Recent Comments

    Calendar

    March 2016
    M T W T F S S
    « Feb   Jun »
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031  

    Identifikasi Mikroorganisme Secara Morfologi atau Molekuler: Manakah yang Lebih Penting?

     

    IMG_20160316_154316[1]

    Hands-on training Workshop: Biolog Gen III Microbial Identification System

    Pada tanggal 15-16 Maret yang lalu, saya mengikuti sebuah hands-on training workshop di UPT Lab Terpadu Universitas Diponegoro. Kegiatan ini merupakan hasil kerjasama antara Tawada Health Care (THC) dengan UPT Lab Terpadu Undip. Pada hari pertama,  saya disuguhi sebuah paparan yang meskipun sangat mendasar, akan tetapi sangat menarik untuk dikupas, yaitu materi tentang identifikasi mikroorganisme oleh Dr. Anto Budihardjo dari Departemen Biologi, FSM Undip. Selama kurang lebih 15 menit, Dr. Anto menjelaskn tentang The latest innovation on microbial identification system yang membahas seluk beluk latar belakang dan prinsip identifikasi mikroorganisme, mulai dari teknik identifikasi konvensional hingga teknik yang berkembang semakin pesat dan canggih di era teknologi masa kini.

    IMG_20160316_154417[1]

    Paparan tentang The latest innovation on Microbial Identification System oleh Dr. Anto Budihardjo

    Pada dasarnya, teknik identifikasi bertujuan untuk mengetahui identitas berupa nama spesies dari mikroorganisme (dapat berupa spesies bakteri, kapang, maupun yeast) seakurat mungkin. Kebutuhan identifikasi mikroorganisme sangat bergantung pada siapa yang melakukan identifikasi dan untuk apa identitas mikroorganisme tersebut digunakan. Sebagai contoh, sebuah industri yang memproduksi produk pangan memerlukan quality control yang ketat untuk mencegah adanya kontaminasi mikroorganisme dalam produk mereka. Identitas mikroorganisme menjadi penting sebagai acuan langkah tindak lanjut apabila ditemukan kontaminasi pada produk. Contoh yang lain adalah dalam bidang kesehatan dan kedokteran, dimana identitas suatu mikroorganisme patogen yang menyebabkan penyakit pada pasien sangat diperlukan sebagai acuan tindakan pemberian antibiotik maupun treatment pengobatan. Selain itu, para peneliti fundamental memerlukan identitas mikroorganisme secara akurat sebagai dasar untuk melakukan penelitian selanjutnya khususnya dalam penelitian bioprocess engineering maupun optimasi proses metabolisme.

    Secara umum, terdapat dua teknik identifikasi mikroorganisme yang paling utama, yaitu identifikasi berdasarkan karakter fenotip dan berdasarkan karakter genotip. Teknik identifikasi berdasarkan karakter morfologi (fenotip) dikenal sebagai teknik identifikasi konvensional, sedangkan teknik identifikasi karakter molekuler (genotip) merupakan teknik identifikasi modern. Identifikasi fenotip mikroorganisme dilakukan dengan cara mengkarakterisasi ciri morfologi secara makroskopik (bentuk, warna, pola, kecepatan tumbuh koloni) dan mikroskopik (bentuk, warna, struktur, pengecatan Gram sel), ciri fisiologi dan ciri biokimia. Teknik identifikasi karakter molekuler (genotip) erat kaitannya dengan karakterisasi/ profiling DNA mikroorganisme menggunakan teknik molekuler berupa analisis pattern/ fingerprint-based dan sequence-based.

    Pertanyaan yang muncul di benak saya ketika menyimak penjelasan dari Dr. Anto adalah bagaimana jika karakterisasi secara morfologi dan molekuler pada spesies yang sama, ternyata menghasilkan identitas spesies yang berbeda? Pertanyaan ini muncul berdasarkan pengalaman saat saya melakukan penelitian di jenjang master. Pada waktu itu, saya melakukan identifikasi spesies yeast-like fungi berdasarkan karakter morfologi dan molekuler. Saya merasa bingung mengapa spesies yang sama memiliki dua identitas yang berbeda berdasarkan karakterisasi tersebut. Ketika itu, saya bersama para Professor memutuskan untuk memilih identitas spesies berdasarkan karakterisasi molekuler sebagai nama spesies yang valid. Hal ini saya sampaikan kepada Dr. Anto, beliau menjelaskan bahwa seharusnya, jika dalam proses karakterisasi fenotip dan genotip menghasilkan identitas yang berbeda, diperlukan tes lanjut yang lebih spesifik sehingga diperoleh hasil yang akurat dan valid. Uji lanjut tersebut dapat berupa fingerprinting dan analisis biokimia yang kompleks. Saya menyampaikan bahwa jika hal tersebut dilakukan, maka akan sangat memakan waktu dan biaya yang cukup banyak hanya untuk proses identifikasi. Selanjutnya, Dr. Anto menjelaskan bahwa seharusnya hasil dari karakterisasi morfologi adalah saling komplemen dan linier dengan hasil karakterisasi molekuler.

    Permasalahan yang saya ajukan memperoleh jawaban pada sesi kedua hari pertama hands-on training ketika tim dari Focus Biotech Malaysia memaparkan tentang Biolog yaitu Ms. Chai Li Fen (Malaysia). Beliau menjelaskan bahwa jika hasil identifikasi secara morfologi berbeda dengan hasil identifikasi secara molekuler, maka yang perlu dicek pertama kali adalah kultur yang kita miliki. Apakah kultur mikroorganisme yang kita miliki benar-benar merupakan kultur yang murni? Apakah ada atau tidak ada kontaminasi pada kultur yang disimpan? Apakah dalam proses pengambilan sampel untuk proses identifikasi secara molekuler telah melalui prosedur yang benar dan aseptis? Jika kultur kita merupakan kultur yang murni, hanya satu isolate, tidak ada kontaminasi dan proses yang dijalankan sudah benar, maka hasil identifikasi berdasarkan karakter morfologi dan karakter molekuler tidak akan berbeda.

    IMG_20160320_095333[1]

    Ms. Chai Li Fen dari Focus Biotech Malaysia

    Berdasarkan permasalahan ini, tim Biolog menawarkan suatu inovasi yang sangat canggih dalam identifikasi mikroorganisme, yaitu dengan menggunakan Biolog Gen III Microbial Identification System. Sistem identifikasi mikroorganisme yang ditawarkan dengan menggunakan system ini dapat mendeteksi lebih dari 2,500 spesies bakteri, kapang, dan khamir aerobik maupun anaerobik. Sistem ini sangat mudah digunakan dan diaplikasikan sehingga mendukung efisiensi waktu dan tenaga. Sistem ini menggunakan prinsip kimia redoks yang memungkinkan uji bakteri Gram positif dan Gram negatif pada satu panel uji yang sama. Dalam kesempatan hands-on training ini, saya menjadi seseorang yang beruntung karena dapat mencoba sistem dari Biolog Gen III secara gratis. Saya diberikan satu microplate untuk menguji identitas bakteri yang belum diketahui nama spesiesnya. Langkah pertama yang saya lakukan adalah dengan cara mengambil tiga koloni bakteri tunggal dari plate media nutrient agar menggunakan cotton swab steril secara aseptis. Selanjutnya koloni yang telah diambil dimasukkan dalam media suspensi bakteri khusus yang sudah disediakan. Setelah dicampur, maka suspensi bakteri diukur menggunakan alat turbidimeter hingga menunjukkan angka 98%. Angka ini menunjukkan bahwa suspensi bakteri sudah memenuhi syarat untuk diinokulasikan ke dalam microplate Biolog Gen III. Selanjutnya, suspensi bakteri diinokulasikan sebanyak masing-masing 100 µl ke dalam sumur microplate menggunakan mikropipet yang dirancang khusus untuk memudahkan proses inokulasi yang dilengkapi dengan multi-channel. Mikropipet ini merupakan standing mikropipet yang tidak memerlukan rak untuk menggantung mikropipet ketika selesai digunakan. Mikropipet ini didesain memiliki kaki khusus untuk menyangga pipet ketika diletakkan. Setelah selesai melakukan inokulasi, microplate tersebut diberi label nama sampel, pemilik, dan waktu inokulasi. Selanjutnya, microplate diinkubasi pada suhu 33 °C selama kurang lebih 20-24 jam. Sesi hari pertama selesai sampai dengan proses inkubasi. Pembacaan hasil dilakukan pada hari kedua.

    IMG_20160316_154648[1]

    Ovation Micropipette: Single Channel

    IMG_20160316_155030[1]

    Turbidimeter

    IMG_20160316_190209[1]

    Microplate Gen III setelah inkubasi selama 24 jam pada suhu 33 derajat Celcius

    Pada hari kedua, training menjadi sangat menarik karena ada sesi informasi dari Tawada Health Care (THC)  yang menawarkan satu teknologi identifikasi bakteri tertentu berdasarkan karakter warna koloni dan bentuk koloni menggunakan plate difusi Compact Dry dari Nissui yang sangat ringan dan mudah dibawa kemana saja. Selanjutnya, pembacaan hasil pada microplate dilakukan dengan didampingi Dr. Woon Chin dari Biolog menggunakan mesin semi-automated Omnilog microplate reader. Perubahan warna yang terjadi pada sumur microplate yang sebelumnya bening menjadi ungu dijadikan dasar bahwa mikroorganisme tersebut menggunakan substrat yang ada di dalam sumur untuk proses metabolisme. Perubahan warna pada microplate ini dibaca oleh mesin sehingga menghasilkan data yang dapat dicocokkan dengan database pada sistem. Jika isolat bakteri yang diidentifikasi merupakan isolat murni, maka sistem akan menunjukkan identitas bakteri berdasarkan hasil pencocokan database yang sesuai dan akurat. Jika tidak, sistem tetap menunjukkan hasil identifikasi akan tetapi dengan tingkat kecocokan yang rendah, atau bahkan tidak menunjukkan suatu identitas sama sekali (tidak ada database spesies yang cocok).

    IMG_20160316_185701[1]

    Pembacaan Microplate

    IMG_20160316_155327[1]

    Paparan dari tim Tawada Health Care (THC)

    IMG_20160316_185520[1]

    Nissui Compact Dry TC

    Hasil pembacaan identitas bakteri membuktikan bahwa sistem Biolog Gen III ini cukup canggih dan akurat dalam proses identifikasi. Penggunaan sistem ini sangat memudahkan proses identifikasi secara fisiologi dan biokimia, sehingga dapat menjadi suatu dasar apakah isolat yang kita miliki adalah isolat murni atau terdapat kontaminasi. Pembacaan menggunakan sistem dari Biolog ini dapat dijadikan dasar sebelum melakukan identifikasi lanjut menggunakan teknik molekuler. Sehingga, diharapkan hasil identifikasi morfologi, fisiologi, dan biokimia dapat dijadikan sebagai komplemen dan mendukung dengan hasil identifikasi molekuler, demikian juga sebaliknya. Selanjutnya, hasil kedua identifikasi menggunakan karakter morfologi dan karakter molekuler dapat dijadikan sebagai dasar yang akurat untuk menentukan nama spesies mikroorganisme.

    Dengan ini, dapat disimpulkan bahwa teknik identifikasi mikroorganisme baik menggunakan teknik konvensional (karakterisasi morfologi, fisiologi, dan biokimia) dan teknik molekuler merupakan dua teknik yang saling bersinergi dan saling komplemen. Keduanya sangat penting untuk dijadikan dasar untuk menentukan identitas suatu mikroorganisme.

    Keep calm and love microbiology :)

    Leave a Reply

    You can use these HTML tags

    <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

      

      

      

    * Kode Akses Komentar:

    * Tuliskan kode akses komentar diatas:

    [+] kaskus emoticons nartzco