Bakteriologi Air

Air merupakan materi esensial bagi kehidupan makhluk hidup karena makhluk hidup memerlukan air untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Secara umum fungsi air dalam tubuh setiap mikroorganisme adalah untuk melarutkan senyawa organik, menstabilkan suhu tubuh dan melangsungkan berbagai reaksi kimia tingkat seluler (Campbell, dkk, 2002).

Pemeriksaan air secara mikrobiologi sangat penting dilakukan karena air merupakan substansi yang sangat penting dalam menunjang kehidupan mikroorganisme yang meliputi pemeriksaan secara mikrobiologi baik secara kualitatif maupun kuantitatif dapat dipakai sebagai pengukuran derajat pencemaran. Kualitas air didasarkan pada pengujian ada tidaknya coliform dalam air. Keberadaan bakteri coli merupakan parameter yang dapat digunakan untuk menentukan kualitas air  yang aman, dimana kehadirannya dapat dijadikan indikator pencemaraan air. Ciri-ciri bakteri coliform adalah bersifat gram negatif, bentuk morfologi batang pendek, dan dapat memfermentasi medium laktosa cair dengan membentuk asam dan gas ( Pelczar dan Chan, 1988).

Menuut Fardiaz (1989), sifat-sifat bakteri koliform yang penting adalah :

  1. Mampu tumbuh baik pada beberapa jenis substrat
  2. Mempunyai sifat dapat mensintesis vitamin
  3. Interval suhu pertumbuhan antara 100 0C – 460 0C
  4. Mampu menghasilkan asam dan gas

Bakteri coliform dapat dibedakan atas dua kelompok yaitu coliform fecal misalnya Escherichia coli dan coliform nonfecal misalnya Enterobacter aerogenes. E. Coli merupakan bakteri yang berasal dari kotoran hewan atau manusia, sedangkan E. aerogenes ditemukan pada hewan atau tumbuhan yang telah mati. Adanya E.coli pada air minum menandakan air tersebut telah terkontaminasi feses manusia dan mungkin juga mengandung patogen usus (Dwijoseputro, 2005).

Menurut Fardiaz (1989), ada dua uji yang dilakukan pada bakteri koliform yaitu secara kualitatif dan kuantitatif. Uji kualitatif koliform secara lengkap terdiri dari 3 tahap yaitu uji pendugaan (presumptive test), uji penguat (confirmed test,) dan uji pelengkap (completed test). Uji penduga juga merupakan uji kuantitatif koliform dengan menggunakan metode MPN.

  1. Uji pendugaan (presumptive test)

Merupakan tes pendahuluan tentang ada tidaknya kehadiran bakteri koliform berdasarkan terbentuknya asam dan gas disebabkan oleh fermentasi laktosa oleh bakteri golongan koli. Terbentuknya asam dilihat dari kekeruhan pada media laktosa, dan gas yang dihasilkan dapat dilihat dalam tabung Durham berupa gelembung udara. Tabung dinyatakan positif jika terbentuk gas sebanyak 10% atau lebih dari volume di dalam tabung Durham. Banyaknya kandungan bakteri Escherichia coli dapat dilihat dengan menghitung tabung yang menunjukkan reaksi positif terbentuk asam dan gas dan dibandingkan dengan tabel MPN. Metode MPN dilakukan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam contoh yang berbentuk cair. Bila inkubasi 1 x 24 jam hasilnya negatif, maka dilanjutkan dengan inkubasi 2 x 24 jam pada suhu 350C. Jika dalam waktu 2 x 24 jam tidak terbentuk gas dalam tabung Durham, dihitung sebagai hasil negatif. Jumlah tabung yang positif dihitung pada masing-masing seri. MPN penduga dapat dihitung dengan melihat tabel MPN.

  1. Uji penguat (confirmed test)

Hasil uji dugaan dilanjutkan dengan uji ketetapan. Dari tabung yang positif terbentuk asam dan gas terutama pada masa inkubasi 1 x 24 jam, suspensi ditanamkan pada media Eosin Methylen Biru Agar ( EMBA ) secara aseptik dengan menggunakan jarum inokulasi. Koloni bakteri Escherichia coli tumbuh berwarna kehijauan dengan kilat metalik atau koloni berwarna merah muda dengan lendir untuk kelompok koliform lainnya.

  1. Uji pelengkap (completed test)

Pengujian selanjutnya dilanjutkan dengan uji kelengkapan untuk menentukan bakteri Escherichia coli. Dari koloni yang berwarna pada uji ketetapan diinokulasikan ke dalam medium kaldu laktosa dan medium agar miring Nutrient Agar ( NA ), dengan jarum inokulasi secara aseptik. Diinkubasi pada suhu 370C selama 1 x 24 jam. Bila hasilnya positif terbentuk asam dan gas pada kaldu laktosa, maka sampel positif mengandung bakteri Escherichia coli. Dari media agar miring NA dibuat pewarnaan Gram dimana bakteri Escherichia coli menunjukkan Gram negatif berbentuk batang pendek.

 

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 juga diartikan sebagai perkiraan jumlah individu bakteri. Satuan yang digunakan, umumnya per 100 mL atau per gram. Jadi misalnya terdapat nilai MPN 10/g dalam sebuah sampel air, artinya dalam sampel air tersebut diperkirakan setidaknya mengandung 10 coliform pada setiap gramnya. Makin kecil nilai MPN, maka air tersebut makin tinggi kualitasnya, dan makin layak minum. Metode MPN memiliki limit kepercayaan 95 persen sehingga pada setiap nilai MPN, terdapat jangkauan nilai MPN terendah dan nilai MPN tertinggi (Hadioetomo, 1993).

Menurut Widianti, dkk (2004), Standar Nasional Indonesia (SNI) mensyaratkan tidak adanya coliform dalam 100 ml air minum. Akan tetapi United States Enviromental Protection Agency (USEPA) lebih longgar persyaratan uji coliform-nya mengingat coliform belum tentu menunjukkan adanya kontaminasi feses manusia, apalagi adanya patogen. USEPA mensyaratkan presence/absence test untuk coliform pada air minum, dimana dari 40 sampel air minum yang diambil paling banyak 5% boleh mengandung coliform. Apabila sampel yang diambil lebih kecil dari 40, maka hanya satu sampel yang boleh positif mengandung coliform. Meskipun demikian, USEPA mensyaratkan pengujian indikator sanitasi lain seperti protozoa Giardia lamblia dan bakteri Legionella.

Media endo agar adalah media kultur selektif dan diferensial untuk mendeteksi keberadaan bakteri koliform fekal dan mikroorganisme lainnya. Selektivitas media endo agar tersusun atas sodium sulfate atau kombinasi basic fuchsin, yang menghasilkan suspensi mikroorganisme gram positif. Bakteri koliform memfermentasi laktosa, menghasilkan koloni berwarna merah muda hingga warna merah seperti bunga mawar serta berbagai pewarnaan yang mirip. Koloni organisme yang tidak memfermentasi laktosa tidak berwarna sehingga tampak kontras dengan latar media yang berwarna merah muda (Dad,2000).

Pada percobaan ini, dilakukan pengujian kualitas sampel air dengan cara mengamati ada tidaknya bakteri Escherichia coli dalam sampel air tersebut, karena bakteri ini merupakan indikator sanitasi. Keberadaan coliform fekal (Escherichia coli) ini dapat membuat kualitas air tidak baik karena air dapat terkontaminasi. Pengujian kualitas air meliputi tiga tahap, yaitu uji pendugaan (Presumtive test), uji penetapan (Comfirmed test), dan uji lengkap (Complete test).

Tabel 1. Hasil Uji Pendugaan

10 ml

1 ml

0,1 ml

MPN

Perhitungan

5

3

0

79

67,91

 

Tabel 2. Hasil Uji Penetapan

Tabung reaksi

Warna koloni

Hasil pengecatan gram

Bentuk

Warna

Gram

10 ml

1

Hijau metalik

Batang pendek

Merah

Negatif (-)

2

Hijau metalik

Batang panjang

Merah

Negatif (-)

3

Hijau metalik

pink

Batang panjang

Batang pendek

Merah

Negatif (-)

4

Hijau metalik

pink

Batang panjang

Batang pendek

Merah

Negatif (-)

5

Hijau metalik

pink

Batang pendek

Batang panjang, bulat

Merah

Negatif (-)

1 ml

1

Pink, ungu

Batang pendek, bulat

Merah

Negatif (-)

2

Hijau metalik

Batang pendek, bulat

Merah

Negatif (-)

3

Pink

Bulat

Merah

Negatif (-)

 

Tabel 3. Hasil Uji Lengkap

Tabung reaksi

Medium laktosa cair

Medium agar cair

Hasil pengecatan Gram

Awal

Akhir

Bentuk

Warna

Elevasi

Bentuk sel

Warna

Gram

10 ml 1 Merah Kuning (++), gas Filiform Merah Raised Batang pendek, coccus Merah Negatif (-)
2 Merah Kuning (+), gas Spreading Merah Convex regose Batang pendek Merah Negatif (-)
3 Merah Kuning (+++), gas Effuse Putih Low convex Batang pendek, bulat Merah Negatif (-)
4 Merah Kuning (+++), gas Eniculate Putih Low convex Batang pendek, bulat Merah Negatif (-)
5 Merah Kuning (+++), gas Filiform Putih Low convex Batang pendek, bulat Merah Negatif (-)
1 ml 2 Merah Kuning (+), gas Breaded Krem Convex regose Batang pendek, bulat Merah Negatif (-)

Uji pendugaan dengan menggunakan metode MPN dilakukan dengan cara menginokulasikan sampel air ke dalam tabung yang berisi medium laktosa cair dan tabung durham. Volume dari sampel air yang digunakan masing-masing 10 ml, 1 ml dan 0,1 ml dilakukan pada 5 tabung, sehingga seluruh tabung berjumlah 15 buah. Semua tabung diikubasi pada  suhu 37 0 C selama 48 jam. Hasil positif dapat diketahui dengan terbentuknya gas atau gelembung yang terdapat pada tabung durham. Fungsi dari tabung durham adalah untuk mengetahui terbentuknya gas gelembung atau untuk menangkap gas yang ditimbulkan akibat adanya fermentasi laktosa menjadi asam dan gas.

Berdasarkan percobaan yang dilakukan pada sampel yang volumenya 10 ml terdapat 5 buah tabung yang hasilnya positif semua. Pada sampel yang volumenya 1 ml terdapat 3 buah tabung  hasilnya juga positif. Sedangkan pada sampel 0,1 terdapat 5 buah tabung yang hasilnya negatif. Semakin banyak volume suatu sampel maka semakin banyak pula bakteri yang terkandung di dalamnya. Dari masing-masing perlakuan yang sudah diketahui jumlah berapa tabung yang positifnya maka dapat diperoleh MPNnya dengan cara melihat tabel MPN yang ada dibuku petunjuk. MPN yang diperoleh dari hasil perhitungan diperoleh hasil 79. Jumlah coliform dalam sampel diperoleh hasil 67,91 per 100 ml sampel. Berdasarkan hasil bahwa jumlah coliform dengan menggunakan rumus, hasilnya berbeda dengan jumlah MPN. Hal ini dapat terjadi karena ketidaktelitian praktikan dalam melakukan percobaan yang mengakibatkan terjadinya kesalahan. Pada percobaan uji pendugaan ini terjadi perubahan warna dari merah menjadi kuning. Hasil ini menunjukkan hasil yang positif yang berarti terbentuknya asam dan gas, akan tetapi belum dapat diketahui apakah bakteri tersebut merupakan bakteri  Escherichia coli  atau bukan, karena itu perlu dilakukan adanya uji penetapan.

Kelebihan dari  metode MPN ini adalah waktu yang dibutuhkan sangat sedikit atau sangat singkat, sedangkan kekurangan dari metode MPN yaitu hasil yang diperoleh terkadang tidak begitu akurat. Kelebihan pada perhitungan dengan menggunakan rumus yaitu hasil yang diperoleh lebih akurat dan kekurangannya dari metode perhitungan dengan menggunakan rumus yaitu waktu yang dibutuhkan lama.

Uji berikutnya adalah uji penetapan yang berfungsi untuk meyakinkan hasil positif yang ada pada uji pendugaan. Pada uji penetapan ini biakan pada medium laktosa cair diinokulasikan pada medium endo agar kemudian diinkubasi pada  suhu 37 0C selama 48 jam.  Fungsi dari medium endo agar adalah sebagai agen penyerap asetildehid yang merupakan komponen utama reaksi pembentukan koloni tipikal. Medium ini merupakan campuran dan basic fuchsin laktosa agar dan juga sodium sulfit.

Hasil positif ini ditandai dengan terbentuknya koloni yang berwarna hijau metalik ataupun adanya ungu di tengah koloni. Hijau metalik ini disebabkan karena adanya bakteri coliform yang tumbuh sehingga terjadi fermentasi laktosa yang dapat membentuk asetaldehid dan juga bereaksi dengan sulfit dari medium sehingga basic fuchsin dan medium agar akan dilepas dan akhirnya akan terbentuk warna mengkilap seperti logam.

Hasil yang diperoleh pada uji penetapan ini, pada sampel 10 ml yang terdiri dari 5 tabung tersebut pada tabung 1 dan tabung 2 warna koloninya hijau metalik. Sedangkan pada pengecatan gram diperoleh bahwa warnanya merah, bentuknya adalah batang pendek dan bersifat gram (-) berarti hasil menunjukkan positif (+) terhadap adanya bakteri coliform. Pada tabung  3, 4 dan 5 warna koloninya juga hijau metalik tetapi ada juga yang berwarna pink. Hasil ini tetap menunjukkan hasil yang positif. Setelah dilakukan pengecatan gram, warnanya menjadi merah, bentuknya ada yang berbatang pendek maupun berbatang panjang serta bulat, dan bersifat gram negatif. Pada sampel 1 ml, tabung 1 warna koloninya pink dan ungu, dan setelah di cat gram warnanya menjadi merah, berbentuk batang pendek dan bulat dan bersifat gram negatif. Tabung 2 warna koloninya hijau metalik, dan setelah di cat gram warnanya menjadi merah, berbentuk batang pendek dan bulat dan bersifat gram negatif. Pada tabung 3 warna koloninya pink, dan setelah di cat gram warnanya menjadi merah, berbentuk bulat dan bersifat gram negatif.

Uji bakteri coliform yang terakhir adalah uji lengkap yang bertujuan untuk memastikan adanya coliform dalam air. Uji lengkap ini dilakukan dengan cara menginokulasikan sampel ke dalam medium laktosa cair dan medium nutrien agar miring. Tujuan dari inokulasi sampel ke dalam medium laktosa cair adalah untuk mengetahui terbentuknya gas dan asam, sedangkan tujuan dari inokulasi ke dalam medium nutrien agar miring yaitu untuk mengetahui sifat dari bakteri apakah bersifat gram positif atau bersifat gram negatif dan juga untuk mengamati bentuk sel dan koloni bakteri. Hasil positif pada uji lengkap ini yaitu terbentuknya gas, sifat bakteri gramnya negatif dan bentuknya batang pendek.

Hasil dari uji lengkap ini, untuk sampel 10 ml  pada medium laktosa cair terjadi perubahan warna merah menjadi kuning dan ada gelembung gas pada tabung durham. Pada medium laktosa cair tabung 1, warna kuning yang dihasilkan banyak (++) dan terbentuk gas, sedangkan pada medium agar miring bentuk koloninya filiform, berwarna merah, dan elevasinya raised. Setelah dilakukan pengecatan gram, bentuk selnya bulat dan batang pendek, berwarna merah, dan bersifat gram negatif. Pada medium laktosa cair tabung 2, warna kuning yang dihasilkan sedikit (+) dan terbentuk gas, sedangkan pada medium agar miring bentuk koloninya spreading, berwarna merah, dan elevasinya convex regose. Setelah dilakukan pengecatan gram, bentuk selnya batang pendek, berwarna merah, dan bersifat gram negatif. Pada medium laktosa cair tabung 3, 4, dan 5 warna kuning yang dihasilkan sangat banyak (+++) dan terbentuk gas, sedangkan pada medium agar miring bentuk koloninya effuse (tabung 3), eniculate (tabung 4) filiform (tabung 5), ketiganya berwarna putih, dan elevasinya low convex. Setelah dilakukan pengecatan gram, bentuk selnya batang pendek dan bulat, berwarna merah, dan bersifat gram negatif. Untuk sampel 1 ml tabung 2, pada medium laktosa dihasilkan warna kuning sedikit (+) cair  dan terbentuk gas. Pada medium agar miring, bentuk koloninya breaded, berwarna krem, dan elevasinya convex regose. Setelah dilakukan pengecatan gram, bentuk selnya batang pendek dan bulat, berwarna merah, dan bersifat gram negatif. Untuk kedua sampel ini, didapatkan hasil yang positif (mengandung bakteri koliform).

Berdasarkan hasil ketiga uji di atas yaitu uji pendugaan, uji penetapan dan uji lengkap maka dapat disimpulkan bahwa sampel air mengandung coliform yang ditandai dengan dilihat dari hasil yang positif pada uji lengkap yaitu dengan adanya bakteri gram negatif  (-) dan berbentuk batang pendek dan bulat yang menunjukkan ciri-ciri bakteri koliform. Hal ini menunjukkan bahwa air yang digunakan sudah tercemar dan tidak aman untuk dikonsumsi. Menurut USEPA, apabila sampel yang diambil lebih kecil dari 40, maka hanya satu sampel yang boleh positif mengandung coliform. Sedangkan dari hasil yang di dapat, dari 15 tabung sampel, 6 tabung atau hampir setengahnya menunjukkan hasil positif adanya bakteri koliform dalam air.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N. A., J.B. Reece., L.G. Mitchell. 2002. Biologi Jilid 2 edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.
Dad. 2000. Bacterial Chemistry and Physiology. John Wiley & Sons, Inc. New York.
Dwidjoseputro, D. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi Cetakan ke-13. Percetakan Imagraph. Jakarta.
Fardiaz, S. 1989. Petunjuk Laboratorium Analisis Mikrobiologi Pangan. PAU Pangan Gizi.  IPB. Bogor.
Hadioetomo, R. 1993. Mikrobiologi Dasar-Dasar Dalam Praktek. Gramedia. Jakarta.
Pelczar, M.J dan Chan, E.C.S. 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi. UI Press. Jakarta.
Widiyanti, N. L. P. M dan Ristiati, N. P. 2004. Analisis Kualitatif Bakteri Koliform pada Depo Air Minum Isi Ulang Di Kota Singaraja Bali. http://www.ekologi.litbang.depkes.go.id/ 14 April 2011.

2 thoughts on “Bakteriologi Air

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s