USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA IDENTIFIKASI BAKTERI VIBRIO PARAHAEMOLYTICUS PADA BIOTA LAUT PADANG SEBAGAI UPAYA MENINGKATKAN KUALITAS SEAFOOD DI KOTA PADANG
BIDANG KEGIATAN PKM-PENELITIAN
BAYU GEMILANG
1010312007
Angkatan 2010
MELATI SETIA NINGSIH
1010312107
Angkatan 2010
WIRA DITYA
1010312035
Angkatan 2010
PUTRI ANINDITA
1010312078
Angkatan 2010
HARRY PASCA RULLIAN
1110312137
Angkatan 2011
UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2012
DAFTAR ISI Halaman Pengesahan................................................................................................................i Daftar Isi...........................................................................................................................ii A. Judul............................................................................................................................1 B. Latar Belakang...............................................................................................................1 C. Rumusan Masalah..........................................................................................................2 D. Tujuan...........................................................................................................................2 E. Kegunaan......................................................................................................................2 F. Luaran yang Diharapkan.................................................................................................2 G. Tinjauan Pustaka...........................................................................................................3 G.1 Karakteristik Bakteri Vibrio parahaemolyticus.................................................3 G.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Keberadaan Bakteri Vibrio parahaemolyticus............................................................................................4 G.3 Pengaruh Infeksi Vibrio parahaemolyticus Terhadap Kesehatan......................5 H. Metode Penelitian........................................................................................................6 H.1 Desain Penelitian.............................................................................................6 H.2 Tempat Penelitian...........................................................................................6 H.3 Bahan dan Alat................................................................................................6 H.4 Cara Kerja........................................................................................................7 I. Jadwal Kegiatan..............................................................................................................7 J. Rancangan Biaya.............................................................................................................8 K. Daftar Pustaka...............................................................................................................8 L. Lampiran.......................................................................................................................10 BAB.
1
A. JUDUL Identifikasi Bakteri Vibrio parahaemolyticus pada Biota Laut Padang sebagai Upaya Meningkatkan Kualitas Seafood di Kota Padang.
B. LATAR BELAKANG Laut adalah konstituen terluas yang membentuk permukaan bumi, sehingga sumber makanan banyak berasal dari laut. Ikan, kerang-kerangan, cumi-cumi, dan udang merupakan biota laut yang sering digunakan sebagai bahan makanan seafood karena rasanya yang lezat dan memiliki nilai gizi yang tinggi. Di kawasan pantai Padang, seafood merupakan menu andalan dari rumah makan-rumah makan di sekitar kawasan. Biota laut yang digunakan sebagai bahan seafood terutama diperoleh dari nelayan yang mayoritas berdomisili di sekitar kawasan pantai Padang. Seafood mencukupi ketentuan sebagai bahan konsumsi jika memiliki nilai gizi yang tinggi dan bebas dari zat-zat atau mikroorganisme yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Keamanan mengonsumsi seafood mulai menjadi sorotan setelah wabah foodborne disease di Jepang pada tahun 1950 yang diduga disebabkan oleh Vibrio parahaemolyticus (Yeung, Boor: 2004), dan sekarang foodborne disease paling umum ditemukan di negara-negara Asia, dimana penduduknya sering mengonsumsi makanan laut (Wong, 2003). Indonesia, menurut Nair et al. (2007), termasuk wilayah penyebaran kasus pandemik yang disebabkan oleh bakteri Vibrio parahaemolyticus. Bakteri Vibrio parahaemolyticus merupakan bakteri gram negatif halofilik, berbentuk batang bengkok, bersifat anaerob fakultatif, hidup secara alami di laut dan muara, dan dikenal sebagai penyebab gastroenteritis foodborne diseasae (Daniels et al., 2000; Wong, 2003; Ansaruzzaman et al., 2005; Nair, et al., 2007). Infeksi dapat terjadi karena mengkonsumsi makanan yang terkontaminasi oleh bakteri patogen, makanan yang dimasak setengah atau tidak matang, atau makanan yang dikonsumsi tanpa dimasak (Wong, 2003). Jika Vibrio parahaemolyticus masuk ke dalam tubuh manusia dapat menyebabkan 3 sindrom utama dari klinis penyakit—gastroenteritis (sindrom yang paling umum), infeksi luka, dan septikemia. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Amerika Serikat, 1973—1998, memonitor bahwa rata-rata angka serangan terinfeksi Vibrio parahaemolyticus sekitar 56% (Daniels et al., 2000). Di Taiwan, dalam kurun waktu 1986—1995, sebanyak 35,5%
2 (197/555 kasus) adalah kasus yang disebabkan oleh Vibrio parahaemolyticus (Pan et al., 1997). Di negara Asia lainnya, seperti Vietnam, ditemukan sebanyak 548 pasien dengan infeksi Vibrio parahaemolyticus pada tahun 1997—1999 (Tuyet et al., 2002). Indonesia sendiri pernah terjadi kasus sebesar 3.7% (19/514 pasien) dengan gastroenteristis akut dan diketahui positif Vibrio parahaemolyticus sepanjang tahun 1974 (Bonang et al., 1974).
C. RUMUSAN MASALAH 1. Apakah biota laut yang digunakan sebagai makanan seafood di kawasan pantai Padang terinfeksi bakteri Vibrio parahaemolyticus? 2. Manakah biota laut yang digunakan sebagai makanan seafood di kawasan pantai Padang
yang
paling
berpotensi
sebagai
pembawa
bakteri
Vibrio
parahaemolyticus?
D. TUJUAN D.1 Umum Mengidentifikasi bakteri Vibrio parahaemolyticus pada biota laut yang digunakan sebagai makanan seafood di kawasan pantai Padang. D.2 Khusus Mengidentifikasi jenis biota laut yang paling berpotensi sebagai pembawa bakteri Vibrio parahaemolyticus.
E. LUARAN YANG DIHARAPKAN Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah data dari jenis biota laut yang berpotensi sebagai pembawa bakteri Vibrio parahaemolyticus.
F. KEGUNAAN 1. Memberikan informasi kepada dunia kesehatan dan masyarakat mengenai keberadaan bakteri Vibrio parahaemolyticus pada biota laut yang digunakan sebagai bahan seafood di kawasan Pantai Padang.
3 2. Memberikan informasi kepada dunia kesehatan dan masyarakat mengenai jenis biota laut yang berpotensi sebagai pembawa bakteri Vibrio parahaemolyticus. 3. Upaya untuk mencegah peningkatan insiden foodborne disease aibat bakteri Vibrio parahaemolyticus khususnya di Padang. 4. Sebagai sumber acuan yang dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya bagi perkembangan ilmu kedokteran.
G. TINJAUAN PUSTAKA
G.1 Karakteristik Bakteri Vibrio parahaemolyticus Taksonomi Kelas
:Gamma proteobacteria
Ordo
:Vibrionales
Famili
:Vibrionaceae
Genus
:Vibrio
Species
:V. parahaemolyticus
Vibrio parahaemolyticus adalah salah satu spesies bakteri dari famili Vibrionaceae yang merupakan bakteri Gram negatif yang mempunyai ciri-ciri morfologi berbentuk batang (curved atau straight ) dengan ukuran panjang antara 2-3 µm. Di pusat koloni berwarna hijau tua, anaerob fakultatif, tidak membentuk spora, pleomorfik, bersifat motil dengan satu flagella pada ujung sel (Vasanthakumari, 2007). Bakteri ini mempunyai tiga antigen: antigen somatik O, antigen kapsul K, antigen flagel H. Serotipe berdasarkan antigen O dan K( Parija, 2009). Bakteri ini merupakan bakteri halofilik, bisa hidup dalam media sederhana namun membutuhkan garam untuk tumbuh. Bakteri ini akan gagal tumbuh pada media tanpa Sodium Klorida (Parija, 2009). Tumbuh dengan baik dengan kisaran garam mencapai 8% dan optimum pada konsentrasi garam 2-3% (Parija, 2009). Karakteristik biokimianya adalah melakukan fermentasi terhadap glukosa, maltosa, manitol, mannose, arabinose hanya dengan produksi asam. Sedangkan laktosa, sukrosa, xylose, adonitol, inositol, sorbitol, dan salicin tidak difermentasi (Vasanthakumari, 2007). Selain itu, Vibrio parahaemolyticus memberi reaksi positif terhadap oxidase, catalase, nitrate,
4 indole dan sitrat. Dapat tumbuh pada suhu 10-44oC (optimum suhu 37oC), dimana waktu generasi bakteri pada fase eksponensial adalah 9-13 menit di kondisi optimum pertumbuhannya dalam kisaran pH 4,8-11 (optimum pada 7,8-8,6) dan dalam media padat bakteri ini tumbuh dengan menggunakan flagel lateral7. Bakteri ini dapat bertahan dalm periode yang lama saat dibekukan dan akan hancur saat dikeringkan, terekspos panas pada 600 C dalam 15 menit, terekspos oleh cuka atau air hasil penyulingan (Vasanthakumari, 2007). Vibrio parahaemolyticus tidak berkembang dengan baik pada media yang digunakan untuk Salmonella dan Shigellae, tetapi ia berkembang baik pada agar darah. Ia juga tumbuh baik pada TCBS(Thiosulfate-Citrate-Bile-Sucrose), dimana mereka membentuk koloni hijau. Vibrio parahaemolyticus biasanya diidentifikasi dari pertumbuhan oxidase-positive pada agar darah (Jawetz, 2007). G.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Keberadaan Vibrio parahaemolyticus
Vibrio parahaemolyticus sering diisolasi dari laut dan seafood pada zona iklim sedang di seluruh dunia dan sering menyebabkan foodborne disease di Jepang dimana konsumsi ikan mentah sangat populer. Selain itu sumber yang umumnya banyak menyebabkan gastroenteritis di US berhubungan dengan konsumsi tiram dan beberapa makanan terkait seperti kepiting, udang, lobster. Tidak seperti konsumsi ikan mentah di jepang, makanan ini biasa disajikan dalam keadaan sudah dimasak. Kesalahan dalam pengolahan seperti pendinginan yang tidak baik, memasak kurang matang, dan kontaminasi menjadi penyebab terjangkitnya penyakit. (kaysner dan DePaola, 2001). Vibrio Parahaemolyticus ditandai dengan pertumbuhannya yang cepat. Dapat tumbuh dalam 9 menit pada media agar atau 12 menit dalam seafood (Lane, 2005). Kepadatan V. Parahaemolyticus dalam lingkungan perairan dan seafood sangat dipengaruhi oleh musim, lokasi, polutan (fekal), tipe sampel dan metode analisis. Temperatur air laut adalah faktor yang paling penting untuk mengontrol level kesehatan lingkungan dari V. Parahaemolyticus dengan peningkatan kepadatan 10-300. Hidup dalam kadar garam 5-35 ppt dengan kadar optimal 22ppt.(lane, 2005). Tidak semua strain dari vibrio parahemolitikus yang menyebabkan penyakit dan dua dari grup yang telah ditetapkan: strain patogen kanagawa positif yang menyebabkan
5 foodborne disease, dan kanagawa negatif. Vibrio parahemolitikus sebagian makanan yang berasal dari laut.dan juga terjadi ketika seafood telah mengalami kontaminasi silang oleh ikan mentah yang telah dimasak dan sesudah itu berada di suhu yang salah. Seafood lainya yang bisa terjangkit yaitu ketam, tiram, remis, udang dan kepiting (Lawley, 2005). G.3 Pengaruh infeksi Vibrio parahaemolyticus Terhadap Kesehatan Vibrio parahaemolyticus, bakteri yang berhubungan dengan diare yang disebabkan oleh konsumsi makanan. ikemia. Di daerah beriklim sedang, kejadian musiman pada kerang dan manusia yang terinfeksi telah dilaporkan. Semua starin memberikan antigen H, tapi sampai saat ini diketahui 12 tipe antigen O dan 65 tipe K. V. Haemolyticus dapat memproduksi. Strain kanagawa positif dari v. Parahemolitikus memproduksi hemolisin tahan panas Thermostable Direct Haemolycin (TDH) yang bertanggung jawab dalam menimbulkan penyakit. TDH adalah protein ekstraseluler denga perkiraan berat molekul 44.000 Dalton dan menpunyai struktur sub unit yang nyata. Mekanisme aksinya belum dimengerti namun bersifat letal pada tikus dewasa karena menyebabkan akumulasi cairan pada usus tikus. TDH juga mempunyai kemampuan sitolitik dan kardiotoksik (Lund et. al., 2000). Pada dekade selanjutnya, ditemukan jenis haemolicin kedua yang berhubungan dengan penyakit gastroenteritis yang 60% bagiannya homolog dengan TDH. Jenis hemolisin ini disebut Termostable related haemolycin (TRH) (Kaysner dan DePaola, 2001). TRH diproduksi oleh strain V. Haemolyticus yang diisolasi dari pasien yang terjangkit penyakit di Maldives (Lund et. al, 2000). Strain ini tidak memproduksi TDH. Karakteristik kedua hemolisin ini mirip tetapi tidak identik. Kebanyakan penyakit diakibatkan oleh bakteri yang mempunyai kedua jenis gen tdh dan trh. Tapi ada juga bakteri yang hanya bisa memproduksi TDH saja atau TRH saja. Ketiga jenis bakteri ini sama-sama bisa menyebabkan penyakit (Lund et.al, 2000). Walaupun kadar infektif minimum V parahemoliticus belum diketahui, tapi penelitian yang dilakukan pada sukarelawan, menunjukkan bahwa
105-107 strain kanagawa positif
dibutuhkan untuk menyebabkan penyakit. Kadar infektif dapat lebih rendah ketika orgnisme ini dikonsumsi bersamaan dengan antacid (Lawley, 2005) Waktu inkubasi berkisar 4-96 jam (rata-rata 15 jam). Organisme ini menyebabkan gastroenteritis ringan sampai sedang dengan kram perut dan diare.dapat juga terjadi mual,
6 muntah, sakit kepala dan demam (Lawley, 2005). Gejala terjadi dalam 24 jam khususnya setelah mengkonsumsi ikan mentah atau belum matang. Gejalan dapat berakhir dalam 3-7 hari. Pada banyak kasus diare juga disertai dengan darah dan lendir (Wiedmann, 2005). Kebanyakan strain klinis menginduksi hemolisis tipe beta ketika tumbuh dalam agar darah khusus yaitu Wagatsuma Agar. Fenomena ini disebut kanagawa phenomenon yang disebabkan oleh TDH. Tidak semua strain yang bisa membentu KP, hanya sekitar 1-2% dan ini sebagai penanda virulensi. Namun, strain dengan KP negatif mampu membentuk TDH related hemolisin (TRH) . studi molekuler genetik, strain yang dapat menghasilkan TDH, TRH ataupun keduanya, merupakan strain yang virulen (Lane, 2005) TDH terdiri dari dua subunit yang sama. Bersifat hemolitik pada sel eritrosit dan sitotoksik pada semua sel hewan, meningkatkan permeabilitas vaskular pada kulit kelinci. Pada pemanasan 1000 tidak dapat menginaktivasi aktivitas hemolitik dari TDH (lane, 2005). H. METODE PENELITIAN H.1 Desain penelitian Penelitian ini adalah penelitian deskriptif yang memberi gambaran keberadaan bakteri Vibrio parahaemolyticus pada biota laut tanpa ada intervensi ataupun mencari hubungan sebab-akibat. H.2 Tempat Penelitian Pengambilan sampel seafood dilakukan pada penjaja seafood yang berda di kawasan Pantai Padang. Selanjutnya isolasi dan identifikasi bakteri Vibrio parahaemolyticus dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Unand.
H.3 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah udang, ikan, kepiting dan kerang, medium Alkaline Peptone Water (APW) + 3% NaCl, Medium Thiosulphate Citrate Bile Salt (TCBS) + 3% NaCl, Medium Semisolid Indol Motility (SIM) + 3 % NaCl, Medium Chromagar, Larutan Kovaks. Semua medium dalam keadaan steril. Alat yang digunakan
7 dalam penelitian ini adalah otoklaf, inkubator, tabung reaksi, cawan Petri, kompor listrik, jarum inokulasi, gelas Becker, kapas, lampu spirtus, plastik, penggerus, boks pendingin. J.4 Cara Kerja 1. Seafood yang telah diambil dari penjual seafood sebanyak 20 sampel dimasukkan dalam boks pendingin hingga tiba di laboratorium. 2. Beberapa seafood dimasukkan ke dalam plastik dan digerus dalam keadaan tertutup. Lebih kurang 2 gram cuplikan sampel dimasukkan ke dalam tabung yang berisi 20 mL medium APW + 3 % NaCl, diinkubasi pada suhu 35 ˚C selama 8 jam. 3. Biakan dari APW selanjutnya diambil dengan menggunakan jarum inokulasi, dibuat penipisan Koch pada medium (TCBS) + 3 % NaCl dalam cawan Petri, dan diinkubasi pada suhu 37 ˚C selama 18-24 jam. 4. Koloni tersangka V. Parahaemolyticus pada medium TCBS adalah koloni berwarna kehijauan, bulat, dan agak keruh dengan diameter koloni 1-2mm. Koloni ini selanjutnya dibiakkan pada medium Chromagar pada suhu 370 C selama 18-24 jam. Timbulnya warna ungu pada media menandakan bahwa koloni tersebut adalah Vibrio parahaemolyticus.
I. JADWAL KEGIATAN Hari keKegiatan Persiapan sampel Inkubasi sampel dalam medium APW Inkubasi dalam medium TCBS Inkubasi dalam Medium Chromagar
1
2
3
4
5
6
8 J. RANCANGAN BIAYA No. Jenis Barang
Harga Satuan
Jumlah
Total Harga
1.
Udang
Rp. 50.000
2
Kepiting
Rp. 50.000
3
Ikan
Rp. 50.000
4
Kerang
Rp. 50.000
5
Medium
Alkaline
Pepton Rp. 3.500/gr
500gr
Rp. 1.750.000
Indol Rp. 4000/gr
500gr
Rp. 2.000.000
Water (APW) 6
Medium
Semisolid
Motility (SIM) 7
Medium Chromagar
8
Larutan Kovaks
Rp. 1.500.000 Rp. 550.000
Rp. 550.000 Total
Rp. 6.000.000
K. DAFTAR PUSTAKA Ansaruzzaman, M., Marcelino Lucas, 2005. Pandemic serovars (O3:K6 and O4:K68) of Vibrio parahaemolyticus Associated with Diarrhea in Mozambique: Spread of the Pandemic into the African Continent. Journal of Clinical Microbiology. Vol. 43. No. 6. P2559-2562. Bonang, G., Lintong M, and Santoso U.S..1974. The Isolation and Susceptibility to Various Antimicrobial Agents of Vibrio Parahaemolyticus from Acute Gastroenteritis Cases and from Seafood in Jakarta. p. 27. In T. Fugino, R. Sakaguchi, and V. Takeda (ed.), Int. Symp. Vibrio parahaemolyticus: Saikon Publ.Co.Tokyo. Daniels, NA, MacKonnon L, and Bishop R. 2000. Vibrio parahaemolyticus Infections in the United States, 1973-1998: J Infect Dis. 181 (5). Lane, Hewitz. 2005. Foodborne Pathogens. UK: Caister Academic Press. Lawley, Richard, Laurie Curties, and Judy Davis. 2005. The Food Safety Hazard Guide Book: RSC Publishing Lund, Barbara M, Toni C. Baird-Parker, Ghahame W. Gould. 2000. Microbial Safety and Quality of Food. United States: Aspen Publisher. Nair, G. Balakrish, et. al.. 2007. Global Dissemination of Vibrio parahaemolyticus Serotype O3:K6 and Its Serovariants. Clinical Microbiology Reviews, Vol. 20, No. 1, p3948.
9 Parija, Subhas Candra. 2009. Textbook of Microbiology and Immunology. Elsevier. Tuyet, D. T., et. al.. 2002. Clinical, Epidemiological and Socioecomonic Analysis of An Outbreak of Vibrio parahaemolyticus in Khanh Hoa Province, Vietnam. J. Infect. Dis. 186: 1615-1620. Wiedmann, Martin. 2005. Genomic of Foodborne Bacterial Pathogens: Springer Wong, Hin Chung. 2003. Detecting and Molecular Typing of Vibrio parahaemolyticus. Jurnal of Food and Drug Analysis Vol. 11, No.2, pages 100-107. Vasanthakumari, R. 2007. Textbook of Microbiology: BI Publication Pvt Ltd
L. LAMPIRAN L.1 Biodata Pengusul Ketua Pelaksana Nama Lengkap NIM Jurusan Alamat Rumah/No. HP
: Bayu Gemilang : 1010312007 : Pendidikan Dokter : Kompl. Pelangi Indah Blok B2 No.3, Padang/08566373960
Anggota Pelaksana 1. Nama Lengkap NIM Jurusan Alamat Rumah/ No. Hp 2. Nama Lengkap NIM Jurusan Alamat Rumah/ No. Hp 3. Nama Lengkap NIM Jurusan Alamat Rumah/ No. Hp 4. Nama Lengkap NIM Jurusan Alamat Rumah/ No. Hp
: Melati Setia Ningsih : 1010312107 : Pend. Dokter : Jln Gurun Laweh no 8/ 083182215541 : Wira Ditya : 1010312035 : Pend. Dokter : Jl. Jati V No. 10 D, Padang/ 085263370542 : Putri Anindita : 1010312079 : Pend. Dokter : Kompl. Hipocrates By Pass, Padang/ 085263370542 : Harry Pasca Rullian : 1110312137 : Pend. Dokter : Kompl. Harka Pasir Permai Blok B/16, Pasir Kandang, Padang/ 085263604275
