BioControl Chronicle

"Invisible but protect, tiny and abundant, almighty in sustainable fields" — BioControl Chronicle is your gateway into the fascinating world of microbes as natural defenders. From exploring bacteria and fungi in the lab to uncovering their role in sustainable farming, this blog chronicles the journey of biocontrol agents. Their discovery, development, and real‑world applications. Join the adventure of turning invisible allies into powerful solutions for pest management, and discover how science and nature unite to protect our crops and environment.

[theyuanjourneys]

Trichogramma sp. Multiplication as Natural Enemy by using Corcyra cephalonica eggs rearing to be Parasitized

A method for fighting againts rice stem borer hymenopterans.

Trichogramma adalah genus yang berperan sebagai musuh alami dari hymenopteran penggerek batang padi. Secara alami, Trichogramma mampu menjadi parasitoid telur dari berbagai genus asal hymenopterans. Siklus hidup Trichogramma spp. menguntungkan petani, dan perlembangannya didukung oleh refugia yang baik yang membantu perkembangan setelah menjadi imago (Zang et al., 2021; Sitepu et al., 2018).

Karena Trichogramma sp. memerlukan telur dari salah satu hymenopteran untuk dapat meneruskan keturunan dan memperbanyak populasinya. Sebagai intansi perlindungan tanaman, usaha yang dapat dilakukan adalah memperbanyak sediaan telur yang dapat diparasitisasi oleh Trichogramma dengan menyediakan telur steril Corcyra cephalonica (hama gudang serealia).

Prosedur perbanyakan inang C. cephalonica memiliki prosedural yang digunakan pada mitra magang. Perbanyakan C. cephalonica memerlukan kotak pemeliharaan atau rearing (80×40×10 cm3), tabung peneluran (diameter 15 cm dan tinggi 20 cm), media pakan (menir:pakan ayam:jagung giling=1:1:1), nampan, petridish, tabung perangkap, kuas halus ukuran sedang, saringan teh, dan alat potong. Media pakan dengan takaran 1:1:1 disangrai pada suhu 120°C selama 20 menit sebagai metode sterilisasi hama yang ada pada pakan. Media pakan steril dimasukkan sebanya 4,5 kg/rearing dan dipadatkan hingga ketebalan mencapai 3 cm. Unit C. cephalonica dimasukkan pada rearing dalam bentuk telur atau larva dengan kepadatan 2-3 unit/cm2 yang kemudian dipelihara sekitar 6 minggu hingga imago muncul. Unit yang digunakan dapat berupa imago ke dalam rearing, tetapi membutuhkan waktu 2 bulan setelah pengenalan pertama. Apabila muncul imago dalam jumlah besar, maka imago dipindah pada tabung peneluran beralaskan kain kasa dan tertutup kain kasa. Setiap pagi akan dikumpulkan telur C. cephalonica menggunakan kuas untuk menyapu telur menuju cawan petri.

Telur yang diperoleh kemudian dibersihkan dari kotoran menggunakan saringan teh, yang kemudian disterilkan dengan UV light selama 20 menit, dan dapat disimpan pada chiller dengan daya tahan hingga 14 hari, atau dapat langsung digunakan untuk pemiasan. Proses pemiasan telur C. cephalonica perlu penyiapan kertas karton manila berukuran 2×8 cm2, lalu ditumpuk sebanyak 3 lapis dan menghasilkan 2×2 cm2 setiap levelnya. Lem gom arabic digunakan sebagai perekat telur terhadap kertas pias, dioleskan dengan ketebalan yang tepat cukup untuk telur melekat tetapi tidak sampai tenggelam oleh lem gom arabic. Telur kemudian ditaburkan pada kertas pias yang sudah siap, kemudian kering-anginkan selama 5 menit. Apabila tersedia starter Trichogramma sp., maka dapat dijadikan perbanyakan parasitoid dengan perbandingan 1 pias starter berisi 6 pias C. cephalonica.

References:

Sitepu, M. B., Tobing, M. C. L., & Bakti, D. (2018, December). The role of refugia plants to the eggs yellow rice stem borer (Scirpophaga incertulas Walker) parasitoids parasitation rate. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1116, No. 5, p. 052064). IOP Publishing.

Tefera, T., Goftishu, M., Ba, M. N., & Muniappan, R. (2019). A guide to biological control of fall armyworm in Africa using egg parasitoids.

Zang, L. S., Wang, S., Zhang, F., & Desneux, N. (2021). Biological control with Trichogramma in China: history, present status, and perspectives. Annual Review of Entomology, 66(1), 463-484.

[theyuanjourneys]

Bacterial Gram's Staining - [Differential Staining]

Bakteri adalah organisme prokariota yang masih memiliki identitas antar spesies (determinan), sehingga pasti ada karakteristik yang membedakan antar isolat. Karakter determinan dapat berupa uji katalis, proteolitik, lignolitik, hidrolitik, kebutuhan terhadap oksigen, motilitas, jumlah flagella, maupun karakter membran sel. Sel bakteri dapat berbentuk coccus, bacil, dan spiral, selain itu perbedaan membran terbagi menjadi gram negatif dan gram positif. Dr. Hans Christian Gram adalah penemu metode pewarnaan diferensial untuk membedakan bakteri dalam 2 grup major yang penting digunakan untuk klasifikasi.

Pewarnaan jenis diferensial menggunakan setidaknya 4 reagen yang terdiri atas primary stain, mordant, decolorizing agent, dan counterstain. Prosedur pewarnaan gram menggunakan kristal violet, Gram's iodine, alcohol 95%, dan safranin.

Metode pewarnaan Gram diawali dengan proses fiksasi bakteri pada kaca preparat yang bersih. Proses fiksasi bakteri dilakukan dengan menyiapkan aquadest steril pada kaca preparat sebanyak 50µl, mengambil isolat bakteri dengan jarum ose pada subkultur, kemudian jarum ose yang sudah ada spesimen diaduk pada tetesan air dikaca preparat yang sudah disiapkan, ratakan kemudian kering-anginkan. Apabila sudah cukup kering kemudian kaca preparat dipanaskan bagian bawahnya dengan api bunsen agar bakteri terfiksasi pada preparat. Pewarnaan dilakukan secara sistematis yaitu terdiri dari:

Perendaman spesimen bakteri terfiksasi dengan kristal violet (1 menit), kemudian bilas air mengalir.

Perendaman spesimen bakteri terfiksasi dengan Gram's Iodine mordant (1 menit), kemudian bilas air mengalir.

Teteskan perlahan alcohol 95% hanya sampai luntur, jangan terlalu lama (ikatan CV-1 dapat lepas). Lalu bilas air mengalir.

Berikan perendaman Safranin (45 detik) lalu bilas dengan air mengalir. Lakukan pengeringan dengan keringanginkan.

Berikan minyak imersi lalu amati ada perbesaran 1000×

Proses pewarnaan Gram dapat menghasilkan bakteri dengan warna ungu atau merah muda yang terjadi dalam tingkat molekul membran sel. Kristal violet sebagai primary stain mampu mewarnai seluruh sel bakteri, apabila ditambahkan mordant dalam bentuk iodine Gram maka afinitas sel akan meningkat terhadap pewarna dengan membentuk kompleks tak terlarut CV-I yang meningkatkan intensitas warna, dan seluruh sel akan terlihat ungu kehitaman. Pemberian alkohol 95% akan berperan sebagai pelarut lipid. Apabila terkena bakteri gram negatif maka alkohol meningkatkan porositas membran sel sehingga CV-I mudah lepas. Akan tetapi pada bakteri gram positif dengan peptidoglikan yang lebih tebal akan menyebabkan retensi ikatan CV-I sangat kuat, dan ketika terkena alkohol 95% maka akan terjadi dehidrasi yang menyebabkan membran sel makin rapat dan CV- I susah untuk hilang (Froböse et al., 2020; Cappuccino & Welsh, 2019; Tortora et al., 2019).

References:

Cappucino, J. G., & Welsh, C. (2019). Microbiology: a laboratory manual (12th ed). Pearson.

Froböse, N. J., Bjedov, S., Schuler, F., Kahl, B. C., Kampmeier, S., & Schaumburg, F. (2020). Gram staining: a comparison of two automated systems and manual staining. Journal of clinical microbiology, 58(12), 10-1128.

Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2019). Microbiology: an introduction (13th ed). Pearson

[theyuanjourneys]

Paenibacillus polymyxa Culture Transfer Technique

Hiii hope you guys have a nice day :>. So i wanna share something i got from internship about how we gain bacteria again and again and so on...

Paenibacillus polymyxa is the bacteria as biocontrol agent that often we make (already explained before). It was so good for plant againts major type of disease of plant (much a like probiotics for plants). But the question is, while we used them how we obtain it?? is it just already there? actually no. All known bacteria pathogenic or beneficial that has been studied will pass all through technique called subculturing.

Subculturing is technique for transfering microorganism from one medium to another medium and it used routinely in preparing and maintaining bacterial stock culture. Yes, that's right! From stock can be increased to 50, from 50 can be 2500 and so on as long the new sterile medium available.

There were many types of subcultures, each type of medium used also be different, but the principle remains the same. As long i know there were slant-to-broth transfer, broth-to-slant transfer, slant-to-slant transfer, and slant-to-agar deep transfer (Cappuccino & Welsh, 2019). However.... at the internship, mentor and other senior were so creative that we ACTUALLY used bottle of glass -_-, yes i mean it. It was so similar we're using slant-to-slant transfer but slightly modified. What i actually amaze that in this internship it applies 3R (reuse, reduce, recycle) ^.^

It was done by all equipment sterilized with autoclave. Bottle that used are glass from YouC1000 (vitamin beverage) and capped with cotton. Start from pouring our agar media to that bottle only small amount that are not overflowed if put horizontal, but not too small that hard to strike with inoculation loop. We used 100% Nutrient Agar Merck with 20 grams each 1 Liters, usually we just make it enough according how much bottle glass we going to use.

We do inoculation by simple zig-zag single streak with using inoculation loop that already heated red hot and used after 10 secs. After inoculation process done, we going to incubate it for 2x24 hours in 30°C, then stored at 4°C for further use. If we need to make it for bigger scale, the isolate itself then given enough sterile water, shake until all diluted and mixed in the big gallons of media for field application

Reference:

Cappucino, J. G., & Welsh, C. (2019). Microbiology: a laboratory manual (12th ed.). Pearson.

[theyuanjourneys]

“A human being is nothing more than a very large community, on every level.” ~ Bill François

[theyuanjourneys]

Quality Control of Inoculated Filthy Broth with P. polymyxa

Postingan pertama blog ini sudah membahas tentang EKG, proses pemanenan dan pengemasan. Nah sekarang hasil yang diperoleh dari fermentasi oleh P. polymyxa perlu diuji untuk mengetahui "sebenarnya berapa banyak bakteri sih yang ada pada EKG?" dan juga "apakah hasil APH dalam bentuk broth termodifikasi memiliki kualitas standar.

Maka dari itu, perlu yang dilakukan quality control dari hasil pembuatan APH P. polymyxa. Metode serial dilution, spread plate, dan colony forming counting adalah metode kuantitatif viabilitas sel bakteri yang digunakan untuk mengetahui kualitas APH.

Terdapat banyak metode yang digunakan untuk mengetahui viabilitas sel bakteri secara kuantitatif. Metode penghitungan langsung (Petroff-Hausser) sulit dilakukan mengingat bakteri perlu difiksasi untuk dihiting dengan baik. Electronic Cell Counter adalah instrumen yang dapat menghitung sel tersuspensi pada cairan konduktor, daya hambat meningkat apabila jumlah sel juga meningkat. Analisis spektrofotometrik dapat digunakan sebagai indeks pertumbuhan, semakin tinggi jumlah sel maka foton yang diterima akan semakin sedikit. Analisis spektrofotometri menawarkan hasil yang cepat tetapi terbatas terhadap sensitivitas deteksi sel yang lebih dari 10^7 CFU, serta memerlukan kalibrasi spektrofotometrik terlebih dahulu. Metode yang lebih praktis dengan menggunakan serial dilution-agar plate analysis, yaitu metode pengenceran suspensi yang nantinya ditumbuhkan pada media dengan teknik spread plate.

Serial Dilution of Filthy Broth Samples

Metode pengenceran bertingkat memerlukan sampel suspensi bakteri, media agar steril yang sudah di-plating, mikropipet dan tip 1 ml steril, api bunsen, tabung reaksi berisi aquadest 9 ml. Serial dilution dimulai dari

Homogenisasi sampel untuk memastikan sel terdispersi, kemudian pengambilan 1 ml sampel APH yang akan dicampurkan pada tube 1 (10^-1), lalu dilakukan pippeting & diluting memastikan larutan homogen.

Tube 2 berisi aquadest 9 ml diisi dengan hasil campuran pada tube 1 dengan sebanyak. Disinilah kenapa disebut pengenceran bertingkat, karena hasil dari campuran pada tube 2 akan dicampurkan pada tube 3 dan seterusnya dengan pola 9 ml+ 1 ml.

Pengenceran dapat dilakukan secara opsional hingga pengenceran 10^-7, tetapi dapat dilakukan hanya sampai 10^-5 tergantung berdasarkan sampel yang dipakai atau literatur yang diikuti sebagai acuan.

Spread Plate of Diluted APH Suspension

Suspensi yang sudah diencerkan akan dibiakkan pada media nutrient agar untuk melihat jumlah sel yang hidup pada suspensi. Spread Plate dilakukan dengan cara tahap yang prosedural dimulai dari

Persiapkan suspensi bakteri yang telah diencerkan.

Bakar triangle glass rod atau L glass rod dengan bunsen.

Ambil sebanyak 0,1 ml suspensi bakteri hasil pengenceran menggunakan mikropipet dan tip, lalu dituangkan pada media agar.

Gunakan triangle glass rod yang sudah dingin untuk menyebarkan suspensi cairan pengenceran keseluruh bidang agar.

Segel cawan petri lalu inkubasikan selama 2x24 jam tetapi setiap 24 jam tetap diamati.

Quebec Colony Counter - Viable Bacteria Counting

Inkubasi yang telah dilewati akan menimbulkan bakteri yang akan terlihat tumbuh. Penghitungan dilakukan dengan bantuan colony counter yang tersedia di tempat magang. Secara statistik, jumlah koloni bakteri yang valid adalah yang memiliki value diantara 30 hingga 300 secara statistik. Petri yang memuat >300 koloni terkategorikan sebagai TBUD (terlalu banyak untuk dihitung) atau TNTC (too numerous to count), jika memuat <30 maka terkategorikan sebagai TSUD (terlalu sedikit untuk dihitung) atau TFTC (too few to count). Cara menghitung jumlah sel per ml sampel dengan memasukkan jumlah koloni terbentuk pada rumus:

CFU/ml = (Jumlah koloni x faktor pengenceran) : volume spread plate

CFU adalah singkatan dari Colony Forming Unit artinya jumlah koloni yang terbentuk akibat dari satuan sel yang viable dan mampu hidup dengan baik. Masih bingung dengan cara menghitung CFU/ml suatu sampel??? Yuk simak video ini supaya bisa lebih paham!!!

References:

Cappucino, J. G., & Welsh, C. (2019). Microbiology: a laboratory manual (12th ed.). Pearson.

Jett, B. D., Hatter, K. L., Huycke, M. M., & Gilmore, M. S. (1997). Simplified agar plate method for quantifying viable bacteria. Biotechniques, 23(4), 648-650.

Question?? just submit smtg.

[theyuanjourneys]

Introduction of Aseptic Procedure: Laminar Air Flow

Nah... ketika sudah memperoleh alat dan bahan steril dengan sterilisasi uap bertekanan, sekarang kita akan belajar tentang menjaga alat dan bahan yang digunakan agar tetap steril. Salah satu caranya adalah bekerja di lingkungan aseptis dengan menghilangkan partikel kontaminan. Kondisi lingkungan aseptis dapat diperoleh dengan sterilisasi permukaan meja kerja dan menggunakan Laminar Air Flow (LAF) Cabinet.

Mekanisme Laminar Air Flow Cabinet (Sari, 2022)

Kabinet LAF bekerja dengan memberikan sirkulasi udara laminar (aliran teratur) ke dalam lingkungan kerja. Sirkulasi udara yang diberikan sudah disaring dengan HEPA (High-Efficiency Particulate Air Filter) sehingga udara yang disalurkan terjamin steril. Sirkulasi laminar juga mencegah partikel asing masuk ke dalam kabinet sehingga meminimalisir kontaminasi. Selain itu, banyak jenis pabrikan Kabinet LAF menyediakan in-built UV light untuk membantu lingkungan didalam kabinet steril. Ada 3 jenis kabinet yang menyediakan aliran laminar yaitu, Vertical LAF Cabinet, Horizontal LAF Cabinet, dan Biosafety LAF Cabinet

Cara menggunakan Laminar Air Flow Cabinet

Sebenarnya manual book setiap pabrikan berbeda-beda tetapi pada dasarnya tidak terlepas dari mekanisme dasar aliran laminar. Kali ini saya akan membagikan sedikit "tutor" LAF yang ada di tempat magang saya.

Sebelum menggunakan LAF Cabinet, workstation alias meja kerja harus dibersihkan menggunakan NaOCl 5-12% dan alkohol 70% diseka searah. Setelah itu menyalakan UV-light selama 30-60 menit.

Kabinet yang sudah disiapkan bisa digunakan. Hidupkan terlebih dahulu blower, kemudian buka penutup kaca.

Di dalam kabinet sebisa mungkin disebiakan api bunsen untuk perlindungan tambahan berupa udara panas dan untuk menyetel ulang alat yang terkontaminasi spesimen bakteri.

Laminar Air Flow siap digunakan >///<

References:

Sari, Y. P. (2022). Design and Construction of a Mini Laminar Airflow Cabinet to Support Laboratory Activities in Aseptic Condition. Journal of Ecological Engineering, 23(11), 281-285.

[theyuanjourneys]

Introduction of Aseptic Procedure: Autoclave

Yup kita akan membahas dasar-dasar yang harus dikuasai dalam laboratorium mikrobiologi. Hal yang paling mendasar adalah mengenali media pertumbuhan (broth atau agar), alat dan bahan steril, serta lingkungan kerja yang aseptis. Maka dari itu kita akan memulai dari yang namanya "AUTOCLAVE: High Pressured Steam Sterilizer"

Tutorial Penggunaan Autoclave [Video]

Bagaimana autoclave bisa membuat alat dan bahan menjadi bebas dari mikroba? (Moore et al., 2025)

Mekanisme sederhana dengan meningkatkan tekanan dengan uap dan suhu panas (121°C pada 15 psi atau 1 bar selama 15 menit).

Suhu tinggi menyebabkan letalitas mikroorganisme dengan cara denaturasi protein, inaktivasi DNA, dan penghancuran membran sel.

Tekanan yang tinggi berperan dalam memperoleh suhu tinggi semakin cepat sehingga membunuh mikroba lebih cepat

Faktor waktu akan mempengaruhi hasil akhir alat dan bahan. Suhu yang dapat dicapai juga akan mempengaruhi waktu yang diperlukan. Terlalu cepat maka panas belum menyebar seluruh volume, terlalu lama malah merusak bahan seperti media, polisakarida, dan chitosan.

CATATAN: terdapat beberapa jenis biomaterial yang tahan terhadap autoclave karena memiliki ikatan yang kuat seperti mutasi prion (Prp-res), sehingga alat yang terkontaminasi wajib dimusnahkan.

Apa saja hal yang diperhatikan dalam penggunaan Autoclave?

Pastikan volume air pada chamber autoclave memenuhi bare minimum tetapi tidak lebih dari batas maksimum, hal ini memaksimalkan proses pemanasan dan mencegah kerusakan heating system.

Air yang digunakan wajib air destilasi atau air kondensasi, fungsinya mencegah penumpukan mineral pada chamber yang menghambat proses pemanasan. Air juga harus diganti berkala apabila sudah buram.

Autoclave harus dipastikan tertutup rapat, mulai dari valve hingga katup penutup dengan skrup.

KRUSIAL!!! Jangan pernah membuka autoclave secara langsung apabila belum menyamakan tekanan atmosfer, buka steam valve dahulu, tunggu sampai uap berhenti keluar sebelum membuka autoklaf.

TIPS:

Lakukan Autoclave Preheat (pemanasan autoklaf tanpa isi) sembari menyiapkan alat dan bahan yang akan disterilisasi. Metode ini membantu pemanasan lebih cepat dan mempercepat mencapai suhu 121 dan tekanan 1 bar.

References:

Moore, E., Cortese, Y. J., & Colbert, D. M. (2025). A Review of Sterilization Methods and Their Commercial Impacts on Polysaccharide-Based Biomaterials. Macromol, 5(4), 45.

Question???

[theyuanjourneys]

The First Activity of My Apprenticeship - Explore Microbe and It's Application

Hi everyone!!! This is the first post and i'll start updating what i learned or i got from apprenticeship session. Also i don't know what do you guys prefer for language that i used, should i use Bahasa Indonesia or stay in English Language.

Those pictures were me and the crew making Paenibacillus polymyxa culture, a bacteria species act as Biological Control Agent. Paenibacillus polymyxa could secrete protease, amylase, β-glucanase, and cellulase which surprisingly inhibiting fungal diseases as antagonistic substances by disrupting the cell wall structure. Antagonistic mechanism of P. polymyxa will also form biofilm which help these bacteria becoming dominant colony. The production of siderophore and indole-3-acetic acid help plant that bioinoculated by these bacteria thrive more nicely (Yang et al., 2024).

Paenibacillus polymyxa can be cultured in-vitro using Nutrient Broth/Agar or Tryptone Soy Broth/Agar. But! If we want to use this for application in agriculture that will be expensive due to the media. We actually overcome this by making Soy Extract obtained from residential industry of soy tofu. Since filthy soy milk was a waste, we mixed with water and sugar to form medium culture with the specific ratio.

For the ingredients are:

20 liters of filthy soy milk

600 grams of sugar

4 slant isolate test tube of Paenibacillus polymyxa

All the ingredients were pasteurized at boiling point, except we don't to pasteurized Paenibacillus polymyxa, otherwise the bacteria died. LMFAO. After it has been inoculated, it must be controlled by growing in the aerobic environment, since Paenibacillus polymyxa a facultative anaerobe microorganism (Meena et al., 2017).

We make that by creating system with clean air injected using Glass wool, KMnO4 as oxidation agent or simply kill any microbe in the air. The sterilized air than enter the jerry can.

If already done fermented in 2 weeks, we can actually obtain and package in 5 liters jerry cans. These activities are new to me and makes me excited :>

References

Meena, V. S., Mishra, P. K., Bisht, J. K., & Pattanayak, A. (Eds.). (2017). Agriculturally important microbes for sustainable agriculture (Vol. 2, pp. 3-23). Singapore: Springer.

Yang, F., Jiang, H., Ma, K., Hegazy, A., Wang, X., Liang, S., Chang, G., Yu, L., Tian, B., & Shi, X. (2024). Genomic and phenotypic analyses reveal Paenibacillus polymyxa PJH16 is a potential biocontrol agent against cucumber Fusarium wilt. Frontiers in Microbiology, 15, 1359263.

and my experiences lmao >_<