Bab 1,2 Oligo.docx

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mikroorganisme adalah makhluk hidup yang memiliki aktivitas yang berupa tumbuh dan berkembang. Hal ini dapat dipengaruhi baik dari mikroba itu sendiri ataupun dari luar. Salah satu pengaruh yang paling berkompoten adalah antimikroba. Anti mikroba adalah senyawa yang dapat menghambat atau membunuh mikroorganisme hidup. Senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri disebut bakteriostatik dan yang dapat membunuh bakteri disebut bakterisida. Atau dengan kata lain disebut juga antiboitika yaitu bahan-bahan yang bersumber hayati yang pada kadar rendah sudah menghambat pertumbuhan mikroorganisme hidup. Pencemaran logam berat telah menyebar keseluruh belahan dunia sejalan dengan perkembangan industri. Hal ini mengakibatkan limbah yang dihasilkan meningkat dan karakteristik limbah semakin kompleks. Logam tertentu dan senyawa logam dalam kuantitas laruta permenit memiliki kemampuan untuk mengubah dan membunuh sel mikroorganisme. Logam oligodinamik, seperti Al, Zn, Cu telah lama digunakan sebagai desinfektan untuk bakteri tak berspora dan virus. Sifat nondegradable dari logam berat menyebabkan sulitnya dilakukan degradasi secara alami. Kurangnya sistem pengamanan pembuangan limbah industri ke dalam lingkungan mengakibatkan efek toksisitas terhadap tumbuhan, hewan, dan manusia. Telah diketahui secara umum limbah logam berat ini sangat toksik bagi kehidupan manusia. Maka dari itu, perlu dilakukan percobaan ini agar mengetahui pengaruh logam berat terhadap pertumbuhan mikroorganisme. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah pada percobaan oligodinamik yaitu bagaimana cara mengetahui pengaruh logam berat terhadap pertumbuhan mikroorganisme?

1

1.3 Tujuan Adapun tujuan dari percobaan oligodinamik yaitu untuk mengetahui pengaruh logam berat terhadap pertumbuhan mikroorganisme

2

BAB 11 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikroorganisme Mikroorganisme meliputi semua organisme yang tidak dapat dilihat dengan mata telajang.

Yang

termasuk

kedalam

kelompok

mikroorganisme,antara

lain

yaitu

bakteri,jamur,ragi,virus. Mikroorganisme merupakan semua makhluk yang berukuran beberapa mikron atau lebih kecil lagi. Walaupun mikroorganisme tidak terlihat, kehadiran mikroorganisme dapat dirasakan. Yang termasuk golongan ini adalah bakteri, cendawan

atau

jamur

tingkat

rendah,

ragi

yang

menurut

sistematik

masuk

golongan jamur, ganggang, hewan bersel satu atau protozoa, dan virus yang hanya nampak dengan mikroskop elektron. Mikroorganisme umumnya terdapat di manamana, seperti di dalam tanah, di lingkungan akuatik, berkisar dari aliran air sampai lautan, dan atmosfer (James, 2002). Mikroorganisme seringkali dianggap “jahat” tetapi beberapa mikroorganisme justru penting bagi kesehatan manusia. Sebagai contoh, didalam usus terdapat bakteri komensial (bakteri yang hidup didalam atau diatas tubuh tanpa menyerap dan menyebabkan efek bagi manusia), dan yang menjaga lingkungan berada didalam keadaan bebas oksigen (anaerob) sehingga memungkinkan proses pencernaan dan juga sintesis vitamin K. Populasi campuran yang baik bakteri-bakteri (flora) usus memungkinkan untuk melawan mikroorganisme jahat yang memasuki tubuh yang berkompetensi berebut zat gizi. Mikroorganisme memiliki beberapa peran salah satunya yaitu mikroorganisme yang hidup dalam tanah dapat membantu pembentukan struktur tanah yang baik, karena mikroorganisme tanah dapat mengelarkan zat perekat (sekresi) yang tidak mudah larut dalam air (Novizan,2002). Mikroorganisme memiliki beberapa tipe antara lain adalah mikroorganisme heterotrof dan autotrof. Mikroorganisme heterotrof membutuhkan sumber karbon organik untuk pertumbuhannya. Sedangkan mikroorgaisme autotrof menggunakan karbon anorganik seperti karbon monoksida untuk pertumbuhannya. Adapun tipe mikroorganisme berdasarkan

3

sumber energinya yaitu fototrof dan kemotrof. Fototrof memanfaatkan cahaya matahari. Kemotrof menggunakan senyawa organik ataupun anorganik untuk melakukan aktivitasnya (Lestari,2017). 2.2 Kurva Pertumbuhan Mikroorganisme Pertumbuhan mikroorganisme memiliki beberapa fase yang terdiri dari fase lag,fase log,fase stationer, dan fase kematian.

Gambar 2.1 Grafik Pertumbuhan Mikroorganisme (Harti, 2015) 1. Fase Lag/Adaptasi Mikroba saat dipindahkan ke dalam suatu medium akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan di sekitarnya. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi oleh beberapa factor yaitu medium dan lingkungan pertumbuhan. Jika medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya, mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika nutrient yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim. Jumlah inokulum Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi.

4

2. Fase Log/Pertumbuhan Eksponensial Pada fase ini mikroba membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrient, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban udara. Pada fase ini mikroba membutuhkan energi lebih banyak dari pada fase lainnya. Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. Akhir fase log, kecepatan pertumbuhan populasi menurun dikarenakan nutrien di dalam medium sudah berkurang, adanya hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan mikroba. 3. Fase Stationer Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis. Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi yang berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan-bahan kimia. 4. Fase Kematian Pada fase ini sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa sebab yaitu nutrien di dalam medium sudah habis,energi cadangan di dalam sel habis. Kecepatan kematian bergantung pada kondisi nutrien, lingkungan, dan jenis mikroba (Harti,2015).

2.3 Oligodinamik Sejak jaman purbakala sudah diketahui bahwa air yang disimpan dalam bejana yang dibuat dari perak tidak cepat rusak. Efek germisid dan ion logam ini dalam kadar rendah sekali disebut kerja oligodinamik. Walaupun tidak larut dalam air, ion 𝐴𝑔+ dapat membunuh dengan ceepat semua kuman yang berada dalam bejana tersebut. Khasiat germisid ini, dahulu

5

dalam pengobatan terutama digunakan garam garam air raksa dan perak sebagai antiseptika,tetapi berhubung sifat merangsang dan toksisitasnya kini sudah terdesak oleh antiseptic modern. Oligodinamik adalah kemampuan mematikan dari logam terhadap makhluk hidup, sehingga variasi yang diberikan pada uji ini adalah logam (Goldman, 2009).

2.4 Faktor Oligodinamik Efek oligodinamik adalah kemampuan sejumlah kecil logam berat untuk mendesak efek kematian pada sel bakteri. Mekanisme terjadinya proses oligodinamik adalah saat sebagian kecil dari logam berdifusi. Substansi tersebut menghambat pertumbuhan mikroorganisme disekitar logam. Efek ini dikeluarkan oleh logam berat pada

mikroba yang akhirnya

menghasilkan denaturasi. Daya oligodinamik adalah daya bunuh logam dalam kadar yang terendah terhadap mikroba. Bakteri yang mati akibat sel yang tidak dapat melangsungkan proses metabolisme secara biokimia dikarenakan tidak ada protein yang bekerja dengan baik sesuai fungsinya serta enzim-enzim akan terhambat kerjanya (Schauberger, 2010).

2.5 Bakteri Bakteri tumbuh dalam suatu medium agar yang akan membentuk penampakan berupa koloni. Koloni sel bakteri yaitu sekelompok masa sel yang dapat dilihat dengan mata langsung. Semua sel dalam koloni itu sama dan merupakan keturunan (progeny) satu mikroorganisme. Bakteri juga dapat didefinisikan sebagai prokariot tunggal yang berkembangbiak dengan membelah sel. Bakteri termasuk dalam klasifikasi jenis monera. Bakteri memiliki informasi genetik berupa DNA yang berbentuk sirkuler, panjang, dan disebut nukleoid. Bakteri dapat diklasifikasikan dengan menggunakan pewarnaan gram yang mana digunakan dalam mendeteksi atau mengidentifikasi bakteri (Hendrianie,2001). 2.5.1 Bakteri Gram Positif dan Gram Negatif Bakteri gram negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna kristal violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna merah bila diamati dengan mikroskop. Sedangkan gram positif akan akan berwarna ungu. Bakteri gram positif seperti

6

Staphylococcus aureus hanya mempunyai membran plasma tunggal yang dikelilingi dinding sel tebal berupa peptidoglikan. Sekitar 90 % dari dinding sel tersebut tersusun atas peptidoglikan sedangkan sisanya berupa molekul lain bernama asam teikhoat. Di sisi lain, bakteri gram negatif memiliki sistem membran ganda dimana membran plasmanya diselimuti oleh membran luar permeabel. Bakteri ini mempunyai dinding sel tebal berupa peptidoglikan, yang terletak di antara membran dalam dan membran luar. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2.2 Bakteri Gram Positif dan Negatif (Fifendy,2017) Adapun perbedaan bakteri gram positif dan negative, tertera pada table berikut : Table 2.1 Perbedaan Bakteri Gram Positif dan Negatif (Lestari,dkk,2018) Perbedaan

Bakteri Gram positif

Bakteri gram negative

Reproduksi

Pembelahan biner

Pembelahan biner dan pertunasan

Bentuk sel

Bulat , batang atau filamen

Bulat,oval,batang melingkar

Kepekaan terhadap Iodium

Lebih peka

Kurang peka

7

2.6 Logam Logam sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan suatu mikroba. Hal ini dikarenakan logam mempunyai daya oligodinamik. Daya oligodinamik adalah daya bunuh logam pada kadar yang rendah. Daya ini timbul karena logam mampu mempresipitasikan enzim dalam sel. Selain logam berat, ada ion-ion lain yang dapat mempengaruhi kegiatan fisiologi mikroba, yaitu ion sulfat, tartrat, klorida, nitrat, dan benzoat. Logam tertentu dan senyawa logam dalam kuantitas laruta permenit memiliki kemampuan untuk mengubah dan membunuh sel mikroorganisme. Logam oligodinamik, seperti Al, Zn, Cu telah

lama

digunakan sebagai desinfektan untuk bakteri tak berspora dan virus (Harti,2015).

8

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat Alat yang digunanakan pada percobaan antiseptik dan desinfektan antara lain : 1. Petridish

(6 buah)

2. Pinset

(1 buah)

3. Inkubator

(1 buah)

4. Bunsen

(1 buah)

5. Tabung reaksi

(6 buah)

6. Beaker glass

(1 buah)

7. Jarum Ose

(1 buah)

8. Oven

(1 buah)

9. Laminar Flow

(1 buah)

3.1.2 Bahan Adapun bahan yang digunakan pada percobaan oligodinamik yaitu : 1. Logam 2. Larutan HNO3 10% 3. Media NB 4. Aquades 5. Bakteri 3.2 Cara Kerja Berikut ini merupakan cara kerja pada percobaan oligodinamik. 1.

Menyediakan 6 buah tabung reaksi kosong dan ditutup dengan kapas

2.

Membungkus petridish dengan kertas coklat.

3.

Memasukkan tabung reaksi ke dalam oven secara bersama dengan 6 buah petridish yang kosong tersebut selama 15 menit pada suhu 121˚C.

9

4.

Mengisikan media NB agar kedalam tabung reaksi

5.

Menginokulasi 6 tabung reaksi dengan bakteri.

6.

Menyuci logam dengan HNO3 10%, dan kemudian membilas dengan air.

7.

Mengeringkan logam di atas nyala api agar mikroorganisme yang menempel mati.

8.

Memasukkan tiap-tiap logam ke dalam petridish.

9.

Menuangkan isi keenam tabung reaksi ke dalam 6 petridish (1 tabung reaksi sebagai blanko).

10