Tabung Winogradski, Rumah untuk Bakteri
Sains Asyik FGMI - lulusan Biology, Moscow State Pedagogical University, dan Population & Development, National Research University Higher School of Economics (Moscow),
Tulisan dari Taufiq maulana tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
Hanya dengan bahan lumpur dan alat-alat sederhana lainnya, kita dapat menciptakan suatu ekosistem untuk bakteri yang dinamakan Tabung Winogradski. Mikroba atau bakteri dalam tabung tertutup ini akan menyesuaikan sendiri nutrisi untuk kelangsungan hidupnya. Mereka akan menemukan habitatnya sesuai dengan kebutuhannya – seperti halnya bakteri di pencernaan kita.
Pernah terpikir tidak, kita bisa menciptakan sendiri suatu lingkungan yang nyaman bagi bakteri dari bahan-bahan yang ada di belakang rumah kita. Tabung tinggi , lumpur & air danau, kertas koran dan bahan-bahan sederhana lainnya bisa digunakan untuk menciptakan lingkungan yang nyaman bagi mereka.
PerbesarSergei Winogradski adalah pencipta ide ini. Pria yang berasal dari Rusia ini merupakan ahli mikrobiologi, ekologi, dan ahli tanah yang menjadi pelopor terciptanya konsep circle of life.
Penemuannya ini dia ciptakan pada waktu melakukan penelitian dengan bakteri Beggiatoa , yang termasuk ke dalam bakteri litotrof pada tahun 1887.
Perpaduan dari lumpur, air dan dicampur dengan sumber karbon (kertas koran di mana mengandung selulosa ), kulit telur (sumber kalsium karbonat) dan bahan-bahan yang mengandung sulfur (kuning telur) adalah perpaduan untuk membuat tabung Winogradski.
Semua bahan-bahan dimasukkan ke dalam tabung gelas yang ditempatkan di tempat teduh selama beberapa bulan. Setelah itu akan menghasilkan berbagai macam bakteri berbeda dibeberapa lapisan tabung.
Bakteri tersebut di antaranya seperti Clostridium, Desulfovibrio, Chlorobium, Chromatium, Rhodomicrobium, dan Beggiatoa. Tabung akan menghasilkan beberapa lapisan yang berbeda-beda tergantung kepada nutrisi yang terdapat di dalamnya.
Bagaimana membuat Tabung Winogradski?
Alat-alat yang diperlukan seperti:
Botol tinggi terbuat dari gelas (tinggi 30 cm dan lebar 5 cm);
Gunting;
Spidol permanen;
Penjepit karet
Plastik (untuk menutup bagian atas tabung);
Bahan-bahan yang dibutuhkan:
Lumpur danau, telaga atau kali;
Air danau, telaga atau kali;
Kertas koran (potong kecil-kecil);
Kulit telur;
Kuning telur
Tahapan-tahapan yang dilakukan adalah sebagai berikut:
Persiapan semua alat-alat dan bahan-bahan yang diperlukan;
Campurkan lumpur dengan potongan kertas koran, kulit dan kuning telur;
Masukan campuran bahan no.2 ke dalam tabung gelas, sehingga campuran bahan ini akan memenuhi bagian dasar tabung;
Tambahkan beberapa liter air (danau, telaga atau kali) ke dalam campuran tersebut;
Masukan kembali lumpur (yang tidak di campurkan bahan-bahan lainnya) hingga memenuhi bagian tengah tabung;
Tambahkan kembali beberapa liter air (danau, telaga atau kali);
Tutup bagian atas tabung dengan penutup sehingga tidak ada rongga;
Tempatkan di tempat yang terkena matahari dan tunggu hingga beberapa bulan.
Identifikasi koloni yang terlihat di tabung Winogradski
Setelah tabung tertutup dengan rapat, maka kita akan mendapatkan hasil seperti:
A: lapisan oksigen – di bagian paling atas ini akan tumbuh bakteri yang di dalam proses hidupnya menggunakan oksigen dan non sulfur
B: lapisan sulfur - pada lapisan ini bakteri yang akan tumbuh yaitu bakteri yang tidak memerlukan oksigen dalam proses regenerasi hidupnya namun menggunakan sulfur.
C: Beberapa mikroba menggunakan panjang cahaya yang berbeda-beda dalam proses fotosintesisnya.
D: Cyanobacteria yang berwarna hijau . Kadar oksigen yang tinggi pada bagian atas tabung membuat koloni bakteri ini akan berkembang dengan memanfaatkan sinar matahari, karbon dan hidrogen untuk menghasilkan tenaga dan mengeluarkan oksigen.
E: Bakteri non sulfur berwana ungu, coklat, oranye, dan merah. Pada bagian tengah tabung akan tumbuh koloni dari bakteri ini,di mana mereka mendapatkan makanan dengan memanfaatkan sinar matahari dan karbon. Mereka akan mengkonversi material karbon yang ada di tabung seperti kertas koran menjadi karbondioksida.
F: Bakteri sulfur warna ungu, dan hijau tua.
G:Bakteri sulfur berwarna hitam (contoh: Desulvofibrio vulgaris). Pada bagian paling bawah tabung kaya akan sulfur. Bakteri di level ini sangat sensitif terhadap oksigen, sehingga mereka menggunakan sumber dari kuning telur dalam menghasilkan energi. Proses ini akan melepas hidrogen sulfida, maka tidak heran bau yang di hasilkan seperti bau telur yang membusuk.
Mari bereksperimen lebih di tabung Winogradski
A. Ingin lebih mengetahui variasi bakteri yang ada di tabung? Berikan nutrisi yang berbeda-beda di beberapa tabung seperti :
Tabung 1: Penambahan 2 buah nutrisi , yaitu kuning telur dan kertas koran
Tabung 2: hanya kertas koran
Tabung 3: hanya kuning telur
Semua tabung ini diperlakukan sama yaitu dalam hal jumlah paparan sinar matahari.
B. Nutrisi yang sama namun perlakukan yang berbeda untuk setiap tabung yaitu:
Tabung 1: peletakan tabung di matahari langsung. Jadi tabung mendapatkan sinar matahari yang sama antara pagi dan malam hari.
Tabung 2: menempatkan tabung di bawah sinar lampu meja
Tabung 3: tabung di tempatkan di tempat yang gelap atau sama sekali tidak terpapar sinar matahari.
C. Bahan lumpur yang berbeda namun perlakukan sama
Tabung 1: lumpur dari telaga/ danau
Tabung 2: pasir pantai
Tabung 3: lumpur yang tercemar limbah.
Menurut saya, apa yang diciptakan oleh Sergei Winogdraski ini adalah suatu temuan yang cerdas dan efektif. Percobaan yang tidak terlalu rumit untuk orang awam, bahan-bahan yang sederhana yang dapat ditemukan di sekitar kita, namun menghasilkan sesuatu yang sangat luar biasa.
Terlebih di saat pandemi saat ini, kita tidak bisa keluar rumah atau pergi ke laboratorium. Dengan penelitian ini kita bisa lakukan di rumah. Walaupun hasil yang kita dapatkan harus diteliti di laboratorium namun dengan adanya panduan di atas, hal ini bisa menjadi panduan perihal koloni bakteri atau organisme yang tumbuh dan berkembang biak di dalamnya.
Referensi
Dworkin, Martin. 2011. Sergei Winogradsky: a founder of modern microbiology and the first microbial ecologist. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2011.00299.x
Olena, M. Mariia, B.aNDREW, J.S. 2013. From Winodgradsky' column to contemporary research using bacterial microsom. ISBN: 978-1-62618-661-3
Sergei, S et. al.,2008. Respon of Desulfovibrio vulgaris to alkaline Stress. Journal of Bacteriology 189(24):8944-52. DOI: 10.1128/JB.00284-07
https://www.sciencefriday.com/educational-resources/make-home-microbes/
https://en.wikipedia.org/wiki/Cyanobacteria
https://en.wikipedia.org/wiki/Clostridium