Tugas Praktikum Mikrobiologi
Nama :
Essy Novita Sari
NIM
: 05101007066
PRODI :
Agroekoteknologi
Kelas
: C
Pengenalan Alat-alat di
Laboratorium
Adapun alat-alat yang dipergunakan pada laboratorium
mikrobiologi antara lain:
1. Mikroskop Cahaya (Brightfield
Microscope)
Salah satu alat untuk melihat sel mikroorganisme adalah
mikroskop cahaya. Dengan mikroskop kita dapat mengamati sel bakteri yang tidak
dapat dilihat dengan mata telanjang. Pada umumnya mata tidak mampu membedakan
benda dengan diameter lebih kecil dari 0,1 mm. berikut merupakan uraian tentang
cara penggunaan bagian-bagiandan spesifikasi mikroskop cahaya merk Olympus CH20
yang dimiliki Laboratorium Mikrobiologi.
Bagian-bagian dari mikroskop cahaya: 1. lensa okuler, 2.
lensa objektif, 3. lensa objektif yang lain, 4. pengatur fokus, 5. pengatur
fokus secara halus, 6. papan letak objek/sampel/preparat yang dilihat, 7.
sumber cahaya, 8. kondensor cahaya, 9. penjepit sampel.
1. Autoklaf
Autoclave yaitu alat untuk mensterilkan berbagai macam alat dan bahan
yang digunakan dalam mikrobiologi menggunakan uap air panas bertekanan. Tekanan
yang digunakan pada umumnya 15 Psi atau sekitar 2 atm dan dengan suhu 121oC
(250oF). Jadi tekanan yang bekerja ke seluruh permukaan benda adalah
15 pon tiap inchi2 (15 Psi = 15 pounds per square inch).
Medium yang akan disterilkan ditempatkan di dalam autoclave selama 15-20 menit,
hal ini bergantung pada banyak sedikitnya barang yang perlu disterilkan. Medium
yang akan disterilkan ditempatkan dalam beberapa botol yang agak kecil daripada
dikumpul dalam satu botol yang besar. Setelah pintu autoclave ditutup rapat,
barulah kran pada pipa uap dibuka dan temperatur akan terus-menerus naik sampai
121oC (Dwidjoseputro, 1990).
Diagram autoklaf vertical
1. Tombol pengatur waktu mundur (timer)
2. Katup pengeluaran uap
3. pengukur tekanan
4. kelep pengaman
5. Tombol on-off
6. Termometer
7. Lempeng sumber panas
8. Aquades (dH2O)
9. Sekrup pengaman
10. batas penambahan air
Cara menggunakan autoclave:
a. Sebelum melakukan sterilisasi cek dahulu
banyaknya air dalam autoklaf. Jika air kurang dari batas yang ditentukan, maka
dapat ditambah air sampai batas tersebut. Gunakan air hasil destilasi, untuk
menghindari terbentuknya kerak dan karat.
b. Masukkan peralatan dan
bahan. Jika mensterilisasi botol beretutup
ulir, maka tutup harus dikendorkan.
c. Tutup autoklaf dengan rapat
lalu kencangkan baut pengaman agar tidak ada uap yang keluar
dari bibir autoklaf. Klep pengaman jangan
dikencangkan terlebih dahulu.
d. Nyalakan autoklaf, diatur
timer dengan waktu minimal 15 menit
pada suhu 121oC.
e. Tunggu samapai air mendidih sehingga uapnya
memenuhi kompartemen autoklaf dan terdesak keluar dari
klep pengaman. Kemudian klep pengaman ditutup
(dikencangkan) dan tunggu sampai selesai. Penghitungan waktu 15’ dimulai sejak
tekanan mencapai 2 atm.
f. Jika alarm tanda
selesai berbunyi, maka tunggu tekanan dalam
kompartemen turun hingga sama dengan tekanan
udara di lingkungan (jarum pada preisure
gauge menunjuk ke angka nol). Kemudian
klep-klep pengaman dibuka dan keluarkan isi autoklaf dengan
hati-hati.
3. Inkubator (Incubator)
Inkubator adalah alat untuk menginkubasi atau memeram
mikroba pada suhu yang terkontrol. Alat ini dilengkapi dengan pengatur suhu dan
pengatur waktu. Kisaran suhu untuk inkubator produksi Heraeus B5042 misalnya
adalah 10-70oC. Suhu di dalam inkubator konstan dan dapat
diatur sesuai dengan tujuan inkubasi. Bentuk
inkubator yang dikenal ada yang berupa shaker dan water bath. Di dalam
laboratorium mikrobiologi digunakan untuk menumbuhkan bakteri pada suhu
tertentu, menumbuhkan ragi dan jamur, menyimpan biakan murni mikroorganisme I
pada suhu rendah. Inkubator biasanya hanya dapat diatur di atas suhu kamar,
sedangkan cooled inkubator dapat diatur baik pada suhu di bawah maupun diatas
suhu kamar. Prinsip kerjanya yaitu mengubah energi listrik menjadi energi
panas. Kawat nikelin akan menghambat aliran elektron yang mengalir sehingga
mengakibatkan peningkatan suhu kawat (Taiyeb, 2001).
Cara penggunaan inkubator adalah semua medium yang
sudah dimasukan ke dalam cawan petri dan terbungkus
kertas dimasukan ke dalam inkubator selama
24 jam dengan suhu konstan sesuai dengan yang diinginkan.
4. Hot plate stirrer dan Stirrer bar
Hot plate stirrer dan Stirrer bar (magnetic stirrer)
berfungsi untuk menghomogenkan suatu larutan dengan pengadukan. Pelat (plate)
yang terdapat dalam alat ini dapat dipanaskan sehingga mampu mempercepat proses
homogenisasi. Pengadukan dengan bantuan batang magnet Hot plate dan magnetic
stirrer seri SBS-100 dari SBS® misalnya mampu menghomogenkan sampai 10 L,
dengan kecepatan sangat lambat sampai 1600 rpm dan dapat dipanaskan sampai 425oC.
Alat ini digunakan untuk mengocok media cair sambil dipanasi. Alat ini juga
dapat dipakai untuk melarutkan ferri tartrat yang tidak mudah dilarutkan.
Dilakukan dengan cara menambah air pada ferri tartrat lalu meletakkannya di
atas hot plate. Setelah dihubungkan dengan arus listik, alat ini akan
menghomogenkan sekaligus memanaskannya (Lahay, 2004)
5. Colony counter
Colony counter merupakan alat yang berfungsi sebagai
penghitung jumlah mikroba pada cawan petri menggunakan sinar dan luv.
Perhitungan mikroba dapat dilakukan dengan perbesaran menggunakan luv atau
dengan menandai beberapa koloni yang terdapat pada cawan petri menggunakan
bulpoint yang terdapat pada coloni counter dan juga menggunakan tombol check
(Anonim, 2009). Cara menggunakannya yaitu memencet tombol ”on”, kemudian
meletakkan cawan petri yang berisi bakteri atau jamur ke dalam kamar hitung,
dan mengatur alat penghitung pada posisi dan mulai menghitung dengan
menggunakan jarum penunjuk sambil melihat jumlah pada layar hitung (Taiyeb,
2001).
6. Biological Safety Cabinet
Biological Safety Cabinet (BSC) atau dapat juga disebut Laminar
Air Flow (LAF) adalah alat yang berguna untuk bekerja secara aseptis karena
BSC mempunyai pola pengaturan dan penyaring aliran udara sehingga menjadi
steril dan aplikasisinar UV beberapa jam sebelum digunakan. Prosedur penggunaan
BSC seri 36212, Purifier™ Biological Safety Cabinet dari LABCONCO yang dimiliki
laboratorium mikrobiologi adalah sebagai berikut:
a. Hidupkan lampu UV selama 2 jam,
selanjutnya matikan segera sebelum mulai bekerja
b. Pastikan kaca penutup terkunci dan pada
posisi terendah
c. Nyalakan lampu neon dan blower
d. Biarkan selama 5 menit
e. Cuci tangan dan lengan dengan sabun
gemisidal / alkohol 70 %
f. Usap permukaan interior BSC dengan
alkohol 70 % atau desinfektan yang cocok dan biarkan menguap
g. masukkan alat dan bahan yang akan
dikerjakan, jangan terlalu penuh (overload) karena memperbesar resiko
kontaminan
h. Atur alat dan bahan yang telah
dimasukan ke BSC sedemikian rupa sehingga efektif dalam bekerja dan tercipta
areal yang benar-benar steril
i. Jangan menggunakan pembakar
Bunsen dengan bahan bakar alkohol tapi gunakan yang berbahan bakar gas.
j. Kerja secara aseptis dan jangan
sampai pola aliran udara terganggu oleh aktivitas kerja
7. Pipet Mikro (Micropippete) dan tip
Pipet mikro adalah alat untuk memindahkan cairan yang
bervolume cukup kecil, biasanya kurang dari 1000 µl. Banyak pilihan kapasitas
dalam mikropipet, misalnya mikropipet yang dapat diatur volume pengambilannya
(adjustable volume pipette) antara 1µl sampai 20 µl, atau mikropipet yang tidak
bisa diatur volumenya, hanya tersedia satu pilihan volume (fixed volume
pipette) misalnya mikropipet 5 µl. Cara penggunaannya yaitu dengan memasukkan
ujung pipet ke dalam wadah yang berisi cairan kemudian menekan kembali untuk
mengeluarkan cairan yang terdapat di dalam pipet pada wadah yang ada (Taiyeb,
2001).
Cara Penggunaan :
a. Sebelum digunakan Thumb Knob sebaiknya
ditekan berkali-kali untuk memastikan lancarnya mikropipet.
b. Masukkan Tip bersih ke dalam Nozzle / ujung
mikropipet.
c. Tekan Thumb Knob sampai hambatan
pertama / first stop, jangan ditekan lebih ke dalam lagi.
d. Masukkan tip ke dalam cairan sedalam 3-4 mm.
e. Tahan pipet dalam posisi vertikal kemudian lepaskan
tekanan dari Thumb Knob maka cairan akan masuk ke tip.
f. Pindahkan ujung tip ke tempat penampung yang
diinginkan.
g. Tekan Thumb Knob sampai hambatan kedua / second
stop atau tekan semaksimal mungkin maka semua cairan akan keluar dari ujung
tip.
h. Jika ingin melepas tip putar Thumb Knob
searah jarum jam dan ditekan maka tip akan terdorong keluar dengan sendirinya,
atau menggunakan alat tambahan yang berfungsi mendorong tip keluar.
8. Cawan Petri (Petri Dish)
Cawan Petri atau telepa Petri adalah sebuah wadah yang
bentuknya bundar dan terbuat dari plastik atau kaca yg digunakan utk membiakkan
sel. Cawan Petri selalu berpasangan, yg ukurannya agak kecil sebagai wadah dan
yang lebih besar merupakan tutupnya. Cawan Petri dinamai menurut nama penemunya
pada tahun 1877, yaitu Julius Richard Petri (1852-1921), ahli bakteri
berkebangsaan Jerman. Alat ini digunakan sebagai wadah utk penyelidikan tropi
dan juga utk mengkultur bakteri, khamir, spora,atau biji-bijian. Cawan Petri
plastik dapat dimusnahkan setelah sekali pakai untuk kultur bakteri.
Cawan petri tersedia dalam berbagai macam ukuran, diameter
cawan yang biasa berdiameter 15 cm dapat menampung media sebanyak 15-20 ml,
sedangkan cawan berdiameter 9 cm kira-kira cukup diisi media sebanyak 10 ml.
Cawan petri biasanya disterilkan bersama dengan kertas saring di dalamnya.
Cawan petri perlu dicuci bersih kemudian dikeringkan, setelah kering
dibungkus dengan kertas putih cokelat untuk disterilisasi dengan oven.
Alat ini berfungsi untuk pembuatan kultur media (Hala, 2009).
9. Tabung reaksi
Tabung reaksi berfungsi sebagai tempat media pertumbuhan
mikroba alam bentuk media tegak atau miring
yang disumbat dengan kapas, dibulatkan lalu disterilkan
dengan kapas berada tetap di atasnya dan diikat (Anonim, 2009). Tabung reaksi
dapat diisi media padat maupun cair. Tutup tabung reaksi dapat berupa kapas,
tutup metal, tutup plastik atau aluminium foil. Media padat yang dimasukkan ke
tabung reaksi dapat diatur menjadi 2 bentuk menurut fungsinya, yaitu media agar
tegak (deep tube agar) dan agar miring (slants agar). Untuk
membuat agar miring, perlu diperhatikan tentang kemiringan media yaitu luas
permukaan yang kontak dengan udara tidak terlalu sempit atau tidak terlalu
lebar dan hindari jarak media yang terlalu dekat dengan mulut tabung karena
memperbesar resiko kontaminasi.Tabung reaksi yang disterilkan di dalam autoklaf
harus ditutup dengan kapas dan aluminium foil (Taiyeb, 2001).
10. Labu Erlenmeyer (Erlenmeyer Flask)
Labu Erlenmeyer berfungsi untuk menampung larutan, bahan
atau cairan yang. Labu Erlenmeyer dapat digunakan untuk meracik dan menghomogenkan
bahan-bahan komposisi media, menampung akuades, kultivasi mikroba dalam kultur
cair, dll. Terdapat beberapa pilihan berdasarkan volume cairan yang dapat
ditampungnya yaitu 25 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml, 300 ml, 500 ml, 1000 ml, dsb.
Alat ini dapat disterilisasikan dengan ditutup terlebih dahulu bagian atas
dengan kapas, lalu disterilisasi dengan menggunakan otoklaf (Anonim, 2009).
11. Gelas ukur (Graduated Cylinder)
Gelas ukur digunakan untuk menakar air suling dan bahan
kimia yang akan digunakan. Ukuran gelas ini bermacam-macam, mulai dari volume
25 ml sampai dengan volume 250 ml. jenis gelas ukur ada yang tahan panas
(pyrex) dan ada pula yang tidak tahan panas (gelas biasa). Pembuatan larutan
sterilisasi eksplan, yaitu chlorox selalu menggunakan gelas ukur. Pada saat
menggunakan gelas ukur perlu diperhatikan cara membaca skala pada gelas ukur
(Taiyeb, 2001).
12. Tabung Durham
Tabung durham berbentuk mirip dengan tabung reaksi namun
ukurannya lebih kecil dan berfungsi untuk menampung/menjebak gas yang terbentuk
akibat metabolisme pada bakteri yang diujikan. Penempatannya terbalik dalam
tabung reaksi dan harus terendam sempurna dalam media (jangan sampai ada sisa
udara).
13. Jarum Inokulum/ose
Ose berfungsi untuk memindahkan atau mengambil koloni suatu
mikrobia ke media yang akan digunakan kembali. Ose terdiri dari ose lurus untuk
menanam dan ose bulat untuk menggores yang biasanya berbentuk zig-zag (Anonim,
2009). Jarum inokulum biasanya terbuat dari kawat nichrome atau platinum
sehingga dapat berpijar jika terkena panas. Bentuk ujung jarum dapat berbentuk
lingkaran (loop) dan disebut ose atau inoculating loop/transfer loop,
dan yang berbentuk lurus disebut inoculating needle/Transfer needle. Inoculating
loop cocok untuk melakukan streak di permukaan agar, sedangkan inoculating
needle cocok digunakan untuk inokulasi secara tusukan pada agar tegak (stab
inoculating). Jarum inokulum ini akan sangat bermanfaat saat membelah agar
untuk preprasi Heinrich’s Slide Culture. Prinsip kerjanya yaitu
ose disentuhkan pada bagian mikrobia kemudian
menggosokkan pada kaca preparat untuk diamati (Taiyeb, 2001).
14. Beker Glass
Beker gelas merupakan alat
yang memiliki banyak fungsi. Di dalam mikrobiologi, dapat
digunakan untuk preparasi media media, menampung
akuades maupun tempat untuk memanaskan air.
15. Batang Penyebar
Batang penyebar digunakan untuk
menyebarkan biakan bakteri yang terdapat di atas wadah
pembiakan. Bentuknya segitiga kecil. Biasanya fungsi alat ini
sesuai dengan namanya, yaitu sebagai alat
penyebar mikrobia-mikrobia (Irianto, 2004).
16. Kaca Penyaring/corong
Merupakan alat untuk menyaring bakteri dan khamir, biasanya
dikombinasikan dengan kertas saring. Alat ini digunakan dalam proses
penyaringan dan memindahkan medium cair dari tempat yang besar ke tempat yang
kecil misalnya pada gelas kimia ke labu Erlenmeyer, prinsip kerjanya yaitu
meletakkan corong pada bagian mulut labu dan di pegang lalu cairan dipindahkan
(Ali dan Hala, 2008).
17. Timbangan Elektrik
Alat ini berfungsi untuk menimbang bahan yang akan digunakan
dalam praktikum dengan tingkat ketelitian yang tinggi. Prinsip kerjanya yaitu
meletakkan bahan pada timbangan tersebut kemudian melihat angka yang tertera
pada layar, dan angka itu merupakan berat dari bahan yang ditimbang (Ali dan
Hala, 2008).
18. Oven
Alat ini digunakan untuk sterilisasi alat-alat yang tahan
terhadap panas tinggi misalnya cawan petri, tabung reaksi, labu Erlenmeyer, dan
lain-lain. Alat ini umumnya dilengkapi termometer. Prinsip kerjanya yaitu
alat-alat yang ingin disterilkan dibungkus dalam kertas kemudian dimasukkan
dalam oven lalu ditutup. Setelah itu mengaktifkan tombol power dan mengatur
suhu yang diinginkan. Temperatur yang digunakan untuk alatini umumnya 1800C
selama 2 jam (Ali dan Hala, 2008).
19. Bunsen
Salah satu alat yang berfungsi untuk menciptakan kondisi
yang steril adalah pembakar bunsen. Untuk sterilisasi jarum ose atau yang lain,
bagian api yang paling cocok untuk memijarkannya adalah bagian api yang
berwarna biru (paling panas). Perubahan bunsen dapat menggunakan bahan bakar
gas atau metanol.
Pembuatan Media PDA dan TGA
Pembuatan medium TGA(tauge glokose agar)
Nama medium : Tauge Glukose Agar (TGA)
Tauge ekstrak agar (TEA) termasuk medium semi alamiah karena
tersusun atas bahan alami (tauge) dan bahan sintesis (Sukrosa dan agar). TEA
digunakan untuk menumbuhkan khamir dan kapang.
Fungsi bahan yang digunakan pada medium TEA :
- Tauge : Sebagai sumber vitamin, nitrogen organik dan
senyawa karbon.
- Sukrosa : sebagai sumber gula dan energy
- Agar : Untuk memadatkan medium TEA.
- Aquadest : Untuk melarutkan agar, sukrosa, dan tauge.
• Untuk komposisi TEA 1000 mL
- Tauge : 100 gram
- Sukrosa : 60 gram
- Agar : 15 gram
- Aquadest : 1000 mL
• Untuk komposisi TEA 100 mL
- Tauge : 100/1000 x 100 = 10 gram
- Sukrosa : 60/1000 x 100 = 6 gram
- Agar : 15/1000 x 100 = 1,5 gram
- Aquadest : 1000/1000 x 100 = 100 mL
Cara Kerja :
•Memotong tauge pada bagian bawah akar dan bagian atas
pucuknya
•Mengambil bagian tengah dan memotong- motong seukuran satu
centimeter, kemudian mencucinya
•Menimbang tauge sebanyak 10 gr, sukrosa 6 gr, agar 1,5 gr,
dan aquadest sebanyak 100 mL.
•Memasukkan tauge dan aquadest tadi ke dalam erlenmeyer
kemudian mendidihkannya pada penangas.
•Setelah mendidih, mengangkat larutan tersebut dan menyaring
ekstraknya dengan menggunakan kertas saring dan corong lalu memasukkannya ke
dalam erlenmeyer.
•Menambahkan sukrosa dan agar lalu menambahkan aquadest
hingga volumenya 100 mL dan mengaduknya.
•Memanaskan kembali hingga mendidih dan homogen lalu
mengangkat dan menutup mulut erlenmeyer dengan menggunakan aluminium foil
•Menaruhnya dalam otoklaf dengan tekanan 2 atm selama 15- 20
menit .
•Menyimpan di dalam lemari pendingin.
B. Medium Potato Dextrose Agar (PDA)
Nama medium : Potato Dextrose Agar (PDA)
Potato dextrose agar (PDA) termasuk medium semi alamiah
karena tersusun atas bahan alami (kentang) dan bahan sintesis (dextrose dan
agar). PDA digunakan untuk menumbuhkan jamur.
Fungsi bahan yang digunakan pada medium PDA :
- Kentang : sumber karbon (karbohidrat), vitamin dan energi.
- Dextrose : sebagai sumber gula dan energy
- Agar : Untuk memadatkan medium PDA.
- Aquadest : Untuk melarutkan agar, dextrose, dan kentang.
• Untuk komposisi 1000 mL
- Kentang : 200 gram
- Dextrose : 15 gram
- Agar : 15 gram
- Aquadest : 1000mL
• Untuk komposisi 100 mL
- Kentang : 200/1000 x 100 = 20 gram
- Dextrose : 15/ 1000 x 100 = 1,5 gram
- Agar : 15/1000 x 100 = 1,5 gram
- Aquadest : 1000/1000 x 100 = 100 mL
Cara kerja :
•Mengupas kentang, memotong- motong seukuran dadu dan
mencucinya hingga bersih.
•Menimbang kentang sebanyak 20 gr, dextrose 1,5 gr, agar 1,5
gr, dan aquadest sebanyak 100 mL.
•Memasukkan potongan kentang dan aquadest tadi ke dalam
erlenmeyer kemudian mendidihkannya pada penangas.
•Setelah mendidih, mengangkat larutan tersebut dan menyaring
ekstraknya dengan menggunakan kertas saring dan corong lalu memasukkannya ke
dalam erlenmeyer.
•Menambahkan dextrose dan agar lalu menambahkan aquadest
hingga volumenya 100 mL dan mengaduknya.
• Memanaskan kembali hingga mendidih dan homogen lalu
mengangkat dan menutup mulut erlenmeyer dengan menggunakan aluminium foil.
• Menaruhnya dalam otoklaf dengan tekanan 2 atm selama 15-
20 menit .
• Menyimpan di dalam lemari pendingin.
C. Medium Nutrient Agar (NA)
Nama medium : Nutrient Agar (NA)
Nutrient agar (NA) termasuk medium semi alamiah karena
tersusun atas bahan alami (daging) dan bahan sintesis (pepton dan agar). PDA
digunakan untuk menumbuhkan semua mikroba.
Fungsi bahan yang digunakan pada medium NA :
- Daging : sebagai sumber vitamin B, mengandung nitrogen
organik dan senyawa karbon.
- Pepton : sebagai sumber utama nitrogen organic dan sumber
nutrisi
- Agar : Untuk memadatkan medium NA.
- Aquadest : Untuk melarutkan agar, pepton, dan daging.
• Untuk komposisi 1000 mL
- Daging : 3 gram
- Pepton : 15 gram
- Agar : 15 gram
- Aquadest : 1000mL
• Untuk komposisi 100 mL
- Daging : 3/1000 x 100 = 0,3 gram
- Pepton : 15/1000 x 100 = 1,5 gram
- Agar : 15/1000 x 100 = 1,5 gram
- Aquadest : 1000/1000 x 100 = 100 mL
Cara kerja :
•Mencuci danging dengan air bersih kemudian menimbang
dagingsebanyak 0,3 gr, pepton 1,5 gr, agar 1,5 gr, dan aquadest sebanyak 100
mL.
•Memasukkan potongan daging dan aquadest tadi ke dalam
erlenmeyer kemudian mendidihkannya pada penangas.
•Setelah mendidih, mengangkat larutan tersebut dan menyaring
ekstraknya dengan menggunakan kertas saring dan corong lalu memasukkannya ke
dalam erlenmeyer.
•Menambahkan pepton dan agar lalu menambahkan aquadest
hingga volumenya 100 mL dan mengaduknya.
•Memanaskan kembali hingga mendidih dan homogen lalu
mengangkat dan menutup mulut erlenmeyer dengan menggunakan aluminium foil.
•Menaruhnya dalam otoklaf dengan tekanan 2 atm selama 15- 20
menit .
•Menyimpan di dalam lemari pendingin.
Mikroorganisme di Udara
Atmosfer tersusun atas 2 lapisan utama yaitu troposfer dan
stratosfer. Troposfer tersusun atas lapisan laminar, lapisan turbulen, lapisan
friksi luar, dan lapisan konveksi. Atmosfer mengandung partikel-partikel yang
disebut sebagai aerosol, salah satu komponen aerosol yaitu bioaerosol yang
terdiri antara lain mikroba dan pollen (Sofa, 2008).
Sebenarnya tidak benar-benar ada organisme yang hidup di
udara, karena organisme tidak dapat hidup dan terapung begitu saja di udara.
Flora mikroorganisme udara terdiri atas organisme yang terdapat sementara
mengapung di udara atau terbawa serta pada partikel debu. Setiap kegiatan
manusia agaknya menimbulkan bakteri di udara. Batuk dan bersin menimbulkan
aerosol biologi (yaitu kumpulan partikel udara). Kebanyakan partikel dalam
aerosol biologi terlalu besar untuk mencapai paru-paru, karena
partikel-partikel ini tersaring pada daerah pernapasan atas. Sebaliknya,
partikel-partikel yang sangat kecil mungkin mencapai tapak-tapak infektif yang
berpotensi. Jadi, walaupun udara tidak mendukung kehidupan mikroorganisme,
kehadirannya hampir selalu dapat ditunjukkan dalam cuplikan udara (Volk &
Wheeler, 1989).
Mikroba di udara bersifat sementara dan beragam. Udara
bukanlah suatu medium tempat mikroorganisme tumbuh, tetapimerupakan pembawa
bahan partikulat debu dan tetesan cairan, yang kesemuanya ini mungkin dimuati
mikroba. Untuk mengetahui atau memperkirakan secara akurat berapa jauh
pengotoran udara sangat sukar karena memang sulit untuk menghitung organisme
dalam suatu volume udara. Namun ada satu teknik kualitatif sederhana, menurut
Volk & Wheeler (1989) yaitu mendedahkan cawan hara atau medium di udara
untuk beberapa saat. Selama waktu pendedahan ini, beberapa bakteri di udara
akan menetap pada cawan yang terdedah. Semakin banyak bakteri maka bakteri yang
menetap pada cawan semakin banyak. Kemudian cawan tersebut diinkubasi selama 24
jam hingga 48 jam maka akan tampak koloni-koloni bakteri, khamir dan jamur yang
mampu tumbuh pada medium yang digunakan.
Jumlah dan macam mikroorganisme dalam suatu volume udara
bervariasi sesuai dengan lokasi, kondisi cuaca dan jumlah orang yang ada.
Daerah yang berdebu hampir selalu mempunyai populasi mikroorganisme atmosfer
yang tinggi. Sebaliknya hujan, salju atau hujan es akan cenderung mengurangi
jumlah organisme di udara dengan membasuh partikel yang lebih berat dan
mengendapkan debu. Jumlah mikroorganisme menurun secara menyolok di atas
samudera, dan jumlah ini semakin berkurang pada ketinggian (altitude) yang
tinggi (Volk & Wheeler, 1989).
Menurut Irianto (2002), jumlah mikroorganisme yang mencemari
udara juga ditentukan oleh sumber pencemaran di dalam lingkungan, misalnya dari
saluran pernapasan manusia yang disemprotkan melalui batuk dan bersin, dan
partikel-partikel debu, yang terkandung dalam tetes-tetes cairan berukuran
besar dan tersuspensikan, dan dalam “inti tetesan” yang terbentuk bila
titik-titik cairan berukuran kecil menguap. Organisme yang memasuki udara dapat
terangkut sejauh beberapa meter atau beberapa kilometer; sebagian segera mati
dalam beberapa detik, sedangkan yang lain dapat bertahan hidup selama
berminggu-minggu, berbulan-bulan, bahkan lebih lama lagi. Nasib akhir
mikroorganisme yang berasal dari udara diatur oleh seperangkat rumit keadaan di
sekelilingnya (termasuk keadaan atmosfer, kelembaban, cahaya matahari dan
suhu), ukuran partikel yang membawa mikroorganisme itu, serta ciri-ciri
mikroorganismenya terutama kerentanannya terhadap keadaan fisik di atmosfer.
Kandungan mikroba di dalam udara
Meskipun tidak ada mikroorganisme yang mempunyai habitat
asli udara, tetapi udara di sekeliling kita sampai beberapa kilometer di atas
permukaan bumi mengandung berbagai macam jenis mikroba dalam jumlah yang
beragam.
a. Udara di dalam ruangan
Tingkat pencemaran udara di dalam ruangan oleh mikroba
dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti laju ventilasi, padatnya orang, dan
sifat serta taraf kegiatan orang-orang yang menempati ruangan tersebut.
Mikroorganisme dapat terhembuskan dalam bentuk percikan dari hidung dan mulut
misalnya selama bersin, batuk dan bahkan saat bercakap-cakap. Titik-titik air
yang terhembuskan dari saluran penapasan mempunyai ukuran yang beragam dari
mikrometer sampai milimeter. Titik-titik air yang ukurannya jatuh dalam kisaran
mikrometer yang rendah tinggal di udara sampai beberapa lama, tetapi yang
berukuran besar segera jatuh ke lantai atau permukaan benda lain. Debu dari
permukaan ini kadang-kadang akan berada dalam udara selama berlangsungnya
kegiatan dalam ruangan tersebut.
b. Udara di luar atmosfer
Permukaan bumi, yaitu daratan dan lautan merupakan sumber
dari sebagian besar mikroorganisme yang ada dalam atmosfer. Angin menimbulkan
debu dari tanah, kemudian partikel-partikel debu tersebut akan membawa
mikroorganisme yang menghuni tanah. Sejumlah besar air dalam bentuk titik-titik
air memasuki atmosfer dari permukaan laut, teluk, dan kumpulan air alamiah
lainnya. Di samping itu, ada banyak fasilitas pengolahan industri, pertanian,
baik lokal maupun regional mempunyai potensi menghasilkan aerosol berisikan
mikroorganisme. Beberapa contoh antara lain,
· Penyiraman air irigasi tanaman pertanian atau daerah hutan
dengan limbah air.
· Pelaksanaan penebahan air skala besar.
· Saringan “tricling-bed” di pabrik-pabrik pembersih air.
· Rumah pemotongan hewan dan peleburan minyak.
Alga, protozoa, khamir, kapang, dan bakteri telah diisolasi
dari udara dekat permukaan bumi. Contoh mengenai jasad-jasad renik yang
dijumpai di atmosfer kota diperlihatkan pada tabel berikut:
Tinggi (meter)
|
Bakteri (genus)
|
Cendawan (genus)
|
1.500 – 4.500
|
Alcaligenes
Bacillus
|
Aspergillus
Macrosporium
Penicillium
|
4.500 – 7.500
|
Bacillus
|
Aspergillus
Clasdosporium
|
7.500 – 10.500
|
Sarcina
Bacillus
|
Aspergillus
Hormodendrum
|
10.500 – 13.500
|
Bacillus
Kurthia
|
Aspergillus
Hormodendrum
|
13.500 – 16.500
|
Micrococcus
Bacillus
|
Penicillium
|
Sumber: Irianto (2002)
Contoh udara tersebut diambil dari daerah perindustrian
selama jangka waktu beberapa bulan. Bagian terbanyak dari mikroba yang berasal
dari udara adalah spora kapang, terutama dari genus Aspergillus. Di antara
tipe-tipe bakteri yang ditemukan ada bakteri pembentuk spora dan bukan
pembentuk spora, basilus Gram positif, kokus Gram positif, dan basilus Gram
negatif.
Komposisi udara
Komposisi baku udara yang kita hisap setiap saat, sudah
diketahui sejak lama. Walaupun begitu, seiring dengan semakin kompleksnya
masalah pencemaran udara, maka komposisi tersebut banyak yang berubah, khususnya
karena dalam udara banyak komponen-komponen baru ataupun asing yang masuk.
Dari data-data yang sudah ada, komposisi baku udara tersebut
tersusun oleh komponen-komponen kimia antara lain, Nitrogen, Oksigen, Argon, CO2,
Neon, Helium, metan, Kripton, N-Oksida, Hidrogen dan Xenon. Akan tetapi selain
komponen-komponen kimia tersebut masih terdapat juga komponen lain yang
bersifat hidup, yang pada umumnya berbentuk mikroba (Suriawiria, 1985).
Kelompok kehidupan di udara
Kelompok mikroba yang paling banyak berkeliaran di udara
bebas adalah bakteri, jamur (termasuk di dalamnya ragi) dan juga mikroalge.
Kehadiran jasad hidup tersebut di udara, ada yang dalam bentuk vegetatif (tubuh
jasad) ataupun dalam bentuk generatif (umumnya spora).
Menurut Suriawiria (1985), pencegahan kehadiran mikroba baik
secara fisik ataupun kimia yang dapat dilakukan, yaitu:
· Secara fisik dengan penggunaan sinar-sinar bergelombang
pendek (umumnya sinar UV) sebelum dan sesudah tempat dipergunakan, ataupun
dengan cara penyaringan udara yang dialirkan ke dalam tempat atau ruangan
tersebut.
· Secara kimia dengan penggunaan senyawa-senyawa yang
bersifat membunuh mikroba, baik dalam bentuk larutan alkohol (55-75%), larutan
sublimat, larutan AMC (HgCl2 yang diasamkan), dan sebagainya.
Kelompok mikroba yang paling banyak ditemukan sebagai jasad
hidup yang tidak diharapkan kehadirannya melalui udara, umumnya disebut jasad
kontaminan (hal ini mengingat apabila suatu benda/substrat yang ditumbuhinya
dinyatakan sebagai substrat yang terkontaminasi). Adapun kelompok mikroba yang
termasuk dalam jasad kontaminan antara lain adalah:
1. Bakteri: Bacillus, Staphylococcus, Pseudomonas, Sarcina
dan sebagainya.
2. Jamur: Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Penicillium,
Trichoderma, dan sebagainya.
3. Ragi: Candida, Saccharomyces, Paecylomyces, dan
sebagainya.
Banyak jenis dari jamur kontaminan udara yang bersifat
termofilik, yaitu jamur yang tahan pada pemanasan tinggi di atas 800C,
misal selama suatu benda/substrat sedang disterilkan. Ketahanan ini umumnya
kalau mereka sedang berada di dalam stadia/ fase spora. Ini terbukti bahwa
walaupun suatu substrat/media sudah disterilkan, tetapi di dalamnya setelah
melewati waktu tertentu kemudian tumbuh dan berkembang pula bakteri ataupun
jamur tanpa diharapkan sebelumnya (Suryawiria, 1985).
Ruangan tempat pembedahan di rumah-rumah sakit sangat
dihindari sekali kehadiran mikrobia kontaminan, karena ruangan tersebut akan
dijaga kebersihannya sebelum dipergunakan untuk keperluan operasi secara
menyeluruh (Suryawiria,985)
Mikroorganisme di Tanah
Total Mikroorganisme Tanah
Tanah dihuni oleh bermacam-macam mikroorganisme. Jumlah tiap
grup mikroorganisme sangat bervariasi, ada yang terdiri dari beberapa individu,
akan tetapi ada pula yang jumlahnya mencapai jutaan per gram tanah. Mikroorganisme
tanah itu sendirilah yang bertanggung jawab atas pelapukan bahan organik dan
pendauran unsur hara. Dengan demikian mereka mempunyai pengaruh terhadap sifat
fisik dan kimia tanah (Anas 1989).
Selanjutnya Anas (1989), menyatakan bahwa jumlah total
mikroorganisme yang terdapat didalam tanah digunakan sebagai indeks kesuburan
tanah (fertility indeks), tanpa mempertimbangkan hal-hal lain. Tanah yang subur
mengandung sejumlah mikroorganisme, populasi yang tinggi ini menggambarkan
adanya suplai makanan atau energi yang cukup ditambah lagi dengan temperatur
yang sesuai, ketersediaan air yang cukup, kondisi ekologi lain yang mendukung
perkembangan mikroorganisme pada tanah tersebut.
Kondisi fisik dan biologi tanah dijadikan indikator untuk
menentukan kualitas tanah. menurut sitompul dan setiono (1990), kualitas tanah
adalah kemampuan suatu tanah untuk berfungsi dalam berbagai batas ekosistem
untuk mendukung produktivitas tanah.
Mikroorganisme yang hidup di dalam tanah berperan penting
dalam perubahan –perubahan yang terjadi di dalam tanah, salah satunya adalah
perubahan bahan organik menjadi substansi yang akan menyediakan nutrien bagi
tumbuhan . Tanpa aktivitas mikroorganisme maka segala kehidupan di bumi ini
lambat laun akan terhambat. Mikroorganisme yang berperan dalam merubah bahan
organik menjadi substansi itu adalah bakteri, cendawan, algae, protozoa dan
virus ( sumarsih,2003).
Keberadaan mikroorganisme tanah dibutuhkan dalam berbagai
proses yang berperan dalam daur kehidupan dan pengendalian aneka fenomena di
dalam tanah.
Mikroorganisme Tanah
Jasad hidup yang berukuran kecil sering disebut sebagai
mikroba atau mikroorganisme atau jasad renik. Jasad renik disebut sebagai
mikroba bukan hanya karena ukuran yang kecil, sehingga sukar dilihat dengan
mata, tetapi juga pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan
dengan makhluk hidup tingkat tinggi (Sumarsih, 2003).
Secara kasat mata mikroba yang ukurannya kurang dari 0,1 mm
tidak dapat dilihat. Ukuran mikroba biasanya dinyatakan dalam mikron, 1 mikron
adalah 0,001 mm. Sel mikroba umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar
atau mikroskop, walaupun demikian ada mikroba yang berukuran besar sehingga
dapat dilihat tanpa alat pembesar (Sumarsih, 2003).
Mikroorganisme di dalam tanah banyak ditemukan di daerah
perakaran (rhizosphere). Sebagian besar organisme tanah tersebut termasuk dalam
golongan tumbuhan. Walaupun demikin peranan kelompok binatang sangat penting
khusnya pada saat pelapukan. Sebagian besar organisme tanah berukuran kecil
sehingga tidak bisa dilihat dengan mata, maka mikroorganisme ini sangat penting
bagi pertumbuhan tanaman (Winarso, 2005).
Mikroorganisme di alam secara umum berperan sebagai
produsen, konsumen, maupun redusen. Jasad produsen menghasilkan bahan organik
dari bahan anorganik dengan energi sinar matahari. Mikroba yang berperan
sebagai produsen adalah algae dan bakteri fotosintetik. Jasad konsumen
menggunakan bahan organik yang dihasilkan oleh produsen. Contoh mikroba
konsumen adalah protozoa. Jasad produsen menguraikan bahan organik sisa-sisa
jasad hidup yang mati menjadi unsur-unsur kimia (mineraliosasi bahan organik),
sehingga di alam terjadi siklus unsur –unsur kimika. Contoh mikroba redusen
adalah bakteri dan jamur (fungi) (Sumarsih, 2003).
Peranan terpenting mikroorganisme tanah ialah fungsinya yang
membawa perubahan kimiawi pada substansi-substansi di dalam tanah, terutama
pengubahan persenyawaan organik yang mengandung karbon, nitogen, sulfur, dan
fosfor menjadi persenyawaan anorganik atau disebut mineralisasi, di dalamnya
terlibat sejumlah besar perubahan kimiawi serta berperan berbagai macam spesies
mikroba (Pelczar dan Chan, 1988).
Bakteri yang hidup dalam tanah memegang peranan penting
dalam meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman, sehubung dengan
kemampunnya dalam menginkat N2 dari udara dan mengubah amonium menjadi nitrat.
Termasuk ke dalam golongan ini yang berbentuk batan (bacil) yang mampu
membentuk spora dan yang tidak membentuk spora, spora pada bakteri bukan untuk
alat berkembang biak melainkan alat untuk mempertahankan diri dari lingkungan
yang tidak menyenangkan (Sutedjo, 1996).
Jumlah mikroorganisme sangat berguna dalam menentukan tempat
organisme dalam hubungannya dengan sistem perakaran, sisa bahan organik dan
kedalaman profil tanah. Data ini juga berguna dalam membandingkan keragaman
iklim dan pengelolaan tanah terhadap aktifitas organisme didalam tanah (Anas
1989).
Mikroorganisme-mikroorganisme tanah merupakan campuran
populasi dari (a) protozoa seperti amoeba, flagellata, ciliata, (b) bakteri
(Clostridium, Rhizobium) dan sebagainya, (c) alga (ganggang) seperti alga biru,
alga hijau, diatom, dan (d) jamur, terutama jamur bertingkat rendah seperti
jamur lendir, berbagai ragi dan berbagai Phycomycetes dan Ascomycetes (Dwijoseputro,
2003).
Pada umumnya mikroorganisme-mikroorganisme tersebut lebih
banyak terdapat di atau dekat permukaan tanah. Makin masuk ke dalam tanah,
makin berkuranglah penghuninya (Dwijoseputro, 2003).
Salah satu contoh dari mikroorganisme yang hidup di tanah
adalah Pseudomonas. Mikroorganisme ini berupa sel berupa batang. Bergerak
dengan flagel yang terdapat pada ujung. Habitatnya berada di tanah atau air
tawar dan air laut. Genus Pseudomonas terdiri dari 149 spesies dan 11 spesies
tambahan, berpigmen hijau muda atau hijau tua. Pigmen meresap ke dalam medium.
Beberapa jenis mikroba ini penyebab penyakit pada hewan atau manusia bahkan
tumbuhan (Latupapua dan Nurhidayat, 2003).
Jumlah Fungi Tanah
Fungi berperan dalam perubahan susunan tanah. Fungi tidak
berklorofil sehingga mereka menggantungkan kebutuhan akan energi dan karbon
dari bahan organik. Fungi dibedakan dalam tiga golongan yaitu ragi, kapang, dan
jamur. Kapang dan jamur mempunyai arti penting bagi pertanian. Bila tidak
karena fungi ini maka dekomposisi bahan organik dalam suasana masam tidak akan
terjadi (Soepardi, 1983).
Jumlah Bakteri Pelarut Fosfat (P)
Bakteri pelarut P pada umumnya dalam tanah ditemukan di
sekitar perakaran yang jumlahnya berkisar 103 – 106 sel/g tanah. Bakteri ini
dapat menghasilkan enzim Phosphatase maupun asam-asam organik yang dapa
melarutkan fosfat tanah maupun sumber fosfat yang diberikan (Santosa et.al.1999
dalam Mardiana 2006). Fungsi bakteri tanah yaitu turut serta dalam semua
perubahan bahan organik, memegang monopoli dalam reaksi enzimatik yaitu
nitrifikasi dan pelarut fosfat. Jumlah bakteri dalam tanah bervariasi karena
perkembangan mereka sangat bergantung dari keadaan tanah. Pada umumnya jumlah
terbanyak dijumpai di lapisan atas. Jumlah yang biasa dijumpai dalam tanah berkisar
antara 3 – 4 milyar tiap gram tanah kering dan berubah dengan musim (Soepardi,
1983)
Total Respirasi Tanah
Respirasi mikroorganisme tanah mencerminkan tingkat
aktivitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi (mikroorganisme) tanah
merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktifitas
mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi telah mempunyai korelasi yang baik
dengan parameter lain yang berkaitan dengan aktivitas mikroorganisme tanah
seperti bahan organik tanah, transformasi N, hasil antara, pH dan rata-rata
jumlah mikroorganisrne (Anas 1989).
Penetapan respirasi tanah didasarkan pada penetapan :
1.Jumlah CO2 yang dihasilkan.
2.Jumlah O2 yang digunakan oleh mikroba tanah.
Pengukuran respirasi ini berkorelasi baik dengan peubah
kesuburan tanah yang berkaitar dengan. aktifitas mikroba seperti:
1.Kandungan bahan organic
2.Transformasi N atau P,
3. Hasil antara,
4. pH, dan
5. Rata-rata jumlah mikroorganisme.
Mikroorganisme di Anggota Tubuh
Pada dasarnya dari seluruh mikroorganisme yang ada di alam,
hanya sebagian kecil saja yang merupakan patogen. Patogen adalah organisme atau
mikroorganisme yang menyaebabkan penyakit pada organisme lain. Kemampuan
patogen untuk menyebabkan penyakit disebut dengan patogenitas.
Sebagaimana kita ketahui sebelumnya mikroorganisme adalah
organisme hidup yang berukuran mikroskopis sehingga tidak dapat dilihat dengan
mata telanjang. Mikroorganisme dapat ditemukan di semua tempat yang
memungkinkan terjadiny kehidupan, disegala lingkungan hidup manusia. Mereka ada
di dalam tanah, di lingkungan akuatik, dan atmosfer (udara) serta makanan, dan
karena beberapa hal mikroorganisme tersebut dapat masuk secara alami ke dalam
tubuh manusia, tinggal menetap dalam tubuh manusia atau hanya bertempat tinggal
sementara. Mikroorganisme ini dapat menguntungkan inangnya tetapi dalam kondisi
tertentu dapat juga menimbulkan penyakit.
FLORA NORMAL PADA TUBUH MANUSIA
Pengertian flora normal
Manusia secara konstan berhubungan dengan beribu-ribu
mikroorganisme. Mikrobe tidak hanya terdapat dilingkungan, tetapi juga menghuni
tubuh manusia. Mikrobe yang secara alamiah menhuni tubuh manusia disebut flora
normal, atau mikrobiota. Selain itu juga disebutkan bahwa flora normal adalah
kumpulan mikroorganismeyang secara alami terdapat pada tubuh manusia normal dan
sehat. Kebanyakan flora normal yang terdapat pada tubuh manusia adalah dari
jenis bakteri. Namun beberapa virus, jamur, dan protozoa juga dapat ditemukan
pada orang sehat. Untuk dapat menyebabkan penyakit, mikroorganisme patogen
harus dapat masuk ke tubuh inang, namun tidak semua pertumbuhan mikroorganisme
dalam tubuh inang dapat memyebabkan penyakit. Banyak mikroorganisme tumbuh pada
permukaan tubuh inang tanpa menyerang jaringan tubuh dan merusak fungsi normal
tubuh. Flora normal dalam tubuh umumnya tidak patogen, namun pada kondisi
tertentu dapat menjadi patogen oportunistik. Penyakit timbul bila infeksi
menghasilkan perubahan pada fisiologi normal tubuh.
Mikroorganisme tidak saja terdapat dan hidup di lingkungan,
akan tetapi juga di tubuh manusia. Tubuh manusia tidaklah steril atau bebas
dari mikroorganisme, begitu manusia dilahirkan ia langsung berhubungan dengan
mikroorganisme. Mikroorganisme yang secara alamiah terdapat di tubuh manusia
disebut flora normal atau mikrobiota.
Faktor-faktor yang mempengaruhi
kehadiran flora normal pada tubuh manusia adalah
1.nutrisi
2.kebersihan seseorang (berapa seringnya dibersihkan)
3.kondisi hidup
4.penerapan prinsip-prinsip kesehatan
Mikroflora pada tubuh berdasarkan bentuk dan sifat
kehadirannya dapat digolongkan menjadi 2 yaitu :
1. Mikroorganisme tetap/normal (resident flora/indigenous)
yaitu mikroorganisme jenis tertentu yang biasanya ditemukan pada bagian tubuh
tertentu dan pada usia tertentu dan pada usia tertentu. Keberadaan
mikroorganismenya akan selalu tetap, baik jenis ataupun jumlahnya, jika ada
perubahan akan kembali seperti semula. Flora normal/tetap yang terdapat pada
tubuh merupakan organisme komensal. Flora normal yang lainnya bersifat
mutualisme. Flora normal ini akan mendapatkan makanan dari sekresi dan
produk-produk buangan tubuh manusia, dan tubuh memperoleh vitamin atau zat
hasil sintesis dari flora normal. Mikroorganisme ini umumnya dapat lebih
bertahan pada kondisi buruk dari lingkungannya.
Contohnya : Streptococcus viridans, S.
faecalis,Pityrosporum ovale,Candida albicans.
2. Mikroorganisme sementara (transient flora) yaitu
mikroorganisme nonpatogen atau potensial patogen yang berada di kulit dan
selaput lendir/mukosa selama kurun waktu beberapa jam, hari, atau minggu.
Keberadaan mikroorganisme ini ada secara tiba-tiba (tidak tetap) dapat
disebabkan oleh pengaruh lingkungan, tidak menimbulkan penyakit dan tidak
menetap. Flora sementara biasanya sedikit asalkan flora tetap masih utuh, jika
flora tetap berubah, maka flora normal akan melakukan kolonisasi, berbiak dan
menimbulkan penyakit.
Flora normal pada tubuh manusia
Flora normal biasanya ditemukan di bagian-bagian tubuh
manusia yang kontak langsung dengan lingkungan misalnya kulit, hidung, mulut,
usus, saluran urogenital, mata, dan telinga . Organ-organ dan jaringan biasanya
steril.
1. Kulit
Kebanyakan bakteri kulit di jumpai pada epitelium yang
seakan-akan bersisik (lapisan luar epidermis), membentuk koloni pada permukaan
sel-sel mati. Kebanyakan bakteri ini adalah spesiesStaphylococcus dan
sianobakteri aerobik, atau difteroid. Jauh di dalam kelenjar lemak dijumpai
bakteri-bakteri anaerobik lipofilik, seperti Propionibacterium acnes penyebab
jerawat. Jumlahnya tidak dipengaruhi oleh pencucian. Staphylococcus
epidermidis yang bersifat nonpatogen pada kulit namun dapat menimbulkan
penyakit saat mencapai tempat -tempat tertentu seperti katup jantung buatan dan
sendi prostetik (sendi buatan). Bakteri ini lebih sering ditemui pada kulit
dibandingkan dengan kerabatnya yang bersifat patogen yaitu Staphylococcus
aureus.
Secara keseluruhan ada sekitar 103-104 mikroorganisme/cm2
yang kebanyakan terletak pada stratum (lapisan) korneum. Bakteri anaerob dan
aerob sering bersama-sama menyebabkan infeksi sinergistik, selulitis dari kulit
dan jaringan lunak. Bakteri-bakteri tersebut merupakan bagian dari flora
normal.
2. Hidung dan Nasofaring (nasopharynx)
Flora utama hidung terdiri dari korinebakteria,
stafilokokus dan streptokokus. Dalam hulu kerongkongan hidung, dapat juga
dijumpai bakteri Branhamella catarrhalis (suatu kokus gram negatif) dan Haemophilus
influenzae (suatu batang gram negatif).
Pemusnahan flora normal faring dengan penisilin dosis tinggi
dapat menyebabkan over growth: bakteria negatif Gram seperti Escherichia coli,
Klebsiella, Proteus, Pseudomonas atau jamur.
3. Mulut
Kelembapan yang paling tinggi, adanya makanan terlarut
secara konstan dan juga partikel-partikel kecil makanan membuat mulut merupakan
lingkungan ideal bagi pertumbuhan bakteri. Mikrobiota mulut atau rongga mulut
sangat beragam; banyak bergantung pada kesehatan pribadi masing-masing
individu.
Pada waktu lahir, rongga mulut pada hakikatnya merupakan
suatu inkubator yang steril, hangat, dan lembab yang mengandung sebagai
substansi nutrisi. Air liur terdiri dari air, asam amino, protein, lipid,
rongga mulut menjadi mantap. Jasad-jasad renik ini tergolong ke dalam genus
Streptococcus, Neisseria, Veillonella, Actinomyces,da n Lactobacillus.
4. Orofaring (oropharinx)
Orofaring (bagian belakang mulut juga dihuni sejumlah besar
bakteri Staphylococcus aureus dan S. epidermidis dan juga difteroid. Tetapi
kelompok bakteri terpenting yang merupakan penghuni asli orofaring ialah
streptokokus hemolitik, yang juga dinamakanStreptokokus viridans. Biakan yang
ditumbuhkan dari orofaring juga akan memperlihatkan adanyaBranchamella
catarrhalis, spesies Haemophilus, serta gular-galur pneumokokus avirulen
(Streptococcus pneumonia).
5. Perut
Isi perut yang sehat pada praktisnya steril karena adanya
asam hidroklorat di dalam sekresi lambung. Setelah ditelannya makanan, jumlah
bakteri bertambah tetapi segera menurun kembali dengan disekresikannya getah
lambung dan pH zat alir perut pun menurun.
6. Usus Kecil
Usus kecil bagian atas (atau usus dua belas jari) mengandung
beberapa bakteri. Di antara yang ada, sebagian besar adalah kokus dan basilus
gram positif. Di dalam jejunum atau usus halus kos ong (bagian kedua usus
kecil, di antara usus dua belas jari dan ileum atau usus halus gelung) kadang
kala dijumpai spesies-spesies Enterokokus, Laktobasilus, dan Difteroid.
Khamir Candida albicans dapat juga dijumpai pada bagian usus kecil ini. Pada
bagian usus kecil yang jatuh (ileum), mikrobiota mulai menyerupai yang dijumpai
pada usus besar. Bakteri anaerobik dan enterobakteri mulai nampak dalam jumlah
besar.
7. Usus Besar
Di dalam tubuh manusia, kolon atau usus besar, mengandung
populasi mikrobe yang terbanyak. Telah diperkirakan bahwa jumlah mikroorganisme
di dalam spesimen tinja adalah kurang lebih 1012 organisme per gram. Basilus
gram negatif anaerobik yang ada meliputi spesies Bacteroides (B.
fragilis, B. melaninogenicus, B. oralis) dan Fusobacterium. Basilus gram
positif diwakili oleh spesies-spesies Clostridium(serta spesies-spesies
Lactobacillus.
Flora saluran pencernaan berperan dalam sintesis vitamin K,
konversi pigmen empedu dan asam empedu, absorpsi zat makanan serta antagonis
mikroba patogen.
8. Saluran Kemih
Pada orang sehat, ginjal, ureter (saluran dari ginjal ke
kandung kemih), dan kandung kemih bebas dari mikroorganisme, namun bakteri pada
umunya dijumpai pada uretra (saluran dari kandung kemih ke luar) bagian bawah
baik pada pria maupun wanita. Tetapi jumlahnya berkurang di dekat kandung
kemih, agaknya disebabkan efek antibakterial yang dilancarkan oleh selaput
lendir uretra dan seringnya epitelium terbilas oleh air seni. Ciri populasi ini
berubah menurut variasi daur haid. Penghuni utama vagina dewasa adalah laktobasilus
yang toleran terhadap asam. Bakteri ini mengubah glikogen yang dihasilkan
epitelium vagina, dan didalam proses tesebut menghasilkan asam. Penumpukan
glikogen pada dinding vagina disebakan oleh kegiatan indung telur; hal ini
tidak dijumpai sebelum masa akil balig ataupun setelah menopause (mati haid).
Sebagai akibat perombakan glikogen, maka pH di dalam vagina terpelihara pada
sekitar 4.4 sampai 4,6.
Mikrooganisme yang mampu berkembang baik pada pH rendah ini
dijumpai di dalam vagina dan mencakup enterokokus, Candida albicans ,
dan sejumlah besar bakteri anaerobik. Sistem urinari dan genital secara
anatomis terletak berdekatan, suatu penyakit yang menginfeksi satu sistem akan
mempengaruhi siste m yang lain khususnya pada laki-laki. Saluran urin bagian
atas dan kantong urine steril dalam keadaan normal. Saluran uretra mengandung
mikroorganisme seperti Streptococcus, Bacteriodes, Mycobacterium, Neisseria dan
enterik. Sebagian besar mikroorganisme yang ditemukan pada urin merupakan
kontaminasi dari flora normal yang terdapat pada kulit. Keberadaan bakteri
dalam urine belum dapat disimpulkan sebagai penyakit saluran urine kecuali
jumlah mikroorganisme di dalam urine melebihi 105 sel/ml.
9. Mata (Konjungtiva) dan Telinga
Mikroorganisme konjungtiva terutama adalah difteroid (Coynebacterium
xerosis), S. epidermidis dan Streptokukus non hemolitik.
Neiseria dan basil gram negatif yang menyerupai spesies Haemophilus
(Moraxella) seringkali juga ada. Flora konjungtiva dalam keadaan normal
dikendalikan oleh aliran air mata, yang mengandung lisozim.
Flora liang telinga luar biasanya merupakan gambaran flora
kulit. Dapat dijumpai Streptococcus pneumonia, batang gram negatif
termasuk Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureusdan kadang-kadang
Mycobacterias aprofit. Telinga bagian tengah dan dalam biasanya steril.
10. Bakteri di Darah dan jaringan
Pada keadaan normal darah dan jaringan adalah steril.
Kadangkadang karena manipulasi sederhana seperti mengunyah, menyikat gigi,
ekstraksi gigi, flora komensal dari mulut dapat masuk ke jaringan atau darah.
Dalam keadaan normal mikroorganisme tersebut segera dimusnahkan oleh sistem
kekebalan tubuh. Hal seperti itu dapat terjadi pula dengan flora faring,
saluran cerna dan saluran kemih. Pada keadaan abnormal seperti adanya katup
jantung abnormal, atau protesa lain, bakteremia di atas dapat mengarah pada
pembentukan koloni dan infeksi.
VIRULENSI MIKROORGANISME
Mikroorganisme patogen memiliki faktor virulensi yang dapat
meningkatkan patogenisitasnya dan memungkinkannya berkolonisasi atau menginvasi
jaringan inang dan merusak ungsi normal tubuh. Virulensi menggambarkan
kemampuan untuk menimbulkan penyakit.
Virulensi mikroorganisme atau potensi toksin mikroorganisme
sering diekspresikan sebagai LD50 (lethal dose50), yaitu dosis letal
untuk 50% inang, dimana jumlah mikroorganisme pada suatu dosis dapat membunuh
50% hewan uji disebut ID50 (infectious dose 50), yaitu dosis infeksius bagi 50%
inang. Keberadaan mikroorganisme patogen dalam tubuh adalah akibatdari
berfungsinya factor virulensi mikroorganisme, dosis (jumlah) mikroorganisme,
dan faktor resistensi tubuh inang. Mikroorganisme pathogen memperoleh akses
memasuki tubuh inang melalui perlekatan pada permukaan mukosa inang. Perlekatan
ini terjadi antara molekul permukaan pathogen yang disebut adhesion atau ligan
yang terikat secara spesifik pada permukaan reseptor komplementer pada sel
inang. Adhesin berlokasi pada glikokaliks mikroorganisme atau pada struktur
permukaan mikroorganisme yang lain seperti pada fimbria.
Bahan glikogaliks yang membentuk kapsul mengelilingi dinding
sel bakteri merupakan properti yang meningkatkan virulensi bakteri. Kandungan
kimiawi pada kapsul mencegah proses fagositosis oleh sel inang.
Virulensi mikroorganisme juga disebabkan oleh produksi enzim
ekstraseluler (eksoenzim).
JALAN MASUK MIKROORGANISME KE
TUBUH INANG
Mikroorganisme patogen dapat memasuki tubuh inang melalui
berbagai macam jalan, misalnya melalui membran mukosa, kulit, ataupun rute
parental. Banyak bakteri dan virus memiliki akses memasuki tubuh inang melalui
membran mukosa saluran pernafasan, gastrointestinal, saluran genitourinari,
konjungtiva, serta membran penting yang menutupi bola mata dan kelopak mata.
Saluran pernafasan
Saluran pernafasan merupakan jalan termudah bagi
mikroorganisme infeksius. Mikroorganisme terhirup melalui hidung atau mulut
dalam bentuk partikel debu. Penyakit yang muncul umumnya adalah pneumonia,
campak, tuberkulosis, dan cacar air.
Saluran pencernaan
Mikroorganisme dapat memasuki saluran pencernaan melalui
bahan makanan atau minuman dan melalui jari tangan yang terkontaminasi
mikroorganisme patogen. Mayoritas mikroorganisme tersebut akan dihancurkan oleh
asam klorida (HCL) dan enzim-enzim di lambung, atau oleh empedu dan enzim di
usus halus. Mikatroorganisme yang berahan dapat menimbulkan penyakit. Misalnya
demam tifoid, disentri amoeba, hepatitis A, dan kolera. Patogen ini selanjutnya
dikeluarkan melalui feses dan dapat ditransmisikan ke inang lainnya melalui
air, makanan, atau jari-jari tangan yang terkontaminasi.
Kulit
Kulit sangat penting sebagai pertahanan terhadap penyakit.
Kulit yang tidak mengalami perlukaan tidak dapat dipenetrasi oleh mayoritas
mikroorganisme. Beberapa mikroorganisme memasuki tubuh melalui daerah terbuka
pada kulit, folikel rambut, maupun kantung kelenjar keringat. Mikroorganisme
lain memasuki tubuh inang pada saat berada di jaringan bawah kulit atau melalui
penetrasi atau perlukaan membran mukosa. Rute ini disebut rute perenteral.
Suntikan, gigitan, potongan, luka, atau pembedahan dapat membuka rute infeksi
parenteral.
Rongga mulut
Pada permukaan rongga mulut terdapat banyak koloni
mikroorganisme. Salah satu penyakit yang umum pada rongga mulut akibat
kolonisasi mikroorganisme adalah karies gigi. Karies gigi diawali akibat
pertumbuhan Streptococcus mutans dan spesies Streptococcus lainnya
pada permukaan gigi. Hasil fermentasi metabolism menghidrolisis sukrosa menjadi
komponen monosakarida, fruktosa, dan glukosa. Enzim glukosiltransferasi
selanjutnya merakit glukosa menjadi dekstran. Residu fruktosa adalah gula utama
yang difermentasi menjadi asam laktat. Akumulasi bateri dan dekstran menempel
pada permukaan gigi dam membentuk plak gigi.
Populasi bakteri plak didominasi oleh Streptococcus
dan anggota Actinomyces. Karena plak sangat tidak permeabelm terhadap
saliva, maka asam laktat yang diproduksi oleh bakteri tidak dilarutkan atau
dinetralisasi dan secara perlahan akanmelunakkan enamel gigitepat plak tersebut
melekat.
MEKANISME PATOGENISITAS
Mikroorganisme yang secara tetap terdapat pada permukaan
tubuh bersifat komensal. Pertumbuhan pada bagian tubuh tertentu bergantung pada
faktor -faktor biologis seperti suhu, kelembapan dan tidak adanya nutrisi
tertentu serta zat -zat penghambat. Keberadaan flora tersebut tidak mutlak
dibutuhkan untuk kehidupan karena hewan yang dibebaskan (steril) dari flora
tersebut, tetap bisa hidup. Flora yang hidup di bagian tubuh tertentu pada
manusia mempunyai peran penting dalam mempertahankan kesehatan dan hidup secara
normal. Beberapa anggota flora tetap di saluran pencernaan mensintesis vitamin
K dan penyerapan berbagai zat makanan.
Flora yang menetap diselaput lendir (mukosa) dan kulit dapat
men cegah kolonialisasi oleh bakteri patogen dan mencegah penyakit akibat
gangguan bakteri. Mekanisme gangguan ini tidak jelas. Mungkin melalui kompetisi
pada reseptor atau tempat pengikatan pada sel penjamu, kompetisi untuk zat
makanan, pe nghambatan oleh produk metabolik atau racun, penghambatan oleh zat
antibiotik atau bakteriosin (bacteriocins). Supresi flora normal akan menimbulkan
tempat kosong yang cenderung akan ditempati oleh mikroorganisme dari lingkungan
atau tempat lain pada tubuh. Beberapa bakteri bersifat oportunis dan bisa
menjadi patogen. Selain itu, diperkirakan bahwa stimulasi antigenik dilepaskan
oleh flora adalah penting untuk perkembangan sistem kekebalan tubuh normal.
Sebaliknya, flora normal juga dapat menimbulkan penyakit
pada kondisi tertentu. Berbagai organisme ini tidak bisa tembus (non-invasive)
karena hambatan-hambatan yang diperankan oleh lingkungan. Jika hambatan dari
lingkungan dihilangkan dan masuk le dalam aliran darah atau jaringan, organisme
ini mungkin menjadi patogen.
Streptococcus viridians, bakteri yang tersering ditemukan di
saluran nafas atas, bila masuk ke aliran darah setelah ekstraksi gigi atau
tonsilektomi dapat sampai ke katup jantung yang abnormal dan mengakibat kan subacute
bacterial endocarditis. Bacteroides yang normal terdapat di kolon
dapat menyebabkan peritonitis mengikuti suatu trauma Spesies Bacteroides
merupakan flora tetap yang paling sering dijumpai di usus besar dan tidak
membahayakan pada tempat tersebut. Tetapi jika masuk ke rongga peritoneum atau
jaringan panggul bersama dengan bakteri lain akibat trauma, mereka menyebabkan
supurasi dan bakterimia. Terdapat banyak contoh tetapi yang penting
adalah flora normal tidak berbahaya dan dapat bermanfaat bagi tubuh inang
pada tempat yang seharusnya atau tidak ada kelainan yang menyertainya. Mereka
dapat menimbulkan penyakit jika berada pada lokasi yang asing dalam jumlah banyak
dan jika terdapat faktor-faktor predisposisi.
INTERAKSI ANTARA FLORA NORMAL
dengan INANGNYA
Pada kenyataannya, tidak banyak yang diketahui tentang sifat
hubungan antara manusia dan flora normal mereka, tetapi mereka dianggap sebagai
interaksi dinamis daripada saling asosiasi ketidak pedulian. Baik host dan
bakteri berpikir untuk memperoleh manfaat dari satu sama lain, dan asosiasi,
untuk sebagian besar, mutualistik. Flora normal berasal dari host mereka
pasokan nutrisi, lingkungan yang stabil, perlindungan dan transportasi. Host
memperoleh dari flora normal tertentu manfaat nutrisi dan pencernaan, stimulasi
dari kegiatan pembangunan dan sistem imun, dan perlindungan melawan kolonisasi
dan infeksi oleh mikroba patogen.
Sementara sebagian besar kegiatan manfaat flora normal tuan
rumah mereka, sebagian dari flora normal adalah parasit (hidup di atas biaya
tuan rumah mereka), dan beberapa bersifat patogen (mampu menghasilkan
penyakit). Penyakit yang dihasilkan oleh flora normal di tuan rumah mereka
dapat disebut penyakit endogen. Kebanyakan endogen bakteri penyakit infeksi
oportunistik, yang berarti bahwa organisme harus diberi kesempatan khusus
kelemahan atau membiarkan-down dalam pertahanan host untuk menginfeksi . Contoh
dari infeksi oportunistik bronkitis kronis pada perokok dimana bakteri flora
normal dapat menyerang paru-paru melemah.
Kadang-kadang hubungan antara anggota flora normal yang
inangnya tidak dapat diuraikan. Seperti hubungan dimana tidak ada manfaat jelas
atau membahayakan organisme baik selama hubungan mereka disebut sebagai
hubungan teman semakan. Banyak flora normal yang tidak dominan dalam habitat
mereka, walaupun selalu hadir dalam jumlah yang rendah, dianggap sebagai teman
semakan bakteri. Namun, jika dugaan hubungan teman semakan mempelajari secara
mendetail, parasit atau karakteristik mutualistic sering muncul.
Jaringan kekhususan Sebagian besar anggota flora bakteri
normal lebih memilih untuk menjajah jaringan tertentu dan bukan yang lain. Ini
“kekhususan jaringan” biasanya disebabkan oleh sifat-sifat baik dari tuan rumah
dan bakteri. Biasanya, bakteri spesifik menjajah jaringan tertentu oleh satu
atau lain mekanisme ini.
1. Tissue tropism
Tissue tropism adalah bakteri preferensi atau kesukaan untuk jaringan
tertentu untuk pertumbuhan. Salah satu penjelasan untuk jaringan tropism adalah
bahwa tuan rumah menyediakan nutrisi penting dan faktor pertumbuhan bakteri,
selain cocok oksigen, pH, dan suhu untuk pertumbuhan. Lactobacillus
acidophilus, informal dikenal sebagai “Doderlein’s bacillus” colonizes vagina
karena dihasilkan glikogen yang menyediakan bakteri dengan sumber gula yang
mereka memfermentasi untuk asam laktat.
2. Spesifik kepatuhan
Kebanyakan bakteri dapat menjajah suatu jaringan atau situs
tertentu karena mereka dapat mematuhi bahwa situs dalam jaringan atau cara
tertentu yang melibatkan interaksi kimia yang saling melengkapi antara dua
permukaan. Khusus biokimia kepatuhan melibatkan interaksi antara komponen
permukaan bakteri (ligan atau adhesins) dan molekul reseptor sel inang.
Komponen bakteri yang menyediakan molekul adhesins adalah bagian dari kapsul
mereka, fimbriae, atau dinding sel. Reseptor pada sel manusia atau jaringan
molekul glikoprotein biasanya terletak pada host permukaan sel atau jaringan.
Khusus kepatuhan melibatkan interaksi kimia yang saling
melengkapi antara sel inang atau jaringan permukaan dan
permukaan
bakteri. Dalam bahasa medis mikrobiologi, bakteri “adhesin”
melekat kovalen
ke host “reseptor” sehingga bakteri “dermaga” itu sendiri
pada host
permukaan. Adhesins dari sel-sel bakteri adalah komponen
kimia kapsul,
dinding sel, pilus atau fimbriae. Host reseptor glikoprotein
biasanya terletak
pada membran sel atau jaringan permukaan. Beberapa contoh
situs adhesins dan lampiran khusus digunakan untuk ketaatan pada jaringan
manusia dijelaskan dalam tabel di bawah ini.
3. Biofilm pembentukan.
Beberapa bakteri asli mampu membangun biofilm pada permukaan
jaringan, atau mereka mampu menjajah sebuah biofilm dibangun oleh spesies
bakteri lain. Banyak biofilm adalah campuran mikroba, walaupun salah satu
anggota bertanggung jawab untuk menjaga dan biofilm dapat mendominasi. Biofilm
biasanya terjadi ketika salah satu spesies bakteri atase khusus atau non
spesifik ke permukaan, dan kemudian mengeluarkan lendir karbohidrat
(exopolymer) yang imbeds menarik bakteri dan mikroba lain ke biofilm untuk
perlindungan atau keuntungan nutrisi.
Biofilm klasik yang melibatkan komponen flora normal rongga
mulut adalah pembentukan plak gigi pada gigi. Plak adalah biofilm dibangun
secara alami, di mana konsorsium bakteri dapat mencapai ketebalan 300-500 sel
pada permukaan gigi. Ini subjek akumulasi gigi dan jaringan gingiva konsentrasi
tinggi metabolit bakteri, yang mengakibatkan penyakit gigi .
Permukaan kulit itu sendiri terdiri dari beberapa lingkungan
yang berbeda. Bidang seperti aksila (ketiak), perineum (pangkal paha) dan ujung
jaring biasanya menyediakan daerah lembab untuk pertumbuhan bakteri. Ini “hutan
tropis” sering lingkungan pelabuhan terbesar di antara keanekaragaman flora
kulit. Khas organisme meliputi Staphylococcus aureus, Corynebacterium dan
beberapa bakteri Gram-negatif. Sebagian besar permukaan kulit manusia,
bagaimanapun, adalah jauh lebih kering dan ini sebagian besar dihuni oleh Staphylococcus
epidermidis dan Propionobacterium.
Streptococcus mendominasi dalam rongga mulut dan nasofaringeal daerah
tetapi juga dapat menemukan Anaerob lain dan spesiesNeisseria. Banyak potensi
patogen juga dapat ditemukan di nasofaring individu yang sehat, menyediakan
reservoir untuk infeksi lain. Patogen ini termasuk Streptococcus pneumoniae,
Neisseria meningitidisdan Haemophilus influenzae.
Saluran pencernaan adalah lingkungan yang agak memusuhi bagi
mikroorganisme namun sebagian besar flora normal kita mendiami wilayah ini dari
tubuh. Bahkan, usus mungkin mengandung 109 untuk 1011 bakteri per gram bahan.
Sebagian besar (95 – 99,9%) diantaranya Anaerob, diwakili oleh Bacteroides,
Bifidobacterium, streptokokus anaerob dan Clostridium. Organisme ini
menghambat pertumbuhan patogen lain, tetapi beberapa dapat oportunistik
(misalnya C. difficile dapat menghasilkan pseudomembranosa kolitis).
Urogenital. Saluran urogenital biasanya steril dengan pengecualian vagina dan
distal 1 cm dari uretra. Berbagai anggota dari genusLactobaci ll us menonjol
dalam vagina. Organisme ini umumnya lebih rendah pH sekitar 4-5, yang optimal
untuk lactobacilli tetapi penghambatan untuk pertumbuhan bakteri lainnya.
Hilangnya efek perlindungan ini oleh terapi antibiotik dapat menyebabkan
infeksi olehCandida ( “ragi infeksi”). Uretra sebagian besar kulit dapat
mengandung mikroorganisme termasuk Staphylococci, Streptokokus dan Diphtheroid.
Mikroorganisme tidak saja terdapat dan hidup di lingkungan,
akan tetapi juga di tubuh manusia. Tubuh manusia tidaklah steril atau bebas
dari mikroorganisme, begitu manusia dilahirkan ia langsung berhubungan dengan
mikroorganisme. Mikroorganisme yang secara alamiah terdapat di tubuh manusia
disebut flora normal atau mikrobiota.
Taman Mikrobia
Mikroorganisme dapat memberikan efek yang menguntungkan dan
juga merugikan bahan-bahan makanan kita. Peranan mikroorganisme yang
menguntungkan bagi manusia adalah penggunaan organisme tertentu dalam pengadaan
bahan makanan seperti tempe, tape, keju, dan lain-lain. Sebaliknya, mikroorganisme
dapat meracuni bahan-bahan makanan dan juga dapat menimbulkan
kerusakan-kerusakan pada makanan tersebut (Tarigan, 1988).
Berbagai tanda-tanda kerusakan pangan dapat dilihat
tergantung dari jenis pangannya, beberapa diantaranya misalnya:
- Perubahan kekenyalan pada produk-produk daging dan ikan, disebabkan pemecahan struktur daging oleh berbagai bakteri.
- Pelunakan tekstur pada sayur-sayuran, terutama disebabkan oleh Erwina carotovora, Pseudomonas marginalis, dan Sclerotinia sclerotiorum.
- Perubahan kekentalan pada susu, santan, dan lain-lain, disebabkan
- oleh penggumpalan protein dan pemisahan serum (skim).
- Pembentukan lendir pada produk-produk daging,ikan, dan sayuran, yang antara lain disebabkan oleh pertumbuhan berbagai mikroba seperti kamir, bakteri asam laktat (terutama oleh Lactobacillus,misalnya L. Viredences yang membentuk lendir berwarna hijau), Enterococcus, dan Bacillus thermosphacta. Pada sayuran pembentukan lendir sering disebabkan oleh P. marjinalis dan Rhizoctonia sp.
Apabila tidak diberi perlakuan atau penambahan bahan
tambahan, makanan relatif cepat mengalami proses kerusakan. Proses kerusakan
diawali penurunan kualitas dan diakhiri dengan pembusukan. Proses kerusakan
lebih dominan disebabkan oleh aktivitas fisik dan kimiawi, sedangkan proses
pembusukan lebih didominasi oleh kegiatan kimiawi dan mikrobiologis. Kegiatan
kimiawi selama proses pembusukan ditandai dengan proses oksidasi yang
menyebabkan ketengikan (rancidity) dan perubahan warna (browning).
Makanan yang disukai manusia pada umumnya juga disukai oleh
mikroorganisme. Banyak bakteri dan jamur menyerang makanan yang masih berupa
bahan mentah seperti sayur-sayuran, buah-buahan, susu, daging, banyak pula yang
menyerang makanan yang sudah di masak seperti nasi, roti, kue-kue lauk pauk,
dan sebagainya. Makanan yang telah dihinggapi mikroorganisme mengalami
penguraian, sehingga dapat berkurang nilai gizi dan kelezatannya, bahkan
makanan yang telah terurai dapat menyebabkan rasa sakit sampai matinya
seseorang yang memakannya (Dwijdoseputro, 1989).
Bakteri yang tumbuh di dalam makanan kita mengubah makanan
tersebut menjadi zat-zat organik yang berkurang energinya. Di dalam
pengubahannya ini bakteri memperoleh energi yang dibutuhkannya. Hasil
metabolisme spesies-spesies tertentu digemari oleh manusia, misalnya, alkohol
sebagai hasil metabolisme Saccharomyces cerevisiae, cuka sebagai hasil
metabolisme Acetobacter sp. Akan tetapi ada beberapa spesies yang hasil
metabolismenya berupa eksotoksin yang berbahaya bagi kehidupan manusia,
sehingga timbul gejala-gejala keracunan seperti perut sakit, muntah-muntah, dan
diare (Dwidjoseputro, 1989).
Dalam pabrik pemrosesan makanan, kontaminasi dapat berasal
dari air yang digunakan dalam prosesing, dari peralatan yang terkena kontaminasi
sebelumnya, dan dapat dari pekerja sendiri. Setelah selesai pengolahan makanan,
dapat juga terjadi pencemaran oleh mikroorganisme (Tarigan, 1988).
Banyak factor yang turut menentukan kualitas penyimpanan
bahan makanan, yaitu berapa lama suatu bahan makanan dapat mempertahankan
kualitas, flavor, dan ketahanannya. Sifat-sifat makanan sendiri dan
kondisi-kondisi tempat penyimpanan juga dapat mempengaruhi pertumbuhan
organisme dan factor-faktor yang paling penting adalah:
a. Kelembaban
b. Suhu
c. Derajat keasaman
d. Persediaan oksigen
e. Sifat fisik makanan
f. Sifat kimia, termasuk
kondisi mikroorganisme
Sifat kimia makanan juga turut mempengaruhi pertumbuhan
mikororganisme. Pada pembusukan daging, mikroorganisme yang menghasilkan enzim
proteolitik mampu merombak protein-protein. Pada pelunakkan dan pembusukan
sayur-sayuran dan buah-buahan, mikroorganisme pektinolitik mampu merombak
bahan-bahan yang mengandung pectin yang terdapat pada dinding sel tumbuhan.
Proses pembusukan ditandai dengan adanya aktivitas enzim
yang merombak komponen bahan pangan hingga terbentuk senyawa yang aromanya
tidak disukai. Aroma tersebut merupakan gabungan dari sejumlah senyawa hasil
proses pembusukan. Selama proses pembusukan, enzim akan merombak karbohidrat
secara bertahap menjadi alkohol dan akhirnya membentuk asam butirat dan gas
metan. Protein akan dirombak oleh protease hingga terbentuk ammonia dan
hidrogen sulfida; sedangkan lemak akan dirombak menjadi senyawa keton.
Keberadaan senyawa ini secara bersamaan akan menyebabkan terbentuknya aroma
busuk. Proses pembusukan makanan dapat dijelaskan pada persamaan berikut ini :
Protease
Protein————–àamoniak dan H2S
Karbohidrase
Karbohidrat——–àalkohol
Lipase
Lemak—————àketon
Salah satu perombakan yang terjadi setelah kesegaran bahan
pangan menurun adalah denaturasi protein. Secara sederhana, denaturasi protein
adalah perombakan struktur sehingga protein kehilangan sifat alaminya. Dalam
keadaan normal, protein mampu mengikat sejumlah cairan tubuh sehingga tidak
dapat dimanfaatkan oleh mikroba untuk tumbuh dan berkembangbiak. Dengan
terjadinya proses denaturasi, protein secara bertahap kehilangan kemampuannya
untuk menahan cairan. Akibatnya, cairan tubuh tersebut akan lepas dan mengalir
keluar dari bahan pangan. Cairan ini kaya akan nutrien sehingga akan digunakan
oleh mikroba sebagai sumber makanan untuk tumbuh dan berkembang.
Pertumbuhan mikroorgansime dalam makanan dapat merusak
makanan, sehingga mengubah rasa, warna, komposisi kimiawi makanan. Beberapa
mikroorganisme menghasilkan racun pada makanan dan dapat mengambil karbon bagi
konsumennya. Berikut akan diberikan contoh mikroorganisme penyebab kerusakan
makanan.
1. Aktivitas mikroba dalam perusakkan ikan
Bakteri penyebab busuknya ikan adalah bakteri yang hidup
secara alamiah pada lendir di bagian tubuh ikan dan dalam ususnya, sedangkan
macam bakterinya sangat tergantung pada susu. Ikan yang yang disimpan pada suhu
5-10o C dapat mengalami pembusukkan oleh spesies Pseudomonas,
Achromobacter, dan Flavobacterium, sedangkan pada suhu yang lebih
tinggi kebusukkan disebabkan oleh Micrococcus dab Bacillus. Selama
pembusukan ikan dapat mengalami perubahan warna. Warna kuning menjadi kuning
hijau yang disebabkan oleh bakteri Pseudomonas fluorescens dan bakteri. Micrococcus
yang mempunyai pigmen kuning, sedangkan warna merah muda disebabkan oleh
pertumbuhan Sarcina, Micrococcus, dan Bacillus.
1. Aktivitas mikroba dalam perusakkan acar
mentimun
Acar ketimun dapat dirusak oleh mikroba sehingga
menggembung, mengapung, licin, lunak dan berwarna hitam. Menggembungnya acar
ketimun dapat disebabkan karena terbentuknya gas oleh khamir atau Lactobacillus
brevis di dalam ketimun.
Acar yang lunak disebabkan oleh aktivitas enzim pektolitik
yang berasal dari kapang atau bunga ketimun yang masuk kedalam wadah
fermentasi, yang mana bisanya kapang tersebut berasal dari genus Penicillium,
Fusarium, Ascochyta, Cladosporium, dan Alterunaria.
Pelunakkan acar ketimun akan terjadi apabila garam yang
ditambahkan dalam pembuatan acar kurang, atau terjadinya fermentasi yang
abnormal, suhu terlalu tinggi, keasaman yang rendah, ada udara yang
memungkinkan pertumbuhan kapang, kapang atau bakteri yang dapat memecah
pectin. yang
Acar yang berwarna hitam disebabkan oleh terbentuknya
senyawa hydrogen sulfide oleh bakteri. Hal ini bereaksi dengan zat besi (Fe)
yang berada dalam air dan menjadi Fes yang berwarna hitam. Karena itu perlu
diperhatikan dalam pembuatan acar ketimun, airnya tidak boleh mengandung Fe dan
CaSO4 dalam kadar tinggi. Penyebab lain adalah dengan tumbuhnya Bacillus
nigricans yang membentuk pigmen hitam. Pertumbuhan bakteri dapat dibantu
dengan adanya glukosa, kadar nitrogen yang rendah, larutan garam netral atau
larutan garam alkali.
1. Aktivitas mikroba pada susu
2. Pembentukan asam
Bakteri-bakteri yang selalu ada dalam air susu ialah bakteri
penghasil asam susu yang kebanyakkan dari famili Lactobacteriaceae terutama
Streptococcus dan Lactobacillus lactis. Pembentukan asam pada
susu terutama disebabkan oleh bakteri laktat yang dapat bersifat
homofermentatif yaitu banyak yang menghasilkan asam laktat dan hanya sedikit
asam asetat, karbondioksida dan zat volatile (mudah menguap). Atau bersifat
heterofermentatif yang memproduksi sejumlah zat yang bersifat volatile di samping
asam laktat. Susu segar pada suhu 10-37o C dapat menjadi asam oleh
bakteri Streptococcus lactis yang bersifat homofermentatif. Jumlah yang
sangat besar dari Streptococcus lactis dapat menyebabkan air susu cepat
mencapai titik koagulsinya. Pada suhu yang lebih tinggi, misalnya 37-50o C,
Streptococcus faecalis akan membentuk asam sekitar 1% yang kemudian
diikuti oleh pertumbuhan Bacillus calidolactis dan Lactobacillus
thermophillus. Suhu yang disimpan pada suhu mendekati titik beku, hanya
sedikit asam yang diproduksi tetapi pemecahan protein oleh bakkteri
akan terjadi. Lactobacillus dapat menghasilkan asam susu sampai
4%.
1. Pembentukan gas
Pembentukan gas oleh bakteri selalu diikuti dengan
terbentuknya asam. Pembentuk gas yang utama pada susu adalah bakteri E. coli,
Clostridium sp. Bacillus sp, yang menghasilkan gas hydrogen dan gas
karbondioksida, sedangkan khamir bakteri laktat yang bersifat heterofermentatif
hanya memproduksi karbondioksida. Terbentuknya gas pada susu dapat didahului
dengan adanya busa pada permukaan susu. Gas yang dibentuk dan bakteri
pembentuknya sangat bergantung pada perlakuan pada pendahuluan
terhadap susu dan tempat penyimpanan susu. Pada suhu dalam lemari es,
spesies Clostridium dan Bacillus dapat tumbuh pada susu.
Sedangkan bakteri lain tidak. Pada suhu ruangan kebanyakan bakteri E. coli
yang dapat tumbuh pada susu, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi
(suhu yang telah dipasteurisasi) yang dapat tumbuh hanya bakteri
pembentuk spora.
1. Pemecahan protein (proteolisis)
Bahan-bahan yang dikandung di dalam air susu serta kualitas
air susu itu bergantung pada jenis lembu, waktu menyususi, musim, dan factor
lainnya. Hidrolisa air susu oleh mikroba diikuti oleh pembentukana aroma getir
yang disebabkan oleh beberapa. Bakteri proteolitik yang akutif pada susu adalah
sebagai berikut: Micrococcus, Akaligenus, Pseudomonas, Proteus,
Achromobacter, Flavobacterium,dan Serati yang
semuanya termasuk bakteri yang tidak membentuk spora.
1. Pembentukan lendir
Pembentukan lendir yang diakibatkan oleh bakteri terjadi
pada susu yang disimpan pada suhu yang rendah. Hal ini akan berkurang dengan
kenaikan kadar asam pada susu. Ada dua macam pembentuk lendir pada susu, yaitu
yang terbentuk hanya dipermukaan dan yang terbentuk pada seluruh bagian susu.
Lendir pada permukaan susu seringkali diakibatkan oleh Alcaligenus viscolactis,
organisme yang terdapat di tanah atau dalam air yang dapat tumbuh
pada suhu 10o C. Selain itu Micrococcus freudnreichii yang dapat
menimbulkan timbulnya lendir pada permukaan susu. Lendir yang terbentuk pada
seluruh bagian susu, diakibatkan oleh bermacam-macam bakteri, yaitu, Acribacter
aerogenes, Aerobacter cloaase, Escherichia coli, Streptococcus lactis,
Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantarum.
1. Perubahan lemak
Lemak dalam air susu terdapat 3,8 %, dapat mengalami
dekomposisi oleh bakteri, kapang, atau khamir, sehingga aka mengakibatkan
timbul bau tengik dan rasa yang tidak enak. Bakteri, kapang, dan khamir akan
mengeluarkan enzim lipase yang dapat menguraikkan lemak susu, sehingga
menimbulkan bau yang tidak enak dan rasa menyimpang. Contoh-contoh bakteri
tersebut adalah Pseudomonas, Proteus, Achromobacter, Alcaligens.
1. Pembentukan alkali
Bakteri pembentuk alkali pada susu hidup pada susu yang
berbeda. Sebagian pada suhu pertengahan sampai suhu rendah, dan sebagian kecil
tetap hidup pada suhu pasteurisasi. Bakteri ini menyebabkan reaksi alkalis pada
susu karena pembentukan amoniak dan urea, karbohidrat atau asam organik. Contoh
bakteri pembentuk alkalis pada susu adalah Pseudomonas flourescens,
Alkaligenes faecalis, dll.
1. Perubahan flavor
Susu sapi dapat mempunyai flavor (aroma) yang menyimpang
dari keadaan normal disebabkan oleh keadaan sapinya, rasa laktasi, atau makanan
sapi. Flavor yang terbentuk dapat disebabkan oleh flavor yang diabsorbsi
kemudian oleh susu, atau ketengikan akibat kerja enzim lipase. Penyimpangan
flavor oleh mikroba adalah sebagai berikut:
- Flavor asam dihasilkan oleh Streptococcus lactis, Leuconostoc sp, dan Clostridium sp.
- Aroma getir dihasilkan oleh bakteri proteolitik.
- Bau terbakar (flavor terbakar) disebabkan oleh pertumbuhan Streptococcus lactis.
- Flavor lain seperti bau gudang oleh Aerobacter oxytocum, bau sabun olleh Pseudomonas sapolactica, bau lobak oleh Eschericia coli, dan bau ikan oleh Pseudomonas ichtyosmia.
1. Perubahan warna
Perubahan warna susu akibat pertumbuhan mikroba terutama
oleh bakteri dan kapang menghasilkan pigmen.
- Warna biru disebabkan oleh bakteri pseudomonas suncyanea atau streptococcus lactis, sedangkan oleh kapang disebabkan oleh geotridium sp.
- Warna kuning diebabkan oleh pertumbuhan Pseudomonas shynctha atau Flavobacterium sp.
- Warna merah disebabkan oleh Serratia marcescens, atau Micrococcs roseus dan Torula glutinis.
- Warna coklat akibat pertumbuhan pseudomonas fluorescens.
Photobacterium spp. Serratia marcescens (pigmen merah), Pseudomoas
syncyanea (pigmen biru), Micrococcus flavobacterium (kuning), Chromobacterium
lividum (biru kehijauan dan hitam kecoklatan). Kerusakan yang ditimbulkan
yakni terjadi perubahan berbagai warna permukaan daging akibat bakteri
berpigmen. Photobacterium
phosphoreum atau Phosphoreum vibrio adalah bakteri gram negative
bercahaya yang hidup bersimbiosis dengan organisme laut. Hal ini dapat
memancarkan cahaya hijau kebiruan (490 nm) karena reaksi kimia antara FMN,
luciferin dan molekul oksigen katalis oleh enzim yang disebut luciferase.
1. Aktivitas Mikroba pada Makanan Kalengan
Mikroba khususnya bakteri pada makanan kalengan biasanya
tahan panas dan dapat membentuk spora, misalnya dari spesies-spesies Clostridium
dan Bacillus. Kelompok bakteri ini memiliki peranan paling penting dalam
industri pengalengan makanan. Menurut Pelczar dan Chan (1988), ada beberapa
tipe kerusakan mikrobiologis berdasarkan zat yang dikeluarkan pada makanan
yang dikalengkan secara komersial, yaitu :
1. Kerusakan asam-datar.
Kerusakan ini disebabkan karena pembentukan asam. Namun
kalengnya masih mempertahankan penampilan luarnya yang normal; ujung-ujung
kaleng itu tetap datar, sehingga digunakan istilah ’’asam datar’. Organisme
penyebabnya yang umum adalah Bacillus. Kerusakan terutama terjadi pada
makanan yang kurang asam seperti kacang polong atau jagung. Bahan makanan yang
asam seperti tomat dapat dirusak oleh pertumbuhan Bacillus coagulans,
yang menghasilkan lebih banyak asam.
1. Kerusakan AT.
Tipe kerusakan ini disebabkan oleh anaerob termofilik karena
itu dinamakan ’AT’. Bakteri AT adalah Clostridium thermosaccharolyticum.
Bakteri ini memfermentasi gula, menghasilkan asam dan gas; setelah beberapa
waktu lamanya gas tersebut mengakibatkan kaleng membengkak dengan
ujung-ujungnya menggelembung. Kerusakan macam ini paling banyak terjadi pada
bahan makanan dengan kadar asam rendah seperti kacang polong, jagung, buncis,
daging, ikan, unggas, serta pada bahan makanan dengan kadar asam sedang seperti
bayam, asparagus, bit, dan labu.
1. Kerusakan akibat sulfide.
Tipe kerusakan ini diakibatkan oleh bakteri Desulfotomaculum
nigrificans (dahulu disebut Clostridium nigrificans), terutama pada
bahan makanan dengan kadar asam rendah. Selama pertumbuhan dan metabolismenya,
bakteri ini menghasilkan hidrogen sulfide. Bau gas ini segera tercium pada
waktu membuka kaleng makanan yang rusak. Bakteri tersebut merupakan termofil
obligat, karena itu bila bahan makanan yang diolah dengan panas tidak segera
didinginkan, termofil ini akan tumbuh.
Menurut Sianturi, G (2002), kerusakan pada makanan kaleng
ada yang dapat dilihat dari penampakan kalengnya sehingga tipe kerusakannya
dapat digolongkan menjadi empat, yaitu :
1. Flat sour , kedua ujung kaleng tetap datar, tetapi
isinya sudah sangat asam. Ini disebabkan aktivitas spora bakteri tahan panas
yang tidak terhancurkan selama proses sterilisasi. Hal tersebut bisa terjadi
akibat sanitasi selama pengolahan yang buruk atau karena proses pengolahan
tidak tepat.
2. Flipper, kaleng tampak normal, tetapi bila salah
satu ujungnya ditekan maka ujung yang lainnya akan cembung. Penggembungan
kaleng terjadi karena terbentuknya gas CO2 dan H2.
3. Springer, salah satu ujung kaleng sudah cembung
secara permanen, tetapi ujung yang lain cembung. Jika ditekan akan
cembung kearah berlawanan.
4. Swell (hard swell dan soft swell), kedua ujung
kaleng terlihat cembung karena adanya bakteri pembentuk gas di dalam kaleng.
DAFTAR
PUSTAKA
http://ayosinauonline.blogspot.com/2010/05/pengenalan-alat-dan-teknik-sterilisasi.html.
diakses 23 april 2011
http://firmangalung07.blogspot.com/2009/08/medium-dan-cara-pembuatan-medium.html.
diakses 23 april 2011
http://iqbalali.com/2008/04/28/ada-mikroba-di-udara/. diakses 23
april 2011
http://boymarpaung.wordpress.com/2009/02/19/sifat-biologi-tanah/.
diakses 23 april 2011
http://tirta-aisyah.blogspot.com/2011/01/kajian-peranan-mikrofauna-tanah.html.
diakses 23 april 2011
http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/01/10/patogenisitas-mikroorganisme/.
diakses 23 april 2011
http://iqbalali.com/2011/04/01/biodegradasi-nutrisi-oleh-mikroba/.
diakses 24 april 2011
Tidak ada komentar:
Posting Komentar