Staphylococcus aureus
Pengertian
Staphylococcus aureus merupakan bakteri Gram positif berbentuk bulat berdiameter 0,7-1,2 μm, tersusun dalam kelompok -kelompok -kelompok yang tidak teratur seperti buah anggur, fakultatif anaerob, tidak membentuk spora, dan tidak bergerak. Bakteri ini tumbuh pada suhu optimum 37 ºC, tetapi membentuk pigmen paling baik pada suhu kamar (20-25 ºC). Staphylococcus aureus tumbuh aureus tumbuh pada media cair dan padat seperti NA (Nutrien Agar) dan BAP (Blood Agar Plate) dan dengan aktif melakukan metabolisme, mampu fermentasi karbohidrat dan menghasilkan bermacam-macam pigmen dar i putih hingga kuning. Staphylococ ococcus cus aur eus Klasifikasi bakteri Staphyl
1)
Berdasarkan Morfologi
Bakteri Staphylococcus berbentuk bulat menyerupai bentuk buah anggur yang tersusun rapi dan tidak teratur satu sama lain. Sifat dari bakteri ini umumnya sama dengan bakteri coccus yang lain yaitu : 1. Berbentuk bulat dengan diameter kira-kira 0,5 – 0,5 – 1,5 1,5 µm. 2. Warna koloni putih susu atau agak krem 3. Tersusun dalam kelompok secara tidak beraturan. 4. Bersifat fakultatif anaerobic 5. Pada umumnya tidak memiliki kapsul 6. Bakteri ini juga termasuk juga bakteri nonsporogenous (tidak berspora) 7. Sel-selnya bersifat positif-Gram, dan tidak aktif melakukan pergerakan (non motile) 8. Bersifat pathogen dan menyebabkan lesi local yang oportunistik 9. Menghasilkan katalase 10. Tahan terhadap pengeringan, panas dan Sodium Khlorida (NaCl) 9 % 11. Pertumbuhannya kimiatertentu
dapat
dihambat
dengan
cepat
oleh
bahan
seperti Hexachlorophene 3%.
12. Sebagian besar adalah saprofit yang hidup di alam bebas, namun habibat alamiahnya
adalah
pada
permukaan
epitel
golongan
primate/mamalia.
Bakteri yang memiliki genus Staphylococcus ini mempunyai ciri-ciri morfologi sebagai berikut:
Warna koloni putih susu atau agak krem
Bentuk koloni bulat, tepian timbul, sel bentuk bola, diameter 0,5 – 1,5 μm, terjadi satu demi satu, berpasangan, dan kelompok tidak teratur
2) Berdasarkan filogenik (garis keturunan) Kingdom
: Monera
Divisio
: Firmicutes
Class
: Basilli
Order
: Bacillales
Family
: Staphylococcaceae
Genus
: Staphilococcus
Species
: Staphilococcus aureus
3) Berdasarkan sifat pewarnaan Staphylococcus aureus (S. aureus)adalah bakteri gram positif yang menghasilkan pigmen kuning, bersifat aerobfakultatif, tidak menghasilkanspora dan tidak motil, umumnya tumbuh berpasangan maupun berkelompok,dengan diameter sekitar 0,8-1,0 µm.S. aureus tumbuhdengan optimum pada suhu 37oC dengan waktu pembelahan0,47 jam. Ciri – ciri Staphyl ococcus aur eus
1. Menghemolisa darah sempurna 2. Mampu memecah manitol (karbohidrat) yaitu semua karbohidrat jika difermentasi maka akan berubah menjadi asam 3. Mengadakan koagulase plasma sitrat Plasma mampu dikoagulasi karena bakteri menghasilkan enzim koagulase. Plasma yang mengandung fibrinogen oleh reaksi kompleks enzim koagulase dengan RCF di dalam plasma, dari reaksi tersebut fibrinogen mampu diubah menjadi benang-benang fibrin yaitu dengan terbentuknya gumpalan
Patogenisitas
Sebagian bakteri Stafilokokus merupakan flora normal pada kulit, saluran pernafasan, dan saluran pencernaan makanan pada manusia. Bakteri ini juga ditemukan di udara dan lingkungan sekitar. S. aureus yang patogen bersifat invasif, menyebabkan hemolisis, membentuk koagulase, dan mampu meragikan manitol Infeksi oleh S. aureus ditandai dengan kerusakan jaringan yang disertai abses bernanah. Beberapa penyakit infeksi yang disebabkan oleh S. aureus adalah bisul, jerawat, impetigo, dan infeksi luka. Infeksi yang lebih berat diantaranya pneumonia, mastitis, plebitis, meningitis, infeksi saluran kemih, osteomielitis, dan endokarditis. S. aureus juga merupakan penyebab utama infeksi nosokomial, keracunan makanan, dan sindroma syok toksik S. aureus dapat menimbulkan penyakit melalui kemampuannya tersebar luas dalam jaringan dan melalui pembentukan berbagai zat ekstraseluler. Berbagai zat yang berperan sebagai faktor virulensi dapat berupa protein, termasuk enzim dan toksin, contohnya : 1. Katalase Katalase adalah enzim yang berperan pada daya tahan bakteri terhadap proses fagositosis. Tes adanya aktivtias katalase menjadi pembeda genus Staphylococcus dari Streptococcus (Ryan et al., 1994; Brooks et al., 1995). 2. Koagulase Enzim ini dapat menggumpalkan plasma oksalat atau plasma sitrat, karena adanya faktor koagulase reaktif dalam serum yang bereaksi dengan enzim tersebut. Esterase yang dihasilkan dapat meningkatkan aktivitas penggumpalan, sehingga terbentuk deposit fibrin pada permukaan sel bakteri yang dapat menghambat fagositosis (Warsa, 1994). 3. Hemolisin Hemolisin merupakan toksin yang dapat membentuk suatu zona hemolisis di sekitar koloni bakteri. Hemolisin pada S. aureus terdiri dari alfa hemolisin, beta hemolisisn, dan delta hemolisisn. Alfa hemolisin adalah toksin yang bertanggung jawab terhadap pembentukan zona hemolisis di sekitar koloni. S. aureus pada medium agar darah. Toksin ini dapat menyebabkan nekrosis pada kulit hewan dan manusia. Beta hemolisin adalah toksin yang terutama dihasilkan Stafilokokus yang diisolasi dari hewan, yang menyebabkan lisis pada sel darah merah domba dan sapi. Sedangkan delta hemolisin adalah toksin yang dapat melisiskan sel darah merah manusia dan kelinci, tetapi efek lisisnya kurang terhadap sel darah merah domba (Warsa, 1994). 4. Leukosidin
Toksin ini dapat mematikan sel darah putih pada beberapa hewan. Tetapi perannya dalam patogenesis pada manusia tidak jelas, karena Stafilokokus patogen tidak dapat mematikan sel-sel darah putih manusia dan dapat difagositosis (Jawetz et al., 1995). 5. Toksin eksfoliatif Toksin
ini
mempunyai
aktivitas
proteolitik
dan
dapat
melarutkan
matriks
mukopolisakarida epidermis, sehingga menyebabkan pemisahan intraepitelial pada ikatan sel di stratum granulosum. Toksin eksfoliatif merupakan penyebab Staphylococcal Scalded Skin Syndrome, yang ditandai dengan melepuhnya kulit (Warsa, 1994). 6. Toksin Sindrom Syok Toksik (TSST) Sebagian besar galur S. aureus yang diisolasi dari penderita sindrom syok toksik menghasilkan eksotoksin pirogenik. Pada manusia, toks in ini menyebabkan demam, syok, ruam kulit, dan gangguan multisistem organ dalam tubuh (Ryan, et al., 1994; Jawetz et al., 1995). 7. Enterotoksin Enterotoksin adalah enzim yang tahan panas dan tahan terhadap suasana basa di dalam usus. Enzim ini merupakan penyebab utama dalam keracunan makanan, terutama pada makanan yang mengandung karbohidrat dan protein (Jawetz et al., 1995). Bahan pemeriksaan untuk identifikasi Staphyl ococcus aur eus
1. Darah 2. Urine 3. Sputum 4. Pus (nanah) 5. Kulit 6. Muntahan 7. Feses 8. Bisul Identifikasi bakteri Staphyl ococcus aur eus
Alat
:
1. Ose loop 2. Pembakar spirtus 3. Inkubator 4. Obyek glass 5. Cover glass 6. Mikroskop
Bahan :
1. Biakan murni bakteri 2. Oil imersi 3. Gentian violet 4. Alkohol 96% 5. Lugol 6. Safranin
Media dan Reagensia :
1. BAP ( Blood Agar Plate ) 2. MSA ( Manitol Salt Agar ) 3. NAS ( Nutrient Agar ) 4. H2O2 3% 5. PZ 6. Plasma citrate
Langkah Kerja :
a) Menyiapkan alat dan bahan yang akan diperlukan b) Hari ke- 1 1. Mengambil biakan kuman yang sudah dipupuk pada media NaCl Broth menggunakan ose loop steril, kemudian menanam bakteri pada media BAP dengan cara streak 2. Menginkubasi pada inkubator pada suhu 37°C selama 24 jam c) Hari ke- 2 1. Mengambil koloni dari media BAP dan membuat preparat dengan pewarnaan gram menggunakan ose loop steril, Adapun cara pewarnaan dilakukan sebagai berikut: a) Teteskan NaCl fisiologis pada objek glass, selanjutnya diambil koloni yang terpisah dari media BAP dengan menggunakan ose steril dan campurkan pada NaCl di atas objek glass. Aduk dan fiksasi di atas api bunsen. b) Kemudian pada objek glass tersebut tambahkan Kristal Violet selama 3-5 menit, bilas dengan air mengalir. c) Teteskan larutan lugol selama 1 menit, lalu cuci dengan air mengalir. d) Lunturkan dengan alkohol 96 % selama 10 detik hingga zat warna menghilang, cuci dengan air mengalir.
e) Teteskan larutan Fuchsin atau Safranin selama 1 menit, cuci dengan air mengalir. f) Keringkan dan mengamati dibawah mikroskop dengan perbesaran 100X menggunakan oil imersi untuk memastikan bahwa bakteri yang ditanam benar Staphylococcus
Bakteri Gram positif akan mempertahankan zat warna biru kristal violet sehingga dibawah mikroskop terlihat warna ungu
Bakteri gram negatif zat warna kristal violet akan larut oleh penambahan alkohol 95 % dan mengikat zat warna kedua yaitu Safranin/fuchsin sehingga dibawah mikroskop akan terlihat berwarna merah.
2. Jika benar bakteri tersebut Staphylococcus, maka langkah selanjutnya mengambil koloni yang sama dan menanamnya pada media MSA menggunakan ose loop steril, selanjutnya menginkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C dalam inkubator 3. Mengambil 1 koloni bakteri dari media BAP menggunakan ose loop steril untuk selanjutnya digunakan dalam uji katalase a) Meneteskan H2O2 3% sebanyak 1-2 tetes diatas obyek glass yang sudah difiksasi diatas api b) Mengambil 1 koloni bakteri pada media BAP dengan menggunakan ose loop steril dan mencampurkan dengan H2O2 3% pada obyek glass c) Menunggu beberapa detik dan mengamati perubahan yang terjadi d) Hari ke- 3 1. Mengambi 1 koloni bakteri dari media MSA dan menanamnya pada media NAS, selanjutnya menginkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C dalam inkubator dengan membentuk zig zag. 2. Mengambil 1 koloni bakteri dari media MSA menggunakan ose loop steril untuk selanjutnya digunakan dalam uji koagulase a) Membagi obyek glass menjadi 2 area dan memfiksasi diatas api
b) Mengambil PZ steril dengan ose steril dan meletakkannya pada salah satu area obyek glass. Kemudian menambahkan koloni kuman dari media MSA sebagai kontrol c) Memfiksasi ose loop dan mendinginkannya d) Mengambil PZ dengan ose steril dan meletakkannya pada area obyek glass yang lain, menambahkan 1-2 tetes plasma (dengan ose) dan menambahkan kuman dari media MSA sebagai test e) Mengamati perbedaan dan prubaha antara kontrol dan test e) Hari ke-4 Mengamati bentuk, tepi, permukaan, warna, diameter dan aspek koloni pada media NAS yang sudah ditanam
Hasil pengamatan dan pembahasan
1. Media pemupuk (NaCl Broth)
Merupakan
media
cair
yang
digunakan
untuk
memperbanyak
bakteri
Staphylococcus
Staphylococcus merupakan bakteri halofilik yaitu cocok ditanam pada media NaCl broth yang mengandung kadar garam yang tinggi
2. Pengamatan pada Blood Agar Hasil penanaman pada media Blood Agar yang diambil dari biakan media Nutrient Agar dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Terlihat media Blood Agar jernih artinya terjadi hemolisis sel-sel darah secara lengkap disebut juga hemolisis beta. Media Blood Agar merupakan media untuk pertumbuhan mikroorganisme
yang sulit
untuk dibiakkan dan
juga untuk
membedakan kelompok mikroorganisme yang melisis atau tidak melisiskan sel darah
merah. Beberapa bakteri menghasilkan sitolisin yang dapat melarutkan sel darah merah. Media ini perlu ditambahkan darah, karena bakteri Staphylococcus merupakan bakteri gram positif (+) yang membutuhkan protein lebih agar dapat hidup. Darah yang digunakan adalah darah domba yang sudah dikarantina atau darah manusia golongan darah O, karena golongan darah O tidak mempunyai antigen dan aglutinogen. Sedangkan kuman mempunyai antigen. Sebenarnya penggunaan darah manusia tidak dianjurkan, karena dalam darah manusia terdapat zat antibody. Macammacam antigen pada bakteri : a. Antigen O (ohne) terdapat pada dinding sel b. Antigen H (hough) terdapat pada flagela c. Antigen K/V (kapsul/virulen) terdapat pada kapsul 3. Pewarnaan Gram Metode pewarnaan gram ini ditemukan oleh Christian Gram pada tahun 1883 yang merupakan ahli bakteriologi Denmark. Pada uji pewarnaan Gram didapatkan bakteri Gram positif, berbentuk kokus bergerombol membentuk untaian seperti buah anggur. Hasil pewarnaan Gram dapat dilihat pada gambar di bawah ini
Ada tiga tujuan pewarnaan gram bakteri, yaitu untuk mengamati penampakan morfologi bakteri lebih baik karena telah memiliki warna, mengidentifikasi organelorganel sel bakteri yang bisa diamati, serta mempermudah proses identifikasi dan membedakan organisme yang memiliki ciri-ciri serupa. 4. Pengamatan pada media MSA Berfungsi untuk menyeleksi kuman yang tahan terhadap kadar garam tinggi, membedakan antara bakteri yang memecah manitol dan yang tidak memecah manitol Indikator phenol red (pH 7,2 ± 0,2)
Pada media manitol salt agar (MSA) S. aureus menunjukkan pertumbuhan koloni berwarna kuning dikelilingi zona berwarna kuning karena memfermentasi manitol. Jika bakteri tidak mampu memfermentasi manitol akan tampak zona merah muda. Pada media biakan sel tampak bergerombol tidak teratur. Ketika plat agar diinkubasi secara anaerob, pertumbuhan S. aureus menuju ke permukaan media, sehingga koloni menjadi cembung dan rata. 5. Uji Katalase Hasil dari uji katalase yaitu katalase positif, dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Terlihat gelembung udara ( katalase positif), karena H 2O2 bersifat toksik bagi bakteri, sehingga
bakteri
akan
menghasilkan
enzim
katalase
untuk
menetralisirkan
H2O2 menjadi O2 dan H2O. Terbentuklah gelembung O 2 pada permukaan objek glass. 6. Uji koagulase Uji
koagulase
positif
sangat
penting
untuk
membedakan S.
aureus dengan Staphylococcus yang lain serta berfungsi untuk mengetahui bakteri tersebut patogen atau tidak. S. aureus mampu menghasilkan koagulase, yaitu berupa protein yang menyerupai enzim yang apabila ditambahkan dengan oksalat atau sitrat mampu menggumpalkan plasma akibat adanya suatu faktor yang terdapat di dalam serum. Faktor serum bereaksi dengan koagulase untuk membentuk esterase dan aktivitas penggumpalan, serta untuk mengaktivasi protrombin menjadi trombin. Trombin akan membentuk fibrin yang akan berpengaruh terhadap terjadinya penggumpalan plasma. Prinsip :
Plasma citrate diencerkan dengan PZ perbandingan 5:1
(plasma citrate + PZ) + koloni kuman → gumpalan
Interpretasi :
(+) menggumpal → patogen
( -) tidak menggumpal → apatogen
7. Pengamatan pada Nutrient Agar Miring Penanaman bakteri pada media Nutrient Agar miring dapat dilihat pada Gambar Berfungsi
untuk
melihat
pigmen
yang
dihasilkan
oleh
Staphylococcus
(mengidentifikasi jenis-jenis staphylococcus dilihat dari pigmennya). Terlihat bakteri dengan ciri-ciri pertumbuhan yang menyebar memenuhi seluruh permukaan agar dan tampak seperti bergelombang.
