitung
(counting chamber). Sedangkan perhitungan cara tidak langsung hanya untuk
mengetahui jumlah mikroorganisme pada suatu bahan yang masih hidup saja
(viabel count). Dalam pelaksanaannya, ada beberapa cara yaitu : perhitungan pada
cawan petri (total plate count/TPC), perhitungan melalui pengenceran,
perhitungan jumlah terkecil atau terdekat (MPN methode), dan kalorimeter (cara
kekeruhan atau turbidimetri) (Sopiah. 2007)
MPN (most Probable Number). Metode hitungan cawan dengan menggunakan
medium padat, tetapi pada metode MPN dengan menggunakan medium cair di
dalam tabung reaksi. Perhitungan MPN berdasarkan pada jumlah tabung reaksi
yang positif, yakni yang ditumbuhi oleh mikroba setelah inkubasi pada suhu dan
waktu tertentu. Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati
timbulnya kekeruhan atau terbentuknya gas di dalam tabung kecil (tabung
durham) yang diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik yang
membentuk gas. Untuk setiap pengenceran pada umumnya dengan menggunakan
3 atau 5 seri tabung. Lebih banyak tabung yang digunakan menunjukkan ketelitian
yang lebih tinggi, tetapi alat gelas (tabung reaksi) yang digunakan juga lebih
banyak (Dwidjosepuutro, 2005).
Perhitungan bakteri hidup dilakukan dengan cara seri pengenceran. Cara ini secara
luas digunakan untuk menghitung bakteri hidup dalam berbagai cairan seperti air,
susu, biakan cair dan sebagainya. Serentetan pengenceran dibuat untuk kemudian
ditanam dalam medium pembiakan bulyon agar dan setelah inkubasi jumlah
koloni dihitung. Setelah dikonversi sesuai dengan pengencerannya, akan diketahui
jumlah bakteri per milliliter. Karena pengenceran dikerjakan secara lipat ganda
atau secara desimal, maka angka yang diperoleh hanya angka perkiraan, yang
biasa disebut Most Probable Number (MPN) (Irianto, 2006).
Prinsip untama dari metode MPN ini adalah mengencerkan sampel sampai tingkat
tertentu sehingga didapatkan konsentrasi mikroorganisme yang pas/sesuai dan jika
ditanam dalam tabung menghasilkan frekuensi pertumbuhan tabung positif
“kadang-kadang tetapi tidak selalu”. Semakin besar jumlah sampel yang
dimasukkan (semakin rendah pengenceran yang dilakukan) maka semakin sering
tabung positif yang muncul. Semakin kecil jumlah sampel yang dimasukkan
(semakin tinggi pengenceran yang dilakukan) maka semakin jarang tabung reaksi
positif yang muncul. Jumlah sampel/pengenceran yang baik adalah yang
menghasilkan tabung positif “kadang-kadang tetapi tidak selalu”. Semua tabung
positif yang dihasilkan sangat tergantung dari probabilitas sel yang terambil oleh
pipet saat memasukkannya kedalam media. Oleh karena itu homogenisasi sangat
mempengaruhi metode ini. Frekuensi positif (ya) atau negative (tidak) ini
menggambarkan konsentrasi mikroorganisme pada sampel sebelum diencerkan
(Dwidjoseputro, 2005).
Dalam metode MPN pengenceran sampel harus lebih tinggi daripada pengenceran
pada hitungan cawan, sehingga beberapa tabung yang berisi medium cair yang
diinokulasikan dengan larutan hasil pengenceran tersebut mengandung 1 jasad
renik, beberapa tabung mungkin mengandung lebih dari 1 sel, sedangkan tabung
yang lain mengandung sel sama sekali. Dengan demikian setelah inkubasi
diharapkan terjadi pertumbuhan pada beberapa tabung, yang dinyatakan sebagai
tabung positifm sedangkan tabung lainnya negatif (Waluyo, 2004).
Metode MPN biasanya digunakan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam
sampel yang berbentuk cair, meskipun dapat juga digunakan untuk sampel yang
berbentuk padat dengan terlebih dahulu membuat suspense 1:10 dari sampel
tersebut. Kelompok jasad renik yang dapat dihitung dengan metode MPN juga
bervariasi tergantung dari medium yang digunakan untuk pertumbuhan
(Dwidjoseputro, 2005).
IV.
KESIMPULAN
Didapatkan kesimpulan dari praktikum kali ini adalah sebagai berikut :
1. Semakin rendah seri pengenceran, maka tidak terdapat bakteri
nitrosomonas
2. Hasil perhitungan atau analisis yang didapatkan pada P1, P2, dan P3 yaitu
0.068x 104
3. Bakteri Nitrosomonas dapat tumbuh dengan factor-faktor seperti oksigen,
suhu, pH, cahaya, dan konsentrasi nitrit nitrogen.
4. Nitrosomonas dapat tumbuh dan berkembang dalam media yang telah
dibuat
DAFTAR PUSTAKA
Fardiaz. 1996.Menentukan Jumlah dan Ukuran Mikroba. IPB : Bogor
Irianto. 2006. Isolasi dan Seleksi Bakteri Penitrifikasi. IPB : Bogor
Nida Sopiah. 2007. Teknik Biofilter Untuk Pengolahan Limbah Ammonia. Jurnal
BPPT : Jakarta
Penn, C. 1991.Handling Laboratory Microorganism. Open University. Milton
Sutedjo, M. M., A. G. Kartasapoetra dan RD. S. Sastroatmodjo. 1996.
Mikrobiologi Tanah. PT. Rineka Cipta. Jakarta. 447 hal.
Sutedjo, Mul Mulyani, dkk. 1996. Mikrobiologi Tanah. Rineka Cipta, Jakarta.
Tim lab. 2006. Penuntun Praktikum Purwokerto Prodi Ilmu Tanah. Faperta
UNSOED, Purwokerto.
Waluyo. 2004. Mikrobiologi Tanah. CV Rajawali : Jakarta.
LAMPIRAN
UNTUK MENGHITUNG NITROSOMONAS
(Laporan Praktikum Biologi dan Kesehatan Tanah)
Oleh
Karina Zulkarnain
1314121095
kelompok 6
JURUSAN AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2015
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perhitungan jumlah mikroba dapat dilakukan dengan perhitungan langsung
maupun tidak langsung. Perhitungan secara langsung dapat mengetahui beberapa
jumlah mikroorganisme pada suatu bahan, pada suatu saat tertentu tanpa
memberikan perlakuann terlebih dahulu, sedangkan jumlah mikroorganisme yang
diketahui dari cara tidak langsung terlebih dahulu harus memberikan perlakuan
tertentu sebelum dilakukan perhitungan. Perhitungan secara langsung dapat
dilakukan dengan beberapa cara antara lain adalah membuat preparat dari suatu
bahan (preparat sederhana di warnai atau tidak di warnai) dan penggunaan ruang
hitung (counting chamber), sedangkan perhitungan cara tidak langsung hanya
untuk mengetahui jumlah mikroorganisme dalam suatu bahan yang masih hidup
saja.
Metode Most Probable Number (MPN) memungkinkan kita untuk menduga
populasi mikroorganisme tanpa menghitung jumlah sel atau koloni. Jumlah
populasi diduga berdasarkan pengenceran tertinggi di mana pertumbuhan diamati
pada pengenceran 10-4 dan tidak pada pengenceran 10-5 ,maka jumlah sel yang
hidup antara 104 dan 105. Perhitungan jumlah suatu bakteri dapat melalui
berbagai macam uji seperti uji kualitatif koliform yang secara lengkap terdiri dari
tiga tahap yaitu uji penduga (uji kuantitatif, bisa dengan metode MPN), uji
penguat dan uji pelengkap. Metode cawan agar merupakan metode yang paling
sering dipakai untuk menghitung jumlah mikroorganisme. Pendugaan
mikroorganisme yang terdapat di dalam tanah yang terbawa erosi, air, air limbah,
hasil pertanian, dan makanan juga menggunakan metode ini.
Jumlah total mikroorganisme yang terdapat di dalam tanah digunakan sebagai
indeks kesuburan tanah tanpa mempertimbangkan hal-hal lain. Tanah yang subur
mengandung banyak mikroorganisme karena populasi yang tinggi
menggambarkan adanya suplai makanan dan energy yang cukup, serta kondisi
ekologi lain yang mendukung perkembangan mikroorganisme tanah tersebut.
Namun demikian, pada dua jenis tanah yang mempunyai jumlah dan aktivitas
mikroorganisme yang sama dan sebanding belum tentu menggambarkan
produktivitas tanah yang sama. Hal ini dapat disebabkan karena pada tanah yang
satu, unsure hara makro dan mikro yang dibutuhkan tanaman hanya dapat
mencukupi keperluan mikroorganisme tanah dan tidak cukup untuk mendukung
pertumbuhan tanaman secara maksimal. Oleh karena itu, jumlah mikroorganisme
dalam tanah harus dipertimbangkan sebagai deskripsi dan tidak untuk indeks
kesuburan tanah semata.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui proses atau cara kerja metode Most Probable Number (MPN).
2. Mengetahui cara menghitung nitrosomonas dengan metode MPN.
3. Mengetahui ada tidaknya mikroorganisme.
II.
METODOLOGI KERJA
2.1 Alat dan Bahan
Adapun alat yang di gunakan dalam praktikum ini, yaitu: cawan
agar, tabung reaksi, kapas, autoclave, label.
Sedangkan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut: sample tanah, medium,
(NH4)2SO4, KH2PO4, CaCl2.2H2O, MgSO4, Fe-sitrat , Phenol red, akuades, 0,1 N
HCl, 0,1 N NaOH, 1 ml larutan tanah, nitrosomonas.
2.2 Prosedur Kerja
-
Diambil 20 g sample tanah
-
Disiapkan seri pengenceran 10-1 – 10-8
-
Disiapkan medium untuk penetapan nitrosomonas\
-
Dicocokkan pH medium menjadi 7.4 dengan menambahkan 0,1 N HCl atau
NaOH
-
Ditambahkan akuades sehingga volumenya 1000 ml
-
Dimasukkan larutan medium tersebut sebanyak 9 ml ke dalam tabung reaksi
-
Ditutup tabung dengan kapas
-
Diautklaf selama 20 menit pada temperature 121˚C
-
Didinginkan medium
-
Dimasukkan 1 ml larutan tanah dari seri pengenceran 10-8 – 10-4, masingmasing sebanyak 5 tabung reaksi dan 5 ulangan
-
Diberi label dan disiapkan control
-
Diinkubasi selama 3-4 minggu
III.
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Pengamatan
1
Pengenceran
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
2
3
4
5
6
7
8
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
U
2
+
+
+
-
-
+
+
+
-
+
+
-
+
+
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
3.2 Pembahasan
MPN adalah suatu metode enumerasi mikroorganisme yang menggunakan data
dari hasil pertumbuhan mikroorganisme pada medium cair spesifik dalam seri
tabung yang ditanam dari sampel padat atau cair yang ditanam berdasarkan
jumlah sampel atau diencerkan menurut tingkat seri tabungnya sehingga
dihasilkan kisaran jumlah mikroorganisme yang diuji dalam MPN/satuan volume
atau massa sampel. Prinsip utama metode ini adalah mengencerkan sample sampai
tingkat tertentu sehingga didapatkan konsentrasi mikroorganisme yang sesuai dan
jika ditanam dalam tabung menghasilkan frekuensi pertumbuhan tabung positif.
Semakin besar jumlah sampel yang dimasukkan (semakin rendah pengenceran
yang dilakukan) maka semakin “sering” tabung positif yang muncul. Semakin
kecil jumlah sample yang dimasukkan (semakin tinggi pengenceran) maka
semakin “jarang” tabung positif yang muncul. Semua tabung positif yang
dihasilkan sangat tergantung dengan probabilitas sel yang terambil oleh pipet saat
memasukkannya kedalam media.
Metode MPN memiliki limit kepercayaan 95 persen sehingga pada setiap nilai
MPN,terdapat jangkauan nilai MPN terendah dan nilai MPN tertinggi (Krisna,
2005).Metode MPN terdiri dari tiga tahap, yaitu uji pendugaan (presumtive test),
uji konfirmasi(confirmed test), dan uji kelengkapan (completed test). Dalam uji
tahap pertama,keberadaan Nitrosomonas masih dalam tingkat probabilitas rendah;
masih dalam dugaan. Ujiini mendeteksi sifat fermentatif Nitrosomonas dalam
sampel. Prosedur perhitungan adalahdengan penumbuhan dalam agar. Sampel
suspensi sel diinokulasi ke dalam media agar nutrien dan diinkubasi. Lantas
jumlah koloni yang terbentuk dihitung. Satu koloni yangterbentuk dari satu sel,
maka jumlah koloni menunjukkan jumlah sel dalam larutanasalnya.
Prosedur ini hanya menghitung sel-sel yang hidup. Bakteri Nitrosomonas adalah
bakteri yang mampu menambat nitrogen dari udara. Perhitungan jumlah suatu
bakteri dapat melalui berbagai macam uji seperti uji kualitatif koliform yang
secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu uji penduga (uji kuantitatif, bisadengan
metode MPN), uji penguat dan uji pelengkap. Waktu, mutu sampel, biaya,
tujuananalisis merupakan beberapa faktor penentu dalam uji kualitatif
Nitrosomonas.Jumlah masing-masing cawan diamati setelah inkubasi, cawan
yang dipilih untuk penghitungan koloni ialah yang mengandung antara 30 sampai
300 koloni, karena jumlahmikroorganisme dalam sampel tidak diketahui
sebelumnya, maka untuk memperolehsekurang-kurangnya satu cawan yang
mengandung koloni dalam jumlah yang memenuhisyarat tersebut maka harus
dilakukan sederetan pengenceran dan pencawanan. Jumlahorganisme yang
terdapat dalam sampel asal ditentukan dengan mengalikan jumlah koloniyang
terbentuk dengan faktor pengenceran pada cawan yang bersangkutan.
Pada table diatas didapat nilai P1= 2, P2= 1, dan P3= 0, sehingga jika
digabungkan P1, P2, dan P3 mendapatkan nilai perhitungan sebesar 0.068 x 104.
pada 10-6, 10-7, dan 10-8 tidak terdapat bakteri karena tabung tidak mengalami
perubahan ke warna kuning (positif), tetapi bewarna agak keruh dan kemerahan.
Bakteri Nitrosomonas merupakan bakteri penitrifikasi. Bakteri ini dapat
mengoksidasiamonium (NH4+) menjadi nitrit. Bakteri ini tergolong gram
negative yang memeiliki bentuk sel batang (panjang 0.6 – 0.4 mikrometer), spiral,
sferikal, ellipsoid. Bakteri ini mempunyai sel yang tidak motil dan motil dengan
flagella polar sampai sub polar atau peritrik.
Bakteri nitrosomonas adalah bakteri aerob khemolitotrof obligat yang
memeperoleh energi dari oksidasi ammonium, menggunakan CO2 untuk sumber
utama karbon.
Bentuk bakteri ini yaitu batang (basil), pendek, kadamg-kadang berbentuk elips,
motil, dan non motil. Bakteri ini dapat tumbuh optimum pada temperature 5-30˚C
dan pH optimum berkisar antara 5.8 sampai 8.5, serta hidup pada habitat air laut,
air tawar, dan tanah.
Adapun factor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri nitrosomonas
yaitu :
1.
DO (Dissolvid Oxygen) = Oksigen terlarut, sebagai penyeimbang electron
dari substrat bernitrogen sehingga memerlukan kurang lebih 4.5 mg oksihen
2.
Suhu (T) = bakteri ini dapat tumbuh optimal antara suhu 20-30˚C, jika
temperature menurun, maka aktivitas bakteri itu sendiri menurun. Jika suhu lebih
dari 35˚C, bakteri ini akan mengalami stress, sehingga enzim dapat rusak karena
suhu tinggi itu
3.
pH = pH optimum yaitu antara 7.5-8.5. pH yang baik yaitu apabila dapat
dipertahankan stabil.
4.
Cahaya = bakteri ini sensitive terhadap kehadiran cahaya yang mendekati
spectrum ultraviolet, karena terdapat hubungan superoksida radikal yang
diproduksi menghambat membrane oksigen.
5.
Konsentrasi nitrit nitrogen = bakteri ini dapat tumbuh jika kebutuhan sumber
nitrogen terendah menunjukkan angka 0,1 mg/L.
Perhitungan jumlah suatu bakteri dapat melalui berbagai macam uji seperti uji
kualitatif koliform yang secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu uji penduga
(uji kuantitatif, bisa dengan metode MPN), uji penguat dan uji pelengkap. Waktu,
mutu sampel, biaya, tujuan analisis merupakan beberapa faktor penentu dalam uji
kualitatif koliform. Bakteri koliform dapat dihitung dengan menggunakan metode
cawan petri (metode perhitungan secara tidak langsung yang didasarkan pada
anggapan bahwa setiap sel yang dapat hidup akan berkembang menjadi satu
koloni yang merupakan suatu indeks bagi jumlah organisme yang dapat hidup
yang terdapat pada sampel) (Penn, 1991).
Metode perhitungan MPN sering digunakan dalam pengamatan untuk menghitung
jumlah bakteri yang terdapat di dalam tanah seperti Nitrosomonas dan Nitrobacter.
Kedua jenis bakteri ini memegang peranan penting dalam meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman, sehubungan dengan kemampuannya dalam
mengikat N2 dari udara dan mengubah amonium menjadi nitrat (Sutedjo, 1991).
Pengukuran kuantitatif populasi mikroorganisme sangat diperlukan untuk
berbagai macam penelaahan mikrobiologis. Terdapat berbagai macam cara untuk
menghitung jumlah mikroorganisme, akan tetapi secara mendasar, ada dua cara
yaitu secara langsung dan secara tidak langsung. Ada beberapa cara perhitungan
secara langsung, antara lain adalah dengan membuat preparat dari suatu bahan
(preparat sederhana diwarnai atau tidak diwarnai) dan penggunaan ruang hitung
(counting chamber). Sedangkan perhitungan cara tidak langsung hanya untuk
mengetahui jumlah mikroorganisme pada suatu bahan yang masih hidup saja
(viabel count). Dalam pelaksanaannya, ada beberapa cara yaitu : perhitungan pada
cawan petri (total plate count/TPC), perhitungan melalui pengenceran,
perhitungan jumlah terkecil atau terdekat (MPN methode), dan kalorimeter (cara
kekeruhan atau turbidimetri) (Sopiah. 2007)
MPN (most Probable Number). Metode hitungan cawan dengan menggunakan
medium padat, tetapi pada metode MPN dengan menggunakan medium cair di
dalam tabung reaksi. Perhitungan MPN berdasarkan pada jumlah tabung reaksi
yang positif, yakni yang ditumbuhi oleh mikroba setelah inkubasi pada suhu dan
waktu tertentu. Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati
timbulnya kekeruhan atau terbentuknya gas di dalam tabung kecil (tabung
durham) yang diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik yang
membentuk gas. Untuk setiap pengenceran pada umumnya dengan menggunakan
3 atau 5 seri tabung. Lebih banyak tabung yang digunakan menunjukkan ketelitian
yang lebih tinggi, tetapi alat gelas (tabung reaksi) yang digunakan juga lebih
banyak (Dwidjosepuutro, 2005).
Perhitungan bakteri hidup dilakukan dengan cara seri pengenceran. Cara ini secara
luas digunakan untuk menghitung bakteri hidup dalam berbagai cairan seperti air,
susu, biakan cair dan sebagainya. Serentetan pengenceran dibuat untuk kemudian
ditanam dalam medium pembiakan bulyon agar dan setelah inkubasi jumlah
koloni dihitung. Setelah dikonversi sesuai dengan pengencerannya, akan diketahui
jumlah bakteri per milliliter. Karena pengenceran dikerjakan secara lipat ganda
atau secara desimal, maka angka yang diperoleh hanya angka perkiraan, yang
biasa disebut Most Probable Number (MPN) (Irianto, 2006).
Prinsip untama dari metode MPN ini adalah mengencerkan sampel sampai tingkat
tertentu sehingga didapatkan konsentrasi mikroorganisme yang pas/sesuai dan jika
ditanam dalam tabung menghasilkan frekuensi pertumbuhan tabung positif
“kadang-kadang tetapi tidak selalu”. Semakin besar jumlah sampel yang
dimasukkan (semakin rendah pengenceran yang dilakukan) maka semakin sering
tabung positif yang muncul. Semakin kecil jumlah sampel yang dimasukkan
(semakin tinggi pengenceran yang dilakukan) maka semakin jarang tabung reaksi
positif yang muncul. Jumlah sampel/pengenceran yang baik adalah yang
menghasilkan tabung positif “kadang-kadang tetapi tidak selalu”. Semua tabung
positif yang dihasilkan sangat tergantung dari probabilitas sel yang terambil oleh
pipet saat memasukkannya kedalam media. Oleh karena itu homogenisasi sangat
mempengaruhi metode ini. Frekuensi positif (ya) atau negative (tidak) ini
menggambarkan konsentrasi mikroorganisme pada sampel sebelum diencerkan
(Dwidjoseputro, 2005).
Dalam metode MPN pengenceran sampel harus lebih tinggi daripada pengenceran
pada hitungan cawan, sehingga beberapa tabung yang berisi medium cair yang
diinokulasikan dengan larutan hasil pengenceran tersebut mengandung 1 jasad
renik, beberapa tabung mungkin mengandung lebih dari 1 sel, sedangkan tabung
yang lain mengandung sel sama sekali. Dengan demikian setelah inkubasi
diharapkan terjadi pertumbuhan pada beberapa tabung, yang dinyatakan sebagai
tabung positifm sedangkan tabung lainnya negatif (Waluyo, 2004).
Metode MPN biasanya digunakan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam
sampel yang berbentuk cair, meskipun dapat juga digunakan untuk sampel yang
berbentuk padat dengan terlebih dahulu membuat suspense 1:10 dari sampel
tersebut. Kelompok jasad renik yang dapat dihitung dengan metode MPN juga
bervariasi tergantung dari medium yang digunakan untuk pertumbuhan
(Dwidjoseputro, 2005).
IV.
KESIMPULAN
Didapatkan kesimpulan dari praktikum kali ini adalah sebagai berikut :
1. Semakin rendah seri pengenceran, maka tidak terdapat bakteri
nitrosomonas
2. Hasil perhitungan atau analisis yang didapatkan pada P1, P2, dan P3 yaitu
0.068x 104
3. Bakteri Nitrosomonas dapat tumbuh dengan factor-faktor seperti oksigen,
suhu, pH, cahaya, dan konsentrasi nitrit nitrogen.
4. Nitrosomonas dapat tumbuh dan berkembang dalam media yang telah
dibuat
DAFTAR PUSTAKA
Fardiaz. 1996.Menentukan Jumlah dan Ukuran Mikroba. IPB : Bogor
Irianto. 2006. Isolasi dan Seleksi Bakteri Penitrifikasi. IPB : Bogor
Nida Sopiah. 2007. Teknik Biofilter Untuk Pengolahan Limbah Ammonia. Jurnal
BPPT : Jakarta
Penn, C. 1991.Handling Laboratory Microorganism. Open University. Milton
Sutedjo, M. M., A. G. Kartasapoetra dan RD. S. Sastroatmodjo. 1996.
Mikrobiologi Tanah. PT. Rineka Cipta. Jakarta. 447 hal.
Sutedjo, Mul Mulyani, dkk. 1996. Mikrobiologi Tanah. Rineka Cipta, Jakarta.
Tim lab. 2006. Penuntun Praktikum Purwokerto Prodi Ilmu Tanah. Faperta
UNSOED, Purwokerto.
Waluyo. 2004. Mikrobiologi Tanah. CV Rajawali : Jakarta.
LAMPIRAN