IDENTIFIKASI & ISOLASI

SALMONELLA TYPHI

1. PENDAHULUAN

Bakteri Salmonella sp. adalah bakteri bentuk batang, gram negatif,

hidup dalam saluran pencernaan manusia maupun hewan. Salmonella sp.

yang masuk bersama makanan dan minuman yang tercemar akan

menyebabkan demam enterik. Demam enterik dapat di kelompokan

menjadi dua yaitu demam tifoid atau tipus (typhus) yang disebabkan oleh

bakteri Salmonella typhi (S. typhi), sedangkan demam paratifoid

disebabkan oleh bakteri Salmonella paratyphi A, B, dan C (S. paratyphi A,

B, dan C) (Jawezt et al, 2005).

Gejala dan tanda klinis keduanya sama yang paling menonjol

adalah demam lebih dari tujuh hari. Demam ini juga ditandai gejala tidak

khas lainnya seperti diare, batuk, dan pusing, namun gejala demam

paratifoid lebih ringan dari pada demam tifoid. Demam tifoid merupakan

penyakit infeksi sistemik, bersifat endemis dan merupakan masalah

kesehatan di Indonesia. Terutama dari golongan masyarakat dengan

standar hidup dan kebersihannya rendah (Muliawan, 1999).

Kejadian penyakit demam tifoid di Indonesia cenderung

meningkat. Sub Direktorat Surveilans Departemen Kesehatan tahun 1990-

1994 melaporkan demam tifoid rata-rata 395 kasus per 10.000 penduduk

sedangkan dari Rumah Sakit dan Pusat Kesehatan data penyakit demam

tifoid juga meningkat dari 92 kasus pada tahun 1994 menjadi 125 kasus

pada tahun 1996 per 100.000 penduduk. Angka kematian demam tifoid di

beberapa daerah adalah 2-5%. Untuk itu diagnosis dini demam tifoid perlu

segera ditegakkan (Muliawan, 1999).

Diagnosis pasti demam tifoid adalah isolasi dan identifikasi bakteri

S. typhi dari darah, urin, feses, atau cairan tubuh lainnya. Tetapi

pemeriksaan laboratorium untuk mendiagnosa demam tifoid yang sering

dipakai adalah pemeriksaan serologi widal, meskipun kurang dapat

dipercaya, karena mempunyai sensitivitas dan spesifisitas rendah

(Muliawan, 1999).

1

2. PRINSIP

a. Isolasi Bakteri

Koloni merupakan hasil pertumbuhan jutaan sel mikroorganisme yang

dapat terlihat secara makroskopis pada permukaan medium padat.

Masing-masing koloni merupakan hasil multiplikasi dari satu buah sel

mikroorganisme. Jika telah diperoleh koloni-koloni yang terpisah,

maka melalui transfer secara aseptis dapat diisolasi menjadi kultur atau

biakan murni.

b. Uji Biokimia

1) Uji Gula-gula

Hasil positif ditandai dengan terjadinya perubahan warna dari ungu

menjadi kuning menandakan bahwa bakteri tersebut menghasilkan

asam serta adanya gelembung udara menandakan bahwa bakteri

tersebut menghasilkan gas.

2) Uji MR

Glukosa + H2O asam laktat CO2 + H2 (pH 4,4)

asam asetat

asam format

Perubahan warana dari kuning menjadi merah menandakan bakteri

tersebut memfermentasikan glukosa sehingga menghasilkan asam

lalu pH jadi turun dan mempengaruhi warna media.

3) Uji VP

Glukosa + O2 asam asetat 2,3 butanandiol asetil metil karbinol

CO2 + H2

40% KOH

asetil metil karbinol+alpha-naphthol Diasetil+Guanidine

Oxidation

Hasil positif ditandai dengan terbentuknya cincin dari merah

kecoklatan menjadi ungu.

4) Uji SIM

Medium cair yang kaya akan triftofan yaitu dalam bentuk tripton

1% sebagai sumber karbon. Indol yang terbentuk akan berwarna

2

merah dengan penambahan reagen kovach atau erlich yang

mengandung p-dimetilbenzaldehid.

5) Uji TSIA

Pembentukan H2S dari cystein asam amino dimana peptone

terdapat dalam media. Pembentukan H2S dari reaksi anorganik

bahan yang mengandung sulfur yaitu Na2S2O3.

6) Uji SC

a) Citric acid oxalacetle acid+acetic acid pyruvic acid+CO2

b) CO2+2Na++H2ONa2CO3alkaline pHperubahan warna

menjadi biru

7) Uji Urease

Dengan bantuan enzim urease, urea bereaksi dengan H2O sehingga

berubah menjadi ammonia.

3. TUJUAN

Isolasi dan identifikasi bakteri Salmonella typhi pada sampel darah.

4. TINJAUAN PUSTAKASalmonella sp. adalah bakteri batang lurus, gram negatif, tidak

berspora, bergerak dengan flagel peritrik, berukuran 2-4 μm x 0.5-0,8 μm.

Salmonella sp. tumbuh cepat dalam media yang sederhana, hampir tidak

pernah memfermentasi laktosa dan sukrosa, membentuk asam dan kadang

gas dari glukosa dan manosa, biasanya memporoduksi hidrogen sulfide

atau H2S, pada biakan agar koloninya besar bergaris tengah 2-8milimeter,

bulat agak cembung, jernih, smooth, pada media BAP tidak menyebabkan

hemolisis, pada media Mac Concey koloni Salmonella sp. Tidak

memfermentasi laktosa (NLF), konsistensinya smooth (Jawet’z, dkk,

2005).

S. typhi merupakan bakteri batang gram negatif dan tidak

membentuk spora, serta memiliki kapsul. Bakteri ini juga bersifat

fakultatif, dan sering disebut sebagai facultative intra-cellular parasites.

Dinding selnya terdiri atas murein, lipoprotein, fosfolipid, protein, dan

lipopolisakarida (LPS) dan tersusun sebagai lapisan-lapisan (Dzen, 2003).

3

Ukuran panjangnya bervariasi, dan sebagian besar memiliki

peritrichous flagella sehingga bersifat motil. S. typhi membentuk asam

dan gas dari glukosa dan mannosa. Organisme ini juga menghasilkan gas

H2S, namun hanya sedikit. Bakteri ini tahan hidup dalam air yang

membeku untuk waktu yang lama (Brooks, 2005).

Penamaan yang umum digunakan, seperti Salmonella typhi

sebenarnya tidak benar. Taksonomi S. typhi adalah sebagai berikut.

Phylum : Eubacteria

Class : Prateobacteria

Ordo : Eubacteriales

Family : Enterobacteriaceae

Genus : Salmonella

Species : Salmonella enterica

Subspesies : enteric (I)

Serotipe : typhi

Karena itu, penamaan yang benar adalah S. enterica subgrup enteric

serotip typhi, ataupun sering dipersingkat dengan S. enteric I ser. typhi.

Namun penamaan Salmonella typhi telah umum digunakan karena lebih

sederhana sehingga penamaan ini lebih sering digunakan dalam tulisan ini.

Salmonella yang terbawa melalui makanan ataupun benda lainnya

akan memasuki saluran cerna. Di lambung, bakteri ini akan dimusnahkan

oleh asam lambung, namun yang lolos akan masuk ke usus halus. Bakteri

ini akan melakukan penetrasi pada mukosa baik usus halus maupun usus

besar dan tinggal secara intraseluler dimana mereka akan berproliferasi.

Ketika bakteri ini mencapai epitel dan IgA tidak bisa menanganinya, maka

akan terjadi degenerasi brush border.

Kemudian, di dalam sel bakteri akan dikelilingi oleh inverted

cytoplasmic membrane mirip dengan vakuola fagositik. Setelah melewati

epitel, bakteri akan memasuki lamina propria. Bakteri dapat juga

melakukan penetrasi melalui intercellular junction. Dapat dimungkinkan

munculnya ulserasi pada folikel limfoid. S. typhi dapat menginvasi sel M

4

dan sel enterosit tanpa ada predileksi terhadap tipe sel tertentu (Dzen,

2003).

Evolusi dari S. typhi sangat mengagumkan. Pada awalnya S. typhi

berpfoliferasi di Payer’s patch dari usus halus, kemudian sel mengalami

destruksi sehingga bakteri akan dapat menyebar ke hati, limpa, dan sistem

retikuloendotelial. Dalam satu sampai tiga minggu bakteri akan menyebar

ke organ tersebut. Bakteri ini akan menginfeksi empedu, kemudian

jaringan limfoid dari usus halus, terutamanya ileum. Invasi bakteri ke

mukosa akan memicu sel epitel untuk menghasilkan berbagai sitokin

seperti IL-1, IL-6, IL-8, TNF-β, INF, GM-CSF (Jawezt et al, 2005).

Antigen Vi dari serotip S. typhi merupakan bentuk antigen K.

Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa Vi mempunyai sifat antiopsonik

dan antifagositik, mengurangi sekresi TNFα terhadap S enterica ser. thypi

oleh makrofag inang, meningkatkan resistensi bakteri terhadap oxidative

killing. Antigen Vi meningkat infektivitas dari S. thypi dan keparahan

penyakitnya (Jawezt et al, 2005).

Antigen O menurunkan kepekaan bakteri terhadap protein

komplemen, host cationic proteins, dan interaksi dengan makrofag.

Antigen O memberikan perlindungan dari serum normal karena adanya

complement-activating A dan LPS core polysaccharides. Selain itu,

antigen O juga mencegah aktivasi dan deposisi faktor komplemen (Dzen,

2003).

Plasmid virulensi untuk Salmonella hanya ditemukan pada

beberapa serotip dari subgrup I saja, salah satunya S. typhi. Plasmid

virulensi ini penting untuk multiplikasi bakteri di sistem retikuloendotelial.

Namun, beberapa mengatakan bahwa plasmid tidak menentukan

keparahan dari invasi bakteri karena perannya yang hanya bekerja di luar

sel-sel intestinal. Berdasarkan penelitian, plasmid ini hanya membantu

replikasi bakteri di makrofag (Jawezt et al, 2005).

S. typhi juga diduga memiliki adhesion yang berasal dari Outer

Membrane Protein (OMP) dengan berat molekul sekitar 36kDa, yang

kemudian dikenal sebagai Adh036. Adh036 ini bersifat imunogenik dan

5

mampu menginduksi respon imun mucosal dengan terbentuknya SIsA

protektif pada mencit (Dzen, 2003).

Seperti halnya semua bakteri basil enterik, S. typhi juga

menghasilkan endotoksin. Endotoksin merupakan senyawa

lipopolisakarida (LPS) yang dihasilkan dari lisisnya sel bakteri. Di

peradaran darah, endotoksin ini akan berikatan dengan protein tertentu

kemudian berinteraksi dengan reseptor yang ada pada makrofag dan

monosit serta sel-sel RES, maka akan dihasilkan IL-1, TNF, dan sitokin

lainnya. Selain itu, S. typhi juga menghasilkan sitotoksin, namun hanya

sedikit sekali (Dzen, 2003)

S. enterica memiliki region DNA yang berhubungan dengan

patogenitasnya dan dimiliki oleh semua serotipnya. Region ini disebut

sebagai Salmonella Patogenicity Island sering disingkat dengan SPI. SPI

berfungsi dalam menambah fungsi virulensi yang kompleks oleh bakteri

terhadap inang yang diinfeksinya. SPI-1 dan SPI-2 mengatur type III

secretion system (T3SS) yang membentuk organela berbentuk syringe.

Organela ini akan mempermudah bakteri untuk menginjeksi langsung

sitosol dari sel inang. SPI-1 dan SPI-2 mempunyai peran yang berbeda

sesuai dengan organ yang dipengaruhi. SPI-1 bekerja pada sel enterosit

dan menginisiasi inflamasi. SPI-2 bekerja dalam pertahanan dan

multiplikasi bakteri pada sel fagositik. SPI-7 merupakan genom terbesar

yang mencapai ukuran 134 kb dan pertama kali ditemukan pada S. typhi.

S. typhi juga memiliki SPI-8 dan SPI-10. Kemampuan patogen pada

manusia untuk mempengaruhi siklus Na+ memungkinkan adanya faktor

virulensi, salah satunya pada S. typhi. (Jawezt et al, 2005).

5. CARA KERJA

a. Hari pertama

Pengambilan sampel darah dan penanaman pada media boulion.

Inkubasi pada suhu 37ºC selama 24 jam.

b. Hari Kedua

Menanam bahan pemeriksaaan pada media selektif Mac concey dan

agar SS:

6

1) Secara aseptis ambil 1 ose sampel

2) Tanamkan pada media plat dengan metode Four-way Streak Plate

3) Inkubasi pada 37ºC selama 24 jam.

c. Hari kedua

1) Pengamatan koloni pada media Mac concey dan agar SS

2) Memilih koloni yang sesuai dari media Mac concey dan agar SS,

lalu ditanam pada deret media : gula-gula (glukosa, sukrosa,

laktosa, & manitol), MR, VP, SIM, TSIA, SC, Urease.

d. Hari Ketiga

1) Membaca hasil dari deret media dengan mencocokkan pada tabel

identifikasi

2) Pemeriksaan indol dengan meneteskan reagen kovacks pada SIM,

jika positif akan terdapat cincin merah dipermukaan atas media

3) Pemeriksaan MR dengan meneteskan reagen methyl red, jika

positif maka media berubah warna menjadi merah

4) Pemeriksaan VP dengan meneteskan KOH dan alpha naphtol

kemudian dikocok kuat dan didiamkan, jika positif maka akan

terdapat cincin merah pada permukaan media

5) Menyimpulkan jenis spesies bakteri yang terdapat pada sampel.

6. HASIL & PEMBAHASAN

a. Hasil

Penanaman Pada Media

Mac Concey Salmonella shigella Ciri-ciri Koloni

1) Bentuk : Bulat

2) Ukuran : 2

mm

3) Warna : Putih

4) Elevasi :

Cembung

5) Pinggiran :

Rata

7

6) Ciri khas lain :

Non laktora

fermenter

Uji Biokimia

Nama Uji Pengamatan Hasil (+/-)

Gula-gula cair :

(Sukrosa, Laktosa, Glukosa, Manitol)

1) Sukrosa : Tetap berwarna ungu

2) Laktosa : Tetap berwarna ungu

3) Glukosa : Berwarna kuning, tanpa gas

4) Manitol : Berwarna kuning, tanpa gas

1) Sukrosa :(-), (-) gas

2) Laktosa :(-), (-) gas

3) Glukosa :(+), (-) gas

4) Manitol :(+), (-) gas

(VP & MR) 1) VP : Tidak terdapat cincin merah

2) MR : Berwarna pink

1) VP : (-)2) MR : (+)

( SIM) 1) Sulfur : H2S berwarna

2) Indol : Tidak terdapat cincin berwarna merah

3) Motiliti : Adanya pergerakan bakteri

1) Sulfur : (+)2) Indol : (-)3) Motiliti : (+)

(SC & Urease) 1) SC : Tetap berwarna hijau

2) Urease : Tetap berwarna orange

1) SC : (-)2) Urease : (-)

8

(TSIA) Lereng merah, dasar kuning, terdapat H2S berwarna hitam

TSIA : (+)

b. Pembahasan

Kultur merupakan metode pembiakan bakteri dalam suatu

media. Salmonella pada umumnya tumbuh dalam media peptone

ataupun kaldu ayam tanpa tambahan natrium klorida atau suplemen

yang lain. Media kultur yang sering digunakan dan sangat baik adalah

agar MacConkey (Brooks, 2005).

Media seperti EMB, MacConkey’s atau medium deoksikholat

dapat mendeteksi adanya lactose non-fermenter dengan cepat. Namun

lactose non-fermenter tidak hanya dihasilkan oleh Salmonella, tetapi

juga Shigella, Proteus, Serratia, Pseudomonas, dan beberapa bakteri

gram negatif lainnya.

Untuk lebih spesifik, isolasi dapat dilakukan pada medium

selektif, seperti agar Salmonella-shigella (agar SS) ataupun agar

enteric Hectoen yang baik untuk pertumbuhan Salmonella dan

Shigella. Untuk mendeteksi S. typhi dengan cepat dapat digunakan

medium bismuth sulfit (Wilson & Blair). S. typhi akan membentuk

koloni hitam (black jet) karena bakteri ini menghasilkan H2S (Dzen,

2003).

S. typhi sedikit mengurai glukosa, maltosa dan mannite, tidak

mengurai sukrosa dan laktosa. Tidak menghasilkan urease, oksidase,

maupun indol. Bakteri ini bersifar motil dan hanya menghasilkan

sedikit sitrat (Dzen, 2003).

TSI digunakan untuk melihat apakah bakteri gram negatif

mengurai glukosa dan laktosa atau memfermentasi sukrosa dan

9

membentuk hydrogen sulfit (H2S). Pada media ini S. typhi akan

menunjukkan hasil alkalin-asam (K/A) yang berarti hanya

memfermentasi glukosa. Bakteri ini juga menghasilkan bagian hitam

di dasar yang menunjukkan adanya penghasilan H2S (Dzen, 2003).

7. KESIMPULAN

Dari hasil isolasi dan identifikasi dengan penanaman pada media

selektif & diferensial serta uji biokimia yang telah dilakukan dapat

disimpulkan bahwa bakteri tersebut adalah Salmonella typhi.

8. DAFTAR PUSTAKA

Brooks, Geo F., Butel, Janet S., Morse, Stephen A 2005, Mikrobiologi

Kedokteran, 1st ed, Jakarta, Salemba Medika, p 364-369.

Dzen, Sjoekoer M., et al 2003, Bakteriologi Medik, Ed. 1, Malang,

Bayumedia Publishing, p 187-197 & 223-234.

Jawetz, Melnick, Adelberg. 2005 : Mikrobiologi Kedokteran, Salemba

Medika Jakarta.

Muliawan Sylvia Y, Julius E.S.1999.Tinjauan Ulang Peranan Uji Widal

sebagai Alat Diagnostik Penyakit Dalam Tifoid di Rumah Sakit.

Jakarta : Cermin Dunia Kedokteran.

10