Tugas Resume Mikrobiologi
Bab 1. Teknik Isolasi dan Enumerasi Mikroorganisme.
Bakteri merupakan mikroorganisme yang menempati golongan prokariotik, karena tidak memiliki dinding inti yang jelas atau belum memiliki dinding inti yang sejati, sehingga semua bagian intinya tersebar di dalam sitoplasma secara bebas. Tetap memiliki faktor pembawa sifat yang tersimpan di dalam DNA yang berada di dalam kromosom namun tersebar luas dan bebas di dalam sitoplasma. Meskipun demikian bukannya tidak memiliki inti namun hanya saja tidak memiliki dinding inti yang jelas sehingga tampak tidak berinti sel. Beberapa sifat morfologi bakteri perlu diperhatikan karena pertumbuhannya di dalam makanan dan juga karena bakteri memiliki ketahanan cukup tingggi selama pengolahan dengan panas maupun dengan suhu dingin (Schlegel & Schmidt, 1994).
Isolasi adalah suatu cara untuk memisahkan satu mikrobia dari mikrobia lainnya yang bertujuan untuk mendapatkan spesies tunggal dengan sifat-sifat yang diinginkan. Untuk mengetahui jenis mikroorganisme yang hidup dalam bahan pangan dapat dilakukan isolasi mikrobia, dengan cara menggoreskan suspensi campuran sel pada suatu media padat di dalam cawan petri kemudian menginkubasikannya, sehingga setiap sel akan tumbuh membentuk koloni dan memudahkan untuk memisahkannya. (Cappuccino & Sherman, 1983). Isolasi adalah suatu metode untuk memisahkan mikroorganisme dalam medium menjadi sel yang individu yang disiapkan untuk mendapatkan spesies tunggal. (Atlas, 1984). Pada prinsipnya percobaan isolasi dimulai dengan membuat suspensi bahan sebagai sumber mikrobia. Lalu suspensi tersebut dituangkan atau digoreskan (dengan menggunakan jarum ose steril) pada media yang sebelumnya telah disediakan terlebih dahulu. (Hadioetomo,1993).
Dalam pengertian mikrobiologi secara umum, mengisolasi artinya memisahkan suatu spesies mikroorganisme tertentu dari organisme lain yang umum dijumpai dalam habitatnya, lalu ditumbuhkan menjadi biakan murni. Biakan murni ialah biakan yang sel-selnya berasal dari pembelahan satu sel tunggal. Pengisolasian untuk mendapatkan biakan murni ini diperlukan, karena semua metode mikrobiologis yang digunakan untuk menelaah dan mengidentifikasi mikroorganisme, termasuk penelaahan ciri-ciri kultural, morfologis, fisiologis, maupun serologis, memerlukan suatu populasi yang terdiri dari satu macam mikroorganisme saja (Hadioetomo, 1993).
Pemindahan kultur adalah langkah pertama dan mendasar dalam proses pengkulturan. Salah satu hal mendasar adalah dipakai media untuk menumbuhkan mikroorganisme tersebut, umumnya media umum yaitu NA dan NB atau PDA. Ada tiga cara dalam melakukan pemindahan kultur, baik di dalam tabung reaksi maupun di dalam petridish, dan digunakan peralatan yang berbeda-beda untuk masing-masing teknik pemindahan kultur tersebut; ada yang menggunakan ose, ada pula yang memakai jarum dan ada pula yang menggunakan pipet. Untuk mendapatkan mikroba yang dapat ditumbuhkan dalam tabung reaksi maupun petridish, dapat dipakai beberapa sumber mikroba, seperti makanan, mikroba yang telah dijadikan suspensi, ataupun koleksi mikroba yang telah diisolasi di dalam tabung reaksi (Hadioetomo, 1993).
Dengan adanya keberadaan mikroorganisme di sekitar kita, maka mikroorganisme itu juga dapat menguntungkan tetapi dapat juga merugikan, karena apa kita tahu bahwa mikrobia dapat membuat makanan kita menjadi busuk, rusak, tengik, dll. Makanan itu dapat terkontaminasi oleh mikrobia karena dalam makanan mengandung banyak sekali nutrien, yang mana kita tahu bahwa suatu mikrobia dapat hidup dan berkembang bila terdapat nutrien, maka itu tidak heran bila makanan dapat mengalami pembusukan, karena makanan merupakan media yang bagus untuk dapat tumbuh suatu mikroorganisme (Winarno et al., 1980). Bakteri merupakan mikroorganisme yang menempati golongan prokariotik, karena tidak memiliki dinding inti yang jelas atau belum memiliki dinding inti yang sejati, sehingga semua bagian intinya tersebar di dalam sitoplasma secara bebas. Tetap memiliki faktor pembawa sifat yang tersimpan di dalam DNA yang berada di dalam kromosom namun tersebar luas dan bebas di dalam sitoplasma. Meskipun demikian bukannya tidak memiliki inti namun hanya saja tidak memiliki dinding inti yang jelas sehingga tampak tidak berinti sel. Beberapa sifat morfologi bakteri perlu diperhatikan karena pertumbuhannya di dalam makanan dan juga karena bakteri memiliki ketahanan cukup tingggi selama pengolahan dengan panas maupun dengan suhu dingin (Schlegel & Schmidt, 1994).
Di dalam bidang ilmu mikrobiologi ada suatu hal mendasar yang juga perlu diperhatikan yaitu analisia kualitatif terhadap suatu bahan. Suatu analisis ini Sangat penting untuk mengetahui jumlah mikroorganisme yang ada pada suatu sampel tertentu mengandung banyak mikroorganisme atau sebaliknya.
Analisis kualitatif atau biasa disebut dengan enumerasi mikroorganisme dalam hal ini dapat dilakukan baik dengan perhitungan langsung terhadap suatu sampel yaitu salah satunya dengan alat bantu mikroskop, maupun dengan cara tidak langsung yaitu dengan beberapa metode perhitungan.
Dalam percobaan ini akan dibahas secara lebih lanjut mengenai bagaimana cara perhitungan jumlah sel yang ada di dalam suatu medium yang mana umumnya digunakan untuk uji mikrobiologi yaitu metode perhitungan secara langsung, dan dapat kita terapkan pada sampel pengujian salinitaasi lingkungan sehingga dengan demikian diharapkan kita akan lebih memahami tentang bagaimana prosedur perhitungan yang baik.
Metode yang dapat digunakan untuk menghitung mikroba terdiri dari metode hitungan cawan, Most Propable Number (MPN) dan metode hitungan mikroskopik langsung. Dari metode-metode tersebut, metode hitungan cawan yang paling banyak digunakan. Metode lainnya yang dapat digunakan untuk mikroba didalam satu larutan adalah metode turbidimetri (kekeruhan) menggunakan pektrofotometer (Fardiaz, 1993).
Perhitungan massa sel secara langsung maupun tidak langsung jarang dilakukan dalam uji mikrobiologi bahan pangan, tetapi yang sering digunakan adalah mengukur pertumbuhan sel selama proses fermentasi. Dalam perhitungan massa sel secara langsung, jumlah sel mikroba dapat dihitung jika medium pertumbuhannya tidak mengganggu ukuran sel (Sandjaja, 1992).
Perhitungan jumlah suatu bakteri dapat melalui berbagai macam uji seperti uji kualitatif koliform yang secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu uji penduga (uji kuantitatif, bisa dengan metode MPN), uji penguat dan uji pelengkap. Waktu, mutu sampel, biaya, tujuan analisis merupakan beberapa faktor penentu dalam uji kualitatif koliform. Bakteri koliform dapat dihitung dengan menggunakan metode cawan petri (metode perhitungan secara tidak langsung yang didasarkan pada anggapan bahwa setiap sel yang dapat hidup akan berkembang menjadi satu koloni yang merupakan suatu indeks bagi jumlah organisme yang dapat hidup yang terdapat pada sampel) (Penn, 1991).
Suatu bakteri dapat dihitung secara elektronik yaitu dengan cara memasukkan biakan melalui lubang yang sangat kecil pada alat penghitung partikel counter. Alat penghitung yang semacam ini dapat dipakai secara rutin memecah sel darah, namun dapat pula disesuaikan untuk memecah bakteri (Volk, 1985).
Teknik enumerasi adalah cara- cara untuk menghitung mikroba yang tumbuh di dalam media. Ada tiga teknik enumerasi yang sering digunakan dalam praktikum yaitu:
1.Derent Platting (hitungan langsung)
Derent Platting yaitu teknik perhitungan jumlah mkroorganisme secara langsung dengan bantuan coloni counter atau alat lain. Cara ini ada dua macam yaitu secara langsung yaitu dengan alat bakteri counting chamber maupun metode breed smean atau lepoloitchweber untuk menghitung jumlah mikroba dalam susu. Atau bahkan bias pula memanfaatkan sifat sel yang bukan konduktor sehingga tidak dapat mengalirkan listrik yang kemudian akan meningkatkan tegangan yang dicatat oleh recorder serta dapatt menunjukkan jumlah total sel dan metode ini disebut metode elektro cell chamber (Thihendrokosomo, 1989)
2.Plate Count (Perhitungan Cawan)
Metode perhitungan cawan didasarkan pada anggapan bahwa setiap sel yang dapat hidup akan berkembang menjadi satu koloni. Kadi, jumlah koloni yang muncul pada cawan merupakan satu indeks bagi jumlah organisme yang dapat hidup yang terkandung dalam sample. Teknik yang harus dikuasai dalam metode ini adalah mengencerkan sample dan mencawankan hasil pengenceran tersebut. Untuk memenuhi persyaratan statistik, cawan yang dipilih untuk menghitung koloni adalah yang mengandung antara 30 sampai dengan 300 koloni (Hadioetomo, 1993).
3.Perhitungan Massa Sel (Metode Turbidimetrik)
Bila kita harus memeriksa konsentrasi sel sejumlah besar biakan, maka metode hitungan cawan bukanlah pilihan yang baik karena tidak hanya memakan waktu tetapi juga memerlukan media dan pecah-belah dalam jumlah besar. Untuk kasus deemikian tersedia metode yang lebih cepat dan prakytis, yaitu pengukuran kekeruhan biakan dengan fotokolorimeter. Namun agar data yang diperoleh dari pengukuran ini dapat dinyatakan sebagai konsentrasi organisme, diperlukan suatu kurva standar yang menyatakan kolerasi antara kekeruhan biakan dengan jumlah organisme per ml biakan. Sekali kurva ini diperoleh, maka sejumlah besar biakan mikroorganisme sejenis dapat dengan cepat diukur kekeruhannya dan konsentrasinya segera diketahui dengan cara membaca kurva standar tersebut (Hadioetomo, 1993).
Bab 2 . Kultivasi Mikroba dan Isolasi Bakteri Rhizobium
Di habitat alaminya, mikroorganisme biasanya tumbuh dalam populasi yang kompleks dan terdiri dari beberapa spesies. Hal ini menyebabkan penelitian mengenai mikroorganisme dalam berbagai habitat menjadi sulit untuk dilakukan. Oleh karena itu, diperlukan suatu teknik untuk memisahkan populasi yang kompleks ini menjadi spesies yang berbeda-beda sebagai biakan murni. Biakan murni adalah suatu populasi sel yang ditumbuhkan dari satu sel induk.
Proses isolasi dan upaya mempertahankan keadaan murni memerlukan teknik aseptik . Oleh karena itu, sebelum mengkultur suatu mikroba harus dilakukan suatu proses sterilisasi.
Setelah semua bahan dan alat yang akan digunakan dalam proses kultivasi disterilkan, maka dimulailah proses isolasi untuk mendapatkan biakan murni.Bahan yang diinokulasikan pada medium disebut inokulum. Di bawah ini ada beberapa teknik inokulasi yang umum dilakukan di laboratorium mikrobiologi.
a. Teknik Penyebaran (The Spread-Plate Technique)
Teknik penyebaran yang lebih sering disebut dengan Spread-Plate adalah teknik langsung dan mudah untuk mendapatkan suatu biakan murni. Campuran dari beberapa spesies bakteri disebarkan di permukaan medium agar, sehingga setiap sel akan tumbuh menjadi koloni yang terpisah sempurna dan dapat dilihat secara makroskopis berupa kumpulan mikroba di atas medium padat. Setiap koloni yang terbentuk merupakan biakan murni. Di bawah ini adalah gambar dari biakan murni yang diperoleh dengan menggunakan teknik Spread-Plate. (gambar terdapat di makalah, silakan didownload)
b. Teknik Goresan (The Streak-Plate Technique)
Biakan murni juga dapat diperoleh dengan teknik goresan ( Streak-Plate Technique ). Inokulum digoreskan di atas medium dengan memakai ose menurut pola tertentu, yaitu :
1). Goresan T
Untuk membuat biakan murni dangan teknik goresan T, ada beberapa langkah yang harus diikuti, yaitu :
1.1 Lempengan dibagi menjadi 3 bagian dengan hutuf T pada bagian luar dasar cawan petri
1.2 Inokulasi daerah I sebanyak mungkin dengan gerakan sinambung.
1.3 Panaskan ose dan biarkan dingin kembali.
1.4 Gores ulang daerah I sebanyak 3-4 kali dan teruskan goresan di daerah II.
1.5 Pijarkan kembali ose dan biarkan dingin kembali.
1.6 Prosedur diatas diulang untuk daerah III
2). Goresan Kuadran
Teknik ini sama dengan goresan T, hanya lempengan agar dibagi menjadi 4, seperti yang terlihat pada gambar (gambar ada di makalah)
3). Goresan Radian
3.1 Goresan dimulai dari bagian pinggir lempengan.
3.2. Pijarkan ose dan dinginkan kembali.
3.2 Putar lempengan agar 90o dan buat goresan terputus dimulai dari bagian pinggir lempengan.
3.4 Putar lempengan agar 900 dan buat goresan terputus di atas goresan sebelumnya.
3.5 Pijarkan ose.
4). Goresan Sinambung
4.1 Ambil satu mata ose suspensi dan goreskan setengah permukaan lempengan agar.
4.2 Jangan pijarkan ose, putar lempengan 1800, gunakan sisi mata ose yang sama dan gores pada sisa permukaan lempengan agar. (Gambar di makalah)
Setelah inkubasi, sel-sel mikroba memperbanyak diri dan dalam waktu 18-24 jam akan terbentuk suatu massa sel yang disebut koloni. Koloni yang terbentuk ini adalah biakan murni.
c. Teknik lempeng tuang (Pour Plate Technique )
Teknik pour-plate (lempeng tuang) adalah suatu teknik di dalam menumbuhkan mikroorganisme di dalam media agar dengan cara mencampurkan media agar yang masih cair dengan stok kultur bakteri. Teknik ini biasa digunakan pada uji TPC (Total Plate Count). Kelebihan teknik ini adalah mikroorganisme yang tumbuh dapat tersebar merata pada media agar. Kultivasi mikroba dengan teknik ini dimulai dengan mengencerkan kultur bakteri yang telah ada dengan aquades. Selanjutnya, diaduk hingga rata dengan cara memutar tabung reaksi dengan telapak tangan selama beberapa kali. Larutan dilusi tadi sebanyak + 1 ml dituang ke dalam cawan petri. Cawan petri diputar secara perlahan-lahan di atas meja horizontal untuk mengaduk campuran media agar dengan dilusi kultur mikroba. Terakhir, inkubasi kultur ini pada kondisi yang sesuai. Tahapan di atas diilustrasikan pada gambar 5 di bawah ini (Gambar di makalah)
Biakan murni yang dihasilkan, jika disimpan dalam jangka waktu yang lama akan mudah sekali mengalami mutasi. Ini berarti, biakan murni yang disimpan terlalu lama bukan lagi biakan murni yang semula. Oleh karena itu, ada beberapa hal yang harus dilakukan untuk mencegah atau setidaknya mengurangi kemungkinan terjadinya mutasi, yaitu :
a). Secara periodik, biakan harus dipindahkan ke medium baru, sebaiknya pemindahan dilakukan pada fase log.
b). Biakan harus disimpan pada suhu rendah dan terhindar dari radiasi.
Mikroorganisme yang menghuni ekosistem menunjukkan bermacam-macam tipe asosiasi dan interaksi antar spesies. Hubungan antar spesies ini biasanya disebut dengan simbiosis.Ada yang bersifat netral, ada yang diuntungkan dari interaksi itu dan ada yang dirugikan dari hubungan tersebut. Hal ini dapat terlihat dari hubungan yang dilakukan oleh bakteri Rhizobium dengan tanaman kacang-kacangan yang berperan dalam penambatan nitrogen.
Rhizobium merupakan anggota utama dari komunitas Rhizophere. Bakteri ini memiliki banyak plasmid yang digunakan untuk mendeteksi informasi pada Rhizobium tumbuh sebagai organism yang hidup bebas di dalam tanah, tetapi sangat penting untuk menginfeksi tanaman inang. Kolonisasi bakteri Rhizobium terjadi karena adanya sesuatu protein tanaman yang disebut dengan lektin. Dalam perkembangannya simbiosis pada tanaman legume yang dikontrol oleh protein regulator (flavanoid). Sinyal falvonoid ini akan mengaktifkan gen nod (gen regulator) dari bakteri Rhizobium. Selanjutnya gen nod mengaktifkan traskripsi enzim untuk metabolisme. Enzim ini menghasilkan zat chitinlike yang disebut nod faktor yang berperan dalam menjembatani perkembangan infeksi pada proses pembentukan bintil akar.
Bab 3.Uji Biokimia dan Moistchamber
Banyak istilah yang dipergunakan untuk menyebut jamur atau fungi, seperti cendawan, kapang, lapuk atau khamir. Jamur yang berbentuk filament disebut kapang, sedangkan khamir biasanya untuk sebutan yang uniseluler dan yang lebih mencolok penampilannya disebut jamur, misalnya jamur merang, jamur kelentos, dan jamur hijau. Untuk mempermudah menyebut digunakan satu kata nama yaitu fungi. Fungi berasal dari bahasa yunani yaitu mykes yang berarti jamur atau fungi.
Secara makroskopis, adanya pertumbuhan kapang atau khamir lebih mudah dikenali, walaupun untuk memastikan identitasnya harus dilakukan juga beberapa percobaan yang lebih spesifik. Teknik identifikasi untuk kapang dan khamir yang sering dilakukan dan dapat diandalkan adalah pengamatan makroskopis terhadap pertumbuhannya dan mikroskopis denagn melihat cirri spesifik sporanya melalui percobaan "moist chamber".
Berikut merupakan ciri-ciri fungi :
Merupakan organisme yang tidak berklorofil, oleh karena itu bersifa heterotrof. Hidup sebagai parasit, saprofit, dan ada pula yang bersimbiosis.
Bersifat eukarion (mempunyai inti yang sejati), yaitu materi inti dibungkus olah membran inti.
Ada yang bersel tunggal dan ada pula yang bersel banyak, yang bersel banyak berbentuk benang atau filamen. Berdasarkan sifat tersebut ukuran jamur sangat bervariasi dari yang sangat kecil (mikroskopis) sampai yang berukuran cukup besar (makroskopis).
Berkembang biak secara vegetatif dan generatif.
Menyenangi lingkungan yang agak asam, kurang cahaya, terutama di tempat-tempat lembab yang mengandung zat organik. Fungi hidup di dalam tanah, pada tubuh manusia, binatang, atau tumbuhan yang hidup atau mati, bahkan pada pakaian, sepatu, atau makanan.
Fungi yang bersel banyak tubuhnya tersusun dari benang-benang yang disebut hifa, yang berdiameter 5-10 mikrometer. Hifa dapat bercabang-cabang membentuk anyaman yang disebut miselium. Pada beberapa fungi, dinding sel atau dinding hifa mengandung selulosa, tetapi pada umumnya terutama terdiri atas nitrogen organik, yaitu kitin.
Pada umumnya fungi lebih tahan terhadap lingkungan yang kurang menguntungkan dibandingkan dengan mikroorganisme lainnya. Khamir dapat tumbuh dalam kisaran suhu yang luas, fungi saprofit mempunyai optimum 22-30 C, sedangkan fungi patogen mempunyai suhu optimum 30-37 C. Beberapa spesies fungi dapat tumbuh pada suhu 0 C, dengan demikian dapat menyebabkan kerusakan pada bahan makanan yang disimpan dalam lemari pendingin.
Beberapa jenis fungi dapat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Manfaatnya antara lain dapat dimakan, sebagai bahan pengolahan makanan, menghasilkan antibiotik, dan sebagai pengurai dalam ekosistem. Tetapi tidak sedikit spesies fungi yang merupakan penyakit, misalnya pada tumbuhan, hewan, dan manusia.
Pengamatan Bentuk Kapang
Kapang merupakan kelompok fungi yang mempunyai filamen (miselium) dan pertumbuhannya pada makanan mudah dilihat karena penampakannya pada makanan yang berserabut seperti kapas , warnanya putih hingga berbagai warna (bila spora sudah tumbuh) tergantung spesies.
Pengamatan pada kapang dilakukan dengan metode Moist Chamber. Caranya adalah pertama membersihkan gelas objek dengan kapas yang sudah diberi alcohol 70% kemudian dikeringkan. Tujuan daripada penggunaan alkohol adalah untuk meminimalisir mikroorganisme lain. Cawan petri dialasi kertas saring. Dalam cawan petri ini diletakkan gelas objek dan kaca penutup. Alat ini kemudian disteril. Kemudian meneteskan media agar PDA sebanyak 2 tetes yang agak melebar sehingga nanti dapat dipotong 1/3 bagiannya, dan didiamkan hingga membeku. Setelah agar membeku potong 1/3 bagian PDA tersebut dengan ose, sisihkan yang 1/3 dan PDA yang digunakan adalah 2/3 bagian. Ambil Rhizopus sp satu ose untuk dilekatkan pada sisi PDA yang telah beku. Pada saat pengambilan kapang dijumpai kesulitan karena kapangnya sulit diambil dan terlelu melekat pada akar. Sehingga kita mendapatkan kapang yang kurang bagus berwarna kehitaman. Mengoleskan vaselin pada 4 bagian sisi kaca penutup dengan bagian yang diberi vaselin tepat diatas agar yang telah ditanami, hal ini bertujuan untuk memberikan suasana aerob dan vaselin berguna untuk penyanggah kaca penutup agar tidak tertempel dengan media agat dan bakterinya. Untuk memberikan suasana lembab, aquades steril diteteskan ke atas kertas saring yang ada didalam cawan petri tadi. Mikrokultur tadi dieramkan selama 2 hari pada suhu kamar karena kebanyakkan kapang bersifat mesofilik dan suhu optimum pertumbuhan untuk kebanyakan kapang adalah sekitar 25-30C. Setelah dua hari kapang diamati di bawah mikroskop dengan pembesaran 10x. Hasil yang didapat adalah kapang terdiri dari hifa (miselium), berwarna putih , spora, sporangium dan sporangiophora. Namun tak jarang miselium atau susunan spora menjadi pecah atau terputus sehingga penampakan di mikroskop kelihatan membingungkan.
Pengamatan Khamir
Khamir tergolong fungi uniseluler. Sel khamir mempunyai ukuran yang bervariasi, yaitu dengan panjang 1-5m sampai 20-50 m, dan lebar 1-10. Reproduksi khamir terutama dengan cara perunasan. Dalam pengolahan pangan, khamir banyak digunakan untuk pembuatan roti, bir, wine,vinegar, dan pematangan keju.tetapi khamir juga dapat menyebabkan kerusakan pada sauerkraut, sari buah, dll.
Sulit membedakan antara khamir dengan bakteri pada medium agar, terkecuali kita melihatnya dengan menggunakann mikroskop.
3.1 Uji Biokimia
Uji biokimia bakteri merupakan suatu cara atau perlakuan yang dilakukan untuk mengidentifikasi dan mendeterminasi suatu biakan murni bakteri hasil isolasi melalui sifat-sifat fisiologinya.Proses biokimia erat kaitannya dengan metabolisme sel, yakni selama reaksi kimiawi yang dilakukan oleh sel yang menghasilkan energi maupun yang menggunakan energi untuk sintesis komponen-komponen sel dan untuk kegiatan selular, seperti pergerakan.
Suatu bakteri tidak dapat dideterminasi hanya berdasarkan sifat-sifat morfologinya saja, sehingga perlu diteliti sifat-sifat biokimia dan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhannya.Ciri fisiologi ataupun biokimia merupakan kriteria yang amat penting di dalam identifikasi spesimen bakteri yang tidak dikenal karena secara morfologis biakan ataupun sel bakteri yang berbeda dapat tampak serupa, tanpa hasil pegamatan fisiologis yang memadai mengenai kandungan organik yang diperiksa maka penentuan spesiesnya tidak mungkin dilakukan.Karakterisasi dan klasifikasi sebagian mikroorganisme seperti bakteri berdasarkan pada reaksi enzimatik maupun biokimia.Mikroorganisme dapat tumbuh pada beberapa tipe media yang memproduksi tipe metabolit yang dapat dideteksi dengan reaksi antara mikroorganisme dengan reagen test yang dapat menghasilkan perubahan warna reagen.
Uji biokimia adalah pengujian larutan atau zat-zat kimia dari bahan-bahan dan proses-proses yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup, sebagai upaya untuk memahami proses kehidupan dari sisi kimia (Lehninger, 1995).
Biokimia bertujuan untuk memahami bagaimana interaksi biomolekul satu dengan lainnya yang membawa sifat-sifat kehidupan ini. Belum pernah dalam pengamatan logika molekul sel hidup, kita menemukan suatu pelanggaran terhadap hukum-hukum yang telah dikenal, seiring dengan itu pula, kita belum pernah memerlukan pendefinisian hukum baru. Mesin organik lunak sel hidup berfungsi di dalam kerangka hukum-hukum yang sama mengatur mesin buatan manusia. Akan tetapi, reaksi-reaksi kimia dan proses pengaturan sel telah maju demikian pesat, melampaui kemampuan kerja mesin buatan manusia (Lehninger, 1995).
Ciri biokimia merupakan kriteria yang amat penting di dalam identifikasi spesimen bakteri yang tak dikenal karena secara morfologis biakan ataupun sel bakteri yang berbeda dapat tampak serupa, tanpa hasil pengamatan fisiologis yang memadai mengenai organik yang diperiksa maka penentuan spesiesnya tidak mungkin dilakukan. Karakteristik dan klasifikasi sebagai mikroba seperti bakteri berdasarkan pada reaksi enzimatik ataupun biokimia. Mikroba dapat tumbuh pada beberapa tipe media memproduksi metabolit tentunya yang dideteksi dengan interaksi mikroba dengan reagen test yang mana menghasilkan perubahan warna reagen (Murray, 2005).
Uji fisiologi bisanya identik dengan uji biokimia. Uji biokimia yang biasanya dipakai dalam kegiatan identifikasi bakteri atau mikroorganisme yang antara lain uji katalase, koagulase, dan lain-lain. Pengujian biokimia merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam dunia mikrobiologi (Lim, 1998).
Uji-uji biokimia yang biasanya dipakai dalam kegiatan identifikasi bakteri atau mikroorganisme yaitu antara lain adalah uji MR-VP, uji gula-gula, uji SIM, Uji TSIA, Uji Indol, dan Uji Simmons Citrate (Dwidjoseputro, 1954).
Berikut beberapa uji biokimia yang digunakan untuk identifikasi bakteri, antara lain:
1.Reaksi Fermentasi Karbohidrat (Gula-gula)
Fermentasi merupakan salah satu aktivitas biokimia yang dilakukan oleh mikroba. Fermentasi adalah proses pengunahan senyawa makromolekul organik menjadi senyawa yang lebih sederhana oleh aktivitas mikroba pada kondisi anaerob. Fermentasi dapat menghasilkan berbagai senyawa akhir, contohnya fermentasi karbohidrat yang dapat menghasilkan berbagai senyawa asam seperti asam laktat dan propionet, ester-ester, keton dan gas (Pelczar, 2008).
Sebagian besar mikroorganisme memperoleh energi dari substrat berupa karbohidrat yang selanjutnya di fermentasi menghasilkan asam-asam organik (seperti asam laktat, format, asetat), dengan disertai atau tidak disertai pembentukan gas. Organisme-organisme yang berbeda akan menggunakan karbohidrat/gula-gula yang berbeda tergantung dari komponen enzim yang dimilikinya. Perbenihan gula-gula digunakan untuk melihat adanya pembentukan asam yaitu dengan adanya perubahan warna indikator (merah fenol atau biru bromtimol) yang terdapat dalam perbenihan menjadi kuning yang sebelum ditanami berwarna merah (indikator merah fenol) atau berwarna biru (indikator biru bromtimol) serta untuk pembentukan gas, yaitu dengan terlihatnyaudara di dalam tabung peragian/fermentasi (tabung durham). Jenis karbohidrat yang digunakan pada uji fermentasi karbohidrat antara lain: Sukrosa, Laktosa, Maltosa, Manitol. Glukosa dapat langsung masuk dalam jalur fermentasi tahap pertama. Sedangkan, sukrosa, laktosa mantol, dan maltosa akan di hidrolisis terlebih dahulu menjadi monosakarida penyusunnya. Laktosa dihidrolisis menjadi galaktosa dan glukosa. Monosakarida jenis manosa dan galaktosa terlebih dahulu akan diubah menjadi glukosa melalui reaksi epimerisasi. Sedangkan fruktosa akan diubah terlebih dahulu menjadi fruktosa 6-fosfat dan kemudian fruktosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 6-fosfat. Glukosa 6-fosfat dan glukosa hasil epimerisasi galaktosa dan manosa akan masuk dalam tahap awal proses fermentasi untuk menghasilkan asam piruvat, asam asetat dan CO2 dan kemudian pada tahap kedua fermentasi asam piruvat dan asam asetat di reduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membentuk asam laktat dan etanol (Volk dan Wheeler, 1993).
2.Uji Imvic (Indol, Methyl Red, Voges-Proskauer, Simmon's Citrate)
Identifikasi basil enterik sangat penting dalam mengendalikan infeksi usus dengan mencegah kontaminasi pasokan makanan dan air. Kelompok bakteri yang dapat ditemukan di saluran usus manusia dan mamalia yang lebih rendah diklasifikasikan sebagai anggota family Enterobacteriaeae. Yang termasuk dalam keluarga ini adalah:
1)Pathogen seperti anggota genera Salmonella dan Shigella
2) Sesekali pathogen seperti anggota genera Proteus dan Klabsiella
3) Yang normal flora usus seperti Escherichia anggota marga dan Enterobacter, yang merupakan penduduk saprophytic dari saluran usus.Diferensiasi kelompok utama Enterobacteriaceae dapat dicapai atas dasar sifat biokimia dan reaksi enzimatik di hadapan substrat tertentu. Seri tes IMViC, indol, metil-merah, Voges-Preskauer, dan pemanfaatan sitrat dapat digunakan untuk identifikasi ini.
1) Indol
Tryptophan merupakan asam amino esensial yang dapat mengalami oksidasi dengan cara kegiatan enzimatik beberapa bakteri. Konversi triptofan menjadi produk metabolik di mediasi oleh enzim Tryptophanase. Media ini biasanya digunakan dalam indetifikasi yang cepat. Perbenihan indol digunakan untuk melihat kemampuan bakteri mendegradasi asam amino triptofan secara enzimatik. Hasil uji indol yang diperoleh negatif karena tidak terbentuk lapisan (cincin) berwarna merah muda pada permukaan biakan, artinya bakteri ini tidak membentuk indol dari tryptopan sebagai sumber karbon, yang dapat diketahui dengan menambahkan larutan kovaks. Asam amino triptofan merupakan komponen asam amino yang lazim terdapat pada protein, sehingga asam amino ini dengan mudah dapat digunakan oleh mikroorganisme akibat penguraian protein (Volk dan Wheeler, 1993).
2) MR-VP
Uji MR Perbenihan ini digunakan untuk mendeteksi bakteri yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi glukosa menghasilkan produk asam berkonsentrasi tinggi yang stabil sehingga menyebabkan pH media turun hingga dibawah 4,4 yang ditandai dengan hasil positif, terjadi perubahan warna menjadi merah setelah ditambahkan Methyl Red. Artinya, bakteri ini mengahasilkan asam campuran (metilen glikon) dari proses fermentasi glukosa yang terkandung dalam medium MR-VP (Lehninger, 1995).
3) Uji VP
Dengan hasil negatif, karena tidak terbentuk warna merah pada medium setelah ditambahkan α-napthol dan KOH, artinya hasil akhir fermentasi bakteri inibukan asetil metil karbinol (asetolin) (Volk dan Wheeler, 1993).
4) Simmon's Citrate
Perbenihan ini digunakan untuk melihat kemampuan organisme enterik berdasarkan kemampuan memfermentasi sitrat sebagai sumber karbon. Perbenihan Simmon's Citrate ini mengandung indikator biru bromtimol yang akan berubah menjadi biru pada reaksi positif dan tetap hijau jika reaksi negatif (Volk dan Wheeler, 1993).
5)Uji katalase
Uji katalase merupakan suatu pengujian terhadap bakteri tertentu untuk mengetahui apakah bakteri tersebut merupakan bakteri aerob, anaerob fakultatif, atau anaerob obligat dan digunakan untuk mengetahui kemampuan mikroorganisme untuk menguraikan hidrogen peroksida dengan menghasilkan enzim katalase. Bakteri yang memerlukan oksigen manghasilkan hidrogen peroksida (H2O2) yang sebenarnya beracun bagi bakteri sendiri. Namun mereka dapat tetap hidup dengan adanya anti metabolit tersebut karena mereka menghasilkan enzim katalase yang dapat mengubah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Enzim merupakan katalisator sejati, dimana molekul ini meningkatkan dengan nyata kecepatan reaksi kimia spesifik yang tanpa enzim akan berlangsung sangat lambat. Enzim tidak dapat mengubah titik keseimbangan reaksi yang dikatalisnya, enzim juga tidak akan habis dipakai atau diubah secara permanen oleh reaksi-reaksi ini. Enzim merupakan biokatalis yang berfungsi untuk membantu proses metabolisme. Enzim memiliki kemampuan untuk mengkatalisis suatu reaksi. Suatu enzim adalah suatu katalis biologis. Hampir tiap rekasi biokimia dikatalis oleh enzim. Enzim merupakan katalis yang lebih efisien daripada kebanyakan katalis laboratorium atau industri. Enzim juga memungkinkan suatu selektivitas pereaksi-pereaksi dan suatu pengendalian laju reaksi yang tidak dimungkinkan oleh kelas katalis lain. Kespesifikan enzim disebabkan oleh bentuknya yang unik dan oleh gugus-gugus polar (atau nonpolar) yang terdapat dalam struktur enzim tersebut. Beberapa enzim bekerja bersama suatu kofaktor non protein, yang dapat berupa senyawa organik maupun anorganik. Hidrolisis Gelatin terdapat enzim-enzim yang menguraikan golongan potein disebut protenase/protease, kedua nama ini dianggap sinonim. Contoh pada hidrolisis gelatin dimana protein diperoleh dari hidrolisis kalogen, yaitu zat pada jaringan penghubung dan tendon dari hewan. Gelatin akan terurai oleh mikrobia yang mensintesis enzim proteolisis. Larutan gelatin bersifat cair pada suhu ruang atau suhu kamar dan padat apabila berada di dalam refrigerator. Dan apabila gelatin sudah dihidrolisis oleh mikroba, maka akan tetap bersifat cair (Hadioetomo, 1993).
Bab 4. Faktor Lingkungan Pada Bakteri dan Uji MPN
Setiap makhluk hidup memiliki cara penyesuaian diri (adaptasi) yang berbeda-beda terhadap lingkungan. Penyesuaian diri dapat terjadi secara cepat serta bersifat sementara waktu, tetapi perubahan tersebut dapat bersifat permanen sehingga mempengaruhi bentuk morfologi dan sifat-sifat fisiologi yang turun-temurun. Adapula golongan mikroba yang sama sekali peka terhadap perubahan lingkungan sehingga tidak dapat menyesuaikan diri.
Pertumbuhan pada bakteri didefinisikan peningkatan jumlah sel kuman (berkembangbiak) yang terjadi akibat peningkatan biomassa kuman yang teratur. Mempelajari pertumbuhan bakteri merupakan faktor terpenting dalam mengetahui beberapa aspek fisiologi suatu bakteri.
Faktor lingkungan sangat penting artinya di dalam usaha mengendalikan kegiatan mikroba baik untuk kepentingan proses ataupun pengendalian.Adapun faktor-faktor lingkungan dapat dibagi menjadi 2 yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik terdiri atas faktor alam (fisika) dan faktor kimia. Sedangkan faktor biotik terdiri atas makhluk hidup.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri adalah penyediaaan nutrien yang sesuai untuk kultivasi bakteri, faktor fisika, dan faktor kimia. Meskipun medium yang digunakan amat beragam, namun sebagai makhluk hidup bakteri mempunyai kebutuhan dasar yang sama, yaitu meliputi air, karbon, dan mineral.
Kemampuan mikroorganisme untuk tumbuh dan tetap hidup merupakan suatu hal yang penting untuk diketahui. Pengetahuan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba sangat penting di dalam mengendalikan mikroba.
A.FAKTOR ABIOTIK
Berikut ini faktor-faktor abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba :
1.Air
Air merupakan kompunen utanma dalam sel mikroba dan medium. Fungsi air ialah sebagai sumber oksigen untuk bahan organik sel pada respirasi. Selain itu air berfungsi sebagai pelarut dan alat pengangkut dalam proses metabolise.
2.Suplai Nutrisi
Mikroba sama dengan makhluk hidup lainnya, memerlukan suplai nutrisi sebagai sumber energi dan pertumbuhan selnya.
Unsur-unsur dasar tersebut adalah : karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya. Kekurangan sumber-sumber nutrisi ini dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba hingga pada akhirnya dapat menyebabkan kematian.
a.Sumber Karbon (Carbon Source)
Setiap bakteri memiliki kebutuhan sumber karbon yang berbeda. Berat unsur karbon merupakan setengah dari berat kering bakteri.
Berdasarkan sumber karbon yang diperlukan bakteri digolongkan menjadi :
(1) Golongan Khemoheterotrof : Golongan bakteri yang memerlukan bahan-bahan organik sebagi sumber karbon seperti protein, karbohidrat dan lipid.
(2) Golongan Khemoototrof : Golongan bakteri yang sebagian sumber karbonnya berasal dari CO2
(3) Golongan Fototrof : Golongan bakteri yang memerlukan sumber karbon seluruhnya dari CO2
b.Sumber Nitrogen, Sulfur, Fosfor
Untuk menyusun bagian-bagian sel misalnya untuk menyintesis protein diperlukan nitrogen dan sulfur sedangkan untuk menyintesis DNA dan RNA diperlukan nitrogen dan fosfor.
3.Suhu / Temperatur
Suhu merupakan salah satu faktor penting di dalam mempengaruhi dan pertumbuhan mikroorganisme. Setiap bakteri memilik daya tahan terhadap suhu yang berbeda-beda.
Berdasarkan hal di atas, maka suhu yang berkaitan dengan pertumbuhan mikroorganisme digolongkan menjadi tiga, yaitu :
a.Suhu minimum yaitu suhu yang apabila berada di bawahnya maka pertumbuhan terhenti.
b.Suhu optimum yaitu suhu dimana pertumbuhan berlangsung paling cepat dan optimum. (Disebut juga suhu inkubasi).
c.Suhu maksimum yaitu suhu yang apabila berada di atasnya maka pertumbuhan tidak terjadi.
Sehubungan dengan penggolongan suhu di atas, maka mikroba digolongkan menjadi :
Tabel 1 : Penggolongan bakteri menurut suhu
Kelompok
Suhu Minimum
Suhu Optimum
Suhu Maksimum
Psikrofil
- 15° C.
10° C.
20° C.
Psikrotrof
- 1° C.
25° C.
35° C.
Mesofil
5 – 10° C.
30 – 37° C.
40° C.
Thermofil
40° C.
45 – 55° C.
60 – 80° C.
Thermotrof
15° C.
42 – 46° C.
50° C.
Berdasarkan ketahanan panas, mikroba dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu :
a.Peka terhadap panas, apabila semua sel rusak apabila dipanaskan pada suhu 60°C selama 10-20 menit.
b.Tahan terhadap panas, apabila dibutuhkan suhu 100°C selama 10 menit untuk mematikan sel.
c.Thermodurik, dimana dibutuhkan suhu lebih dari 60°C selama 10-20 menit tapi kurang dari 100°C selama 10 menit untuk mematikan sel.
4.Kelembaban
Air sangat penting untuk kehidupan bakteri terutama karena bakteri hanya dapat mengambil makanan dari luar dalam bentuk larutan (holophytis). Semua bakteri tumbuh baik pada media yang basah dan udara yang lembab. Dan tidak dapat tumbuh pada media yang kering. Mikroorganisme mempunyai nilai kelembaban optimum.
Pada umumnya untuk pertumbuhan ragi dan bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi diatas 85%, sedang untuk jamur dan aktinomiset diperlukan kelembaban yang rendah dibawah 80%. Kadar air bebas didalam larutan merupakan nilai perbandingan antar tekanan uap air larutan dengan tekanan uap air murni, atau 1 / 100 dari kelembaban relatif. Nilai kadar air bebas didalam larutan untuk bakteri pada umumnya terletak diantara 0,90 sampai 0,999 sedang untuk bakteri halofilik mendekati 0,75.
Banyak mikroorganisme yang tahan hidup didalam keadaan kering untuk waktu yang lama seperti dalam bentuk spora, konidia, arthrospora, kamidiospora dan kista. Seperti halnya dalam pembekuaan, proses pengeringan protoplasma, menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti. Pengeringan secara perlahan menyebabkan kerusakan sel akibat pengaruh tekanan osmosa dan pengaruh lainnya dengan naiknya kadar zat terlarut.
5.Keasaman atau Kebasaan (pH)
Setiap organisme memiliki kisaran pH masing-masing dan memiliki pH optimum yang berbeda-beda. Bakteri memiliki jarak pH yang sempit yaitu sekitar pH 6,5-7,5 atau pada pH netral. Adapula bakteri yang dapat hidup dibawah pH 4, tetapi ada juga bakteri yang dapat hidup pada pH alkalis.
Oleh karena itu bakteri termasuk makhluk hidup dimana proses biokimiawi, misalnya proses metabolisme, memerlukan peranan enzim maka, masing-masing bakteri juga memiliki pH optimal untuk pertumbuhannya.
6.Ketersediaan Oksigen
Mikroorganisme memiliki karakteristik sendiri-sendiri di dalam kebutuhannya akan oksigen. Mikroorganisme dalam hal ini digolongkan menjadi :
a.Aerobik : hanya dapat tumbuh apabila ada oksigen bebas.
b.Anaerob : hanya dapat tumbuh apabila tidak ada oksigen bebas.
c.Anaerob fakultatif : dapat tumbuh baik dengan atau tanpa oksigen bebas.
d.Mikroaerofilik : dapat tumbuh apabila ada oksigen dalam jumlah kecil.
7. Tekanan osmosis
Suatu tekanan osmose akan sangat mempengaruhi bakteri jika tekanan osmose lingkungan lebih besar (hipertonis) sel akan mengalami plasmolisis. Plasmolisis yaitu keluarnya cairan dari sel bakteri melalui membrane sitoplasma.
Sebaliknya tekanan osmose lingkungan yang hipotonis akan menyebabkan sel membengkak dan juga dapat mengakibatkan rusaknya sel. Oleh karena itu dalam mempertahankan hidupnya, sel bakteri harus berada pada tingkat tekanan osmose yang sesuai, walaupun sel bakteri memiliki daya adaptasi, perbedaan tekanan osmose dengan lingkugannya tidak boleh terlalu besar.
8. Faktor kimia
Mengubah permeabilitas membran sitoplasma sehingga lalu lintas zat-zat yang keluar masuk sel mikroorganisme menjadi kacau. Oksidasi, beberapa oksidator kuat dapat mengoksidasi unsur sel tertentu sehingga fungsi unsur terganggu. Misal, mengoksidasi suatu enzim.
Terjadinya ikatan kimia, ion-ion logam tertentu dapat megikatkan diri pada beberapa enzim. Sehigga fungsi enzim terganggu. Memblokir beberapa reaksi kimia,misal preparat zulfat memblokir sintesa folic acid di dalam sel mikroorganisme. Hidrolisa, asam atau basa kuat dapat menghidrolisakan struktur sel hingga hancur. Mengubah sifat koloidal protoplasma sehingga menggumpal dan selnya mati.
Faktor zat kimia yang mempengaruhi pertumbuhan:
· Logam-logam berat
· Klor dan senyawa klor
· Fenol dan senyawa-senyawa sejenis
· Zulfonomida
· Alkohol
· Detergen
· Aldehit
· Zat pewarna
· Yodium
· Peroksida
B.FAKTOR BIOTIK
Di alam jarang sekali ditemukan mikroba yang hidup sebagai biakan murni, tetapi selalu berada dalam asosiasi dengan jasad-jasad lain. Antar jasad dalam satu populasi atau antar populasi jasad yang satu dengan yang lain saling berinteraksi.
1.Interaksi dalam satu populasi mikroba
Interaksi antar jasad dalam satu populasi yang sama ada dua macam, yaitu interaksi positif maupun negatif. Interaksi positif menyebabkan meningkatnya kecepatan pertumbuhan sebagai efek sampingnya. Meningkatnya kepadatan populasi, secara teoritis meningkatkan kecepatan pertumbuhan. Interaksi positif disebut juga kooperasi. Sebagai contoh adalah pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni atau pertumbuhan pada fase lag (fase adaptasi). Interaksi negatif menyebabkan turunnya kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi. Misalnya populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas, atau adanya produk metabolik yang meracun. Interaksi negatif disebut juga kompetisi. Sebagai contoh jamur Fusarium dan Verticillium pada tanah sawah, dapat menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracun.
2.Interaksi antar berbagai macam mikroba
Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi, maka akan timbul berbagai macam interaksi. Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif, ataupun tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lain. Nama masing-masing interaksi adalah sebagai berikut:
A.Netralisme
Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi. Hal ini dapat terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan dalam mikro habitat, serta populasi yang keluar dari habitat alamiahnya.
B.Komensalisme
Hubungan komensalisme antara dua populasi terjadi apabila satu populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh.
C.Sinergisme
Asosiasi (hubungan hidup) antara kedua spesies, bila mengadakan kegiatan tidak saling menganggu, akan tetapi kegiatan masing-masing justru merupakan urut-urutan yang saling menguntungkan. Misalnya, ragi untuk membuat tape terdiri atas kumpulan spesies Aspergillus, Saccharomyces, Candida, Hansenula, dan Acetobacter. Masing-masing spesies mempunyai kegiatan-kegiatan sendiri, sehingga amilum berubah menjadi gula, dan gula menjadi bermacam-macam asam organik, alkohol, dan Iain-Iain. Asosiasi komensalisme dan sinergisme tidak ada perbedaan yang tegas.
D.Mutualisme
Hubungan hidup antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan. Mutualisme sering disebut juga simbiosis. Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi anggota simbiosis tidak dapat digantikan tempatnya oleh spesies lain yang mirip.
E.Kompetisi
Hubungan negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami kerugian. Peristiwa ini ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya. Kompetisi terjadi pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrient (makanan) yang sama atau dalam keadaan nutrien terbatas.
F. Amensalisme
Satu bentuk asosiasi antar spesies mikroba yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain. Misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika.
G.Parasitisme
Parasitisme terjadi antara dua populasi, populasi satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host / inang). Umumnya parasitisme terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik. Ukuran parasit biasanya lebih kecil dari inangnya. Terjadinya parasitisme memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama.
H. Predasi
Hubungan antara Amoeba dengan bakteri disebut predatorisme. Amoeba merupakan pemangsa (predator), sedangkan bakteri merupakan mangsa. Kematian mangsa berarti kehidupan pemangsa Berbeda dengan parasitisme adalah dalam hal ukuran besar kecilnya saja; parasit lebih kecil daripada hospes, sedangkan predator lebih besar daripada organisme yang dimangsa. Seperti parasit, tidak dapat hidup tanpa hospes, maka predator pun tidak dapat hidup tanpa mangsa.
4.1 Uji MPN
Kuantitasi mikroba menunjukkan jumlah koloni yang mampu dibentuk oleh mikroba tertentu. Beberapa koloni bakteri ini, bagi tubuh manusia akan menyebabkan penyakit. Steril dari bakteri untuk makanan terutama minuman, sangat perlu diketahui demi menjaga kesehatan. Air minum dari berbagai tempatmempunyai jenis-jenis bakteri yang tidak sama. Untuk air minum hasil penyulingan diharapkan sudah terbebas dari bakteri (Fardiaz, 1996). Pemeriksaan air secara mikrobiologi sangat penting dilakukan. Pemeriksaan secara mikrobiologi, baik secara kuantitatif maupun kualitatif dapat dipakai sebagai pengukuran derajat pencemaran (Kawuri dkk., 2007). Standar Air Minum, menurut standar WHO semua sampel tidak boleh mengandung E. coli dan sebaiknya juga bebas dari bakteri coliform. Standar WHO: Dalam setiap tahun, 95% dari sampel-sampel tidak boleh mengandung coliform dalam 100 ml, Tidak ada sampel yang mengandung E. coli dalam 100 ml, Tidak ada sampel yang mengandung coliform lebih dari 10 dalam 100 ml, Tidak boleh ada coliform dalam 100 ml dalam dua sampel yang berurutan (AOAC,2000). Uji kualitatif coliform secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu uji dugaan (presumptive test), uji penetapan (confirmed test), dan uji pelengkap (completed test) (Kawuri, dkk. 2007). Metode pengujian yang digunakan adalah metode Most Probable Number (MPN) atau Jumlah Perkiraan Terbatas (JPT) (Wakhid, 2009). Analisis kuantitatif mikrobiologi pada air minum penting dilakukan untuk mengetahui mutu air minum tersebut. Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk menghitung atau mengukur jumlah jasad renik dalam suatu suspensi, salah satunya adalah pemeriksaan adanya bakteri Coliform pada minuman dengan metode MPN (Most Probable Number)
Perhitungan jumlah mikroba dapat dilakukan dengan perhitunganlangsung maupun tidak langsung. Perhitungan secara langsung dapat mengetahui beberapa jumlah mikroorganisme pada suatu bahan pada suatu saat tertentu tanpamemberikan perlakuan terlebih dahulu, sedangkan jumlah organisme yangdiketahui dari cara tidak langsung terlebih dahulu harus memberikan perlakuantertentu sebelum dilakukan perhitungan. Perhitungan secara langsung, dapatdilakukan dengan beberapa cara antara lain adalah dengan membuat preparat darisuatu bahan (preparat sederhana diwarnai atau tidak diwarnai) dan penggunaanruang hitung (counting chamber ). Sedangkan perhitungan cara tidak langsung hanya untuk mengetahui jumlah mikroorganisme pada suatu bahan yang masihhidup saja (viabel count). Dalam pelaksanaannya, ada beberapa cara yaitu : perhitungan pada cawan petri (total plate count /TPC), perhitungan melalui pengenceran, perhitungan jumlah terkecil atau terdekat (MPN methode), dankalorimeter (cara kekeruhan atau turbidimetri) (Dwidjoseputro, 1994). Perhitungan secara tidak langsung ada beberapa cara yaitu : perhitungan pada cawan petri (total plate count / TPC), perhitungan melalui pengenceran, perhitungan jumlah terkecil atau terdekat (MPN methode), dan kalorimeter (cara kekeruhan atau turbidimetri). Metode MPN terdiri dari tiga tahap, yaitu uji pendugaan (presumtive test), uji konfirmasi (confirmed test), dan uji kelengkapan (completed test). Dalam uji tahap pertama, keberadaan coliform masih dalam tingkat probabilitas rendah; masih dalam dugaan. Uji ini mendeteksi sifat fermentatif coliform dalam sampel. Metode perhitungan MPN sering digunakan dalam pengamatan untuk menghitung jumlah bakteri yang terdapat di dalam tanah seperti Nitrosomonas dan Nitrobacter. Kedua jenis bakteri ini memegang peranan penting dalam meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman, sehubungan dengan kemampuannya dalam mengikat N2 dari udara dan mengubah ammonium menjadi nitrat (Lim, 1998). Metode MPN biasanya biasanya dilakukan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam contoh yang berbentuk cair, meskipun dapat pula digunakan untuk contoh berbentuk padat. Perhitungan jumlah suatu bakteri dapat melalui berbagai macam uji seperti uji kualitatif koliform yang secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu uji penduga (uji kuantitatif, bisa dengan metode MPN), uji penguat dan uji pelengkap. Waktu, mutu sampel, biaya, tujuan analisis merupakan
beberapa faktor penentu dalam uji kualitatif koliform. Bakteri koliform dapat dihitung dengan menggunakan metode cawan petri (metode perhitungan secara tidak langsung yang didasarkan pada anggapan bahwa setiap sel yang dapat hidup akan berkembang menjadi satu koloni yang merupakan suatu indeks bagi jumlah organisme yang dapat hidup yang terdapat pada sampel (Plummer, 1987).
Output
metode MPN adalah nilai MPN. Nilai MPN adalah perkiraan jumlah unit tumbuh (growth unit) atau unit pembentuk koloni (colony forming unit ) dalam sampel. Namun, pada umumnya nilai MPN juda diartikan sebagai perkiraan jumlah individu bakteri. Satuan yang digunakan, umumnya per 100 mL atau per gram. Metode MPN memiliki limit kepercayaan 95 persen sehingga pada setiap nilai MPN, terdapat jangkauan nilai MPN terendah dan nilai MPN tertinggi (Lim, 1998). Menurut Plummer (1987), ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk menghitung atau mengukur jumlah jasad renik di dalam suatu suspensi atau bahan, yang dapat dibedakan atas beberapa kelompok yaitu: a. Perhitungan jumlah sel 1. Hitungan mikroskopik 2. Hitungan cawan 3. MPN (Most Probable Number) b. Perhitungan massa sel secara langsung 1. Volumetrik 2. Gravimetrik 3. Kekeruhan (turbidimetri) c. Perhitungan massa sel secara tidak langsung 1. Analisis komponen sel 2. Analisis produk katabolisme 3. Analisis konsumsi nutrient Metode MPN biasanya dilakukan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam contoh yang berbentuk cair, meskipun dapat pula digunakan untuk contoh berbentuk padat dengan terlebih dahulu membuat suspensi 1:10 dari contoh tersebut. Metode MPN digunakan medium cair di dalam tabung reaksi, dimana perhitungannya dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif yaitu yang ditumbuhi oleh jasad renik setelah inkubasi pada suhu dan waktu tertentu.
Untuk metode MPN (most probable number) digunakan medium cair dalam wadah berupa tabung reaksi, perhitungan di lakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif yaitu tabung yang mengalami perubahan pada mediumnya baik itu berupa perubahan warna atau terbentuknya gelembung gas pada dasar tabung durham. Pada metode perhitungan MPN ini digunakan bentuk tiga seri pengenceran, yang pertama 10-1, 10-2, dan 10-3. Kemudian dari hasil perubahan tersebut dicari nilai MPNnya pada tabel nilai MPN, dan untuk jumlah bakterinya maka digunakan rumus (Gobel, 2008). Metode MPN merupakan uji deretan tabung yang menyuburkan pertumbuhan koliform sehingga diperoleh nilai untuk menduga jumlah koliform dalam sampel yang diuji. Uji positif akan menghasilkan angka indeks. Angka ini disesuaikan dengan tabel MPN untuk menentukan jumlah koliform dalam sampel (Pakadang, S, 2010). Bakteri koliform adalah bakteri indikator keberadaan bakteri patogenik lain dengan kata lain merupakan bakteri indikator sebagai tanda bahwa adanya pencemaran bakteri patogen. Penentuan koliform fecal menjadi indikator pencemaran dikarenakan jumlah koloninya pasti berkorelasi positif dengan keberadaan bakteri patogen. Keuntungan mendeteksi koliform adalah jauh lebih murah, cepat, dan sederhana daripada mendeteksi bakteri patogenik lain. Koliform merupakan suatu grup bakteri yang digunakan sebagai indikator adanya pencemaran dan kondisi sanitasi yang tidak baik terhadap air, makanan, susu dan produk-produk susu. Pada saat perhitungan koloni, apabila jumlah koloni yang di temukan kurang dari standart yang telah di tetapkan, maka suatu sampel bisa di katakan murni (Umbreit, 1960). Beberapa jenis bakteri selain coliform juga memiliki sifat fermentatif, sehingga diperlukan uji konfirmasi untuk mengetes kembali kebenaran adanya coliform dengan bantuan medium selektif diferensial. Uji kelengkapan kembali meyakinkan hasil tes uji konfirmasi dengan mendeteksi sifat fermentatif dan pengamatan mikroskop terhadap ciri-ciri coliform: berbentuk batang, gram negatif, tidak-berspora. Bakteri coliform adalah golongan bakteri intestinal, yaitu hidup dalam saluran pencernaan manusia. Bakteri coliform adalah bakteri indicator keberadaan
bakteri patogenik lainnya. Lebih tepatnya, sebenarnya bakteri coliform fecal adalah bakteri indicator adanya pencemaran bakteri pathogen. Penentuan coliform fekal menjadi indikator pencemaran dikarenakan jumlah koloninya pasti berkorelasi positif dengan keberadaan bakteri pathogen. Selain itu, mendeteksi coliform jauh lebih murah, cepat dan sederhana daripada mndeteksi bakteri patogenik lain (Lim, 1998). Salah satu anggota kelompok coliform adalah E.coli. KarenaE.coliadalah bakteri coliform yang ada pada kotoran manusia, maka E.coli sering disebut sebagai coliform fekal. Pengujian coliform jauh lebih cepat jika dibandingkan dengan uji E.coli karena hanya memerlukan uji penduga yang merupakan tahap pertama uji E.coli (Penn, 1991). Bakteri coliform merupakan parameter mikrobiologis terpenting bagi kualitas air minum. Kelompok bakteri coliform, antara lain Eschericia coli,Enterrobacter aerogenes, dan Citrobacter fruendi. Keberadaan bakteri di dalam air minum itu menunjukkan tingkat sanitasi rendah. Keberadaan bakteri ini juga menunjukkan adanya bakteri pathogen lain misalnya,Shigella,yang menyebabkan diare hingga muntaber (Lim, 1998).
Bab 5. Koefisien Fenol
Koefisien fenol adalah perbandingan ukuran keampuhan suatu bahan antimikrobial dibandingkan dengan fenol. Fenol dijadikan pembanding karena fenol sering digunakan untuk mematikan mikroorganisme. Koefisien fenol yang kurang dari 1 menunjukkan bahwa bahan antimikrobial tersebut kurang efektif dibandingkan fenol.Sebaliknya, apabila koefisien fenol lebih dari 1 artinya bahan mikrobial tersebut lebih ampuh daripada fenol.Koefisien fenol ditentukan dengan cara membagi pengenceran tertinggi dari fenol yang mematikan mikroorganisme dalam sepuluh menit tetapi tidak mematikannya dalam lima menit terhadap pengenceran tertinggi bahan antimikrobial yang mematikan mikroorganisme dalam sepuluh menit tetapi tidak dalam lima menit.
Waktu untuk menguji antibiotika adalah 18-24 jam, sedangkan untuk mata tidak mungkin selama itu. Oleh karena itu, digunakan waktu tertentu dengan metode kontak secara konvensional, waktu yang paling cepat adalah 2,5 menit, paling lama 15 menit. Kekuatan fenol untuk menguji desinfektan adalah tidak lebih besar dari 5%.
Desinfektan digunakan di rumah sakit dan laboratorium harus diuji secara berkala untuk memastikan potensi dan kemanjuran. Sebagai desinfektan tertentu kehilangan potensi pada berdiri dan penambahan bahan organik, keberhasilan mereka harus diuji. Sementara metode tertentu membantu dalam memilih cairan yang tepat desinfektan untuk digunakan orang lain menguji efektivitas desinfektan sudah digunakan. Beberapa metode membandingkan kinerja dengan fenol sedangkan metode lain hanya menyatakan jika disinfektan efektif atau tidak.
Walaupun koefisien fenol ini digunakan untuk menguji desinfektan, koefisien fenol ini juga digunakan untuk menguji efisiensi kemampuan desinfektan tersebut membunuh jamur, untuk menentukan nilai germisidal atau kemampuannya untuk membunu jamur pada suatu senyawa murni, serta untuk menghitung nilai antiseptik.Walaupun uji koefisien fenol ini digunakan untuk menguji kemampuan senyawa yang mirip dengan fenol, dalam tahun-tahun terakhir, hal tersebut telah berkembang secara bertahap.
Fenol merupakan salah satu contoh disinfektan yang efektif dalam membunuh kuman. Pada konsentrasi rendah, daya bunuhnya disebabkan karena fenol mempresipitasikan protein secara aktif, dan selain itu juga merusak membran sel dengan menurunkan tegangan permukaannya. Dengan persetujuan para ahli dan peneliti, fenol dijadikan standar pembanding untuk menentukan aktivitas sesuatu disinfektan.
Koefisien fenol ditentukan dengan cara membagi pengenceran tertinggi dari fenol yang mematikan mikroorganisme dalam 10 menit tetapi tidak mematikan dalam 5 menit terhadap pengencaran tertinggi bahan mikrobial Zat-zat antimikroba yang dipergunakan untuk disinfeksi harus diuji keefektifannua. Cara untuk menentukan daya sterilisasi zat-zat tersebut adalah dengan melakukan tes koefisien fenol. Uji ini dilakukan untuk membandingkan aktivitas suatu produk (desinfektan) dengan daya bunuh fenol dalam kondisi tes yang sama. Berbagai pengenceran fenol dan produk yang dicoba dicampur dengan suatu volume tertentu biakan Salmonella thyphosa atau Staphylococcus aureus. (Rismana, 2008)
Beberapa bahan antimikroba tidak membunuh tetapi hanya menghambat pertumbuhan bakteri dalam konsentrasi kecil. Berdasarkan hal ini maka perlu diketahui MIC (Minimum Inhibitor Consentration) dan MKC ( Minimum Killing Consentration) bahan anrimikroba terhadap mikroorganisme. Dalam praktikum MIC didefenisikan sebagai konsebtrasi terendah bahan antimikroba yang menghambat pertumbuhan. MIC merupakan petunjuk konsentrasi yang harus digunakan jika akan membunuh mikroorganisme tertentu, seperti antiseptika desinfektan, obat antimikroba, dan bahan antibiotik. (Campbell, 2004)
Bab 6. Uji Resistensi Mikroba
Mikroorganisme yang berada di sekitar kita bermacam-macam ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan bagi makhluk hidup, khususnya pada manusia. Mikroorganisme misalnya bakteri ada yang bersifat patogen dan non patogen. Bakteri patogen adalah bakteri yang dapat menyebabkan penyakit tertentu, sedangkan bakteri non patogen adalah bakteri yang tidak menyebabkan penyakit. Adanya bakteri patogen membuat peneliti mulai mengembangkan pengetahuan mengenai resistensi suatu bakteri dan menemukan zat antimikrobia yang kemudian memudahkan manusia untuk mengendalikan pertumbuhan suatu bakteri.
Antibiotik merupakan senyawa kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme (khususnya dihasilkan oleh fungi) atau dihasilkan secara sintetik yang dapat membunuh atau menghambat perkembangan bakteri dan organisme lain (Chaidir, 1994). Tiap-tiap antibiotik memiliki efektivitas yang berbeda-beda terhadap mikroorganisme (bakteri). Beberapa antibiotik dapat bekerja dengan baik pada bakteri gram negatif dan beberapa antibiotik lainnya ada yang lebih efektif pada bakteri gram positif.
Cara mmengetahui efektivitas suatu antibiotik dengan mengetahui tingkat resistensi bakteri terhadap antibiotik dapat dilakukan dengan uji Kirby-Bauer. Prinsip dasarnya adalah dengan meletakkan disk yang telah mengandung antibiotik dengan konsentrasi dan kadar tertentu pada media agar yang telah ditanam bakteri uji. Zona hambat/ bening yang dihasilkan disekitar disk inilah yang digunakan sebagai dasar penentuan tingkat resistensi.tingkat resisntensi bakteri dibedakan menjadi 3 yakni: sensitif, intermediet, dan resisten. Bakteri bersifat sensitif adalah jika terbentuk zona bening pada saat diuji Kirby-Bauer, resisten adalah jika tidak terbentuk zona bening pada saat diuji Kirby-Bauer, sedangkan intermediet adalah jika terbentuk zona bening pada saat diuji Kirby-Bauer dengan diameter yang kecil.
Mikroorganisme dapat ditemukan hampir di setiap lingkungan, termasuk lingkungan-lingkungan dimana tidak ada kehidupan lain yang dapat bertahan hidup. Mikroorganisme mampu bertahan hidup di berbagai kondisi lingkungan yang berbeda-beda. Mereka juga mampu beradaptasi dengan perubahan-perubahan lingkungan yang sangat ekstrim. Jenis-jenis mikroorganisme yang ditemukan di suatu lingkungan mempunyai pertumbuhan yang berbeda-beda pula. Pertumbuhan mikroorganisme sangat dipengaruhi oleh faktor fisik dan kimiawi. Selayaknya mahluk hidup, mikroorganisme juga membutuhkan zat-zat tertentu untuk tumbuh dan juga memberikan respon terhadap zat-zat yang merusak mereka. Bahan- bahan kimia baik organik maupun anorganik bersifat racun bagi mikroorganisme. Bahan-bahan ini dapat menghambat atau mematikan mikroba yang bersifat patogen dan merugikan manusia. Senyawa yang dapat menghambat mikroba disebut senyawa antiseptik, sedangkan senyawa yang bisa mematikan mikroba disebut senayawa desinfektan.
Salah satu senyawa antiseptik yang dapat menghambat pertumbuhan salah satu jenis mikroba misalnya bakteri adalah antibiotik. Antibiotik atau dikenal juga sebagai obat anti bakteri merupakan obat yang digunakan untuk mengobati penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri. Alexander Fleming pada tahun 1927 menemukan antibiotika yang pertama yaitu penisilin. Pada tahun 1940, antibiotika dapat dikatakan merubah dunia pengobatan serta mengurangi angka kesakitan & kematian yang disebabkan oleh penyakit infeksi secara dramatis (Ganiswarna, 1995).
Pengertian dari antibiotika pada awalnya merujuk pada senyawa yang dihasilkan oleh jamur atau mikroorganisme yang dapat membunuh bakteri penyebab penyakit pada hewan & manusia. Saat ini beberapa jenis antibiotika merupakan senyawa sintetis (tidak dihasilkan dari mikororganisme) tetapi juga dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri. Secara teknis, zat yang dapat membunuh bakteri baik berupa senyawa sintetis atau alami disebut dengan zat antimikroba, akan tetapi banyak orang yang menyebutnya dengan antibiotika. Antibiotika mempunyai manfaat yang sangat banyak, penggunaan antibiotika secara berlebihan juga dapat memicu terjadinya resistensi antibiotika (Wasitaningrum, 2009).
Resistensi antibiotika ialah kemampuan dari bakteri atau mikroorganisme lain untuk menahan efek antibiotika. Resistensi antibiotika terjadi ketika bakteri dapat merubah diri sedemikian rupa hingga dapat mengurangi efektifitas dari suatu obat, bahan kimia ataupun zat lain yang sebelumnya dimaksudkan untuk menyembuhkan atau mencegah penyakit infeksi sehingga mengakibatkan bakeri tersebut tetap dapat bertahan hidup. Bakteri dapat membentuk ketahanan khusus terhadap suatu jenis antibiotika tertentu, sehingga membahayakan orang yang terkena penyakit tersebut. Kesalahpahaman yang sering terjadi di masyarakat yaitu adanya anggapan bahwa yang resisten terhadap obat tertentu ialah tubuh seseorang, padahal sebenarnya bakteri yang ada di dalam tubuh itulah yang menjadi resisten terhadap pengobatan, bukan tubuhnya (Stainier, et al., 1986).
Cara pengujian resistensi mikroba terhadap suatu jenis antibiotik dapat dilakukan dengan uji resistensi. Teknik ini menggunakan zat kimia untuk mengurangi dan membunuh mikroorganisme, terutama mikroba yang patogen. Metode yang biasa dipakai adalah metode Metode Kirby-Bauer yang merupakan cara untuk menentukan sensitifitas antibiotik untuk bakteri. Sensitifitas suatu bakteri terhadap antibiotik ditentukan oleh diameter zona hambat terbentuk. Semakin besar diameternya maka semakin terhambat pertumbuhannya.
Faktor-faktor yang berpengaruh pada metode Kirby-Bauer adalah:
a. Ketebalan media agar
Dapat mempengaruhi penyebaran dan difusi antibiotik yang digunakan.
b.Umur bakteri
Bakteri yang berumur tua (fase stationer) tidak efektif untuk diuji karena mendekati kematian dan tidak terjadi pertumbuhan lagi sehingga yang dipakai bekteri berumur sedang (fase eksponential) karena aktivitas metabolitnya tinggi, pertumbuhan cepat sehingga lebih peka terhadapa daya kerja obat dan hasilnya lebih akurat.
c.Waktu inkubasi
Waktu yang cukup supaya bakteri dapat berkembang biak dengan optimal dan cepat. Waktunya minimal 16 jam.
d.pH, temperature
Bakteri memiliki pH dan temperature optimal untuk tumbuh yang berbeda-beda sehingga sebaiknya dilakukan saat pH dan temperature yang optimal.
e.Konsentrasi antibiotik
Semakin besar konsentrasinya semakin besar diameter hambatannya..
f.Jenis antibiotik
setiap bakteri memiliki respon yang berbeda-beda terhadap antibiotiknya, tergantung sifat antibiotik tersebut (berspektrum luas/berspektrum sempit).
Bakteri dapat membentuk ketahanan khusus terhadap suatu jenis antibiotika tertentu, sehingga membahayakan orang yang terkena penyakit tersebut. Kesalahpahaman yang sering terjadi di masyarakat yaitu adanya anggapan bahwa yang resisten terhadap obat tertentu ialah tubuh seseorang, padahal sebenarnya bakteri yang ada di dalam tubuh itulah yang menjadi resisten terhadap pengobatan, bukan tubuhnya (Sinaga, 2005).
Setiap bakteri memiliki respon yang berbeda-beda terhadap antibiotiknya, tergantung sifat antibiotik tersebut (berspektrum luas/berspektrum sempit). Ampicillin merupakan salah satu antibiotik yang termasuk golongan penisilin semi-sintetik yang berasal dari inti penisilin yaitu asam 6-amino penisilat (6-APA) dan merupakan antibiotik spektrum luas yang bersifat bakterisid. Secara klinis, ampicillin efektif terhadap bakteri gram-positif seperti S. pneumonia, enterokokus dan stafilokokus yang tidak menghasilkan penisilinase, sedangkan pada bakteri gram-negatif, diantaranya gonokokus, H. influenza, beberapa jenis E.coli, Shigella, Salmonella dan P. mirabilis. Seperti golongan penicillin lainnya, ampicillin bekerja dengan menghambat sintesis dinding sel yaitu dengan menyerang peptidoglikan dan mampu melakukan penetrasi pada bakteri gram positif dan gram negatif. Keberadaan gugus amino pada Ampicillin membuatnya mampu menembus membran terluar (outer membran) pada bakteri (Brander, et al., 1991).
Ampisilin termasuk antibiotik yang bersifat bakterisidal dan memiliki mekanisme kerja yang secara umum menyebabkan kerusakan dinding sel bakteri. Mekanisme kerja ampicilin antara lain:
1.Penghambatan sintesis dinding sel bakteri dengan menghambat transpeptidasi sintesis peptidoglikan pada aksi enzim transpeptidase bakteri. Transpeptidase merupakan enzim yang bekerja dalam proses cross-linking dari rantai peptida dalam membentuk senyawa peptidoglikan yang terjadi pada tahap akhir pembentukan dinding sel (Essack, 2001; Chamber, 2004). Proses Cross linking tersebut digunakan dalam integritas struktur dinding sel bakteri.
2.Perlekatan obat pada protein spesifik pengikat penisilin atau Penicillin-Binding Protein (PBP) yang berlaku sebagai reseptor obat pada bakteri.
3.Aktivasi enzim autolitik pada dinding sel akibat perlekatan obat pada PBP. Aktivasi tersebut menyebabkan lisis dinding sel bakteri (Jawetz, 1997; Dzen et. al., 2003).
Pada umumnya metode yang dipergunakan dalam uji sensitivitas bakteri adalah metode Difusi Agar yaitu dengan cara mengamati daya hambat pertumbuhan mikroorganisme oleh ekstrak yang diketahui dari daerah di sekitar kertas cakram (paper disk) yang tidak ditumbuhi oleh mikroorganisme. Zona hambatan pertumbuhan inilah yang menunjukkan sensitivitas bakteri terhadap bahan anti bakteri (Jawelz, 1995).
Tujuan dari proses uji sensisitivitas ini adalah untuk mengetahui obat-obat yang paling cocok (paling poten) untuk kuman penyebab penyakit terutama pada kasus-kasus penyakit yang kronis dan untuk mengetahui adanya resistensi terhadap berbagai macam antibiotik. Penyebab kuman resisten terhadap antibiotik yakni memang kuman tersebut resisten terhadap antibiotik yang diberikan, akibat pemberian dosis dibawah dosis pengobatan dan akibat penghentian obat sebelum kuman tersebut betul-betul terbunuh oleh antibiotic (Dwidjoseputro, 1998).
Antibiotik adalah zat-zat kimia yang dihasilkan oleh fungi dan bakteri yang memiliki khasiat mematikan atau menghambat pertumbuhan kuman-kuman sedangkan toksisitasnya bagi manusia relatif kecil. Para peneliti diseluruh dunia memperoleh banyak zat lain dengan khasiat antibiotik namun berhubung dengan adanya sifat toksis bagi manusia, hanya sebagian kecil saja yang dapat digunakan sebagai obat diantaranya adalah streptomycin vial injeksi, Tetrasiklin kapsul, Kanamicin kapsul, Erytromicin kapsul, Colistin tablet, Cefadroxil tablet dan Rifampisin kapsul (Djide, 2003).
Sensitivitas bakteri terhadap antibiotik tergantung kapada kemampuan antibiotik tersebut untuk menembus dinding sel bakteri. Antibiotik lebih banyak yang efektif bekerja terhadap bakteri Gram positif karena permeabilitas dinding selnya lebih tinggi dibandingkan bakteri Gram negatif. Jadi suatu antibiotik dikatakan mempunyai spektrum sempit apabila mampu menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif, sedangkan antibiotik berspektrum luas jika pertumbuhan bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif dapat dihambat oleh antibiotik tersebut (Sumadio, dkk. 1994).
Zona Hambat merupakan tempat dimana bakteri terhamabat pertumbuhannya akibat antibakteri atau antimikroba. Zona hambat adalah daerah untuk menghambat pertumbuhan mikroorrganisme pada media agar oleh antibiotik. Contohnya: tetracycline, erytromycin, dan streptomycin. Tetracycline merupakan antibiotik yang memiliki spektrum yang luas sehingga dapat menghambat pertumbuhan bakteri secara luas (Pelczar, 1986).
Bab 7.Aplikasi Bidang Mikrobiologi : Pembuatan Yoghurt
Fermentasi merupakan bentuk tertua dari bioteknologi Minuman beralkohol (bir, anggur, tuak), Makanan terfermentasi (keju, yoghurt, tape, tempe, petis, terasi). Orang Somaria dan Babilon kuno sudah minum bir sejak 6000 th sebelum masehi. Orang Mesir sdh membuat adonan Kue Asam sejak th 4000 sebelum masehi .Sedangkan di Eropa, minuman anggur sudah dikenal jauh dimasa lalu dengan proses fermentasi Perkembangan Bioteknologi Jaman sebelum Louis Pasteur. Tujuan Fermentasi adalah untuk menghasilkan suatu produk (bahan pakan) yang mempunyai kandungan nutrisi, tekstur, biological availability yang lebih baik, disamping itu juga menurunkan zat anti nutrisinya (Darma, 2010).
Pada praktikum ini, kami akan melakukan sebuah proses fermentasi, yaitu akan membuat youghrt.
Protein sebagai salah satu komponen gizi yang dibutuhkan manusia. Protein ini dapat diperoleh dari bahan nabati ataupun hewani. Dari bahan hewani salahs atunya adalah dari susu. Susu dianjurkan untuk dikonsumsi sebagai pola menu empat sehat lima sempurna. Susu mengandung protein yang langsung diserap.
Didaerah yang menghasilkan susu cukup tinggi,kadang – kadang sering terjadi kerusakan karena tidak cepat terjual. hal ini sangat merugikan bagi peternak susu. Untuk itu perlu adanya penanganan susu yang sederhana dan menjanjikan keuntungan yang lumayan adalah pegolahan yoghurt. Dan saat ini yoghurt dalam bentuk flavoured yoghurt cair dingin ataupun beku sangat digemari dikalangan anak – anak ataupun remaja,khususnya dikota – kota besar.
Mengkonsumsi susu sangat bermanfaat bagi kecukupan gizi masyarakat karena yoghurt memiliki gizi yang cukup tinggi. Selain gizinya yang cukup tinggi juga bermanfaat bagi orang – orang yang tidak tahan gula susu ( laktosa ) atau sering dikenal dengan istilah lactose intolerance maka keterbatasannya dalam mengkonsumsi susu dapat diatasi dengan mengkonsumsi yoghurt.
Salah satu cara pengolahan dan pengawetan susu yang tertua adalah tehnologi pengemasan susu dilakukan dengan cara fermentasi. Salah satu produk fermentasi susu ini adalah yoghurt. Melalui proses fermenatasi ini maka susu akan memiliki konsitensi berupa pasta atau puding yang mempunyai cita rasa yang spesifik karena timbulnya senyawa – senyawa yang mudah menguap yang dihasilkan oleh bakteri stater.
Dalam proses fermentasi susu dalam pembuatan Yoghurt digunakan bakteri fermentan penghasil asam laktat, terdiri dari Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus. Bakteri tersebut berperan sebagai pembentuk asam, sehingga terbentuk Yoghurt dengan aroma yang khas. Asam yang terbentuk menyebabkan penggumpalan protein susu dan membantu mengawetkan yoghurt. Bakteri asam laktat juga dapat menekan pertumbuhan bakteri pembusuk susu, sehingga yoghurt lebih tahan lama selama masa penyimpanan dibandingkan susu.
Lactobacillus lebih berperan dalam pembentukan aroma, sedangkan streptococcus lebih berperan dalam pembentukan cita rasa. Komponen susu yang paling berperan dalam pembuatan yoghurt adalah laktosa dan kasein. Laktosa yang merupakan carbohydre susu digunakan sebagai sumber energi selama pertumbuhan biakan bakteri dan akan menghasilkan asam laktat. Terbentuknya asam laktat dari hasil fermentasi laktosa menyebabkan keasaman susu meningkat atau pH menurun, kasein merupakan komponen terbanyak dalam susu yang sangat peka terhadap asam. Dalam kondisi keasaman yang rendah maka kasein menjadi tidak stabil sehingga kasein akan terkoaqulasi membentuk padatan yang disebut yoghurt. Pada umumnya yoghurt yang baik memiliki total asam laktat 0,85 % sampai 0,95 % atau derajat keasaman (pH) 4 – 4.5.
Sangat penting diperhatikan bahwa saat memasukkan starter, maka suhu susu harus didinginkan dulu dari suhu saat pemanasan susu yaitu 90oC menjadi sekitar 45oC-55oC. hal ini sangat penting karena jika starter dimasukkan pada saat suhu susu masih tinggi sekita 90oC maka bakteri yang terkandung dalam starter tersebut akan mati sehingga pembuatan yoghurt akan mengalami kegagalan.
Untuk memperoleh hasil yoghurt yang baik maka perbandingan penggunaan starter Thermophylus dan Lactobulgaricus adalah 1:1. Berdasarkan flavornya yoghurt dibedakan antara lain yang plain (natural), fruit yoghurt dan flavoured yoghurt. Plain yoghurt memiliki rasa yang sangat asam, oleh karena itu tidak semua orang menyukainya, yoghurt semacam ini biasanya digunakan untuk campuran salad. Fruit yoghurt adalah yoghurt yang dicampur buah potongan kecil atau sari buah, biasanya penambahan buah – buahan sekitar 10 %. Flavoured yoghurt adalah yoghurt dengan flavoured sintetis dan pewarnamakanan. Untuk jenis ini saat ini sangatlah digemari dikalangan anak – anak dan remaja.
Kondisi fermentasi pada pembuatan yoghurt dalam usaha mengembangbiakan kedua stater inti menuntut kondisi susu yang bebas dari berbagai jenis mikroorganisme yang lain yang menghambat pertumbuhan kedua jenis starter diatas. Untuk itu proses pasteurisasi dengan menggunakan kombinasi suhu dan waktu yang tepat sangat menentukan keberhasilan proses pengolahan yoghurt.
Kombinasi suhu pasteurisasi ini dapat digunakan sbb:
1. 80C – 85 C selama 20 menit
2. 85 C – 90 C selama 15 menit
Proses pembuatan yoghurt.
Tahapan proses pembuatan yoghurt adalah pemanasan, pendinginan dan pemeraman, bila yoghurt akan dikonsumsi dalam bentuk flavoured yoghurt, maka tahapan proses dilanjutkan dengan penambahan gulas ebagai pemanisan dan flavoured, pengemasan dan pembekuan.
5.Pemanasan
Pemanasan ini bertujuan untuk mematikan semua mikroba yang ada pada susu seperti Mycobacterium tubercolis, micrococcus dll, yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri stater. Disamping itu juga untuk menurunkan kandungan air pada susu sehingga pada akhirnya akan diperoleh yoghurt dengan konsistensi yang cukup padat.
Pemanasan susu ini dapat dilakukan dengan berbagai macam cara antara lain sebagai berikut : Susu dipanaskan pada suhu tinggi (dibawah suhu didih) dalam jangka tertentu hingga volumenya berkurang menjadi 2/3 dari jumlah semula, patokannya adalah volume susu (pemanasan tidak sampai mendidih).
1.Susu dipanaskan dengan menggunakan kombinasi suhu dan waktu sebagai berikut :
85oC – 90oC selama 10 – 15 menit
80oC – 85oC selama 15 – 20 menit
Pendinginan
Proses ini bertujuan untuk memberikan kondisi yang optimum bagi bakteri Starter, pendinginan dikerjakan sampai suhu 50-55 oC, kemudian Setelah suhu tercapai ditambahkan bakteri starter 2-3 % dari jumlah susu
Pemeraman atau Inkubasi
Pemeraman dapat dilakukan pada suhu 37 derajat C selama 24 jam atau dalam incubator dengan suhu 45 derajat C selama 4-6 jam, Incubasi dihentikan bila telah tercapai keasaman 4 – 4,5. Setelah pemeraman ini biasanya yoghurt bisa langsung dikonsumsi sebagai plain yoghurt.
Adapun perbedaan keju swiss, keju cheddar dan keju yogurt adalahsebagai berikut:
Keju Swiss merupakan keju lokal yang diproduksi di negara Swiss. Swiss hingga saat ini memproduksi lebih dari 450 jenis keju. Pembuatan keju telah menjadi tradisi di negara ini selama beratus-ratus tahun. Swiss memiliki tanah yang dipenuhi dengan rerumputan. Sekitar 80% tanahnya tidak cocok untuk bertani, karena itu digunakan untuk menggembalakan ternak. Beberapa keju Swiss yang terkenal adalah Appenzell, Bellelay atau Tête de Moine, Emmental, Fribourgeois, Gruyère, Saanen, Sapsago, Sbrinz, Vacherin-Fribourgeois. Keju Swiss yang dikenal di dunia memiliki ciri-ciri yang khas yaitu berwarna kuning pucat, mengandung sedikit rasa kacang, dan memiliki banyak lubang pada teksturnya. Sebagian besar keju Swiss dibuat dari susu sapi.
Keju Swiss yang dikenal memiliki banyak lubang sebenarnya adalah keju Emmental. lubang-lubang ini terbentuk karena saat setelah melewati proses pematangan, ketika asam laktat dan asam glutamat mulai hilang, mikroba-mikroba menciptakan gas karbondioksida. Mikroba tersebut adalah Propionibacteria shermanii atau P. shermanii. Mikroba ini ditambahkan kedalam susu setelah dihangatkan. P. shermanii mengonsumsi asam laktat yang dikeluarkan oleh bakteria lain, yaitu bakteria yang mengubah susu menjadi keju.Mikroba ini lalu bersendawa dan menyemburkan banyak sekali gas karbondioksida. Gas tersebut tidak dapat dilepaskan, tetapi menjadi terjebak pada apa yang dikenal sebagai lubang atau "mata".Keju Swiss yang dimatangkan hanya untuk waktu yang sebentar saja akan memiliki lubang yang lebih kecil dan memiliki rasa yang lembut. Sedangkan yang lebih lama proses pematangannya seperti Emmental akan memiliki lubang yang lebih besar dan rasa yang lebih tegas.
Sedangkan proses yang khas dalam pembuatan keju cheddar adalah adanya sebuat proses yang dinamakan cheddaring. Cheddaring adalah tahap tambahan dalam pembuatan keju Cheddar. Setelah dipanaskan, tahu susu diuleni dengan garam, dipotong kotak-kotak untuk menghilangkan dadih susu, kemudian disusun dan dibalik. Keju Cheddar yang keras dan sangat tua (vintage) perlu dimatangkan hingga 15 bulan. Keju omo perlu disimpan pada temperatur konstan, dan kadang-kadang perlu dilengkapi dengan peralatan tambahan. Seperti halnya pembuatan keju di negara-negara Eropa, gua merupakan tempat ideal untuk pematangan keju. Hingga kini, beberapa jenis keju Cheddar yang diproduksi di Inggris dimatangkan di dalam gua di Wookey Hole dan Lembah Cheddar.
Tahu susu dan dadih susu dipisahkan dengan rennet (enzim kompleks yang secara alami diproduksi dari lambung anak sapi yang baru lahir). Dalam pembuatan keju Cheddar vegetarian, enzim yang fungsinya sama diambil dari sumber nonhewani.
Dan keju yogurt adalah keju yang dibuat dari susu cair murni dengan teknik seperti pembuatan yogurt namun ditambah susu bubuk full cream sehingga tekstur yogurt yang dihasilkan menjadi menggumpal hingga jadilah keju yogurt.
Daftar Pustaka
Petczar, Michael J. dan E.C.S Chan (2010). Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI press.
Karyakin, et.,al. Hydrogenase electrodes for fuel cells. 33: 73-75. Biochem.Soc.Trans.
Lehninger (1992). Dasar-dasar Biokimia Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Murray (2005). Biokimia Harper. Jakarta: EGC.
Ferdiaz,S (1992). Mikrobiologi Pangan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
Hadioetomo. 1993. Mikrobiologi Kedokteran. Salemba Medika, Jakarta.
http://nunil08.student.ipb.ac.id/2010/06/19/uji-biokimia-metabolisme-bakteri/ (Diakses pada: 17 Desember 2014, pukul: 02.00 WIB)
Volk and Wheleer. 1993. Analisis Praktikum Mikrobiologi Umum untuk Perguruan Tinggi. UGM Press, Yogyakarta.
Gennaro,A.R. 1990. Remington's Pharmaceutical Sciences. Pennsylvania: Mack Publishing Company.
Schlegel, Hans G.1994. Mikrobiologi Umum. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Waluyo, Lud. 2007. Mikrobiologi Umum. UMM Press. Malang.
Dra. Hj. Dewi Rusmiati, Dra. Hj. Sulistianingsih, Dr. Tiana Milanda, Sri Agung F.K, M.Si (2009). Penentuan Daya Hambat dari Suatu Sediaan yang Berpotensi Sebagai Antiseptik atau Desinfektan Terhadap Bakteri Uji. Jatinangor.
Sridhar. "Testing of disinfectants". Diakses 16 Desember 2014.
George F. Reddish. Limitation of The Phenol Coefficients Test. Diakses 16 Desember 2014.
