BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mikroorganisme dilingkungan sekitar sangatlah tersebar luas. Beratusratus spesies berbagai mikroba tersebar di udara, tanah, air, bahkan makhluk hidup
sekalipun.
Bakteri
merupakan
mikroba
prokariotik
uniselular
mempunyai diameter berukuran 0,5-1 milimikron, dan panjang 0,1-10 milimikron., berkembang biak secara aseksual dengan pembelahan sel. Bakteri tidak berklorofil kecuali beberapa yang bersifat fotosintetik. Bakteri ada yang dapat hidup bebas, parasitik, saprofitik, patogen pada manusia, hewan dan tumbuhan. Semua makhluk hidup termasuk mikroba didalamnya sangat bergantung pada lingkungan sekitar. Pertumbuhan mikroba tersebut sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan yang mempengaruhi kehidupan mikroorganisme meliputi faktor-faktor abiotik (fisika dan kimia), dan faktor biotik. Pertumbuhan mikroba diartikan sebagai pembelahan sel atau semakin banyaknya organisme yang terbentuk. Mikroba akan semakin cepat pertumbuhannya apabila ia diinkubasi dalam suasana yang disukai oleh mikroba. Kondisi pertumbuhan suatu mikroba tidak akan lepas dari faktor fisiko-kimia, seperti pH, suhu, tekanan, salinitas, kandungan nutrisi media, sterilitas media, kontaminan dan paparan radiasi yang bersifat inhibitor. Pertumbuhan mikroba pada umumnya sangat tergantung dan dipengaruhi oleh faktor lingkungan, perubahan faktor lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi. Hal ini dikarenakan, mikroba selain menyediakan nutrient yang sesuai untuk kultivasinya, juga diperlukan faktor lingkungan yang memungkinkan pertumbuhan mikroba secara optimum. Mikroba tidak hanya bervariasi dalam persyaratan nutrisinya, tetapi menunjukkan respon yang menunjukkan respon yang berbeda-beda. Untuk berhasilnya kultivasi berbagai tipe mikroba diperlukan suatu kombinasi nutrient serta faktor lingkungan yang sesuai (Pelczar & Chan, 1986).
1
Kemampuan mikroorganisme untuk tumbuh dan tetap hidup merupakan hal yang penting dalam ekosistem pangan. Suatu pengetahuan dan pengertian tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan tersebut sangat penting untuk mengendalikan hubungan antara mikroorganisme-makanan-manusia. Beberapa faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme meliputi suplai zat gizi, waktu, suhu, air, pH dan tersedianya oksigen (Buckle, 1985). Kehidupan bakteri tidak hanya dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan, akan tetapi juga mempengaruhi keadaan lingkungan. Bakteri dapat mengubah pH dari medium tempat mikroba hidup, perubahan ini disebut perubahan secara kimia. Adapun faktor-faktor lingkungan dapat dibagi atas faktor-faktor biotik dan faktor-faktor abiotik. Di mana, faktor-faktor biotik terdiri atas makhluk-makhluk hidup, yaitu mencakup adanya asosiasi atau kehidupan bersama antara mikroorganisme, dapat dalam bentuk simbiose, sinergisme, antibiose dan sintropisme. Sedangkan faktor-faktor abiotik terdiri atas faktor fisika (misal: suhu, atmosfer gas, pH, tekanan osmotik, kelembaban, sinar gelombang dan pengeringan) serta faktor kimia (misal: adanya senyawa toksik atau senyawa kimia lainnya (Hadioetomo, 1993). Karena semua proses pertumbuhan bergantung pada reaksi kimiawi dan karena laju reaksi-reaksi ini dipengaruhi oleh temperatur, maka pola pertumbuhan bakteri dapat sangat dipengaruhi pertumbuhan
oleh
temperatur.
dan jumlah total
Temperatur
juga
pertumbuhan
mempengaruhi
laju
organisme. Keragaman
temperatur dapat juga mengubah proses-proses metabolik tertentu serta morfologi sel (Pelczar & Chan, 1986). 1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum ini antara lain: 1. Mengetahui pengaruh faktor abiotik antara lain faktor sinar UV, logam berat, desinfektan, dan antiseptik terhadap pertumbuhan bakteri. 2. Mengetahui keefektifan setiap desinfektan dengan menghitung koefisien fenol.
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Menurut Fardiaz (1992), pertumbuhan dapat didefinisikan sebagai pertambahan secara teratur semua komponen di dalam sel hidup. Pada organisme multiseluler, yang disebut pertumbuhan adalah peningkatan jumlah sel per organisme, dimana ukuran sel juga menjadi lebih besar. Pada organisme uniseluler (bersel tunggal) pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel. Sifat-sifat fisik, kimia, dan struktur makanan yang mempengaruhi populasi dan perrtumbuhan mikroorganisme adalah factor instrinsik. Faktor-faktor tersebut adalah pH, air, potensi oksidasi-reduksi, kandungan nutrisi senyawa mikroba dan struktur biologi. Aktivitas mikroba sangat dipengaruhi oleh lingkungannya. Beberapa mikroba dapat beradaptasi dengan lingkungannya yang ekstrim (Waluyo, 2007). Kehidupan
mikroba
tidak
hanya
dipengaruhi
oleh
faktor-faktor
lingkungan, namun juga mempengaruhi keadaan lingkungan contohnya bakteri thermogenesis yang akan menimbulkan panas didalam media tumbuhnya. Mikroba dapat mengubah pH dari medium tumbuhnya dimana perubahan ini disebut dengan perubahan secara kimia. Faktor lingkungan yang mempengaruhi hidup mikroba dapat dibagi atas faktor abiotik dan faktor abiotik. Faktor biotik terdiri dari mahluk hidup atau organisme maupun mikroorganisme, sedangkan untuk factor-faktor abiotic teridiri atas faktor-faktor alam atau faktor fisika dan faktor-faktor kimia baik sintetik atau buatan manusia ataupun secara alami telah ada atau non sintetik (Dwidjoseputro, 1998). Faktor abiotik itu sendiri terdiri dari: 1. Radiasi Efek radiasi yang berupa inframerah yang diserap oleh benda dan tidak dipantulkan, maka energy yang relative rendah tersebutakan dikeluarkan sebagai panas. Sinar X memiliki daya penetrasi yang cukup kuat, hal ini menyebabkan pembuatan dan pemecahan gugus hidrogen dari DNA yang berlangsung secara abnormal dan adanya gangguan struktur dari molekul sederhana. Penyinaran singkat bersifat mutagen dan karsinogen,
3
penyinaran dalam jangka waktu yang lebih lama adalah letal (Irianto, 2006) 2. Tekanan Osmotik Nutrisi yang diperlukan oleh bakteri, diperoleh dari cairan yang berada di sekitar bakteri oleh karena itu bakteri membutuhkan air untuk pertumbuhannya. Bila tekanan osmotik tinggi maka akan menyebabkan air keluar dari dalam sel bakteri .Penambahan garam dalam larutan akan meningkatkan tekanan osmotik sehingga dapat dipergunakan dalam pengawetan makanan. (Radji, 2002) 3. Faktor Kimia Selain dari air, terdapat unsur lain yang penting bagi pertubuhan mikroorganisme yaitu unusur kimia antara lain karbon, nitrogen, sulfur, fosfor, dan unsur kelumit (Cu, Zn, dan Fe) (Radji, 2002). 4. Temperatur Temperatur merupakan faktor yang penting. Beberapa mikroba dapat hidup pada daerah temperatur luas, sedang, dan jenis lainnya. Namun, umumnya mikroba dapat hidup dengan batas temperatur biologi kehidupan mikroba antara 0-90 derajat celcius. Pada setiap bakteri memliki temperatur minimum, temperatur optimum dan temperatur maksimum. Temperatur maksimum merupakan temperatur terendah bagi mikroba untuk dapat melakukan kegiatan hidupnya. Temperatur optimum merupakan temperatur terbaik bagi mikroba untuk melakukan kegiatan hidupnnya. Temperatur maksimum merupakan temperatur tertinggi bagi mikroba untuk dapat melakukan kegiatan hidupnya. 5. pH pH merupakan derajat keasaman dari suatu larutan. Umumnya bakteri tumbuh optimum pada pH 6,5-7,5. Hanya sedikit bakteri yang dapat tumbuh pada pH asam. Oleh sebab itu beberapa makanan diawetkan dengan penambahan asam ataupun secara fermentasi (Radji, 2002). 6. Oksigen Bakteri yang memerlukan oksigen (aerob) menghasilkan energy yang lebih banyak dari nutrient dibandingkan bakteri yang tidak menggunakan oksigen (anaerob) (Radji, 2002).
4
Pertumbuhan mikroba pada umumnya sangat tergantung dan dipengaruhi oleh factor lingkungan, perubahan factor lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi. Hal ini dikarenakan, mikroba selain menyediakan nutrient yang sesuai untuk kultivasinya, juga di perlukan faktor lingkungan yang memungkinkan pertumbuhan mikroba secara optimum. Mikroba tidak hanya bervariasi dalam prasyaratan nutrisinya, tetapi menunjukan respon yang berbedabeda. Untuk berhasilnya kultivasi berbagai tipe mikroba diperlukan suatu kombinasi nutrient serta faktor lingkungan yang sesuai (Pelczar & Chan, 1986). Staphylococcus memiliki ciri-ciri morfologi yaitu gram positif, bentuk sel bulat dan motil. Bentuk koloni bundar, tepian koloni licin, elevasi koloni timbul dan warna koloni putih susu. Katalase positif, indol negatif, uji MR negatif, uji sirat positif dan TSIA memiliki warna permukaan dan bawah kuning (Yunda ). Menurut Holt et al. (1994) bakteri Staphylococcus sp. memiliki gram positif, sifat motilitas berubah-ubah, kebanyakan motil, koloni biasanya buram, warna koloni putih susu atau krem. Bakteri ini memiliki katalase positif dan oksidase negatif, sering mengubah nitrit menjadi nitrat, mampu memfermentasikan laktosa dan sukrpsa, tumbug optimum pada temperature 37˚C. Beberapa spesies ada yang pathogen pada manusia dan hewan. Toksin yang diproduksi Staphylococcus sp relatif tahan panas dan tidak mudah dimusnahkan dengan pemanasan normal. Keracunan oleh bakteri ini
sebagian
besar
terjadi pada makanan yang telah dimasak. Bakteri ini
memproduksi enterotoksin yang bersifat stabil terhadap pemanasan, tahan terhadap aktifitas pemecahan oleh enzim–enzim pencernaan dan relatif resisten terhadap pengeringan sehingga mudah tahan pada pemanasan 60ºC selama 30 menit. Selain itu juga memproduksi hemolisin yang mampu merusak dan memecah sel darah merah (Pratiwi, 2008). Staphylococcus sp dapat menyebabkan penyakit melalui kemampuannya berkembang biak dan menyebar luas dalam jaringan melalui pembentukan berbagai enzim ekstraseluler (Greenwood, 2007).
5
BAB III METODE KERJA 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Sinar UV Tabel 3.1 Alat dan Bahan Sinar UV No.
Jumla
Alat
h
Ukuran
1.
Cawan Petri
1
-
2.
Pipet Mikron
1
-
3.
Batang L
1
4.
Laminar Air flow
1
Bahan
Jumlah
Nutrisient
1 buah
Konsentras i -
Agar Staphylococcu
secukupny
s
a
-
-
-
-
-
-
-
-
-
3.1.2 Faktor Abiotik Tabel 3.2 Alat dan Bahan Faktor Abiotik No . 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Konsentras
Alat
Jumlah
Ukuran
Bahan
Jumlah
Cawan Petri Pipet Mikron Pinset Kertas
1 1 1
-
Nutrisient Agar Staphylococcus Chloramfinecol
1 buah secukupnya secukupnya
i -
1
-
Karbol
secukupnya
-
1 1 1 1
-
Cu -
secukupnya -
-
Cakram Bunsen Korek Spidol OHP Batang L
3.2 Cara Kerja
6
3.2.1 Sinar UV Tabel 3.3 Cara Kerja Sinar UV No. 1.
Cara Kerja Ambil mikroba
Gambar
Staphylococcus dan masukkan ke cawan 2. 3.
petri. Homogenkan Masukkan ke sumber radiasi selama 3 menit
3.2.2 Faktor Abiotik Tabel 3.4 Cara Kerja Faktor Abiotik No.
1.
Cara Kerja
Gambar
Bagi Cawan menjadi 3 bagian, lalu beri nama
Ambil mikroba 2.
menggunakan pipet mikron
7
3.
4.
Masukkan kedalam cawan petri
Homogenkan
No.
Cara Kerja
Gambar
Ambil kertas saring, 5.
teteskan logam berat dan letakkan ke cawan petri yang sudah dibagi
Ambil kertas saring, 6.
teteskan desinfektan dan letakkan ke cawan petri yang sudah dibagi Ambil kertas saring, teteskan antibiotic dan
7.
letakkan ke cawan petri
8
Sterilkan sisi cawan 8.
petri lalu inkubasi selama 2 hari
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan 4.1.1 Faktor Sinar UV Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Faktor Sinar UV No. Kel.
Mikroba
1.
Staphylococcus
2.
Bacillus
UV (menit) 3
Hasil Pengamatan Sebelum Sesudah
Keterangan
Sangat Banyak (+ + +)
Sedikit (+)
9
3.
E.Coli
No. Kel
Mikroba
4.
Staphylococcus
Sangat Banyak (+ + +)
UV
Sebelum
Sesudah
Keterangan
Banyak (+ +)
5
5.
Bacillus
Banyak (+ +)
10
6.
E.Coli
No. Kel
Mikroba
7.
Staphylococcus
Banyak (+ +)
UV
Sebelum
Sesudah
Keterangan
Banyak (+ +)
7
8.
Bacillus
Sangat Banyak (+ + +)
9.
E.Coli
Banyak (+ +)
11
4.1.2 Faktor Antibiotik Tabel 4.2 Hasil Pengamatan Faktor Antibiotik No Kel
Antibiotik
Hasil Pengamatan Sebelum Sesudah
Keterangan
Zona Hambat: 4,34 mm
1.
Chloramfinecol
2.
Zona Hambat: 3 mm
12
Zona Hambat: 0 mm
3.
No. Kel
Mikroba
Sebelum
Sesudah
Keterangan
Zona Hambat: 0 mm
4.
Erythromycin Zona Hambat: 16 mm
5.
13
Zona Hambat: 20 mm
6.
No. Kel
Mikroba
Sesudah
Keterangan
Zona Hambat: 2 mm
7.
8.
Sebelum
Tetracyclin
Zona Hambat: 6 mm
Zona Hambat: 6 mm 9.
14
4.1.3 Faktor Desinfektan Tabel 4.3 Hasil Pengamatan Faktor Desinfektan No Kel 1.
Desinfektan Karbol
Hasil Pengamatan Sebelum Sesudah
Keterangan Zona Hambat: 4,67 mm
15
2.
Zona Hambat: 1 mm
3.
Zona Hambat: 3 mm
No. Kel 4.
Desinfektan
Sebelum
Sesudah
Keterangan
Betadine
Zona Hambat: 0 mm
16
5.
Zona Hambat: 15 mm
6.
Zona Hambat: 4 mm
No. Kel
Desinfektan
Sebelum
Sesudah
Keterangan
Zona Hambat: 0 mm
7.
Listerine
Zona Hambat: 0 mm
17
Zona Hambat: 1 mm
4.1.4 Faktor Logam Berat Tabel 4.4 Hasil Pengamatan Faktor Logam Berat No. Kel
Logam Berat
1.
Cu
Hasil Pengamatan Sebelum Sesudah
Keterangan
Zona Hambat: 6,75 mm
18
2.
Zona Hambat: 15 mm
3.
Zona Hambat: 0 mm
No. Kel 4.
Logam Berat
Sebelum
Sesudah
Keterangan
Ni
Zona Hambat: 22 mm
19
5.
Zona Hambat: 10 mm
6.
Zona Hambat: 4 mm
No. Kel
Logam Berat
Sebelum
Sesudah
Keterangan
Fe
7.
8.
Zona Hambat: 3 mm
Zona Hambat: 9 mm
20
Zona Hambat: 9 mm
9.
4.2 Pembahasan Pada praktikum kali ini praktikan akan mengamati faktor abiotik terhadapt pertumbuhan bakteri. Faktor abiotik yang ditinjau pada praktikum kali ini antara lain faktor sinar UV, logam berat, desinfektan, dan antiseptik. Diketahui bahwa pertumbuhan bakteri sangat berpengaruh pada faktor abiotik disekitar bakteri tersebut. Percobaan pertama bertujuan untuk mencari faktor sinar UV terhadap bakteri.
Bakteri
yang
digunakan
adalah
Staphylococcus.
Bakteri
Staphylococcus dimasukkan ke dalam medium yang ada di cawan petri menggunakan pipet mikon. Saat memasukkan bakteri ke dalam medium cawan petri diusahakan berdekatan dengan api bunsen untuk menghindari kontaminasi dari mikroba lain yang ada di udara. Setelah dimasukkan, bakteri dihomogenkan menggunakan batang L yang sebelumnya sudah di sterilisasi menggunakan api bunsen. Gerakan homogeny membentuk angka 8 dimana gerakan ini bertujuan agar bakteri menyebar pada medium. Setelah dihomogenkan, cawan petri yang berisi bakteri dimasukkan ke dalam laminar
21
air flow untuk disinari oleh sinar UV selama 3 menit. Setelah 3 menit cawan petri dikeluarkan dari laminar iar flow untuk diinkubasi selama 2 hari. Pada hari pengamatan didapatkan bahwa cawan petri
berisi
Staphylococcus yang disinari sinar UV selama 3 menit masih banyak terdapat mikroba dimediumnya. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa bakteri Staphylococcus tidak terpengaruh pertumbuhan bakterinya setelah disinari sinar UV selama 3 menit. Percobaan selanjutnya ada pengaruh logam berat, desinfektan, dan antiseptik terhadap pertumbuhan bakteri. Langkah pertama yang dilakukan adalah membagi cawan petri menjadi 3 bagian menggunakan pulpen OHP. Pada tiap bagian diberi tanda untuk membedakan daerah logam berat, desifektan, dan antiseptik. Bakteri yang digunakan tetap sama dengan sebelumnya yaitu Staphylococcus. Bakteri Staphylococcus dimasukkan kedalam medium cawan petri menggunakan pipet mikron didekat api bunsen. Bakteri yang telah dimasukkan lalu di homogenan menggunkan batang L yang sebelumnya sudah disteril diapi bunsen. Untuk memasukkan logam berat, desifektan, dan antibiotik menggunakan kertas saring. Kertas saring tersebut diteteskan bahan-bahan yang sudah ditentukan sebelumnya lalu diletakkan kedalam cawan perti yang sudah dibagi kebagiannya yang sudah ditandai. Setelah semua bagian sudah terisi oleh kertas saring, cawan petri diinkubasi selama 2 hari. Pada kelompok praktikan, logam berat yang digunakan berupa Cu. Tembaga (Cu) dalam konsentrasi tinggi merupakan anti bakteri. Dari hasil pengamatan zona hambat yang dihasilkan pada bakteri Staphylococcus ratarata sebesar 6,75 mm. hasil ini menunjukkan bahwa tembaga dapat menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus. Pada bagiaan antibiotik, kelompok praktikan
menggunakan
Chloramfinecol. Chloramphenicol adalah salah satu obat golongan antibiotik yang digunakan untuk mengobati infeksi serius yang disebabkan oleh bakteri. Chloramphenicol merupakan antibakteri pertama yang berspektrum luas, dengan mekanisme kerja menghambat sintesis protein dan bersifat bakteriostatik. Pada hasil pengamatan, zona hambat yang dihasilkan oleh Chloramfinecol terhadap bakteri Sthaphylococcus adalah sebesar 4,34 mm. 22
Hasil
ini
menandakan
bahwa
Chloramfinecol
dapat
memperhambat
pertumbuhan bakteri Staphylococcus. Percobaan terakhir dilakukan menggunakan desinfektan. Desifektan yang kelompok praktikan gunakan yakni karbol. Karbol dalam kehidupan seharihari digunakan untuk membersihkan lantai serta membersihkan kamar mandi. Karbol biasanya mengandung arpus yang merupakan desinfektan yang dimana cocok untuk pembersih lantai sekaligus pembunuh kuman, bakteri dan jamur sehingga kita terhindar penyakit. Pada hasil pengamatan praktikum, zona hambat yang dihasilkan oleh karbol terhadap bakteri Staphylococcus rata-rata sebesar 4,67 mm. Dari hasil percobaan diatas dapat dilihat bahwa tembaga (Cu) memiliki zona hambat yang paling besar diantara Chloramfinecol dan karbon dengan zona hambat sebesar 6,75 mm dengan bakteri yang sama. Dapat disimpulkan bahwa tembaga (Cu) merupakan bahan yang paling efektif menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus.
BAB V SIMPULAN Berikut ini beberapa hal yang dapat disimpulkan dari praktikum ini: 1. Bakteri Staphylococcus tidak berpengaruh pertumbuhan bakterinya bila disinari UV selama 3 menit. 2. Faktor abiotik berupa logam
berat,
antibiotik,
dan
desinfektan
mempengaruhi pertumbuhan bakteri Staphylococcus. 3. Zona hambat yang dihasilkan tembaga (Cu) terhadap Staphylococcus 4.
sebesar 6,75 mm. Zona hambat
yang
dihasilkan
oleh
Chloramfinecol
terhadap
Staphylococcus sebesar 4,34 mm. 5. Zona hambat yang dihasilkan oleh karbol terhadap Staphylococcus sebesar 4,67 mm. 23
6. Tembaga (Cu) paling efektif dalam menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus.
DAFTAR PUSTAKA
Buckle, K.A., Edwards, G.H. Fleet, dan H. Wooton. 1985. Ilmu Pangan (Terjemahan). Jakarta: Universitas Indonesia Brooks, dkk. 1994. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 2. Jakarta: Penerbit buku Kedokteran EGC Dwidjoseputro. 1994. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambaran. Fardiaz, S. 1992. Analisa mikrobiologi Pangan. Jakarta: Gramedia. Greenwood, A ,et al. 2007. A Prospective Survey of The Outcome of Pregnancy in Rural Area of Gambia. Bullettin of the world Health Organization
24
Hadioetomo, R.S. 1993. Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium Mikrobiologi. Jakarta: Gramedia. Holt JG, Krieg NR, Sneath PHA, Staley JT, dan William ST. 1994. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Lippicolt William dan Wilkins: New York Irianto, Koes. 2006. Mikrobiologi. Bandung: Yrama Widya Pelczar. M. J., dan Chan, E. S. 1986. Dasar – Dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI Press Pratiwi. S.T. 2008. Mikrobiologi Farmasi. Jakarta: Erlangga Radji, Maksum. 2010. Buku Ajar Mikrobiologi Panduan Mahasiswa Farmasi dan Kedokteran. Jakarta: EGC. Volk, W.A., dan Wheeler, M.F. 1988. Mikrobiologi Dasar Jilid II Terjemahan Soenartomo Adisoemarto. Jakarta: Erlangga. Waluyo, Lud. 2004. Mikrobiologi Umum. Malang: UMM Press
25