Antimikroba

Laporan Praktikum
Mikrobiologi
Nama
NIM
Kelas/kelompok
PJP
Asisten
: Diana Agustini Raharja
: J3L112168
: C P1/1
: M. Arif Mulya, S. Pi.
: 1. Yuriska Sekar Rani
2. Lia Suliani
3. Ramdhani
UJI AKTIVITAS BAHAN ANTIMIKROBA
PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIA
PROGAM DIPLOMA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Pendahuluan
Bacillus merupakan bakteri Gram positif, berbentuk batang, serta dapat
tumbuh pada kondisi aerob dan anaerob. Sporanya tahan terhadap panas (suhu
tinggi), mampu mendegradasi xylandan karbohidrat. Bacillus mempunyai sifat
beberapa sifat di antaranya 1) mampu tumbuh pada suhu lebih dari 50 oC dan suhu
kurang dari 5 oC, 2) mampu bertahan terhadap pasteurisasi, 3) mampu tumbuh
pada konsentrasi garam tinggi (>10%), 4) mampu menghasilkan spora dan 5)
mempunyai daya proteolitik yang tinggi dibandingkan mikroba lainnya. Bacillus
adalah anggota dari divisi Firmicutes. Bacillus merupakan bakteri yang bersifat
aerob obligat atau fakultatif, dan positif terhadap uji enzim katalase. Bacillus
secara alami terdapat di mana-mana, dan termasuk spesies yang hidup bebas atau
bersifat patogen. Beberapa spesies Bacillus menghasilkan enzim ekstraseluler
seperti protease, lipase, amilase, dan selulase yang bisa membantu pencernaan
dalam tubuh hewan. Jenis Bacillus di antaranya B. cereus, B. clausi, dan B.
pumilus termasuk dalam produk probiotik komersil yang terdiri dari spora bakteri
yang telah dikarakterisasi dan berpotensi untuk kolonisasi, immunostimulasi, dan
aktivitas antimikrobanya (Duc 2004).
Escherichia coli, atau biasa disingkat E. coli, adalah salah satu jenis spesies
utama bakteri Gram negatif. Pada umumnya, bakteri yang ditemukan oleh
Theodor Escherich ini dapat ditemukan dalam usus besar manusia. E. coli
merupakan bakteri berbentuk batang dengan panjang sekitar 2 mm dan diamater
0.5 mm. Volume sel E. coli berkisar 0.6-0.7 mm3. Bakteri ini termasuk umumnya
hidup pada rentang 20-40 °C, optimum pada 37°C. Usus besar manusia
terkandung sejumlah E. coli yang berfungsi membusukkan sisa-sisa makanan.
Dari sekian ratus strain E. coli yang teridentifikasi, hanya sebagian kecil bersifat
patogen, misalnya strain O157:H7. Bakteri yang namanya berasal dari sang
penemu Theodor Escherich yang menemukannya di tahun 1885 ini merupakan
jenis bakteri yang menjadi salah satu tulang punggung dunia bioteknologi.
Hampir semua rekayasa genetika di dunia bioteknologi selalu melibatkan E. coli
akibat genetikanya yang sederhana dan mudah untuk direkayasa. Riset di E. coli
menjadi model untuk aplikasi ke bakteri jenis lainnya. Bakteri ini juga merupakan
media kloning yang paling sering dipakai. Teknik recombinan DNA tidak akan
ada tanpa bantuan bakteri ini (Arican dan Andic 2011).
Antibakteri atau antimikroba adalah bahan yang dapat membunuh atau
menghambat aktivitas mikroorganisme dengan bermacam-macam cara. Senyawa
antimikroba terdiri atas beberapa kelompok berdasarkan mekanisme daya
kerjanya atau tujuan penggunaannya. Bahan antimikroba dapat secara fisik atau
kimia dan berdasarkan peruntukannya dapat berupa desinfektan, antiseptik,
sterilizer, sanitizer, dan sebagainya (Lutfi 2004). Mekanisme daya kerja
antimikroba terhadap sel dapat dibedakan atas beberapa kelompok di antaranya
merusak dinding sel, mengganggu permeabilitas sel, merusak molekul protein dan
asam nukleat, menghambat aktivitas enzim, serta menghambat sintesis asam
nukleat. Aktivitas antimikroba yang dapat diamati secara langsung adalah
perkembangbiakannya. Oleh karena itu, antimikroba dibagi menjadi dua macam
yaitu antibiotik dan disinfektan. Antibiotik adalah senyawa yang dihasilkan oleh
mikroorganisme tertentu yang mempunyai kemampuan menghambat
pertumbuhan bakteri atau bahkan membunuh bakteri walaupun dalam konsentrasi
yang rendah. Antibiotik digunakan untuk menghentikan aktivitas mikroba pada
jaringan tubuh makhluk hidup sedangkan desinfektan bekerja dalam menghambat
atau menghentikan pertumbuhan mikroba pada benda tak hidup, seperti meja, alat
gelas, dan lain sebagainya. Pembagian kedua kelompok antimikroba tersebut tidak
hanya didasarkan pada aplikasi penerapannya melainkan juga terhadap
konsentrasi mikroba yang digunakan (Soekardjo 1995).
Tujuan
Percobaan dilakukan untuk mengetahui pengaruh bahan kimia, yaitu larutan
fisiologis, streptomycin, sambiloto, iodin, dan sirih hijau terhadap viabilitas
bakteri serta mengetahui bahan kimia yang efektif dalam mengatasi pertumbuhan
bakteri.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah pembakar spirtus, spreader, pinset steril,
mikropipet dengan tipnya, dan inkubator. Bahan-bahan yang digunakan adalah
alkohol 70%, biakan cair bakteri Bacillus dan E.coli, dua buah cawan petri yang
berisi media agar steril, kertas cakram, larutan fisiologis 0,85%, streptomycin,
sambiloto, iodin, dan sirih hijau.
Prosedur Kerja
Suasana steril harus diciptakan dari awal praktikum hingga akhir praktikum
dengan cara tangan dan area meja dibasahi alkohol 70%. Selain itu, pengerjaan
dilakukan di dekat api untuk mengurangi atau mencegah bakteri kontaminan
menempel pada alat maupun media. Biakan bakteri Bacillus diambil sebanyak 0,1
mL dan dimasukkan ke dalam media agar yang telah steril dan diratakan dengan
menggunakan spreader. Kertas cakram diambil dengan menggunakan pinset steril
dan dibasahi dengan bahan uji. Bahan uji yang digunakan adalah larutan fisiologis
0,85%, streptomycin, sambiloto, iodin, dan sirih hijau. Kertas cakram yang telah
dibasahi diletakkan pada media agar. Percobaan diulangi untuk biakan bakteri E.
coli. Setelah itu, bakteri Bacillus diinkubasi pada suhu ruang sedangkan E. coli
diinkubasi pada suhu 37 °C selama 24 jam.
Data dan Hasil Pengamatan
Berikut ini data dan hasil pengamatan yang dilakukan pada sampel bakteri
Bacillus dan E. coli terhadap beberapa bahan antimikroba.
Gambar 1 Hasil uji aktivitas bahan antimikroba pada Bacillus terhadap larutan
fisiologis (a), sirih hijau (b), streptomycin (c), iodin (d), dan sambiloto (e)
Gambar 2 Hasil uji aktivitas bahan antimikroba pada E.coli terhadap larutan
fisiologis (a), streptomycin (b), sambiloto (c), sirih hijau (d), dan iodin (e)
Tabel 1 Bacillus
Antimikroba
Diameter (cm)
Larutan fisiologis
1,5
Streptomycin
2,5
Sambiloto
Iodin
1,5
Sirih hijau
0,7
Keterangan: - = tidak terdapat zona bening
Spektrum kerja
Luas
Luas
Luas
Sempit
Tabel 2 E. coli
Antimikroba
Diameter (cm)
Spektrum kerja
Larutan fisiologis
Streptomycin
2,0
Luas
Sambiloto
Iodin
1,9
Luas
Sirih hijau
1,2
Sempit
Keterangan: - = tidak terdapat zona bening
Sifat
Terkontaminasi
Bakterisida
Bakterisida
Bakteriostatik
Sifat
Bakteriostatik
Bakterisida
Bakteriostatik
Pembahasan
Perlakuan aseptik dilakukan bertujuan agar terbebas dari mikroorganisme
yang tidak diinginkan (kontaminan). Aseptik diimbangi dengan sterilisasi yang
merupakan upaya untuk menghilangkan mikroorganisme kontaminan yang
menempel pada alat atau bahan yang akan dipergunakan untuk analisis
selanjutnya (Jati 2007). Proses pemindahan mikroba secara aseptik sangat
membutuhkan ketelitian yang tinggi. Jika tidak, kesalahan dalam teknik sedikit
saja akan memengaruhi semua hasil pengamatan. Oleh karena itu, dalam
melakukan pemindahan mikroba dari media yang lama menuju media yang baru
harus mengetahui teknik menjaga kesterilan bahan maupun alat yang digunakan
(Dwijoseputro 2003). Bakteri yang telah dipindahkan ke media yang baru disebar
dengan menggunakan spreader yang telah disterilkan dengan cara direndam
dalam alkohol 70% dan dipanaskan dengan api. Ketika bakteri disebar, spreader
harus sudah dalam keadaan dingin. Jika masih dalam keadaan panas maka bakteri
dapat mati.
Bakteri yang digunakan adalah Bacillus yang merupakan bakteri Gram
positif dan E. coli yang merupakan bakteri Gram positif. Kedua bakteri ini
mewakili bakteri Gram positif dan Gram negatif lainnya untuk uji aktivitas bahan
antimikroba. Bahan antimikroba dapat mematikan, merusak, ataupun menghambat
pertumbuhan dari beberapa jenis mikroba. Menurut Widjajanti (1996),
antimikroba bekerja dengan cara merusak dinding sel atau merusak protein dari
mikroba itu sendiri sehingga mikroba tersebut mati. Bahan antimikroba bekerja
dengan beberapa mekanisme di antaranya dengan cara membunuh dirinya sendiri,
mempertahankan hidupnya, dan melawan bakteri lain. Selain bahan antimikroba,
digunakan juga larutan fisiologis 0,85% sebagai kontrol. Larutan fisiologis
terlebih dahulu diletakkan pada media agar yang telah disebar dengan bakteri
sebelum meletakkan bahan antimikroba pada media agar yang bertujuan
meminimalisir terkontaminasinya kertas cakram maupun pinset yang digunakan
dengan bahan antimikroba yang diujikan. Kertas cakram yang dicelupkan pada
bahan uji sebaiknya tidak terlalu basah karena cairan bahan uji dapat menetes
pada media agar sebelum kertas cakram diletakkan. Selain itu, ketika kertas
cakram yang terlalu basah diletakkan pada media agar, cairan bahan uji bisa
meluber sehingga memengaruhi zona kerja bahan antimikroba tersebut. Hal lain
yang perlu diperhatikan adalah ketika kertas cakram terjatuh di media agar
sebelum hendak diletakkan di posisi yang telah ditentukan maka kertas cakram
tersebut tidak boleh digeser dan dibiarkan saja letaknya di posisi tersebut.
Bakteri Bacillus diinkubasi pada suhu ruang dan E. coli diinkubasi pada
suhu 37 °C agar pertumbuhan kedua bakteri ini dapat optimum pada suhu yang
sesuai dengan lingkungan bakteri tersebut biasa tumbuh. Setelah diinkubasi
selama 24 jam, aktivitas bahan antimikroba pada kedua jenis bakteri ini diukur
diameternya untuk mengetahui spektrum kerjanya seperti pada gambar 3 berikut.
Gambar 3 Pengukuran diameter aktivitas bahan antimikroba dan larutan fisiologis
Jika pada media agar tersebut terbentuk koloni bakteri yang memiliki warna yang
berbeda maka dapat dipastikan bahwa media agar tersebut telah terkontaminasi
oleh bakteri yang berasal dari udara. Zona yang terbentuk di sekitar kertas cakram
pada bahan antimikroba ada yang benar-benar bening namun ada pula yang masih
tersisa sedikit koloni bakteri. Zona yang benar-benar bening menunjukkan bahwa
antimikroba tersebut merupakan bakterisida yang artinya bahan antimikroba
tersebut dapat membunuh bakteri sedangkan zona yang masih tersisa sedikit
koloni bakteri menunjukkan bahwa antimikroba tersebut merupakan bakteriostatik
yang artinya bahan antimikroba tersebut hanya dapat menghambat pertumbuhan
bakteri yang diujikan.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan larutan fisiologis memiliki
zona yang masih tersisa sedikit koloni bakteri pada bakteri Bacillus. Larutan
fisiologis bukan merupakan suatu bahan antimikroba melainkan sebagai kontrol
karena mengandung unsur elektrolit yang dapat mempertahankan tekanan osmotik
dan isotonis media dengan cairan intrasel bakteri sehingga tidak akan
memengaruhi viabilitas bakteri. Oleh karena itu, larutan fisiologis tidak memiliki
efek antimikroba tetapi berfungsi sebagai penyeimbang tekanan osmotik bagi
bakteri. Zona yang terbentuk dapat disebabkan oleh kertas cakram yang
dicelupkan pada larutan fisiologis terlalu banyak yang diserap sehingga cairan
larutan fisiologis tersebut meluber di sekitar kertas cakram. Selain itu, dapat
disebabkan oleh kertas cakram atau pinset yang digunakan telah terkontaminasi
oleh bahan antimikroba yang diujikan. Bahan antimikroba streptomycin memiliki
fungsi sebagai bakterisida pada bakteri Gram positif sedangkan pada bakteri Gram
negatif sebagai bakteriostatik. Sambiloto tidak memberikan fungsi sebagai bahan
antimikroba pada percobaan. Iodin baik pada bakteri Gram positif maupun Gram
negatif berfungsi sebagai bakterisida sedangkan sirih hijau berfungsi sebagai
bakteriostatik. Menurut Wilson(1982), zona bening yang terjadi karena
antimikroba akan mengakibatkan pembentukan cincin-cincin hambatan di dalam
area pertumbuhan bakteri yang padat sehingga tidak ada bakteri yang tumbuh di
dalam cincin tersebut. Keampuhan suatu antimikroba dapat dilihat dari seberapa
besar zona bening yang terbentuk akibat berdifusinya zat antibiotik tersebut.
Antimikroba yang berbeda memiliki laju difusi yang berbeda pula, karena itu
keampuhan antimikroba satu sama lain tidak sama.
Simpulan
Berdasarkan percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa larutan
fisiologis yang digunakan sebagai kontrol terkontaminasi pada bakteri Bacillus
(bakteri Gram positif). Streptomycin merupakan bakterisida pada bakteri Gram
positif sedangkan pada bakteri Gram negatif merupakan bakteriostatik dengan
spektrum kerja yang luas. Sambiloto tidak memberikan fungsi sebagai bahan
antimikroba. Iodin baik pada bakteri Gram positif maupun Gram negatif berfungsi
sebagai bakterisida dengan spektrum kerja yang luas sedangkan sirih hijau
berfungsi sebagai bakteriostatik dengan spektrum kerja yang sempit.
Daftar Pustaka
Arican A, S Andic. 2011. Survival of E. coli O157:H7 in yoghurt incubated until
two different pH value and stored at 4 °C. Di dalam Kafkas Univ Vet Fak
Derg 17 (4): 537-542. Turki: Yüzüncü Yil Press.
Duc Le H, Huynh AH, Teresa MB, Andriano OH, Simon MC. 2004.
Characterization of bacillus probiotics available for human use. Di dalam
Appl Environ Microbiol 70(4): 2161-2171. London: Royal Holloway Press.
Dwijoseputro. 2003. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan.
Jati W. 2007. Biologi Interaktif. Jakarta: Ganeca Exact.
Lutfi A. 2004. Kimia Lingkungan. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.
Soekardjo S. 1995. Kimia Medisinal. Jakarta: Airlangga Press.
Widjajanti U. 1996. Obat-Obatan. Yogyakarta: Kanisius.
Wilson, Gisvold. 1982. Kimia Farmasi dan Medisinal Organik. Semarang: IKIP
Semarang Press.