A. TOPIK Uji Kualitas Mikrobiologi Air Berdasarkan Nilai Most Probable Number (MPN) Coliform B. TANGGAL PRAKTIKUM Tanggal/hari: 26 Februari 2014 / Rabu C. TUJUAN 1. Untuk mengetahui nilai MPN Coliform sampel air minum. 2. Untuk menentukan kualitas mikrobiologi air minum berdasarkan nilai Most Probable Number (MPN) Coliform. D. DASAR TEORI Air merupakan zat yang mutlak bagi setiap makhluk hidup, dan kebersihan air adalah syarat utama bagi terjaminnya kesehatan (Dwijoseputro, 1984).
Manusia
memperoleh air yang diperlukannya untuk memenuhi kebutuhan seharo-hari misalnya, untuk minum, masak, mandi dan cuci. Air tersebut diambil dari air hujan, air yang menggenang di permukaan tanah seperti waduk, kubangan atau dari sungai, sumber air, dan sumur. Tiga perempat permukaan Bumi terendam dalam air. Walaupun sebagian air berbentuk cairan, air juga terdapat di Bumi sebagai es dan uap. Air adalah satu-satunya zat yang umum terdapat di alam dalam ketiga wujud fisik materi: padatan, cairan dan gas (Campbell, 2008). Semua organisme hidup membutuhkan air, melebihi semua zat lain. Air hujan membawa serta mikroorganisme-mikroorganisme yang biasanya berhamburan di udara. Setiba di tanah air semakin tercemar oleh sisa-sisa makhluk hidup atau sampah, kotoran dari hewan maupun manusia, dan mungkin juga kotoran yang
berasal
dari
pabrik
(Dwijoseputro,
1984).
Air
yang
mengandung
mikroorganisme disebut air yang terkontaminasi sehingga air tersebut tidak steril. Beberapa penyakit menular dapat meluas menjadi wabah (epidemi) karena peranan air yang tercemar. Oleh karena itu perlu diadakannya suatu pengujian terhadap air yang sering kita minum, uji kualitas air minum berdasarkan nilai Most Probable Number (MPN). Bakteri yang termasuk kelompok coliform merupakan salah satu flora normal usus manusia. Bakteri ini seringkali terdapat di dalam faeces (tinja). Keberadaan
bakteri coliform di dalam air minum dijadikan sebagai indicator terjadinya pencemaran pada air minum tersebut. Kualitas mikrobiologi air minum dapat ditentukan berdasarkan nilai MPN Coliform (Hastuti, 2012). Semakin sedikit kandungan coliform, maka kualitas air semakin baik. Air merupakan suatu media bagi berbagai penyakit seperti disentri, tipus dan kolera. Kehadiran bakteri kolon di dalam suatu contoh air menunjukan adanya pencemaran yang berasal dari kotoran manusia atau hewan, hal ini identik dengan adanya bakteri patogen. Untuk melakukan uji kualitas air minum diakukan bertahap, yaitu tahap pendugaan, tahap penegasan dan tahap kepastian. Prisipnya dalam pengujian air minum bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya mikroorganisme patogen. Karena sulit untuk menemukan golongan bakteri seperti Shigella, Salmonella atau Vibrio, maka pengujian air minum didasarkan atas ada tidaknya bakteri dari golongan kolon saja. Bakteri kolo terdiri atas berbagai bakteri yang merupakan penghuni umum dari usus tebal manusia atau hewan yangsehat maupun sakit. Contoh bakteri kolon adalah Escherichia Coli dan Aerobacter aerogenes (Dwijoseputro, 1984).. E. ALAT DAN BAHAN Alat-alat: 1. Plastik dengan volume 100 ml
8. Lampu spiritus
2. LAF (Laminar Air Flow)
9. Inkubator
3. Tabung reaksi kecil
10. Rak tabung reaksi
4. Tabung Durham
11. Kaki tiga
5. Vortex
12. Beaker glass
6. Gelas ukur 10 ml
13. Kompor
7. Pipet ukur
14. Batang pengaduk
Bahan-bahan: 1. Sampel air minum (es batu the racek)
5. Medium MAC (Mac Conkey Agar)
2. Aquades steril
6. Alkohol 70%
3. Medium KL (Kaldu Laktose)
7. Lisol
4. Medium BGLB (Brilliant
8. Sabun cuci
Green Lactose Bile Broth)
9. Korek api 10. Lap
F. CARA KERJA 1. Tes Pendugaan Menyediakan 100 ml sampel air es batu yang akan diperiksa
Menyiapkan 3 buah tabung reaksi berisi 9ml aquades steril dan 9 buah tabung reksi berisi tabung durham yang telah diidi 3ml medium kaldu laktose Menginokulasikan 1ml sampel air es batu ke dalam tabung reaksi berisi 9ml aquades steril
Mengocok tabung hingga memperoleh pengenceran 0,1
Melakukan pengenceran dengan cara yang sama sehingga memperoleh pengenceran 0.01 dan 0,001
Menyiapkan 9 tabung reaksi berisi medium kaldu lactose lalu beri kode A1,A2,A3,B1,B2,B3,C1,C2, dan C3.
Memasukkan 1 ml sampel dengan pengenceran 0,1 ke dalam tabung A1,A2,dan A3. Memasukkan 1 ml sampel dengan pengenceran 0,01 ke dalam tabung B1,B2, danB3. Memasukkan 1 ml sampel dengan pengenceran 0,001 ke dalam tabung C1,C2, dan C3. Menginkubasikan semua tabung reaksi pada suhu 37°C selama 1x24 jam Jika timbul gas dalam tabung durham pada bagian dasar, lakukan tes penegasan,jika tidak ada gas, tunggulah 1x24 jam berikutnya
Jika tetap tidak ada gas maka sampel air es batu tidak perlu diperiksa lebih lanjut
2. Tes Penegasan Menginokulasi air es batu yang menghasilkan gas pada tes pendugaan Melakukan seperti pada tes pendugaan tetapi medium yang digunakan BGLB (Briliant Green Lactosa Bile Broth) sebanyak 9
Memasukkan semua tabung reaksi ke dalam incubator pada suhu 44°C selam 1x24 jam Jika terdapat gas pada bagian dasar tabung durham, menunjukkan dalam sampel air es batu terdapat bakteri Coliform fekal Jika tidak ada gas, tuggulah sampai 2x24 jam. Jika ada gas menunjukkan sampel air es batu ini mengandung Coliform fekal Untuk mengetahui nilai MPN bakteri Coliform fektal yang terkandung dalam sampel air es batu ini, kita dapat melihat dalam table MPN Menghitung nilai MPN Coliform fekal berdasarkan rumus
3. Tes Kepastian Menginokulasi 0,1 ml sampel air es batu pada masing-masing tingkat pengencersn 0,1 , 0,01 , 0,001 pada medium MCA (Mac Conkey Agar) Menginkubasikan pada suhu 37°C selama 1x24 jam atau 2x24 jam Mengamati koloni bakteri yang tumbuh pada permukaan medium Koloni berwarna merah merupakan koloni bakteri yang memfermentasikan laktosa, sedangkan koloni yang tidak berwarna merah merupakan koloni bakteri yang tidak memfermentasikan laktosa Menghitung jumlah koloni kedua kelompok bakteri ini berdasarkan tingkat pengenceran, lalu menghitung reratanya
G. HASIL PENGAMATAN Tabel Hasil Pengamatan Uji Kualitas Air Minum Berdasarkan MPN 10-1 1 2 3 KL (Uji Pendugaan) + BGLB (Uji Penegasan) MCA (Uji Kepastian) Keterangan: + = sedikit gelembung Medium
1 -
10-2 2 + -
3 -
1 +
10-3 2 -
3 + -
- = tidak ada gelembung H. ANALISIS DATA Pada percobaan ini air minum yang digunakan adalah air es dari air mineral yang direbus. Air yang dipakai adalah air dari es yang dicairkan. Terdapat tiga jenis pengujian dalam menentukan kualitas air minum ini, yaitu uji pendugaan, uji penegasan dan uji kepastian. Pada uji pendugaan digunakan media berupa KL (Kaldu Laktose) sedangkan pada uji penegasan digunakan media BGLB (Brilliant Green Lactose Bile Broth) dan pada uji kepastian digunakan media MCA (Mac Conkey Agar). Sebelum dilakukannya uji-uji tersebut, air harus diencerkan terlebih dahulu dengan teknik pengenceran seperti biasa. Pengenceran ini dilakukan sebanyak tiga kali, maka didapatkan pengenceran 10-1, 10-2 dan 10-3. Berikut adalah rincian analisis data dari masing-masing uji dalam menentukan kualitas Air Minum dengan menggunakan metode MPN. a. Uji Pendugaan Uji ini memakai medium KL (Kaldu Laktose) sebagai medium dari air yang diuji. Terdapat tiga pengenceran (10-1, 10-2 dan 10-3), satu pengenceran akan dibagi menjadi tiga tabung (dari pengenceran diambil 1 ml). Kemudian tabung-tabung ini akan diinkubasi dalam inkubator selama satu hari dalam suhu 37ºC. hasil pengamatan dari percobaan ini yaitu pada pengenceran pertama (10 -1) didapatkan hanya tabung kedua yang mempunyai sedikit gelembung udara, sedangkan tabung 1 dan 2 menandakan hasil negatif (tidak ada gelembung udara). Pada hasil dari pengenceran kedua (10-2) ketiga tabung tidak menghasilkan gelembung udara hal ini berarti tidak terdapat hasil positif. Pada tabung pengenceran ketiga (10 -3) hanya tabung 3 yang mempunyai sedikit gelembung sedangkan tabung lainnya menandakan hasil negatif.
Secara kuantitatif hasil uji pendugaan dapat diperoleh sebagai berikut:
b. Uji Penegasan Uji ini menggunakan media BGLB (Brilliant Green Lactose Bile Broth) sebagai medium dari air yang diuji. Sampelnya diambil dari hasil uji pendugaan sebanyak 1 ml. Terdapat tiga pengenceran (10-1, 10-2 dan 10-3), satu pengenceran akan dibagi menjadi tiga tabung (dari medium Kaldu Laktose diambil 1 ml). Kemudian tabung-tabung ini akan diinkubasi dalam inkubator selama satu hari dalam suhu 37ºC. Hasil pengamatan dari percobaan ini yaitu pada pengenceran pertama (10-1) didapatkan tidak adanya gelembung yang berada pada tabung 1, 2 dan 3. Pada hasil dari pengenceran kedua (10-2) tabung 1 tidak menghasilkan gelembung sedangkan tabung 2 menghasilkan sedikit gelembung kemudian pada tabung 3 juga tidak menghasilkan gelembung. Pada tabung pengenceran ketiga (10-3) hanya tabung 1 yang mempunyai sedikit gelembung sedangkan tabung lainnya menandakan hasil negatif (tidak ada gelembung). Secara kuantitatif hasil pengujian penegasan ini adalah sebagai berikut.
c. Uji Kepastian Pada uji ini digunakan medium beripa Mac Conkey Agar (MCA). Sampel air sebanyak 0,1ml diambil dari ketiga pengenceran(10-1, 10-2, 10-3) diinokulasikan pada cawan yang berisi MCA, kenudian ketiga cawan tersebut diinkubasikan di dalam suhu 37ºC selama 1x24 jam. Hasil yang diperoleh adalah pada cawan pertama (pengenceran 10-1) tidak terdapat bakteri di dalamnya begitu juga dengan cawan kedua dan ketiga yaitu tidak terdapat bakteri di dalamnya. Secara kuantitatif hasil dari uji kepastian ini < 0,03.
Maka berdasarkan analisis data tersebut dapat kami simpulkan bahwa air minum tersebut mengandung bakteri Coliform namun jumlahnya sangat sedikit. Air minum tersebut dapat dikonsumsi oleh manusia maupun hewan. I. PEMBAHASAN Metode MPN (Most Probable Number) untuk uji kualitas air minum ini menggunakan bakteri Coliform fecal sebagai indikator. Metode MPN merupakan uji yang bertujuan untuk mengetahui kualitas mikrobiologi air minum yang menyuburkan pertumbuhan coliform sehingga didapatkan nilai untuk mengira jumlah coliform yang terkandung dalam air minum yang diuji. Jumlah Coliform tersebut bukan perhitungan yang tepat melainkan angka yang mendekati jumlah sebenarnya. Coliform dapat memfermentasikan laktosa dengan membentuk asam dan gas CO 2 dalam waktu inkubasi selama 1x24 jam pada suhu 37ºC. Menurut Pelczar bakteri Coliform adalah suatu kelompok dicirikan sebagai bakteri berbentuk batang gram negatif, tidak membentuk spora, aerobik, dan anaerobik fakultatif yang memfermentasi laktose dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35° C (1988). Uji kualitas air ini memakai 3 kali pengujian yaitu uji pendugaan, penegasan dan kepastian. Saat uji pendugaan, tabung yang memilki gelembung
adalah yang memilki
pengenceran 10-1 dan 10-3 saja. Hal ini dikarenakan bakteri belum tumbuh dalam waktu 1x24 jam. Gelembung yang terbentuk pun hanya sedikit menempel di tabung durham. Gas yang tertampung dalam tabung durham tersebut di duga berasal dari selsel ragi atau dari mikroorganisme lain yang memiliki sifat gram positif misalnya bakteri Coliform (Dwijoseputro, 1984). Pada uji penegasan pada tabung pengenceran 10-2 dan 10-3 memiliki hasil positif yaitu terbentuk gelembung. Sama dengan uji sebelumnya gelembung yang terdapat pada dasar tabung durham hanya sedikit. Kita bisa menggunakan cara lain yaitu dengan menginokulasikan air yang menghasilkan gas tersebut ke dalam cawan petri berisi medium yang mengandung laktosa dan eosin biru metilen. Uji positif pengujian ini adalah dengan ditandai oleh terbentuknya koloni-koloni yang berinti dan mengkilap seperti logam (Dwijoseputro, 1984). Secara kuantitatif nilai MPN dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Pada uji pendugaan hasil kuantitatif diperoleh sebesar 7,2 CFU/ml. Nilai yang tersebut adalah belum tentu benar, karena metode MPN ini hanya menerka berapa jumlah bakteri Coliform yang terdapat pada air minum. Bila dibandingkan biasanya air minum yang mempunyai bakteri Coliform akan mempunyai nilai dengan angka perseribuan, sedangkan hasil yang kami miliki hanya 7,2. Dapat dipastikan walaupun ada hanya sedikit bakteri Coliform di dalam air minum yang diuj, air minum ini boleh atau aman dikonsumsi oleh manusia maupun hewan yang sakit maupun yang sehat. Hal ini dikarenakan jumlah bakteri patogen hanya sedikit. Uji Penegasan ini menggunakan medium BGLB (Brilliant Green Lactose Bile Broth) yang berguna untuk menghambat pertumbuhan bakteri gram positif namun meningkatkan pertumbuhan bakteri coliform atau bakteri golongan kolon (Dwijoseputro, 1984). Pada uji penegasan hasil nilai MPN sebesar 6,1 CFU/ml sama dengan uji sebelumnya, untuk meyakinkan pengujian diadakan uji penegasan. Pada uji ini hasil lebih rendah daripada hasil uji sebelumnya, mengapa demikian? Karena air sampel yang kita pakai adalah air yang berasal dari uji awal (uji pendugaan). Nilai pada uji penegasan lebih meyakinkan daripada uji pendugaan. Bila hasil yang positif akan adanya bakteri patogen dalam hal ini yang bersifat kolon atau Coliform, manusia dan hewan sangat tidak disarankan untuk meminumnya karena dikhawatirkan akan menimbulkan penyakit seperti diare, kolera, disentri dan penyakit pencernaan lainnya. Penyakit yang umum diidap adalah diare yang disebabkan oleh bakteri coliform fecal yaitu Escherichia coli. Uji yang terakhir adalah uji kepastian, uji ini memakai cawan yang berisi MCA (Mac Conkey Agar). MCA digunakan sebagai medium dalam uji kepastian ini karena Mac Conkey Agar berguna sebagai medium kultur yang dirancang untuk pertumbuhan bakteri gram negatif dan noda mereka untuk fermentasi laktosa, dan dengan media Mac Conkey Agar berfungsi untuk membedakan bakteri yang memfermentasi laktosa yaitu yang berkoloni merah muda dengan yang nonfermentasi yaitu yang tidak berwarna. Selain itu, Mac Conkey Agar adalah salah satu jenis media yang digunakan untuk identifikasi mikroorganisme. Mac Conkey Agar termasuk dalam media selektif dan diferensial bagi mikroba. Jenis mikroba tertentu akan membentuk koloni dengan ciri tertentu yang khas apabila ditumbuhkan pada media ini. Air minum yang kami uji mempunyai hasil negative akan adanya bakteri kolon atau coliform ditandai dengan tidak terbentuknya koloni-koloni yang terdapat dalam cawan petri. Hasil positif pada uji ini adalah terbentuknya warna merah dibawah koloni batkeri yang tumbuh, hal itu menandakan adanya bakteri coliform fecal. Bila yang terbentuk koloni yang tidak menghasilkan warna merah dibawahnya maka disebut
bakteri non-fecal. Perbedaan dari kedua bakteri ini adalah coliform fecal dapat memfermentasi laktosa sedangkan yang non-fecal tidak dapat memfermentasikan laktosa (Hastuti, 2012). Karena tidak adanya koloni yang terbentuk, maka hasil pengujian ini tidak usah dihitung, walaupun dihitung akan menghasilkan angka nol. Air es dari air mineral yang diuji dalam percobaan pengujian kualitas air minum menggunakan metode MPN ini aman untuk dikonsumsi dan menghasilkan bakteri coliform berjumlah sedikit.
J. DISKUSI 1. Bandingkan nilai MPN dari beberapa sampel air minuman, kemudian jelaskan kualitas biologi air minum itu dengan memperhatikan jarak antara sumur dengan septic-tank sifat tanah sebagai data pendukung! Jawaban: Sampel air minum yang digunakan adalah es batu dari air mineral. Tidak adanya bakteri Escherichia coli (Coliform) pada air minum tersebut mengindikasikan bahwa pada es batu mineral tidak tercemar oleh kotoran yang berasal dari usus manusia, dapat dikatakan air minum tersebut dapat dikonsumsi. Karena, pada saat uji kepastian menggunakan medium Mac Conkey Agar hasil yang diperoleh adalah negatif. Sedangkan pada sampel air minum air galon isi ulang pada kelompok 5 dan 6 hasil pada nilai MPN mengindikasi bahwa adanya bakteri Coliform. Dalam satu atau lebih tahap pengolahan air tersebut pernah mengalami kontak dengan kotoran yang berasal dari usus manusia dan oleh karenanya mengandung bakteri patogen lainnya yang berbahaya. Pada kelompok 3 dan 4 yang menggunakan air sumur dari wilayah Dinoyo mempunyai nilai MPN yang cukup tinggi. Hal tersebut menunjukan bahwa air sumur tersebut tercemar akan adanya bakteri Coliform, dan tidak baik untuk dikonsumsi. Air tanah dapat terkontaminasi dari dua sumber yaitu sumber lokal dan regional. Dua sumber utama kontaminan air tanah adalah kebocoran bahan kimia dari penyimpanan bahan kimia dan bunker yang disimpan dalam tanah, dan penampungan limbah industri yang ditampung dalam kolam besar yang terletak diatas sumber air tanah. Perembesan minyak pelumas dari perbengkelan besar, pompa bensin larutan pembersih dari suatu pabrik, bahan¬bahan kimia berbahaya yang tersimpan dalam gudang bawah tanah,
sangat berperan dalam terjadinya kontaminasi air tanah mencapai 40% dari sumber air tanah (Indonesian Public Health, 2013). Dalam pengujian kualitas pemurnian air, tanah difungsikan sebagai filter (penyaring), biasanya orangorang menggunakan pasir kasar dan halus sebagai pengganti dari tanah. Tanah sebagai media untuk menyaring air dikarenakan mempunyai sifat yang gembur. Jarak Antara sumur dengan septic-tank haruslah diukur, karena dikhawatirkan tinja-tinja yang berapa dalam septic-tank bercampur dengan tanah dan tanah akhirnya mngantarkan tinja-tinja tersebut ke dalam sumur untuk kebutuhan kehidupan rumah tannga. Tinja yang masuk ke dalam sumur mengandung bakteri-bakteri dari pencernaan kita yang berbahaya bila termakan dan mengendap pada tempat yang tidak semestinya. Disarankan jarak antara septic-tank dengan sumber air adalah 10 meter. 2. Mengapa digunakan medium Mac Conkey Agar? Jawaban: Karena Mac Conkey Agar berguna sebagai medium kultur yang dirancang untuk pertumbuhan bakteri gram negatif dan noda mereka untuk fermentasi laktosa, dan dengan media Mac Conkey Agar berfungsi untuk membedakan bakteri yang memfermentasi laktosa yaitu yang berkoloni merah muda dengan yang nonfermentasi yaitu yang tidak berwarna. Selain itu, Mac Conkey Agar adalah salah satu jenis media yang digunakan untuk identifikasi mikroorganisme. Mac Conkey Agar termasuk dalam media selektif dan diferensial bagi mikroba. Jenis mikroba tertentu akan membentuk koloni dengan ciri tertentu yang khas apabila ditumbuhkan pada media ini.
K. KESIMPULAN Adapun kesimpulan dari dilakukannya percobaan Uji Kualitas Mikrobiologi Air Minum ini adalah sebagai berikut. 1. MPN Coliform sampel air minum dapat diperoleh melalui rumus nilai MPN coliform yaitu sebagai berikut :
2. Kualitas mikrobiologi air minum berdasarkan nilai Most Probable Number (MPN) coliform pada percobaan kali ini adalah layak untuk diminum.
3. DAFTAR RUJUKAN Dwijoseputro, D. 1984. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan, Jakarta. Hastuti, Utami. 2012. Petunjuk Praktikum Mikrobiologi. UM Press, Malang. Lay,B.W. 1 Pelezar, M. J. and Chan E. CS. 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi 2. UI Press, Jakarta.
LAMPIRAN
PENGENCERAN KE-2 DAN KE-3 DALAM MEDIUM KALDU LAKTOSA
PENGENCERAN KE-1 DALAM MEDIUM KALDU LAKTOSA
PENGENCERAN KE-1 DAN KE-2 DALAM MEDIUM BRILLIANT GREEN LACTOSE BILE BROTH
PENGENCERAN KE-3 DALAM MEDIUM BRILLIANT GREEN LACTOSE BILE BROTH
PENGENCERAN KE-1 KE-2 DAN KE-3 DALAM MEDIUM MAC CONKEY AGAR
