Setelah banyak mengenal dampak mikroba bagi kehidupan manusia, pernahkah terpikirkan bagaimana mengoleksi kultur mikroba hasil temuan riset. Untuk jangka pendek dan panjang agar kebermanfaatan kultur hasil temuan dapat dilanjutkan lagi untuk riset selanjutnya.
Eksplorasi keanekaragaman hayati mikroba selalu diawali dengan kegiatan isolasi dari lingkungan asal. Untuk dapat dipelajari lebih lanjut di laboratorium maka kultur yang telah diperoleh akan disimpan terlebih dahulu pada jangka waktu tertentu.
Eksplorasi Mikroba dari Alam
Sederhananya begini, kita tertarik melihat potensi bakteri laut dalam hal aplikasi sensor biologi atas keberadaan mineral emas misalnya. Tentunya kita akan pisahkan bakteri dari sampel air laut. Prosedur pemisahannya disebut isolasi. Tentunya butuh medium tumbuh, air laut adalah media tumbuh alaminya di alam.
Agar dapat dipelajari lebih lanjut maka bakteri harus ditumbuhkan pada medium laboratorium. Setelah berhasil tumbuh dalam media beberapa tahapan ditempuh seperti pemurnian bakteri yang tumbuh dalam kultur campuran menjadi hanya kultur tunggal saja.
Analoginya, kita memisahkan si A, B dan C dari kerumunan orang karena yang kita cari hanya si A, B dan C. Setelah mendapatkan si A, B dan C secara terpisah maka kita terus jaga mereka agar tidak lagi berkerumun.
Itulah yang dinamakan dengan kultur tunggal hasil pemurnian. Terpisah hanya kandidat bakteri laut dengan potensi biosensor emas tadi saja yang didapatkan. Kandidatnya bisa si A, B atau C tadi.
Bagaimana tau dia punya potensi biosensor? Tentunya ada uji-uji lanjutan yang memperkuat dugaan berkemampuan sebagai sensor biologi. Berpendar cahaya misalnya.Â
Beberapa literatur menyusun uji ini dengan menyinari sinar UV jika ada cahaya berpendar dari sel maka kandidat masuk dalam kelompok bioluminacense. Bakteri berpendar akan naik ke atas permukaan laut sehingga memudahkan ketika akan diambil.
Nah, kita kembali lagi ke ulasan awal. Setelah mengetahui potensi bakteri biasanya tidak cukup sampai disitu tahapan riset seorang peneliti. Ada tahapan uji potensi selanjutnya. Jadi biasanya satu jenis bakteri potensial akan diujikan beberapa potensi untuk dapat dikatakan unggul.
Misalnya setelah diketahui berfungsi sebagai biosensor mineral emas dengan mekanisme penyerapan. Bagaimana dengan kemampuan penyerapan mineral logam berat di laut, yang juga bermanfaat tentunya sebagai agen bioremediasi laut.
Oleh sebab itu kandidat bakteri potensial hasil eksplorasi penting untuk dirawat keberlangsungan hidupnya. Mengingat bakteri pun terbatas umur kultur, namun kelebihannya regenerasi sel berikutnya sangat cepat.
Kita tidak perlu mengulang prosedur isolasi dari awal untuk mendapatkan bakteri ketika dibutuhkan. Cukup dengan menumbuhkan kembali kultur yang disimpan.
Umur kultur bergantung kepada faktor pembatas di lingkungan seperti suhu, pH, ketersediaan nutrisi, dan sebagainya sebagai faktor tumbuh.
Untuk tujuan kelestarian biodiversitas mikroba, maka kultur potensial tadi disimpan dan ditumbuhkan kembali untuk tujuan riset selanjutnya.
Bagaimana menumbuhkan kembali, cukup menyediakan nutrisi tumbuh dalam medium seperti langkah awal tadi.
Teknik Penyimpanan Mikroba
Pada tulisan di atas terdapat beberapa lembaga yang mengoleksi kultur mikroba untuk tujuan penelitian dan pengembangan ilmu pengetahuan. Bagaimana mereka menjaga koleksinya agar sewaktu-waktu dibutuhkan maka siap untuk kembali digunakan.
Berikut disajikan teknik penyimpanan kultur mikroba di Laboratorium. Beberapa diantaranya disajikan seperti di bawah ini.
1. Â Penyimpanan dalam akuades steril
Penyimpanan jenis ini dengan menambahkan akua destilasi steril ke dalam medium yang telah ditumbuhi bakteri kemudian dikocok dan diambil bagian untuk dipindahkan ke akua destilasi steril yang baru.
Penyimpanan jenis ini tidak disarankan untuk penyimpanan jangka panjang. Suhu penyimpanan pada 10 oC-15 oC. Penyimpanan seperti ini sangat rawan kerusakan isolate karena suhu penyimpanan masih memungkinkan pertumbuhan bakteri lain yang tidak diharapkan tumbuh, sehingga menjadi kompetitor tumbuh.
2. Â Penyimpanan dalam minyak mineral
Metode ini dilakukan dengan menambahkan minyak mineral seperti parafin cair pada permukaan penutup tabung penyimpan bakteri 10-20 mm dari permukaan. Tujuannya memperkecil akses udara yang masuk dan menyebabkan medium pertumbuhan bakteri menjadi kering. Keringnya medium pertumbuhan akan mengakibatkan hilangnya sebagian atau keseluruhan nutrisi tersimpan.
Suhu yang disarankan pada penyimpanan jenis ini yaitu 4 oC. Namun demikian untuk metode ini juga tidak disarankan jika kultur bakteri berpindah tempat dengan transportasi yang memungkinkan adanya guncangan.
3. Â Penyimpanan dalam tanah steril
Teknik ini dapat menyimpan bakteri atau jamur mikroskopis hingga 20 tahunan. Tanah digunakan sebagai sumber nutrisi/medium pertumbuhan. Tanah kering disterilkan terlebih dahulu dengan mesin di Laboratorium kemudian dapat dipakai menyimpan bakteri dan jamur.
Keuntungan dari teknik ini relatif biaya perawatan murah, penyimpanan pada suhu ruang/tidak di kulkas, dan tidak mudah terkontaminasi dengan mikroba lain selama penyimpanannya benar.
4. Â Penyimpanan dalam manik-manik porselen
Prinsip metode sama seperti penyimpanan bahan dengan manik-manik porselen ataupun dapat dengan silica gel, yaitu menyerap udara berlebihan yang ada di sekitar objek. Manik silika disusun bertumpuk dengan kapas kemudian ditumpuk kebali dengan silika yang telah dicelupkan pada kultur cair bakteri. Penyimpanan dapat dilakukan pada suhu ruang maupun suhu 4 oC.
5. Â Penyimpanan dalam lempengan gelatin
Paraffin cair dipadatkan dalam cawan sehingga membentuk lempengan, kemudian kultur cair bakteri diteteskan pada paraffin tersebut. Kemudian dikeringkan pada desikator vakum yang berisi bahan kimia P2O5.
Lempengan gelatin dimasukkan dalam botol steril. Botol steril disimpan dalam wadah berisi P2O5 pada suhu 4 oC.
6. Â Penyimpanan dalam kertas filter
Teknik ini serupa dengan langkah penyimpanan dalam lempengan gelatin hanya saja lempengan gelatin digantikan dengan kertas filter. Kertas filter dipotong dengan pembolong kertas. Kultur cair bakteri dicampur dengan medium susu skim 1% atau pepton 1 %.
Kemudian kultur cair bakteri diteteskan ke dalam botol steril berisi kertas filter tadi. Botol berisi bakteri dikering vakumkan dengan vacuum freeze dryer. Kemudian penyimpanan dilakukan pada suhu kulkas.
Untuk dapat digunakan kembali maka cukup mengambil kertas filter tadi kemudian menumbuhkan kembali pada medium tumbuh yang baru.
7. Â Penyimpanan dengan teknik kering beku (freeze drying)
Teknik penyimpanan ini popular pada lembaga-lembaga koleksi kultur. Jangka penyimpanan hingga mencapai puluhan tahun. Penyimpanan ini menerapkan dua prinsip yaitu pengeringan dan pembekuan.
Kultur dimasukkan dalam ampul kemudian dibekukan pada suhu -20 oC hingga -30 oC dengan dry ice. Setelah itu dilakukan proses kering beku pada alat dengan menempelkan ampul dengan cepat. Setelah selesai ampul dipotong dengan api las dan disimpan pada kotak penyimpanan.
8. Â Penyimpanan dengan teknik pengeringan cairan (liquid drying)
Teknik ini dipilih biasanya jika bakteri tidak dapat ditangani dengan metode kering beku. Beberapa diantaranya karena alasan kepekaan terhadap suhu.
Kultur cair dalam 1 % skim agar atau 1 % pepton dimasukkan ke dalam ampul sebanyak 0,1-0,3 ml kemudian diletakkan dicelupkan air (waterbath) 25 oC pada saat melakukan proses pengeringan beku. Setelah selesai ampul disarankan memasukkan nitrogen murni ke dalamnya kemudian setelah itu ampul dapat dipotong.
9. Â Penyimpanan secara kriogenik
Teknik penyimpanan ini dengan melibatkan suhu yang sangat rendah mencapai -20 oC hingga mencapai -70 oC dengan menambahkan senyawa krioprotektan seperti gliserol atau DMSO. Dapat mengurangi tekanan stres yang dialami sel yang terjadi saat pembekuan berlangsung.
Penyimpanan hingga suhu yang diinginkan sebaiknya dilakukan bertahap mencegah kerusakan sel akibat perubahan suhu yang drastis. Sebaikmya dimulai dari suhu tertinggi kemudian meningkat bertahap ke suhu rendah.
Penyimpanan suhu -70 oC disarankan selama maksimal satu tahun saja. Pada saat akan mencairkan kultur sebelum digunakan maka dilakukan secara cepat sehingga tidak merusak sel karena fluktuasi suhu.
Sumber bacaan dapat dilihat di sini.
