Laporan Praktikum Mikrobiologi

UJI KUALITAS MIKROBIOLOGI AIR BERDASARKAN NILAI MOST

PROBABLE NUMBER (MPN) COLIFORM

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Mikrobiologi

yang dibina oleh Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti, M.Pd.

Oleh : Kelompok 2 Offering A

Dyah Afiat Madikaningtyas 100341400675

Lina Arfiani 100341400692

Lindawati Prasetyaningtyas 100341400683

Putri Ayu Anjulla 100341400705

Din Hadi Shofyan 100341400681

The Learning University

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

Oktober 2012

A. Topik

Uji Kualitas Mikrobiologi Air Berdasarkan Nilai Most Probable Number

(MPN) Coliform

B. Hari, Tanggal Praktikum

Hari : Rabu

Tanggal : 12 September 2012

C. Tujuan

1. Untuk mengetahui nilai MPN Coliform sampel air minum

2. Untuk menentukan kualitas mikrobiologi air minum berdasarkan nilai

Mst Probable Number (MPN) Coliform.

D. Dasar Teori

Air merupakan komponen esensial bagi kehidupan jasad hidup. Akan

tetapi dapat juga merupakan suatu substansia yang membawa malapetaka, karena

air dapat membawa mikroorganisme patogen dan zat-zat kimia yang bersifat

racun. (linda, 2011)

Sejumlah bakteri dianggap sebagai bakteri pengganggu dalam air karena

menimbulkan rasa bau, warna, dan rasa, di samping juga membentuk endapan

persenyawaan tak dapat larut di dalam pipa-pipa sehingga mengurangi atau

menyumbat aliran air. Aksi merusak pada beberapa mikroorganisme adalah

sebagai berikut :

Bakteri pembuat lendir : menghasilkan keadaan berlendir

Bakteri besi : Mengubah persenyawaan besi yang dapat

larut menjadi bentuk yang tak dapat larut

yang akan menghambat aliran air dalam

pipa.

Bakteri sulfur : Membentuk asam sulfat dengan hidrogen

sulfide, yang dapat membuat air menjadi

sangat asam dan berbau tidak enak.

Algae : Menyebabkan kekruhan,perubahan warna,

serta bau dan rasa tidak enak (Pelczar.et

al.,1988).

Bakteri coliform sebagai suatu kelompok dicirikan sebagai bakteri

berbentuk batang gram negatif, tidak membentuk spora, aerobik, dan anaerobik

fakultatif yang memfermentasi laktose dengan menghasilkan asam dan gas dalam

waktu 48 jam pada suhu 35° C (Pelczar.et al.,1988).

Bakteri yang termasuk kelompok coliform merupakan salah satu flora

normal usus manusia. Bakteri ini seringkali terdapat dalam faeces. Keberadaan

bakteri coliform di dalam air minum dijadikan sebagai indicator terjadinya

pencemaranpada air minum tersebut. Kualitas mikrobiologi air minum dapat

ditentukan berdasarkan Nilai MPN Coliform. (Utami, 2012)

Untuk mengetahui jumlah sel bakteri golongan coliform yang terdapat

dalam sampel air, dilakukan Metode Jumlah Perkiraan terdekat atau Most

Probable Number. Penggunaan media selektif dan diferensial sangat membantu

mempercepat usaha pemeriksaan air guna mendeteksi organism coliform.

Pemeriksaan tersebut terdiri dari 3 langkah berurutan:

1) Uji Pendugaan (Presumptive Test)

2) Uji Lanjutan (Confirmed Test)

3) Uji Pelengkap (Complete Test)

Kualitas mikrobiologi air minum dapat ditentukan berdasarkan

Nilai MPN Coliform. Metode MPN biasanya 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. (Andri, 2012)

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. (Andri,

2012)

Uji dinyatakan positif bila terlihat gas dalam tabung Durham. Tabung yang

memperlihatkan gas diuji lebih lanjut dengan uji peneguhan. Untuk uji

peneguhan dilakukan untuk meneguhkan bahwa gas yang terbentuk disebabkan

oleh kuman koliform dan bukan disebabkan oleh kerja sama beberapa spesies

sehingga menghasilkan gas. Uji peneguhan menggunakan BGLB (Briliant Green

Bile Lactose Broth) yang diinokulasikan dengan satu mata ose media yang

memperlihatkan hasil positif pada uji duga. (Andri, 2012)

E. Alat dan Bahan

Alat:

1. Botol dengan volume 100 ml 2. LAF (Laminar Air Flow) 3. Tabung reaksi kecil 4. Tabung Durham 5. Vortex 6. Gelas ukur 10 ml 7. Pipet ukur 8. Lampu spiritus9. Inkubator 10. Rak tabung reaksi

Bahan:

1. Sampel air minum 2. Aquades steril 3. Medium KL (Kaldu Laktose)4. Medium BGLB (Briliant Green Lactose Bile Broth)5. Medium MCA (Mac Conkey Agar) 6. Alkohol 70% 7. Lisol 8. Sabun cuci 9. Koro api 10. 10.Lap

F. Prosedur Kerja

1. Tes Pendugaan

Menyediaan 100 ml sampel air sumur yang akan diperiksa. Menyiapkan juga 3 buah tabung reaksi berisi 9 ml aquades steril dan 9 buah tabung reaksi

berisi tabung Durham yang telah diisi 3 ml medium kalsu laktose

Secara aseptik menginokulasikan 1 ml sampel air sumur ke dalam tabung reaksi berisi 9ml aquades steril dan 9 lalu mengocok tabung tersebut

sehingga diperoleh pengenceran sebesae 10-1

Melakukan pengenceran dengan cara yang sama sehingga diperoleh pengenceran 10-2 dan 10-3

Menyiapkan 9 tabung reaksi berisi medium kaldu laktose, memberi kode A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, dan C3. Memasukkan 1ml sampel dengan pengenceran 10-1 ke dalam tabung A1, A2, A3. Memasukkan 1ml sampel dengan pengenceran 10-2 ke dalam tabung B1, B2, B3. Memasukkan 1 ml

sampel dengan pengenceran 10-3 ke dalam tabung C1, C2, dan C3.

Menginkubasikan semua taung reaksi pada suhu 370 C selama 1x24 jam. Jika timbul gas dalam tabung Durham pad abagian dasar, maka melakukan tes penegasan. Jika tidak ada gas, menunggu hingga 1x24 jam berikutnya.

Jika tetap tidak ada gas, maka sampel air minum tersebut tidak perlu diperiksa lebih lanjut.

2. Tes Penegasan

3. Tes Kepastian

Melakukan inokulasi air minum yang menghasilkan gasa pada tes pendugaan. Memperlakukan seperti pada tes pendugaan, tetapi medium yang

digunakan ialah BGLB (Briliant Green Lactose Bile Broth) sebanyak 9 tabung reaksi @3ml

Memasukkan semua tabung reaksi tersebut ke dalam inkubator pada suhu 440C selama 1x24 jam. Jika terdapat gas pada bagian dasar tabung Durham, berarti dalam sampel air minum terdapat bakteri Coliform fekal. Jika tidak ada gas, maka menunggu sampai 2x24 jam. Jika ada gas, berarti sampel air tersebut mengandung bakteri Coliform fekal. Untuk mengetahui nilai MPN

bakeri coliform yang tergantung dalam sampel air minum ini, kita dapat melihat dalam tabel MPN.Menghitung nilai MPN Coliform berdasarkan

rumus.

Menginokulasikan 0,1 ml sampel air minum padamasing-masing tingkat pengenceran 10-1, 10-2, dan 10-3 pada medium Mac Conkey Agar (MCA), kemudian inkubasikan pada suhu 370C selam 1x24 jam atau 2x24 jam.

Lalu mengamati koloni bakteri yang tumbuh pada permukaan medium. Koloni yang berwarna merah merupakan koloni bakteri yang

memfermentasikan laktose, sedang koloni yang tidak berwarna merah merupakan koloni bakteri yang tidak memfermentasikan laktose.

Menghitung jumlah koloni bakteri kedua kelompok bakteri ini, berdasarkan tingkat pengenceran, lalu hitung reratanya.

G. Data Pengamatan

Medium KL

Medium BGLB

Medium

BGLBAda/tidaknya gelembung

A1 -

A2 -

A3 -

B1 -

B2 √

B3 -

C1 √

C2 -

C3 √

Medium KL Ada/tidaknya gelembung

A1 √

A2 -

A3 -

B1 -

B2 √

B3 -

C1 -

C2 -

C3 -

Medium MCA

Medium MCAAda/tidaknya koloni

berwarna merah

1 -

2 -

3 -

H. Analisis Data

Berdasarkan data yang diperoleh, didapatkan nilai MPN pada tiap-tiap

uji dengan medium tertentu.

Pada medium KL, didapatkan nilai MPN dari perhitungan sebagai

berikut:

Sedangkan pada medium BGLB, didapatkan nilai MPN dari

perhitungan sebagai berikut:

Dan pada medium MCA, didapatkan nilai sebagai berikut

I. Pembahasan

Dalam pengujian mengenai kualitas air, dilakukan tiga tahap

pengujian. Tahap pertama yaitu Uji Pendugaan dengan menggunakan

medium KL (Kaldu Laktose). Uji pendugaan ini dilakukan untuk mengetahui

ada atau tidaknya mikroorganisme pada air dengan indicator ada atau

tidaknya gelembung pada medium dalam waktu 1x24 jam. Berdasarkan data

yang diperoleh dalam uji ini, diketahui terdapat dua seri tabung yang tampak

adanya gelembung. Yaitu pada seri tabung A1 dan B2 dari 3 seri tabung (A,

B, dan C). Dimana A merupakan tingkat pengenceran pertama, B merupakan

tingkat pengenceran kedua, dan C merupakan tingkat pengenceran ketiga).

Dapat diambil kesimpulan untuk uji pendugaan pada sampel air A1 dan B2

ditemukan mikroba yang mampu memfermentasiakan laktosa dimana bearti

mikroba tersebut menghasilkan gas pada tabung Durham. Terbentuknya

gelembung gas dalam tabung Durham disebabkan karena adanya mikroba

pembentuk gas (Fardiaz S., 1992). Didukung oleh sumber lain bahwa timbulnya gas

disebabkan karena kemampuan bakteri coliform yang terdapat pada sampel air

dalam memfermentasikan laktosa dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu

48 jam dan pada suhu 350 C (Pelczar dan Chan., 2006). Dengan demikian

didapatkan nilai MPN tabel sebesar 0,073. Sedangkan nilai MPN Colliform

sebesar 7,3 sel/ 100 ml.

Tahap kedua adalah uji kepastian. Dalam uji ini digunakan medium

BGLB (Brilliant Green Lactose Bile Broth). Menurut Dwijoseputro, hijau

berlian yang terdapat pada uji kepastian berguna untuk menghambat

pertumbuhan bakteri Gram positif dan menggiatkan pertumbuhan bakteri

golongan kolon dengan melihat ada atau tidaknya gas sebelum 48 jam

berakhir. Dengan demikian hanya bakteri golongan kolon saja yang dapat

tumbuh di medium ini (Dwijoseputro, 2005). Setelah 2x24 jam didapatkan

data yang diperoleh , diketahui bahwa dari ketiga seri tabung, hanya tabung B

dan C yang menunjukkan hasil positif sedangkan A tidak. Padahal pada uji

pendugaan, hasil positif ditunjukkan oleh tabung A dan B sedangkan C tidak.

Ini berarti pada sampel air di tabung A terdapat mikroorgaisme gram positif

dan bukanlah bakteri golongan kolon. Pada tabung seri B terdapat

mikroorganisme golongan kolon. Sedangkan pada tabung seri C pada uji

pendugaan tidak terdapat gelembung namun pada uji kepastian pada tabung C

terdapat gelembung yang menunjukkan bahwa pada tabung C terdapat bakteri

golongan kolon. Ketidak sesuaian hasil pada uji pendugaan dengan uji

kepastian pada tabung C mungkin disebabkan oleh kurang telitinya pengamat

sehingga pengamat tidak melihat adanya gelembung pada uji pendugaan

untuk tabung seri C. Faktor lain yang mungkin menjadi penyebab ketidak

sesuaian ini adalah pada pengamatan 1x24 jam pada medium KL gelembung

belum tampak/muncul sehingga seolah-olah uji pendugaan pada tabung C

menunjukkan hasil negatif.

Tahap pengujian yang ketiga yakni pengujian dengan medium MCA

(Mac Conkey Agar). Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya

bakteri E.coli pada sampel air yang diuji dengan melihat ada tidaknya koloni

E.coli berwarna merah. Dari data yang kami peroleh mengenai uji ini

diketahui bahwa pada sampel air yang di uji tidak ditemukan adanya E.coli.

Bakteri coliform merupakan parameter mikrobiologis terpenting

kualitas air minum. Kelompok bakteri coliform terdiri atas Eschericia coli,

Enterobacter aerogenes, Citrobacter fruendii, dan bakteri lainnya. Meskipun

jenis bakteri ini tidak menimbulkan penyakit tertentu secara langsung,

keberadaannya di dalam air menunjukkan tingkat sanitasi rendah. Oleh

karena itu, air yang akan dikonsumsi harus bebas dari semua jenis coliform.

Semakin tinggi tingkat kontaminasi bakteri coliform, semakin tinggi pula

risiko kehadiran bakteri-bakteri patogen lain yang biasa hidup dalam kotoran

manusia dan hewan. Salah satu contoh bakteri patogen-yang kemungkinan

terdapat dalam air terkontaminasi kotoran manusia atau hewan berdarah

panas-adalah Shigella, yaitu mikroba penyebab gejala diare, deman, kram

perut, dan muntah-muntah (Fardiaz,1989).

Jenis bakteri coliform tertentu, misalnya E. coli O:157:H7, bersifat

patogen dan juga dapat menyebabkan diare atau diare berdarah, kram perut,

mual, dan rasa tidak enak badan (Dad,2000).

Pengamatan uji kualitas air kali ini, digunakan metode MPN (Most

Probable Number ). Di mana metode ini terdiri atas tiga tahap, yaitu uji

pendugaan, uji penegasan, dan uji penguatan.

Uji tahap pertama (pendugaan), menggambarka keberadaan coliform

masih dalam tingkat probabilitas rendah; masih dalam dugaan. Uji ini

mendeteksi sifat fermentatif coliform dalam sampel. Karena beberapa jenis

bakteri selain coliform juga memiliki sifat fermentatif, 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 (Fardiaz,1989).

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% sehingga pada setiap nilai

MPN, terdapat jangkauan nilai MPN terendah dan nilai MPN tertinggi

(Fardiaz,1989).

Metode MPN ini menggunakan medium cair di dalam tabung reaksi,

yang perhitungannya dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif

setelah diinkubasi pada suhu dan waktu tertentu. Pengamatan tabung positif

dapat dilihat dengan mengamati timbulnya kekeruhan atau terbentuknya gas

pada tabung Durham untuk mikroba pembentuk gas, seperti E. coli. Metode

MPN ini biasanya dilakukan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam

sampel cair, dapat pula dilakukan untuk menghitung jumlah mikroba untuk

sampel yang bentuknya padat, dengan terlebih dahulu membuat suspensi 1:10

dari sampel tersebut.

Menurut Dwidjoseputro (1989), air tanah mangandung zat-zat

anorganik maupun zat-zat organic yang merupakan tempat yang baik bagi

pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme (kehidupan

mikroorganisme). Mikroorganisme yang autotrof merupakan penghuni

pertama dalam air yang mangandung zat-zat anorganik. Sel-sel yang mati

merupakan bahan organic yang memungkinkan kehidupan mikroorganisme

yang heterotrof. Temperatur juga ikut menentukan populasi mikroorganisme

di dalam air. Pada temperature sekitar 30°C merupakan temperatur yang baik

bagi kehidupan bakteri patogen yang berasal dari hewan maupun manusia.

Sinar matahari (terutama sinar ultraviolet) memang dapat mematikan bakteri,

akan tetapi daya tembus sinar ultraviolet ke dalam air tidak maksimal. Air

yang berarus deras kurang baik bagi kehidupan bakteri. Hal ini berkaitan

dengan tidak maksimalnya perkembangbiakan bakteri, karena kebanyakan

bakteri memerlukan media/ substrat yang tenang untuk

perkembangbiakannya (Dwijoseputro, 1989).

Masalah air bersih yang kurang memenuhi syarat sangat berpengarauh

terhadap kualitas produk. Sebagai contoh di dalam industri minuman, jika air

yang digunakan kurang baik maka produk yang dihasilkan juga kurang baik,

apalagi jika air yang digunakan tidak steril maka produk yang dihasilkan

dapat terkontaminasi oleh mikroorganisme patogen yang mana dapat

membayakan konsumen (Fardiaz,1989). Berdasarkan hasil nilai MPN yang

kami lakukan, maka nilai tersebut menunjukkan bahwa sampel yang kami uji

kurang layak untuk diminum. Namun, dimungkinkan pula terjadi kesalahan

praktikan saat praktikum, dimana kurangnya praktikan dalam memperhatikan

teknik aseptic. Jadi, coliform adalah indikator kualitas air. Makin sedikit

kandungan coliform, artinya, kualitas air semakin baik.

J. Diskusi

1. Berdasarkan hasil perbandingan, diketahui bahwa jarak sumber air dengan

septic tank berpengaruh terhadap kualitas air. Selain itu tipe tanah juga dari

sumber air juga berpengaruh terhadap kualitas airnya. Jarak yang tepat untuk

memisahkan sumber air yang akan dibuat dengan toilet yang terdekat adalah

minimal 5 meter (jika tanah disekitar lokasi adalah tanah liat) dan minimal 7,5

meter jika tanahnya berpasir. Semakin dekat keberadaan air dengan septic-

tank maka nilai MPN semakin tinggi. Hal ini dikarenakan bakteri koliform

seperti E. coli merupakan bakteri yang banyak terdapat pada tinja manusia.

Sehingga bakteri ini akan menyebar di air-air yang dekat dengan septic-tank

dan meluas ikut aliran air. Semakin jauh dengan septic-tank maka semakin

rendah pula nilai MPN, hal ini dikarenakan bakteri kolIform yang ada pada air

jumlahnya semakin sedikit apabila semakin jauh dari sumber limbah yang

menyebabkan bakteri ini dapat tumbuh.

2. Karena medium ini bersifat selektif. Medium ini mampu menghambat

pertumbuhan bakteri gram positif sehingga hanya bakteri yang diharapkan

saja yang dalam hal ini adalah bakteri koliform yang dapat tumbuh pada

medium MCA.

K. Kesimpulan

1. MPN adalah suatu teknik enumerasi pada mikrobia (dalam hal ini coliform fecal),

pada suatu bahan cairan. 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. Organisme kelayakan konsumsi air atau bahan pangan

cair adalah kelompok bakteri koliform yaitu: spesies Escherichia coli, Enterobacter

dan Klebsiella.

2. Semakin tinggi nilai MPN suatu air maka semakin banyak bakteri koliform

pada air tersebut.

L. Daftar Rujukan

Andri, 2012. metode MPN. (online) http://scienceandri.blogspot.com/2012/04/metode-mpn.html, diakses tanggal 23 Oktober 2012

Dad.2000.Bacterial Chemistry and Physiology. John Wiley & Sons, Inc., New York, p. 426.

Dwijoseputro. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta : Penerbit

Jambatan.

Fardiaz, S.,.1989. Analisis Mikrobiologi Pangan, Departemen Pendidikan

dan Kebudayaan, IPB.

Fardiaz, S.,.1992. Analisis Mikrobiologi Pangan, Departemen Pendidikan

dan Kebudayaan, IPB

Hastuti, Utami Sri . 2012. Patunjuk Praktikum Mikrobiologi. Malang: UMM Press

Linda. 2011. Uji Kualitas Air Berdasar Nilai MPN Coliform. (online) http://linda-haffandi.blogspot.com/2011/11/uji-kualitas-air-berdasar-nilai-mpn.html, diakses tanggal 23 Oktober 2012

Microbiology. Mc Graw Hill Book Company. New York

Pelczar, M. J., Chan, E.C.S. 2007 dalam Soni, Ahmad. 2010 Elements of

Pelczar, Michael and Chan. 1986. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta : Universitas Indonesia Press