Kamis, 28 April 2011

laporan mikrobiologi perhitungan angka kuman dan pewarnaan gram bakteri

BAB I
PENDAHULUAN

A.    Latar belakang
Di alam terdapat banyak mikroorganisme yang hidup. Mikroorganisme yang terdapat di alam tersebut terdapat dalam bentuk kumpulan massa sel/ koloni. Untuk mempelajari suatu jenis koloni dan sifat mikroorganisme tersebut, kita memerlukan teknik pembiakan mikroorganisme terlebih dahulu. Setelah di biakan, kita perlu menghitung atau menentukan banyaknya mikroba untuk mengetahui seberapa jauh sampel itu tercemar oleh mikroba.
Selain menghitung angka kuman, kita perlu mengetahui perbedaan antara bakteri gram negatif dengan bakteri gram positif. Karena bakteri adalah mikroba uniseluler yang bersifat transparan dan tidak berwarna yang sulit dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya, kira perlu melakukan teknik pewarnaan bakteri terlebih dahulu untuk mengetahui struktur dan morfologi bakteri tersebut.

B.     Tujuan
Praktikan dapat menghitung jumlah bakteri yang tumbuh dari sampel praktik yang sebelumnya. Selain dapat menghitung angka bakteri yang tumbuh, praktikan juga dapat mengetahui cara-cara teknik pewarnaan bakteri dan dapat membedakan bakteri gram negatif dengan bakteri gram positif yang dilihat di bawah mikroskop.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA


A.    Perhitungan angka kuman
Menentukan banyaknya mikroba dalam suatu bahan dilakukan untuk mengetahui sampai seberapa jauh bahan itu tercemar oleh mikroba. Dengan mengetahui jumlah mikroba, maka dapat diketahui kualitas mikribiologi dari bahan tersebut.
Jumlah mikroba dapat dihitung dengan beberapa cara, namun secara garis besar dibedakan menjadi:
1.      Cara langsung
Hasil perhitungan secara langsung menunjukkan seluruh jumlah mikroba yang masih hidup maupun yang sudah mati. Caranya:
a.       Pembuatan preparat sederhana yang diwarnai
b.      Menggunakan ruang hitung
2.      Cara tidak langsung
Hasil perhitungan akan menunjukkan jumlah mikroba yang masih hidup saja.
Caranya:
a.       Menghitung total jumlah mikroba
b.      Cara pengenceran
c.       Memperkirakan jumlah terkecil mikroba yang ada
d.      Cara kekeruhan
Cara ini dapat digunakan untuk bahan padat maupun cair. Khusus untuk bahan padat maka sebelum dilakukan perhitungan bahan itu perlu dilakukan pelarutan atau dibuat suspensi, dengan memperhitungkan faktor pengencerannya.
            Syarat koloni yang ditentukan untuk dihitung adalah:
a.       Satu koloni dihitung 1 koloni
b.      Dua koloni yang bertumpuk dihitung 1 koloni
c.       Beberapa koloni yang berhubungan dihitung 1 koloni
d.      Dua koloni yang berhimpitan dan masih dapat dibedakan dihitung 2 koloni
e.       Koloni yang lebih besar dari setengah cawan tidak dihitung
f.       Koloni yang besarnya kurang dari setengah luas cawan dihitung 1 koloni.
Standar perhitungan
Jumlah koloni = jumlah koloni X 1/faktor pengenceran.
a.       Cawan yang dipilih adalah yang mengandung jumlah koloni 30-300 koloni
b.      Hasil yang dilaporkan terdiri dari 2 angka yaitu angka pertama di depan koma dan angka kedua di belakang koma. Jika angka ketiga lebih besar dari 5 maka harus dibulatkan satu angka lebih tinggi pada angka kedua.
c.       Jika semua pengenceran menghasilkan angka kurang dari 30 koloni, maka hanya koloni pada pengenceran terendah yang dihitung. Hasilnya dilaporkan sebagai kurang dari 30 koloni dikalikan dengan faktor pengenceran tetapi jumlah sebenarnya harus dicantumkan dengan tanda kurung.
d.      Jika semua pengenceran menghasilkan angka lebih dari 300 koloni maka hanya koloni pada pengenceran tertinggi yang dihitung. Hasilnya dilaporkan sebagai lebih dari 300 koloni dikalikan dengan faktor pengenceran tetapi jumah sebenarnya harus dicantumkan dengan tanda kurung.
e.       Jika semua pengenceran menghasilkan angka 30-300 koloni maka harus dibuat perbandingan. Jika perbandingannya < 2 maka yang dilaporkan adalah rata-rata pengenceran tetapi jika perbandingannya > 2 maka yang dilaporkan adalah pengenceran terendah.
f.       Jika digunakan dua cawan petri (duplo) per pengenceran, maka data yang diambil harus dari kedua cawan tersebut meskipun salah satu dari cawan duplo tidak memenuhi syarat 30-300 koloni.

B.    Bakteri
            Bakteri adalah kelompok terbanyak dari organisme hidup. Mereka sangatlah kecil dan kebanyakan adalah uniseluler dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus, cytoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas.
Ciri-ciri bakteri:
a.       Dinding sel tersusun atas mukopolisakarida dan peptidoglikan. Peptidoglikan terdiri atas polimer besar yang terbuat dari N-asetil glukosamin dan N-asetil muramat, yang saling berikatan silang dengan ikatan kovalen. Berdasarkan pewarnaan gram, bakteri dapat dibedakan menjadi bakteri gram positif dengan bakteri gram negatif.
Perbedaan bakteri gram positif dengan bakteri gram negatif
karakteristik
Gram positif
Gram negatif
Dinding sel
Homogen dan tebal (20-80 nm) serta sebagian besar tersusun dari peptidoglikan. Polisakarida lain dan asam teikoat dapat ikut menyusun dinding sel.
Peptidoglikan (2-7 nm) diantara membran dalam dan luar serta adanya membran luar (7-8 nm tebalnya) yang terdiri dari lipid, protein, dan lipopolisakarida.
Bentuk sel
Bulat, batang atau filamen.
Bulat, oval, batang lurus atau melingkar seperti tanda koma, heliks atau filamen. Beberapa mempunyai selubung atau kapsul.
Reproduksi
Pembelahan biner.
Pembelahan biner, kadang-kadang pertunasan.
Metabolisme
Kemoorganoheteretrof.
Fototrof, kemolitoautotrof, atau kemoorganoheterotrof.
Motilitas
Kebanyakan non motil, bila motil tipe flagelnya adalah petritrikus.
Motil atau non motil, bentuk flagela dapat bervariasi-polar, lopotrikus, petritrikus.
Anggota tubuh (apendase)
Biasanya tidak memiliki apendase.
Dapat memiliki phili, fimbriae, tangkai.
Endospora
Beberapa grup dapat membentuk endospora.
Tidak dapat membentuk endospora.

b.      Sel bakteri dapat mensekresikan lendir ke permukaan dinding selnya. Lendir yang terakumulasi di permukaan terluar dinding sel akan membentuk kapsul. Kapsul ini berfungsi untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang buruk. Bakteri yang berkapsul lebih sering menimbulkan penyakit dibandingkan dengan bakteri yang tidak berkapsul.
c.       Membran sitoplasma meliputi 8-10% dari bobot kering sel dan tersusun atas fosfolipida dan protein. Fungsi utama membran sitoplasma adalah sebagai alat transpor elektron dan proton yang dibebaskan pada waktu oksidasi bahan makanan dan sebagai alat pengatur pengangkutan senyawa yang memasuki dan meninggalkan sel.
d.      Sitoplasma dikelilingi oleh membran sitoplasma, dan tersusun atas 80% air, asam nukleat, protein, karbohidrat, lemak, dan ion anorganik serta kromatofora. Di dalam sitoplasma terdapat ribosom-ribosom kecil. Selain itu terdapat RNA dan DNA. Terdapat pula DNA tertentu yang diselubungi protein sehingga membentuk genofor sirkuler.
e.       Pada kondisi yang tidak menguntungkan bakteri dapat membentuk endospora yang berfungsi melindungi bakteri dari panas dan gangguan alam.
f.       Bakteri ada yang bergerak dengan flagela dan ada yang bergerak tanpa flagela. Bakteri tanpa flagela bergerak dengan cara berguling. Setiap sel bakteri memiliki jumlah flagela yang berbeda. Berdasarkan jumlah dan letak flagela, bakteri dibedakan menjadi 4, yaitu:
-          Bakteri monotrik, yaitu bakteri yang mempunyai satu flagela pada salah satu ujung selnya.
-          Bakteri amfitrik, yaitu bakteri yang pada kedua ujung selnya mempunyai satu flagela.
-          Bakteri lofotrik, yaitu bakteri yang pada salah satu ujung selnya memiliki seberkas flagela.
-          Bakteri peritrik, yaitu bakteri yang pada seluruh tubuhnya terdapat flagela.
Bentuk dan ukuran bakteri
                        Dengan menggunakan mikroskop yang dilengkapi lensa okuler mikrometer dan objektif mikrometer, ukuran bakteri dapat diketahui. Ukuran bakteri dinyatakan dalam satuan mikron. Panjang bakteri umumnya berkisar 0,1 – 0,2 mikron.
                        Bentuk bakteri sangat barvariasi, tetapi secara umum ada 3 tipe, yaitu:
1.      Bentuk batang/silindris (basil)
2.      Bentuk bulat (kokus)
3.      Bentuk spiral (spirilium)
                        Variasi bentuk bakteri atau koloni bakteri dipengaruhi oleh arah pembelahan, umur, dan syarat pertumbuhan tertentu, misalnya makanan, suhu, dan keadaan yang tidak menguntungkan bagi bakteri.
a.       Bentuk batang (silindris)
Bakteri bentuk batang dibedakan atas bentuk-bentuk sebagai berikut.
1.      Basil tunggal, berupa batang tunggal
2.      Diplobasil, berbentuk batang bergandengan dua-dua
3.      Streptobasil, berupa batang bergandengan seperti rantai.
b.      Bentuk bulat
Bakteri berbentuk bulat (kokus = sferis/tidak bulat betul) dibagi menjadi bentul-bentuk sebagai berikut:
1.      Monokokus; berbentuk bulat satu-satu
2.      Diplokokus; bentuknya bulat bergandengan dua-dua
3.      Streptokokus; memiliki bentuk bulat bergandengan seperti rantai, sebagai hasil pembelahan sel ke satu atau dua arah dalam satu garis
4.      Tetrakokus; berbentuk bulat terdiri dari 4 sel yang tersusun dalam bentuk bujur sangkar sebagai hasil pembelahan sel ke dua arah.
5.      Sarkina; bentuknya bulat, terdiri dari 8 sel yang sersusun dalam bentuk kubus sebagai hasil pembelahan sel ke tiga arah.
6.      Stafilokokus; berbentuk bulat tersusun seperti kelompok buah anggur sebagai hasil pembelahan sel ke segala arah.
c.       Bentuk spiral
Bakteri berbentuk spiral dibagi menjadi:
a.       Koma (vibrio); berbentuk lengkung kurang dari setengah lingkaran.
b.      Spiral; berupa lengkung lebih dari setengah lingkaran.
c.       Spiroseta; berupa spiral yang halus dan lentur.

C.    Pewarnaan bakteri
            Bakteri adalah mikroba uniseluler bersifat transparan dan tidak berwarna, sehingga sulit dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya karena tidak mengabsorbsi ataupun membiaskan cahaya. Teknik pewarnaan merupakan cara yang banyak dilakukan untuk melihat struktur dan morfologi bakteri.
            Sel bakteri mengandung bermacam-macam senyawa kimia antara lain, lipida, asam nukleat, dan protein. Zat-zat itu akan bereaksi dengan zat warna asam atau basa dengan hasil kenampakan yang berbeda.
            Penggunaan satu macam zat warna untuk pewarnaan bakteri sering tidak menghasilkan pengamatan yang baik, olah karena itu umumnya bakteri diwarnai dengan menggunakan lebih dari satu zat warna. Sebelum diberi zat warna, sel bakteri perlu difiksasi yaitu mematikan sel pada preparat ulas tanpa mengakibatkan perubahan bentuk dan struktur yang ada di dalam sel. Selain di fiksasi, maka afinitas sel terhadap zat warna menjadi meningkat sehingga zat warna lebih kuat melekat pada sel.
            Pewarnaan bakteri ada beberapa cara yang dapat dikelompokkan:
1.      Pewarnaan sederhana
a.       Pewarnaan langsung
b.      Pewarnaan tidak langsung
2.      Pewarnaan diferensial
a.       Pewarnaan gram
b.      Pewarnaan acid-fast
3.      Pewarnaan struktur sel
a.       Pewarnaan endospora
b.      Pewarnaan flagelia
c.       Pewarnaan kapsul
Pewarnaan gram
                        Pewarnaan Gram atau metode Gram adalah salah satu teknik pewarnaan yang paling penting dan luas yang digunakan untuk mengidentifikasi bakteri. Dalam proses ini, olesan bakteri yang sudah terfiksasi dikenai larutan-larutan berikut : zat pewarna kristal violet, larutan yodium, larutan alkohol (bahan pemucat), dan zat pewarna tandingannya berupa zat warna safranin atau air fuchsin.
                        Metode ini diberi nama berdasarkan penemunya, ilmuwan Denmark Hans Christian Gram (1853–1938) yang mengembangkan teknik ini pada tahun 1884 untuk membedakan antara pneumokokus dan bakteri Klebsiella pneumoniae. Bakteri yang terwarnai dengan metode ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif. Bakteri Gram positif akan mempertahankan zat pewarna kristal violet dan karenanya akan tampak berwarna ungu tua di bawah mikroskop. Adapun bakteri gram negatif akan kehilangan zat pewarna kristal violet setelah dicuci dengan alkohol, dan sewaktu diberi zat pewarna tandingannya yaitu dengan zat pewarna air fuchsin atau safranin akan tampak berwarna merah. Perbedaan warna ini disebabkan oleh perbedaan dalam struktur kimiawi dinding selnya.

BAB III
METODE PRAKTIKUM

1.      Praktikum perhitungan angka kuman
A.    Alat dan bahan
-          Cawan petri steril
-          Tabung reaksi
-          Pipet volume
-          Vortex
-          Lampu bunsen
-          Tanah
-          Aquadest steril
-          Medium petri PCA
-          Kapas
-          Inkubator
-          Kertas yellow page
B.     Cara kerja
1.      Timbang tanah seberat 1 gram
2.      Tanah seberat 1 gram dimasukkan ke dalam aquadest steril 9 ml (tabung pengenceran 10-1) secara aseptis dan divortex, lalu ambil 1 ml larutan masukkan dalam aqudest steril (pengenceran 10-2) dan selanjutnya dilakukan pengenceran bertingkat sampai 10-7
3.      Dari masing-masing tiga pengenceran terakhir (10-5, 10-6, 10-7) diambil 0,1 ml untuk ditanam secara spread plate pada medium cawan petri
4.      Inkubasi pada suhu 370C selama 24 jam
5.      Koloni akan tumbuh pada ketiga cawan tersebut
6.      Hitung jumlah mikroba pada masing-masing petri tersebut.

2.      Praktikum pewarnaan gram
A.    Adapun alat yang digunakan adalah:
-          Jarum ose
-          Objek glass
-          Lampu bunsen
-          Mikroskop
B.     Bahan yang digunakan adalah biakan kuman Staphylococcus aereus dan Pseudomonas aeruginosa
C.     Zat warna yang digunakan adalah:
-          Karbol kristal ungu 0,5% (gram A)
-          Cairan iodin (gram B)
-          Alkohol aceton (gram C)
-          Safranin (gram D)
D.    Cara kerja:
1.      Buatlah preparat ulas bakteri biakan murni
2.      Tambahkan gram A 1 tetes, diamkan 5 menit lalu cuci dan keringkan
3.      Tambahkan gram B 1 tetes, diamkan 1 menit lalu cuci dan keringkan
4.      Tambahkan gram C 1 tetes, diamkan 1 menit lalu cuci dan keringkan
5.      Tambahkan gram D 1 tetes, diamkan 1 menit lalu cuci dan keringkan
6.      Amati di bawah mikroskop.

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil perhitungan angka kuman
10-5
10-6
10-7
SPC (standar plate count)
9
35
29
3,5 x 107 CFU
Perhitungan:
Jumlah koloni = jumlah koloni x 1/faktor pengenceran
                        = 35 x 1/10-6
                        = 3,5 x 101 x 10-6
                        = 3,5 x 107 CFU
Pembahasan:
Pada hasil pengamatan praktikum yang memenuhi angka untuk dilaporkan adalah pada cawan petri 10-6 dengan hasil jumlah koloni adalah 3,5 x 10-7 CFU.

B.     Hasil pewarnaan gram
Pengamatan
Gram positif
Gram negatif
Nama bakteri
Staphylococcus aureus
Pseudomonas aeruginosa
Bentuk sel
Bulat tetapi menggumpal
Basil dan terdapat flagel
Warna sel
ungu
Merah
Pembahasan:
Staphylococcus aereus pada pewarnaan gram diketahui berwarna ungu sehingga termasuk bakteri gram positif. Bakteri ini koloninya berjajar seperti rantai memanjang. Memiliki endospora yang terletak pada sentral. Staphylococcus aureus (S. aureus) adalah bakteri gram positif yang menghasilkan pigmen kuning, bersifat aerob fakultatif, tidak menghasilkanspora dan tidak motil, umumnya tumbuh berpasangan maupun berkelompok, dengan diameter sekitar 0,8-1,0 µm.
S. aureus tumbuh dengan optimum pada suhu 37oC dengan waktu pembelahan 0,47 jam. S.aureus merupakan mikroflora normal manusia. Bakteri ini biasanya terdapat pada saluran pernafasan atas dan kulit. Keberadaan S. aureus pada saluran pernafasan atas dan kulit pada individu jarang menyebabkan penyakit, individu sehat biasanya hanya berperan sebagai karier. Infeksi serius akan terjadi ketika resistensi inang melemah karena adanya perubahan hormon; adanya penyakit, luka, atau perlakuan menggunakan steroid atau obat lain yang mempengaruhi imunitas sehingga terjadi pelemahan inang.
Pseudomonas aeruginosa pada pewarnaan gram diketahui berwarna merah sehingga termasuk gram negatif. Bakteri ini mempunyai flagela polar sehingga bakteri ini bersifat motil berukuran 0,5 – 1,0 mikro meter.

BAB V
PENUTUP

Kesimpulan
1.      Perhitungan angka kuman bertujuan untuk mengetahui seberapa jauh bahan tercemar oleh mikroba.
2.      Kandungan mikroba pada suatu bahan menunjukkan kualitas mikrobiologi serta tingkat kelayakan suatu bahan untuk dikonsumsi.
3.      Teknik pewarnaan merupakan cara yang banyak dipergunakan untuk melihat struktur dan morfologi bakteri.
4.      Perbedaan bakteri gram negatif dengan bakteri gram positif yang paling spesifik terletak pada dinding selnya.

DAFTAR PUSTAKA

Pelczar. M.J & E.C.S Chan. Dasar-dasar Mikrobiologi. Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta, 1989
Kurikulum 2004 Standar kompetensi. Mata pelajaran biologi Sekolah Menengah Atas dan Madrasah Aliyah. Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta

                                                                                                                                                                             

Tidak ada komentar:

Posting Komentar