Teknik Pengkulturan Bakteri Anaerobik

Teknik Pengkulturan Bakteri Anaerobik

Teknik Pengkulturan Bakteri Anaerobik

Bakteri anaerobik adalah mikroorganisme yang tumbuh tanpa oksigen dan bahkan bisa mengalami hambatan pertumbuhan atau mati jika terpapar oksigen. Kultur bakteri anaerobik memerlukan teknik khusus untuk menciptakan kondisi lingkungan yang bebas oksigen agar bakteri dapat berkembang dengan optimal. Teknik ini banyak digunakan dalam bidang mikrobiologi klinis, industri farmasi, dan penelitian lingkungan. Metode AGGS (Anaerobic Gas Generating System) dan Candle Jar adalah teknik yang digunakan untuk inokulasi dan kultur bakteri anaerobik, dengan cara menciptakan lingkungan dengan kadar oksigen rendah atau bebas oksigen

Metode AAGS (Anaerobic Gas Generating System)

Metode AGGS adalah sistem yang digunakan untuk menciptakan kondisi anaerobik dalam wadah tertutup dengan bantuan sachet gas generator.

Prinsip Kerja:

  • Menggunakan sachet gas generator seperti AnaeroPack™- Anaero dan AnaeroPouch™- Anaero dari Mitsubishi Gas Chemical yang mengandung bahan kimia yang bereaksi menghasilkan gas hidrogen (H₂) dan karbon dioksida (CO₂).
  • Hidrogen yang dihasilkan akan bereaksi dengan oksigen di dalam wadah dengan bantuan katalis paladium, menghasilkan air sehingga lingkungan menjadi anaerobik.
  • CO₂ meningkatkan pertumbuhan beberapa bakteri anaerob fakultatif.

Langkah-langkah:

  1. Inokulasi sampel bakteri anaerob ke media.
  2. Letakkan cawan petri atau tabung kultur ke dalam MGC jar anaerob.
  3. Masukkan sachet gas generator ke dalam MGC jar.
  4. Tutup rapat wadah agar gas tidak bocor.
  5. Inkubasi pada suhu yang sesuai (biasanya 35-37°C) selama 24-48 jam.
  6. Evaluasi pertumbuhan bakteri setelah inkubasi.

Kelebihan AGGS:

  • Pack-Anaero dan Pouch-Anaero dari Mitsubishi Gas Chemical berfungsi sebagai penyerap oksigen-penghasil CO2. Hanya perlu membuka kemasan aluminium dan memasukkan sachet putih ke dalam wadah. Tidak perlu menambahkan air. Tidak perlu menggunakan katalis.
  • Mudah digunakan tanpa alat tambahan seperti vakum atau gas khusus.
  • Cocok untuk laboratorium yang tidak memiliki fasilitas anaerobik khusus.
  • Efisien untuk isolasi dan identifikasi bakteri anaerob.

Kekurangan AGGS:

  • Tidak cocok untuk bakteri anaerob obligat ekstrem yang memerlukan lingkungan bebas oksigen total.
  • Lebih mahal jika dibandingkan dengan metode lain seperti Candle Jar.

Metode Candle Jar

Metode Candle Jar adalah teknik sederhana yang digunakan untuk menciptakan lingkungan dengan kadar oksigen rendah (mikroaerofilik), cocok untuk bakteri yang membutuhkan CO₂ lebih tinggi, seperti Haemophilus dan Neisseria.

Prinsip Kerja:

  • Menggunakan lilin (candle) yang dibakar dalam wadah tertutup.
  • Lilin akan mengkonsumsi oksigen dalam wadah dan menghasilkan CO₂.
  • Saat kadar oksigen turun di bawah titik tertentu, lilin padam, menciptakan kondisi dengan CO₂ tinggi dan oksigen rendah.

Langkah-langkah:

  1. Inokulasi sampel bakteri ke dalam media kultur.
  2. Tempatkan cawan petri atau tabung ke dalam wadah tertutup (jar kaca atau logam).
  3. Letakkan lilin di dalam wadah, lalu nyalakan lilin.
  4. Segera tutup wadah dengan rapat.
  5. Biarkan lilin menyala sampai padam sendiri (menandakan oksigen habis).
  6. Inkubasi pada suhu yang sesuai selama 24-48 jam.
  7. Evaluasi pertumbuhan bakteri setelah inkubasi.

Kelebihan Candle Jar:

  • Mudah, murah, dan tidak memerlukan peralatan khusus.
  • Cocok untuk bakteri yang tumbuh dalam kondisi mikroaerofilik (bukan anaerob obligat).

Kekurangan Candle Jar:

  • Tidak menciptakan kondisi anaerob total, hanya mengurangi kadar oksigen.
  • Tidak cocok untuk bakteri anaerob obligat seperti Clostridium.

Aplikasi Metode AGGS (Anaerobic Gas Generating Sachets)

AGGS mudah diaplikasikan, praktis, dan efektif untuk membuat lingkungan anaerob. AGGS mengandung komponen aktif seperti asam askorbat yang berfungsi sebagai generator penyerap oksigen. Kultur anaerob dengan AGGS mudah dilakukan tanpa memerlukan keterampilan khusus salah satunya bisa menggunakan produk dari MGC anaerobic cultivation yang menyediakan AnaeroPack™- Anaero dan AnaeroPouch™- Anaero.

Alat dan Bahan:

Prosedur Kerja:

  1. Inokulasi bakteri secara merata pada media MRS agar dengan bantuan plate spreader.
  2. Buka kemasan alumunium AGGS dari Mitsubishi Gas Chemical dan masukkan sachet putih beserta kultur bakteri ke dalam kotak kedap udara.
  3. Atmosfer oksigen di dalam kotak akan terserap dengan cepat disertai dengan pembentukan karbon dioksida. Penggunaan AGGS akan mengurangi kadar oksigen dalam kotak hingga di bawah 1% dalam waktu 30 menit. Tingkat karbon dioksida yang dihasilkan akan berada di antara 9 – 13%.
  4. Inkubasi pada kondisi anaerob dengan metode AGGS pada suhu 37°C selama 48 jam.
  5. Setelah 48 jam, lakukan perhitungan jumlah koloni yang tumbuh pada masing-masing plate agar. Perhitungan diulang sebanyak 3 kali, kemudian dirata-ratakan untuk mengurangi bias karena perhitungan jumlah koloni yang kurang tepat.

Metode Candle Jar (CJ)

Metode candle jar memiliki kelebihan yaitu pemakaian yang sederhana, dapat digunakan secara berulang, mudah diperoleh, dan harga terjangkau. Lilin yang menyala menciptakan kondisi anaerobik dengan melepaskan karbondioksida dan mengkonsumsi oksigen dalam proses pembakaran. Metode ini mampu mengurangi kadar oksigen dalam tabung hingga 1 – 2% dan menghasilkan tingkat karbon dioksida antara 4 – 5%.

Alat dan Bahan:

  • Lilin putih pendek (diameter 3,5 cm, tinggi 1,5 cm)
  • Container box berukuran 11 x 12 x 19 cm (volume 2,5 L), tembus pandang, dan kedap udara
  • Tabung media MRS broth
  • Media MRS broth dari solarbio

Prosedur Kerja:

  1. Kultur koloni bakteri yang tumbuh pada media MRS agar pada 3 tube media MRS broth yang masing-masing berisi 10 mL media MRS broth.
  2. Tube yang telah berisi media MRS broth dan koloni bakterinya dimasukkan ke dalam kotak transparan.
  3. Nyalakan lilin putih dan masukkan kedalam kotak kemudian ditutup rapat.
  4. Setelah lilin mati, kotak kedap udara dimasukkan kedalam inkubator pada suhu 37°C selama 24 jam.
  5. Setelah 24 jam, amati pertumbuhan bakteri.

Daftar Pustaka

  • Benson, 2001. Microbiological Applications Lab Manual in General Microbiology (Jean
  • Fornango Jim Smith, Ed.; Eighth Edition). The McGraw−Hill Companies.
  • Devaux,’, D. L., Evans,’, G. L., Arndt,’ And, C. W., & Janda2, W. M., 1987. Comparison
  • of The Gono-Pak System with The Candle Extinction Jar for Recovery of Neisseria gonorrhoeae. In Journal of Clinical Microbiology. https://journals.asm.org/journal/jcm
  • Dwijastuti, N. M. S.,  & Dewi, I. G. A. A. S. (2023). Perbedaan Hasil Kultur Anaerob Dengan Candle Jar dan Gas Generating Sachet untuk Bakteri Asam Laktat Lactobacillus plantarum E12.1 / Differences in Anaerobic Culture With Candle Jar and Gas Generating Sachets For Lactic Acid Bacteria Lactobacillus plantarum E12.1. In Bioma : Jurnal Biologi Makassar (Vol. 8, Issue 1, pp. 92–100) [Journal-article]. https://journal.unhas.ac.id/index.php/bioma
  • Ermenlieva, N. M., Georgieva, E. P., Stamova, S. Y., Georgieva, S. F., & Mihaylova, S.
  • G., 2021. Two Alternative Methods for Anaerobic Cultivation of Bacteroides Fragilis Atcc 25285 Compared to The Efficiency of Cultivation in a Gas Pack System. Journal of IMAB – Annual Proceeding (Scientific Papers), 27(4), 4035–4037. https://doi.org/10.5272/jimab.2021274.4035
  • Fan, X. G., & Li, T. G., 1997. Growth of Helicobacter pylori in candle jars. In J. Med.
  • Microbiol (Vol. 46).
  • Mustopa, R., Silviani, Y., Bangun, S. R., Wijayanti, D. R., Artanti, D., Dwiyanti, R. D., Latifah, I., & Santosa, Prof. Dr. B. (2024). Asosiasi Institusi Pendidikan Tinggi Teknologi Laboratorium Medik Indonesia (AIPTLMI) Modul Praktikum Bakteriologi. https://aiptlmi-iasmlt.id/wp-content/uploads/2024/11/5.-Modul-Praktikum-Bakteriologi-dasar_291024.pdf