laporan praktikum mikrobiologi uji kuantitatif mikroba

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

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).

B.  Tujuan

                                      Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

1.      Untuk menganalisis kuantitatif mikroba dalam suatu sampel uji.

2.      Untuk mengetahui adanya bakteri Coliform pada suatu sampel air dengan menggunakan teknik pengenceran.

3.      Untuk menghitung jumlah bakteri Coliform pada suatu sampel air dengan menggunakan perhitungan MPN (Most Probable Number).

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

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. Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati timbulnya kekeruhan atau terbentuknya gas di dalam tabung kecil (tabung Durham) yang diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik pembentuk gas (Fardiaz, 1993).

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. Karena E.coli adalah 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 III

METODOLOGI

A.      Waktu dan Tempat

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum ini adalah sebagai berikut :

Hari/Tanggal        : Rabu, 18 April 2012

Waktu                  : 13.15 – Selesai WITA

Tempat                 :  Laboratorium Mikrobiologi Dasar FMIPA UNTAD

B.     Alat dan Bahan

1.      Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.      Bunsen                                          6.  Rak tabung reaksi                         

2.      Kertas                                            7.  Botol semprot

3.      Kapas                                            8.  Erlenmeyer

4.      Tabung reaksi                                9.  Tabung durham

5.      Spoid 1 ml & 10 ml                       10.Inkubator

           

2.      Bahan

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.      Alkohol 70 %

2.      Aquades

3.      Sampel air dari kantin A dan kantin B

4.      Medium LB

C.    Prosedur Kerja

1.      Menyiapkan 24 tabung reaksi lalu ditutup dengan kapas.

2.      Lalu memasukkan tabung durham secara terbalik ke dalam 18 tabung reaksi

3.      Memasukkan 9 ml aquades ke dalam masing-masing tabung reaksi (3 tabung pengenceran)

4.      Memasukkan 1 ml air sampel ke dalam tabung pengenceran pertama (10^-1).

5.      Memindahkan 1 ml air dari tabung pengenceran pertama (10^-1) ke dalam tabung pengenceran kedua (10^-2), kemudian menutup tabung reaksi dengan kapas.

6.      Memindahkan 1 ml air dari tabung pengenceran kedua (10^-2) ke dalam tabung pengenceran ketiga (10^-3), kemudian menutup tabung reaksi dengan kapas.

7.      Memasukkan masing-masing 5 ml medium LB ke dalam 9 tabung reaksi yang telah berisi tabung durham.

8.      Memasukkan masing-masing 1 ml air dari tabung pengenceran pertama (10^-1) ke dalam 3 tabung reaksi yang telah berisi medium LB dan tabung durham, kemudian menutupnya dengan kapas.

9.      Memasukkan masing-masing 1 ml air dari tabung pengenceran kedua (10^-2) ke dalam 3 tabung reaksi yang telah berisi medium LB dan tabung durham, kemudian menutupnya dengan kapas.

10.  Memasukkan masing-masing 1 ml air dari tabung pengenceran ketiga (10^-3) ke dalam 3 tabung reaksi yang telah berisi medium LB dan tabung durham, kemudian menutupnya dengan kapas.

11.  Memasukkan 9 tabung uji tersebut ke dalam inkubator selama 2x24 jam pada suhu 37^oC.

12.  Mengamati dan menghitung jumlah tabung positif yang terdapat gelembung gas dan mengalami perubahan warna.

13.  Menggunakan metode MPN untuk menghitung bakteri yang terdapat pada sampel.

14.  Mengulangi langkah 3-13 untuk sampel kedua.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

No	Sampel	Pengenceran			Nilai MPN	Gambar
		10-1	10-2	10-3
1.	A	3	1	3	1,6
2.	B	3	0	0	0,23

B.     Analisa Data

1.      Untuk sampel A

MPN Coliform    =  Nilai MPN x

                                         =  1,6 x 

                                         =  1,6 x 10²

                                         =  160                                 

2.      Untuk sampel B

MPN Coliform    =  Nilai MPN x

                                         =  0,23 x 

                                         =  0,23 x 10²

                                         =  23 

C.   Pembahasan

Metode MPN biasanya biasanya dilakukan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam contoh yang berbentuk cair, meskipun dapat pula digunakan untuk contoh berbentuk padat

Metode perhitungan MPN menggunakan media cair di dalam tabung reaksiyang berisi tabung durham, dimana perhitungan dilakukan berdasarkan jumlah tabungyang positif yaitu yang ditumbuhi oleh jasad renik setelah inkubasi pada suhu dan waktu tertentu. Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati timbulnya kekeruhan atau terbentuknya gas didalam tabung durham yang diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik pembentuk gas, sehingga tabung durham tersebut naik keatas.

Keuntungan dari metoda ini adalah :

1.      Dapat dibuat sangat peka dengan penggunaan volume inokulum contoh yang lebih besar dari 1,0 ml/tabung.

2.      Bahan-bahan dapat dipersiapkan untuk tugas lapangan.

3.      Media pertumbuhan selektif dapat digunakan untuk menghitung jenismikroorganisme yang diharapkan di antara jenis-jenis lainnya yang adadalam bahan pangan tersebut.

Kerugiannya adalah dibutuhkannya banyak ulangan untuk diperoleh hasilyang teliti dan sehubungan dengan hal tersebut banyak biaya dan waktu yangdibutuhkan untuk persiapannya. Metoda ini banyak digunakan untuk menghitung bakteri patogenik dalam jumlah sedikit yang terdapat dalam bahan pangan (Buckle dkk, 1985).

Dalam percobaan kali ini, digunakan 2 sampel air dari tempat yang berbeda-beda. Tempat pengambilan sampel tersebut yaitu di wilayah kampus yaitu kantin A dan kantin B. Dalam metode ini sampel yang telah diencerkan dituang kedalam masing-masing 3 tabung reaksi, kemudian sampel tersebut diinkubasi selama 2 hari. Setelah 2 hari dilakukan perhitungan berdasarkan jumlah tabung yang positif yaitu yang ditumbuhi oleh mikroba. Pengamatan tabung positif dilakukan dengan mengamati perubahan warna pada sampel yang sebelumnya dicampurkan dengan medium LB (Laktose Broth), atau dengan terbentuknya gelembung gas dalam tabung durham. Fungsi dari tabung durham sendiri sebagai media untuk menampung gas akibat metabolisme bakteri. Dan penyebab lain dari terbentuknya gas dalam tabung, diakibatkan karena kontaminasi dari udara ketika proses isolasi dalam inkubator. Medium LB digunakan karena medium ini berfungsi sebagai media untuk mendeteksi kehadiran Coliform dalam air dan dalam mempelajari fermentasi laktosa oleh bakteri pada umumnya. Pepton dan ekstrak beef menyediakan nutrien esensial untuk memetabolisme bakteri. Laktosa menyediakan sumber karbohidrat yang dapat difermentasi untuk organism Coliform. Pertumbuhan dengan pembentukan gas adalah presumptive test untuk Coliform. Lactose broth dibuat dengan komposisi 0,3% ekstrak beef; 0,5% pepton; dan 0,5% laktosa.

Dari hasil pengamatan, kedua sampel tersebut positif mengandung bakteri Coliform. Hal ini ditunjukkan dengan adanya gelembung gas yang berada dalam tabung durham dan warna larutan berubah menjadi keruh.

Menurut Suriawiria (1985), kekeruhan yang terdapat pada tabung reaksi disebabkan karena adanya aktivitas dari suatu mikroorganisme. Kekeruhan yang terjadi pada tabung-tabung reaksi tersebut berbeda, ada yang mengalami kekeruhan pada bagian permukaannya saja dan juga ada yang mengalami kekeruhan merata pada seluruh media dan sampel. Kekeruhan yang terjadi merata pada media disebabkan karena adanya mikroorganisme anaerob fakultatif, yaitu mikroorganisme yang mampu hidup ataupun tumbuh dengan atau tanpa adanya oksigen. Kekeruhan yang terjadi pada permukaannya saja disebabkan karena adanya mikroorganisme aerob.

Menurut Fardiaz (1992), Gelembung udara yang dihasilkan pada tabungdurham disebabkan oleh adanya aktivitas yang respirasi mikroorganisme, sehingga dapat dilihat hasil dari respirasi mikroorganisme tersebut berupa gelembung gas.

Untuk sampel air kantin A, nilai MPN dari tabel MPN yaitu 1,6. Dengan menggunakan rumus MPN count, dalam 1 mL sampel terdapat 160 bakteri coliform. Untuk sampel air kantin B, nilai MPN dari table MPN yaitu 0,23. Dengan menggunakan rumus MPN count, dalam 1 mL sampel terdapat 23 bakteri coliform. Hal ini sudah diambang batas, karena menurut Standar WHO yakni 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.

Jadi dari kedua sampel tersebut sudah tidak layak/aman untuk dikonsumsi sebab jumlah bakteri coliform sudah ambang batas. Berdasarkan data yang diperoleh maka dapat dijelaskan, bahwa mikroba yang terbentuk dalam tabung reaksi memerlukan oksigen untuk hidup, sehingga mikroba tersebut tergolong ke dalam bakteri aerob, dan salah satu cara untuk mengenali adanya mikroba dapat dilihat dari terbentuknya gas pada tabung yang menandakan tabung bersifat positif.  

BAB V

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1.    Jumlah mikroba Coliform dari 1 mL air kantin A yaitu 160 mikroba.

2.    Jumlah mikroba Coliform dari 1 mL air kantin B yaitu 23 mikroba.

3.  Adanya mikroba dapat ditandai dengan timbulnya gelembung gas pada tabung durham, dan terjadi perubahan warna pada sampel.

4.  Mikroba yang diperoleh merupakan bakteri aerob yang membutuhkan gas O₂

     untuk hidup, dan menghasilkan gas CO₂.

5.  Tabung bersifat positif apabila di dalam tabung tersebut terdapat mikroba.

B.   Saran

Diharapkan kepada praktikan diharapkan lebih memahami prinsip percobaan dan prosedur kerja pada percobaan.

DAFTAR PUSTAKA

Association of Official Analytical Chemistry (AOAC), 2000, Official Methods of Analysis, Mc Graw Hill Press, Canada.

Buckle,K .A., R.A Edwards,G.H. Fleet,dan M.Woottoon, 1985, Ilmu Pangan, UI-Press, Jakarta.

Dwidjoseputro, D.1994,  Dasar-Dasar Mikrobiologi, Djambatan, Jakarta.

Fardiaz, S., 1996, Analisis Mikrobiologi Pangan, PT. Radja Grafindo Persada, Jakarta.

Gobel, Risco B. 2008. Mikrobiologi Umum Dalam Praktek. Universitas Hasanuddin, Makassar.

Kawuri, R., Y. Ramona dan I. B. G. Darmayasa, 2007, Penuntun Praktikum Mikrobiologi Farmasi,  Jurusan Biologi F. MIPA UNUD,  Bukit Jimbaran.

Krisna, 2005. Ada coliform di water tap ITB?, http://www.itb.ac.id/news/557.xhtml, Diakses pada tanggal 20 April 2012.

Lim, D, 1998, Microbiology 2^nd edition, United States of America, McGraw Hill.

Pakadang, S., 2010., “Buku Penuntun Praktikum Mikrobiologi Farmasi”, Jurusan Farmasi Politeknik Kesehatan Depkes Makassar, Makassar.

Penn, C. 1991. Handling Laboratory Microorganism. Open University, Milton Keynes.

Plummer, D. T., 1987, An Introduction to Practical Biochemistry, Tata Mc-Graw Hill

            Publishing Company LTD,  Bombay- New Delhi.

Suriawiria, U., 1985, Mikrobiologi Dasar dalam Praktek, Gramedia. Jakarta.

Wakhid, Abdul, 2009, Pemeriksaan Bakteri Coliform Pada Makanan dan Minuman dengan Menggunakan Metode MPN. http://abdul-wakhid.blogspot.com/ 2009/12/coliform.html. Diakses pada tanggal 20 April 2012.

Umbreit, W.W, 1960, Aplied Microbiology, Academic Press, London.