BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Escherichia coli Escherichia coli

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Escherichia coli
Escherichia coli, yaitu bakteri anaerob fakultatif gram negatif berbentuk
batang yang termasuk dalam famili Enterobacteriaceae. Baktei ini merupakan
penghuni normal usus, selain berkembang biak di lingkungan sekitar manusia.
Pertama dijumpai pada tahun 1885 (Arisman, 2009).
Bakteri Escherichia coli merupakan jasad indikator dalam substrat air dan
bahan makanan. Yang mampu memfermentasikan laktosa pada temperatur 37°C
dengan membentuk asam dan gas di dalam waktu jam. Bakteri ini berpotensi
patogen karena pada keadaan tertentu dapat menyebabkan diare (Suriawiria,
1996).
Bakteri Coliform dibedakan menjadi 2, yaitu fekal dan non-fekal. Yang
termasuk kelompok bakteri Coliform fekal adalah Escherichia coli, sedangkan
kelompok bakteri Coliform non-fekal adalah E. aerogenes. Untuk membedakan
Escherichia coli dari E. aerogenes dapat dilakukan uji IMViC (indol, merah metil,
voges-proskauer, sitrat), yaitu uji yang menunjukkan pembentukan indol dari
triptofan, uji merah metil yang menunjukkan fermentasi glukosa menghasilkan
asam sampai pH 4,5 sehingga medium akan berwarna merah dengan adanya
merah metil, uji voges-proskauer yang menunjukkan pembentukan asetil metil
karbinol dari glukosa, dan uji penggunaan sitrat sebagai sumber karbon. E. coli
mempunyai sifat yang berbeda dengan E. aerogenes karena pada umumnya dapat
memproduksi indol dari triptofan, membentuk asam sehingga menurunkan pH
Universitas Sumatera Utara
sampai 4,5, tidak memproduksi asetil metil karbinol, dan tidak dapat
menggunakan sitrat sebagai satu-satunya sumber karbon. Sifat-sifat E. coli
lainnya yang penting adalah bakteri ini dapat memfermentasi laktosa dengan
memproduksi asam dan gas, mereduksi nitrat menjadi nitrit, bersifat katalase
positif, dan oksidase negatif (Fardiaz, 1992).
a. Uji Indol
Asam amino triptofan merupakan komponen asam amino yang lazim
terdapat pada protein, sehingga asam amino ini dengan mudah dapat digunakan
oleh mikroorganisme akibat penguraian protein. Bakteri Escherichia coli mampu
menggunakan triptofan sebagai sumber karbon.
E.coli menghasilkan enzim triptofanase yang mengkatalisasikan penguraian
gugus indol dari triptofan. Dalam media biakan, indol menumpuk sebagai produk
buangan, sedangkan bagian lainnya dari molekul triptofan (asam piruvat dan
NH4+) dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan zat hara mikroorganisme.
Reagens bereaksi dengan indol dan menghasilkan senyawa yang tidak larut dalam
air dan berwarna merah pada permukaan medium (Widyawati, 2012).
b. Uji Merah Metil (Methyl Red)
Uji merah metil 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 merah
metil dapat menunjukkan adanya perubahan pH menjadi asam. Merah metil
Universitas Sumatera Utara
berwarna merah pada lingkungan dengan pH 4,4 dan berwarna kuning dalam
lingkungan dengan pH 6,2 (Widyawati, 2012).
c. Uji Voges-Proskauer
Uji
ini
digunakan
untuk
mengidentifikasi
mikroorganisme
yang
memfermentasi karbohidrat menjadi 2,3-butanadiol sebagai produk utama, akan
terjadi penumpukan bahan tersebut dalam media pertumbuhan. Pada penambahan
KOH, adanya asetoin ditunjukan adanya perubahan warna menjadi merah muda.
Perubahan warna ini diperjelas dengan penambahan larutan alfa-naftol
(Widyawati, 2012).
d. Uji 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 sitratSimmons 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. Terjadinya perubahan warna dari hijau menjadi biru menunjukan bahwa
mikroorganisme mampu menggunakan sitrat sebagai satu-satunya sumber karbon.
Sedangkan
pada
medium
sitrat-Koser
kemampuan
menggunakan
sitrat
Universitas Sumatera Utara
ditunjukkan oleh kekeruhan yang menandakan adanya pertumbuhan (Widyawati,
2012).
Sifat-sifat bakteri Coliform dengan Uji IMViC berdasarkan SNI 01-28971992 dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Sifat-Sifat Bakteri Coliform dengan Uji IMViC
Indol
Merah Metil
Voges Proskauer
Sitrat
Type
+
+
-
-
Typical E.coli
-
+
-
-
Atypical E.coli
+
+
-
+
Typical Intermediate
-
+
-
+
Atypical Intermediate
-
-
+
+
Typical E. Aerogenes
+
-
+
+
Atypical E. Aerogenes
Yang termasuk E. coli ialah Typical E. coli (+ + - -) dan Atypical E. coli (- + - -).
Universitas Sumatera Utara
Daftar APM Coliform Menggunakan 5 Tabung berdasarkan SNI 01-28971992 dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Daftar APM Coliform Menggunakan 5 Tabung
Kombinasi/jumlah
tabung yang positif
0-0-0
0-0-1
0-1-0
0-2-0
APM/100 ml
Kombinasi/jumlah
tabung yang positif
4-2-0
4-2-1
4-3-0
4-3-1
4-4-0
<2
2
2
4
1-0-0
1-0-1
1-1-0
1-1-1
1-2-0
APM/100 ml
22
26
27
33
34
2
4
4
6
6
5-0-0
5-0-1
5-0-2
5-1-0
5-1-1
5-1-2
23
30
40
30
50
60
2-0-0
2-0-1
2-1-0
2-1-1
2-2-0
2-3-0
4
7
7
9
9
12
5-2-0
5-2-1
5-2-2
5-3-0
5-3-1
5-3-2
50
70
90
80
110
140
3-0-0
3-0-1
3-1-0
3-1-1
3-2-0
3-2-1
8
11
11
14
14
17
5-3-3
5-4-0
5-4-1
5-4-2
5-4-3
5-4-4
170
130
170
220
280
350
4-0-0
4-0-1
4-1-0
4-1-1
4-1-2
13
17
17
21
26
5-5-0
5-5-1
5-5-2
5-5-3
5-5-4
5-5-5
240
300
500
900
1600
1600
Universitas Sumatera Utara
2.2 Persyaratan Kualitas Air Bersih
Persyaratan kualitas air bersih yang ditetapkan oleh Permenkes RI No.
416/MENKES/PER/IX/1990 dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Daftar Persyaratan Kualitas Air Bersih
No
Parameter
Satuan
Kadar maksimum
yang diperbolehkan
Keterangan
-
-
Tidak berbau
1500
25
-
-
Tidak berasa
A. Fisika
1.
Bau
2.
3.
Jumlah zat padat
terlarut (TDS)
Kekeruhan
4.
Rasa
Mg/L
Skala
NTU
-
5.
Suhu
°C
Suhu udara ± 3°C
-
6.
Warna
Skala
TCU
50
-
B. Kimia
1.
Air raksa
mg/L
0,001
2.
Arsen
mg/L
0,05
-
3.
Besi
mg/L
1,0
-
4.
Flourida
mg/L
1,5
-
5.
Kadmium
mg/L
500
-
6.
Kesadahan
CaCO3
Khlorida
mg/L
300
-
mg/L
600
-
mg/L
0,05
-
9.
Kromium,
valens 6
Mangan
mg/L
0,5
-
10.
Nitrat
mg/L
10
-
11.
Nitrit
mg/L
1,0
-
12.
pH
-
6,5-9
Merupakan
batas minimum
dan maksimum.
7.
8.
Universitas Sumatera Utara
Khusus air hujan
pH minimum
5,5
1.
C. Kimia
organik
Benzene
mg/L
0,01
-
2.
Chloroform
mg/L
0,03
-
3.
Detergen
mg/L
0,5
-
d. Mikrobiologi
Jumlah
per 100
50
Bukan air
Total koliform
ml
perpipaan
(MPN)
Jumlah
Air perpipaan
per 100
10
ml
Keterangan: mg = miligram, ml = mililiter, L = liter, NTU = Nephelometrik
Turbidity Units, TCU = True Colour Units, MPN (Most Probable Number)/APM.
2.3 Media dan Pereaksi
2.3.1 Media Perbenihan
1. Eosin Methylen Blue Agar (EMB Agar)
Pepton
10 gram
Lactose
10 gram
K2HPO4
2 gram
Agar
15 gram
Air suling
1 gram
Eosin (larutan 2% w/v)
20 ml
Methylen blue (larutan 0,25% w/v)
25 ml
Masukkan bahan-bahan dalam 1 liter suling, panaskan sampai larut.
Sterilkan dalam autoklaf pada 121°C selama 15 menit. pH akhir 7,1 (SNI, 1992).
Universitas Sumatera Utara
2. Escherichia coli (EC) Broth
Trypticase atau tryptone
20 gram
Lactose
5 gram
Bile salt No. 3
1,5 gram
Dipotassium hydrogen phosphate
4 gram
Potassium dihydrogen phosphate
1,5 gram
Natrium klorida
5 gram
Air suling
1 gram
Larutkan bahan-bahan dalam 1 liter air suling. Jika perlu panaskan agar
bahan-bahan benar-benar larut. Tuangkan tiap 10 ml ke dalam tabung yang berisi
tabung Durham terbalik. Sterilkan pada suhu 121°C selama 15 menit. pH akhir
6,9 (SNI, 1992).
3. Lactose Broth (Single Strength)
Beef extract
3 gram
Peptone
5 gram
Lactose
5 gram
Air suling
1 liter
Larutkan bahan-bahan, atur pH 6,8. Masukkan sebanyak 10 ml ke dalam
tabung kimia yang berisi tabung Durham terbalik. Sterilkan selama 15 menit pada
suhu 121°C selama 15 menit (SNI, 1992).
4. Lactose Broth (Double Strength)
Beef extract
6 gram
Peptone
10 gram
Universitas Sumatera Utara
Lactose
10 gram
Air suling
1 liter
Larutkan bahan-bahan, atur pH 6,8. Masukkan ke dalam tabung sebanyak
10 ml. Sterilkan selama 15 menit pada suhu 121°C selama 15 menit (SNI, 1992).
5. MR-VP Medium
Peptone
7 gram
Glucose
5 gram
NaCl
30 gram
K2HPO4
5 gram
Air suling
1 liter
Larutkan bahan-bahan, atur pH 6,9. Masukkan ke dalam tabung kimia
sebanyak 10 ml. Sterilkan selama 15 menit pada 121°C (SNI, 1992).
6. Nutrient Agar (NA)
Beef extract
3 gram
Pepton
5 gram
Agar
15 gram
Air suling
1 liter
Larutkan bahan-bahan, atur pH 6,8-7,0. Masukkan ke dalam labu, sterilkan
pada suhu 121°C selama 15 menit (SNI, 1992).
7. Simmons Citrate Agar (SCA)
Magnesium sulfat
0,2 gram
Ammonium hidrogen phosphate
1 gram
Potasium monohydrogen phosphate
1 gram
Universitas Sumatera Utara
Sodium citrate dihydrate
2 gram
Sodium clorida
5 gram
Bromthymol blue 0,2%
40 ml
Agar
15 gram
Air suling
1 liter
pH dijadikan 7,5±1
Larutkan bahan-bahan dalam air suling sampai mendidih. Masukkan dalam
tabung kimia sebanyak 10 ml. Sterilkan dalam autoklaf pada suhu 121°C selama
15 menit. pH akhir 6,8-7,0. Tabung dimiringkan di atas rak hingga bagian yang
tegak (butt) mempunyai ukuran 2,5 cm (SNI, 1992).
8. Tryptose Broth (TB)
Tryptose
10 gram
Glucose
1 gram
Sodium chloride
5 gram
Thiamine hydrochloride
0,005 gram
Air suling
1 liter
Atur pH menjadi 7,2. Masukkan dalam tabung sebanyak 5 ml. Sterilkan
pada suhu 121°C selama 15 menit (SNI, 1992).
2.3.2 Pereaksi
1. Indol (Kovac’s reagent)
P-dimethylaminobenzaldehyde
5 gram
n-Amylalcohol
75 gram
HCl pekat
25 gram
Universitas Sumatera Utara
Larutkan p-dimethylaminobenzaldehyde dalam amil alkohol. Dengan
perlahan-lahan tambahkan HCl. Simpan pada 4°C (SNI, 1992).
2. Merah Metil
Merah metil
0,10 gram
Etil alkohol
300 ml
Larutkan methyl red dalam alkohol, lalu encerkan dengan air suling sampai
menjadi 500 ml (SNI, 1992).
3. VP (Voges-Proskauer)
a. Larutan 5% alfa-naftol
Larutkan 5 gram alfa-naftol dalam 100 ml alkohol mutlak.
b. Larutan KOH 40%
Larutkan 40 gram kalium hidroksida dalam 100 ml air suling. Larutan alfanaftol harus segar disiapkan setiap hari (setiap akan dipakai) (SNI, 1992).
Universitas Sumatera Utara