I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

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).

Populasi mikroba di alam sangat kompleks dan besar. Beratus-ratus

spesies dari berbagai mikroba biasanya menghuni bermacam-macam tubuh kita,

termasuk mulut, saluran pencernaan, dan kulit. Salah satu mikroba tersebut adalah

bakteri. Bakteri memiliki tiga macam bentuk yaitu kokus (bulat atau bola), basil

(batang), dan spiral (Fardiaz, 1989).

Sifat bakteri ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan.

Dikatakan menguntungkan karena bakteri dapat melakukan proses pembusukan

sampah agar tidak menumpuk, sebagai antibiotik, indikator pencemaran, dan

sebagainya. Sedangkan dikatakan merugikan karena bakteri dapat menimbulkan

penyakit untuk beberapa spesies. Walaupun begitu, mikroba khususnya bakteri

sengaja ditumbuhkan pada seuah medium. Medium yang digunakan adalah

medium yang ketersediaan nutrientnya tercukupi seperti air, karbon, energy,

mineral, dan faktor tumbuh untuk pertumbuhan mikroorganisme seperti bakteri.

Suatu bakteri dikatakan patogen jika bakteri tersebut telah membentuk suatu

koloni. Koloni didapatkan jika berada pada lingkungan buatan, sedangkan jika

berada di alam konsentrasi bakteri pathogen menjadi rendah dan suit untuk

dideteksi. Oleh karena itu dilakukan analisis mikrobiologi untuk mengidentifikasi

bakteri pathogen, misalnya uji mikrobiologi air (Fardiaz, 1989).

Uji mikrobiologis air dapat dianalisis berdasarkan organisme penunjuk

atau indicator organism. Syarat organisme indikator antara lain yaitu terdapat

pada air yang tercemar, mempunyai kemampuan bertahan hidup yang lebih besar

dari patogen, terdapat dalam jumlah lebih banyak daripada patogen, dan mudah

dideteksi dengan teknik laboratorium yang sederhana. Biasanya yang digunakan

sebagai indikator yaitu dari jenis Escheichia Coli (E. coli atau coli tinja)

dikarenakan terdapat hanya dan selalu terdapat dalam tinja (Adam, 1992).

Total E. coli terdiri dari E. coli yang berasal dari tinja (disebut E. coli

tinja) atau disebut juga coli fecal (baru tercemar tinja), lalu bakteri-bakteri lain

selain E. coli (disebut coliform) seperti Klebsiella sp., Enterobacter freundii,

Enterobacter aerogenes, atau disebut juga coli nonfecal (pernah terjemar tinja)

Analisis kuantitatif mikrobiologi pada bahan pangan penting dilakukan

untuk mengetahui mutu bahan pangan dan menghitung proses pengawetan yang

akan diterapkan pada bahan pangan tersebut. 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).

Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk menghitung atau

mengukur jumlah jasad renik dalam suatu suspensi, salah satunya adalah

pemeriksaan adanya bakteri Coliform pada makanan dan minuman dengan

metode MPN (Most Probable Number). Uji kualitatif coliform secara lengkap

terdiri dari tiga tahap yaiutu uji dugaan (Presumtive test), uji penetapan

(confirmed test), dan uji pelengkap (completed test). (Ramona, dkk, 2007)

B. Tujuan

Mengetahui cara kerja untuk mendeteksi adanya bakteri coliform yang

merupakan kontaminan utama sumber air minum.

II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat yang digunakan dalam percobaan uji kualitas air secara

mikrobiologi adalah tabung reaksi, tabung durham, pipet volume dan filler, pipit

tetes, inkubator, dan pembakar spirtus.

Bahan yang digunakan dalam percobaan uji kualitas air secara

mikrobiologi adalah LBDS, LBSS, dan sampel air bak mandi. Bahan yang

digunakan dalam uji IMVIC adalah Covack Indole Reagent, Methyl Red, KOH

40% dan α-naphtole, dan simnonims citrate.

B. Metode

a. Uji Duga

Dinyalakan

Disiapkan

LBDS LBSS LBSS

Dimasukkan sampel air sumur

Diinkubasi selama 2x24 jam

Hasil atau data

9 tabung dengan 3 seri

Pembakar spirtus

b. Uji IMVIC

Ditambah 3 tetes methyl red, indole,

sitrat, KOH dan α-naphtole

Diinkubasi 2x24 jam

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil positif uji lengkap

Hasil atau data

A. Hasil

LBDS 10 ml LBSS 1 ml LBSS 0,1 ml

Tabung Hasil

LBDS 10 ml 3 tabung (+)

LBSS 1 ml 3 tabung (+)

LBSS 0,1 ml 3 tabung (+)

Medium EMBA

UJI IMVIC

UJI IMVIC Positif (+) Negatif (-)

Uji Indol

Uji Methyl Red

Uji Voges Proskaurer

sample

Uji Sitrat

Sample

B. Pembahasan

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 (Ramona dkk., 2007).

Pemeriksaan derajat pencemaran air secara mikrobiologi umumnya

ditunjukkan dengan kehadiran bakteri indikator seperti coliform dan fecal coli

(Ramona dkk., 2007).

Ciri-ciri coliform adalah sebagai berikut :

bentuk batang.

merupakan bakteri gram negatif,.

tidak membentuk spora.

aerobik atau anaerobik fakultatif yang memfermentasikan laktosa

dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam dan suhu

350C (Pelczar dan Chan., 2006).

Adanya bakteri coliform didalam makanan atau minuman menunjukkan

adanya mikroba yang bersifat enteropatogenik yang berbahaya bagi kesehatan.

(Dwijoseputro, 2005).

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).

Eschericia coli adalah satu bakteri yang tergolong Coliform dan hidup

secara normal di dalam kotoran manusia maupun hewan sehingga E. coli

digunakan sebagai bakteri indicator pencemaran air yang berasal dari kotoran

hewan berdarah panas. (Trisnawulan, 2007).

Perbedaan Coli Fekal dan Nonfekal

Uji kualitatif coliform secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu uji

dugaan (Presumtive test), uji penetapan (confirmed test), dan uji pelengkap

(completed test) (Ramona dkk., 2007).

Uji duga (presumptive test) ialah uji yang bertujuan untuk mendeteksi

mikroorganisme yang dapat diduga sebagai bakteri coliform dan untuk melihat

apakah sample air mampu memfermentasi laktosa. Karena media yang digunakan

adalah Lactose Broth (LB) atau kaldu laktosa. Cara pengerjaannya ialah

memasukkan sample air ke dalam tabung reaksi bertutup yang didalamnya telah

berisi lactose broth serta tabung durham. Apabila setelah inkubasi selama 2x24

jam, terdapat gelembung pada bagian atas tabung durham yang disimpan terbalik

maka menyatakan adanya coliform. Uji penguat (confirmed test) yaitu uji lanjutan

dari  tahap uji duga dengan membuat piaraan agar piaraan laktoa cair pada media

agar selektif dan diferensial yaitu Eosin Methylene Blue Agar (EMBA). Koloni E.

coli akan tampak berwarna hijau metalik dan disebut sebagai koloni tipikal, tipe

lain disebut atipikal. Kemudian uji lengkap (completed test) yaitu uji yang

dilakukan untuk pembuatan piaraan cair dalam media laktosa dari koloni tipikal

pada media EMBA dengan tujuan mendeteksi mikroorganisme yang di duga

E.coli untuk memfermentasi laktosa juga diamati morfologinya.

Medium EMBA merupakan medium diferensial, yaitu medium yang

dapat memisahkan antar koloni bakteri yang berbeda dan digunakan sebagai

media isolasi dan identifikasi. Medium tersebut digunakan untuk bakteri coliform

(bakteri yang sebagian besar terdiri dari bakteri E. coli ), yang salah satunya dapat

memfermentasi laktosa, dari koloni yang berwarna biru kehitaman menjadi koloni

yang berwarna hijau metalik (Adam, 1992).

Untuk membedakan Enterobacter aerogenes dan Escherichia coli

dilakukan uji IMVIC yang terdiri dari uji-uji :

a. Uji Indol

Asam amino triptofan merupakan kompunen asam amino yang

lazim terdapat pada protein, sehingga asam amino ini dengan mudah

dapat digunakan oleh mikroorganisme akibat penguraian protein.

Bakteri tertentu seperti misalnya Escherichia coli mampu

menggunakan triptofan sebagai sumber karbon.

E. coli menghasilkan enzim triptofanase yang mengkatalisasikan

penguraian gugus indol dari triptofan. Reagens bereaksi dengan

indol dan menghasilkan senyawa yang tidak larut dalam air dan

berwarna merah pada permukaan medium. Reagens yaitu Kovacs,

Gore, Ehrlich dan Ehrlich-Bohme. Semua reagens tersebut

mengandung para-dimetil-aminobenzaldehida.

b. Uji Methyl Red

Uji methyl red digunakan untuk menentukan adanya fermentasi

asam campuran. Beberapa bakteri memfermentasikan glukosa dan

menghasilkan berbagai produk yang bersifat asam sehingga akan

menurunkan pH media pertumbuhannya menjadi 5.0 atau lebih

rendah. Penambahan indikator pH methyl red dapat menunjukkan

adanya perubahan pH menjadi asam. Methyl Red berwarna merah

pada lingkungan dengan pH 4.4 dan berwarna kuning dalam

lingkungan dengan pH 6.2.

c. Uji Voges-Proskauer

Uji ini digunakan untuk mengidentifikasi mikroorganisme yang

melaksanakan fermentasi 2,3-butanadiol. Pada penambahan KOH,

adanya asetoin ditunjukan adanya perubahan warna kaldu menjadi

merah muda. Perubahan warna ini diperjelas dengan penambahan

larutan alpha-naphtol. Perubahan warna kaldu biakan lebih jelas

pada bagian yang berhubungan dengan udara, karena sebagian 2,3-

butanadiol dioksidasikan kembali menjadi asetoin sehingga

memperjelas hasil reaksi.

d. Penggunaan Sitrat

Uji  Sitrat digunakan untuk melihat kemampuan

mikroorganisme menggunakan sitrat sebagai satu-satunya sumber

karbon dan energi. Untuk uji ini dapat digunakan medium sitrat –

Koser berupa medium cair atau medium sitrat – Simmon berupa

medium padat. Simmon’s citrate agar merupakan medium sintetik

dengan Na sitrat sebagai satu-satunya sumber karbon, NH4+ sebagai

sumber N dan brom thymol  blue sebagai indikator pH, sedangkan

medium sitrat-Koser tidak mengandung indikator. Bila

mikroorganisme mampu menggunakan sitrat, maka asam akan

dihilangkan dari medium biakan, sehingga menyebabkan

peningkatan pH dan mengubah warna medium dari hijau menjadi

biru.

Metode yang digunakan pada percobaan kali ini adalah metode uji duga

atau MPN. 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 (Fardiaz, 1993).

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.

Dalam metode MPN, pengenceran harus dilakukan lebih tinggi daripada

pengenceran dalam hitungan cawan, sehingga beberapa tabung yang berisi

medium cair yang diinokulasikan dengan larutan hasil pengenceran tersebut

mengandung satu sel, beberapa tabung yang lainnya mengandung lebih dari satu

sel atau tabung lainnya tidak mengandung sel. Dengan demikian setelah inkubasi,

diharapkan terjadi pertumbuhan pada beberapa tabung yang dinyatakan sebagai

tabung positif, sedangkan tabung lainnya negatif.

Metode MPN (Most Probable Number) untuk uji kualitas mikrobiologi

air dalam praktikum digunakan kelompok koliform sebagai indikator. Metode

MPN merupakan uji deretan tabung yang menyuburkan pertumbuhan koliform

sehingga diperoleh nilai untuk menduga jumlah koliform dalam sampel yang

diuji. Metode MPN dapat digunakan untuk menghitung jumlah jasad renik

tertentu yang terdapat diantara campuran jasad renik lainnya. Sebagai contoh, jika

digunakan Lactosa Broth, maka adanya bakteri yang dapat memfermentasi laktosa

ditunjukkan dengan terbentuknya gas di dalam tabung Durham. Cara ini biasa

digunakan untuk menentukan MPN koliform terhadap air atau minuman karena

bakteri Coliform termasuk bakteri yang dapat menfermentasi laktosa. (Fardiaz,

1993).

Percobaan dengan metode uji duga ini dilakukan dengan membagi 9

tabung menjadi 3 seri, dimana seri pertama tabung diisi larutan LBDS, sedangkan

seri kedua dan ketiga tabung diisi LBSS. Pada seri 1,2,3 masing-masing

ditambahkan secara berurutan 10, 1, dan 0,1 ml larutan sampel air sumur yang

akan diamati apakah mengandung bakteri coliform didalamnya. Selanjutnya

semua tabung diinkubasi selama 2x24 jam.

Pengamatan terhadap air sumur menunjukkan hasil positif dalam uji

dugaan coliform. Hal ini ditandai dengan adanya kekeruhan dan gelembung gas

dalam tabung durham pada seluruh tabung dari semua seri pengenceran.

Timbulnya gas ini 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).

Air sumur termasuk air dibawah permukaan tanah dimana terdapat pori-

pori tanah dan batuan yang jenuh air pada daerah ini karena dipengaruhi oleh

proses penyaringan. Mikroorganisme tertahan oleh bahan partikulat dalam tanah

yang berfungsi sebagai penyaring (filter). Dengan demikian besar kemungkinan

perairan yang berada jauh di bawah tanah bebas dari mikroorganisme (Pelczar dan

Chan., 2006).

Berdasarkan tabel indeks MPN diatas, dapat dilihat bahwa larutan sampel

air sumur yang kita amati dengan hasil semua tabung menunjukkan hasil positif

maka indeks MPN air sumur >1100. Hal ini menandakan bahwa air sumur tidak

layak digunakan sebagai air minum karena mengandung banyak sekali bakteri

coliform yang dapat mengganggu kesehatan.

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. 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 (FDA, 1989).

Coliform adalah indikator kualitas air. Makin sedikit kandungan

coliform, artinya, kualitas air semakin baik. Terdapatnya bakteri coliform dalam

air dapat menjadi indikasi kemungkinan besar adanya organisme patogen lainnya.

E. coli digunakan sebagai indikator pemeriksaan kualitas bakteriologis secara

universal dalam analisis dengan alasan;

a) E. coli secara normal hanya ditemukan di saluran pencernaan

manusia (sebagai flora normal) atau hewan mamalia, atau bahan

yang telah terkontaminasi dengan tinja manusia atau hewan; jarang

sekali ditemukan dalam air dengan kualitas kebersihan yang tinggi,

b) E. coli mudah diperiksa di laboratorium dan sensitivitasnya tinggi

jika pemeriksaan dilakukan dengan benar,

c) Bila dalam air tersebut ditemukan E. coli, maka air tersebut

dianggap berbahaya bagi penggunaan domestik,

d) Ada kemungkinan bakteri enterik patogen yang lain dapat

ditemukan bersama-sama dengan

Percobaan uji IMVIC dengan sampel yang telah disediakan, sampel 1

ditambahkan 3 tetes reagen indol menimbulkan cincin merah di permukaan air.

Pada sampel kedua yang ditambahkan 3 tetes methyl red, menghasilkan warna

merah. Pada sampel ketiga ditambahkan 3 tetes KOH 40% dan α-naphtol,

menghasilkan warna yang tidak berubah menjadi merah. Pada sampel keempat

ditambahkan 3 tetea reagen sitrat, menimbulkan warna hijau. Berdasarkan data

diatas, dapat diketahui bahwa bakteri yang dikandung oleh sampel merupakan

jenis bakteri fekal. Hal ini dikarenakan, bakteri fekal akan menimbulkan warna

bagi sampel yang (+) sedangkan warna yang tidak berubah pada sampel (-).

                                                  I           M         Vi        C

E. coli                                      +          +          -           -

A. aerogenes                            -           -           +          +

( Pelczar and Chan, 2006 ).

Dapat dilihat bahwa bakteri E.coli (fekal) akan menunjukkan hasil (+)

pada reaksi indole dan methyl red, sedangkan A. aerogenes (nonfekal)

menunjukkan hasil (+) pada reaksi VP dan sitrat.

Dari kiri ke kanan: Indole (+), methyl red (+), reaksi VP (+), sitrat (+)

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Bakteri coliform yang mengkontaminasi sumber air minum dapat di

deteksi melalui uji bakteriologis, yaitu uji untuk mengetahui aman atau tidaknya

air untuk diminum. Uji ini meliputi beberapa tahap yaitu uji duga, uji penetapan,

dan uji lengkap. Selanjutnya, untuk mengetahui jenis bakteri Coliform dapat

melakukan uji IMVIC. Uji IMVIC meliputi uji Indole, uji Methyl red, uji Voges

Proskauer, dan uji Sitrat. Jika bakteri tersebut fekal maka akan menunjukan hasil

(+) pada uji indole dan methyl red, sedangkan jika bakteri tersebut adalah bakteri

nonfekal, maka akan menunjukan tanda (+) pada uji VP dan Sitrat.

B. Saran

Perlu dilakukan uji lanjut, yaitu uji penguat dengan tujuan untuk

mendeteksi adanya bakteri E. coli, karena pada penelitian uni belum melakukan

uji penguat untuk mengetahui lebih lanjut akan keberadaan bakteri E. coli.

DAFTAR REFERENSI

Adam. 1992. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: EGC.

Campbell, N. A., J.B. Reece, L.G. Mitchell. 2002. Biologi Jilid 2 edisi Kelima.

Jakarta: Erlangga.

Darkuni, M. Noviar. 2001. Mikrobiologi (Bakteriologi, Virologi, dan Mikologi).

Malang: Universitas Negeri Malang.

Dwidjoseputro, D. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Surabaya: Djambatan.

Fardiaz, Srikandi. 1989. Mikrobiologi Pangan 1. Jakarta: PT Gramedia Pustaka

Utama.

Fardiaz, Srikandi. 1993. Analisis Mikrobiologi Pangan. Jakarta: PT Raja Grafindo

Persada.

Friedhem, E., and Michaelis, L. 1998. Food and Drug Administration (FDA),

Becteriological Analytical Manual, 8th Editon,. 2001 J. Biol. Chem.,

91, 55-368. Cit. PORTER, J.R.

Pelczar, M.J dan E.C.S. Chan 2006. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta : UI Press.

Ramona, Y., R. Kawari, I. B. G. Darmayasa. 2007. Penuntun Praktikum

Mikrobiologi Umum untuk Program Studi Farmasi FMIPA UNUD.

Bukit Jimbaran: Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas

MIPA Universitas Udayana.

Trisnawulan, I.A.M. 2007. Analisis Kualitas Air Sumur Gali di Kawasan

Pariwisata sanur, Ecotrophic volume 2. Bali: Universitas Udayana.