5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Isolasi Bakteri Flora mikroba atau

5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Isolasi Bakteri
Flora mikroba atau mikroorganisme yang terdapat dilingkungan pada
umumnya merupakan populasi campuran. Pemisahan bakteri diperlukan
untuk. mengetahui jenis, ciri – ciri kultural, morfologis, fisiologis, maupun
karakteristik. Teknik pemisahan tersebut dinamakan isolasi yang disertai
dengan pemurnian (Soeroso, 1999).
Isolasi adalah suatu cara untuk memisahkan mikroorganisme tertentu
dari lingkungan, sehingga diperoleh biakan yang tidak tercampur dengan jenis
lainnya atau biakan murni (Gandjar dkk., 1992). Biakan murni diperlukan
untuk mempelajari sifat – sifat biokimia dan morfologi biakan tersebut
(Cappucino & Sherman, 2002).
Teknik kultur untuk mendapatkan isolat murni terbagi menjadi tiga
macam teknik, yaitu :
a. Metode poure plate (penuangan)
Metode pour plate merupakan metode untuk memperoleh biakan
murni dari populasi campuran mikroorganisme dengan cara mengencerkan
specimen yang kemudian dituangkan kedalam cawan steril dan diikuti
dengan menuangkan medium agar yang telah dicairkan dan didinginkan
(pada suhu ±500C) (Hadioetomo, 1983). Tujuan dari metode ini adalah
untuk menentukan perkiriaan jumlah bakteri hidup dalam cairan atau
spesimen. Hasil perhitungan bakteri dinyatakan dalam koloni (Irianto,
2012).
5
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
6
b. Metode steak (cawan gores)
Metode steak merupakan cara untuk mengisolasi bakteri dengan
cara menggores permukaan medium dengan menggunakan jarum ose .
Penggoresan bertujuan untuk membuat garis sebanyak mungkin pada
permukaan medium agar bakteri yang tumbuh pada garis – garis terakhir
berupa koloni yang terpisah – pisah (Irianto, 2012).
c. Metode spread plate (penyebaran)
Isolasi dengan penyebaran serupa dengan isolasi bakteri pada
penuangan. Hal yang membedakan adalah pada saat penuangan suspensi
sampel kedalam medium Isolasi diawali dengan pengenceran sampel pada
setiap penuangan. Medium yang telah dipersiapkan dituangkan kedalam
cawan petri steril. Tunggu hingga medium memadat, setelah itu tuangkan
suspense sampel kedalam cawan petri yang telah berisi medium yang
memadat. Penyebaran suspensi sampel dilakukan dengan menyebarkan
suspense dengan batang Drugalsky yang telah dipanaskan terlebih dahulu
(Waluyo, 2007)
2.2 Identifikasi Bakteri
Identifikasi bakteri merupakan kelanjutan dari kegiatan isolasi bakteri.
Identifikasi adalah suatu kegiatan untuk mengelompokkan makhluk hidup ke
dalam suatu kelompok tertentu berdasarkan karakteristik persamaan dan
perbedaan yang dimiliki oleh masing – masing makhluk hidup. Identifikasi
mikroorganisme yang baru diisolasi memerlukan perincian, deskripsi, dan
perbandingan yang cukup dengan deskripsi, dan perbandingan yang cukup
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
7
dengan deskripsi yang telah dipublikasikan untuk jasad – jasad renik lain yang
serupa (Pelczar & Chan, 2008).
Karakteristik yang digunakan untuk mengidentifikasi bakteri dapat
dilakukan dengan mmengamati karakteristik makroskopis, dan uji biokimia
bakteri. Karakteristik makroskopis bakteri dilakukan dengan mengamati
bentuk koloni yaitu berbentuk bulat tak teratur, seperti akar dan filament. Tipe
koloni bakteri terdiri dari tipe koloni utuh, halus, berombak, dankal, dan
berombak dalam. Warna dari koloni bakteri yang tumbuh terdiri dari kuning,
merah, dan putih. Elevasi koloni bakteri terdiri dari rata, cembung rendah, dan
cembung tinggi. Struktur permukaan koloni bakteri yakni halus dan kasar.
Ukuran koloni bakteri dilakukan dengan mengukur diameter koloni bakteri
yang tumbuh (Cappucino & Sherman, 1987).
Karakteristik mikroskopis bakteri terdiri dari bentuk sel, ukuran sel, dan
pewarnaan. Bentuk sel bakteri meliputi basil, kokus, dan spiral dengan masing
– masing kombinasinya. Pengukuran sel bakteri secara mikroskopis dilakukan
menggunakan micrometer. Pewarnaan yang dilakukan meliputi pewarnaan
Gram dan pewarnaan endospore (Soeroso, 1999; Carg, 2005).
Uji biokimia diperlukan untuk memperkuat data – data yang telah
diperoleh. Beberapa uji biokimia yang dapat diterapkan yaitu uji katalase, uji
oksidase, uji reduksi nitrat, uji fermentasi karbohidrat, uji methyl red, dan uji
voges proskauer (Barrow & Feltham, 1993; Irianto, 2006).
2.2.1 Ukuran Bakteri
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
8
Menurut Pelczar & Chan (2008) ukuran bakteri sangat kecil,
umumnya bentuk tubuh bakteri dapat dilihan dengan menggunakan
mikroskop dengan perbesaran 1000x atau lebih. Satuan ukuran tubuh
bakteri dapat dinyatakan dalam mikrometer atau mikron. Satu mikron
(µ) ama dengan 1/1000 milimeter (mm). Panjang tubuh bakteri antara
1 – 2 µ, dan lebar tubuhnya antara 1 – 1,5 µ.
Bakteri bentuk cocus memilikidiameter 1 µ. Bakteri berbentuk
spiral memiliki ukuran lebar 0,5 µ.- 1 µ., panjang 2 µ.-5 µ.dan kadang
kadang panjangnya ada yang mencapai 10 µ. Bakteri berbentuk koma
(vibrio) (Pelczar & Chan., 2008).
2.2.2
Bentuk Bakteri
Bentuk morfologi bakteri dapat dibagi menjadi 3 bagian, antara
lain:
a. Basil
Bentuk sel bakteri basil adalah seperti batang pendek, agak
silindris. Bentuk basil meliputi sebagian besar bakteri. Ujung
beberapa basilus ada yang tampak persegi, ada yang bundar, da
nada pula yang meruncing, atau lancip seperti cerutu. Basilus juga
ada yang saling melekat satu dengan yang lainnya dan adaa yang
saling lepas (Pelczar & Chan, 2008). Basil dapat dibedakan
menjadi beberapa kelompok berdasarkan jumlah koloni, yaitu :
monobasil yakni satu sel bakteri yang bentuknya satu batang
tunggal, diplobasil yaitu sel bakteri berbentuk batang yang
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
9
bergandeng dua – dua, dan stereobasil yaitu sel bakteri berbentuk
batang yang bergandeng memanjang membentuk rantai (Irianto,
2012).
b. Cocus
Bentuk sel bakteri ini bulat seperti bola- bola kecil. Golongan
bakteri ini tidak sebanyak bakteri basil. Bakteri kokus dibedakan
menjadi beberapa kelompok, yakni : monokokus adalah sel bakteri
bola tunggal, diplokokus adalah sel bakteri bola bergandeng dua –
dua, sarkina adalah sel bakteri yang berbentuk bola berkelompok
empat – empat menyerupai kubus, streptokokus adalah sel bakteri
yang berbentuk bola panjang membentuk rantai, dan stafilokokus
adalah sel bakteri yang memiliki bentuk sekelompok sel tidak
teratur sehingga mirip dompolan buah anggur (Irianto, 2012).
c. Spiral
Bentuk sel bakteri yang melilit atau berbengkok – bengkok
dinamakan spirilium. Golongan ini tidak banyak dibandingkan
dengan basil dan kokus. Ada tiga macam bentuk spiral, yakni :
spiral yaitu sel bakteri bentuknya seperti spiral dan tubuhnya kaku,
vibrio yaitu berbentuk seperti koma dianggap sebagai bentuk spiral
tak sempurna, dan spirochete yaitu sel bakteri yang berbentuk
spiral dan tubuhnya lentur (Irianto, 2012).
2.2.3 Pewarnaan Bakteri
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
10
Sebagian besar mikroorganisme tidak berwarna, maka untuk
melakukan pengamatan dibawah mikroskop diperlukan pewarnaan
mikroorganisme
dengan
mikroorganisme
pada
menggunakan
dasarnya
adalah
pewarna.
Pewarnaan
prosedur
mewarnai
mikroorganisme menggunakan zat warna yang dappat menonjolkan
struktur tertentu dari mikroorganisme. Sebelum dilakukan pewarnaan,
mikroorganisme harus difiksasi terlebih dahulu agar terikat pada kaca
objek. Tanpa adanya fiksasi akan mengakibatkan zat warna yang
diberikan pada mikroorganisme tidak melekat karena luntur setelah
pencucian zat warna dengan air mengalir (Brown, 2005).
Pewarnaan yang sering digunakan dalam mengidentifikasi
bakteri adalah pewarnaan Gram. Berdasarkan pewarnaan Gram,
bakteri dibagi menjadi dua golongan yaitu Gram negatif dan Gram
positif. Prinsip pewarnaan Gram tergantung dengan reaksi dindig sel
bakteri terhadap tinta safranin dan krista violet. Bakteri yang telah diuji
dengan pewarnaan berwarna ungu menunjukkan Gram positif,
sedangkan bakteri yang berwarna merah menunjukkan Gram negatif
(Brown, 2005).
2.3 Probiotik
Menurut Fuller (1987) probiotik merupakan makanan tambahan
(suplemen) berupa sel – sel mikroba hidup, yang memiliki pengaruh
menguntungkan
bagi
hewan
inang
yang mengkonsumsinya
melalui
penyeimbangan flora mikroba intestinalnya. Definisi ini ditunjukkan pada
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
11
hewan terestrial dan manusia dengan menekan bahwa probiotik merupakan
mikroba hidup yang diberikan melalui makanan. Definisi Fuller dalam
aplikasinya pada akuakulture perlu peninjauan kembali, karena karakter
lingkungan perairan berbeda dengan terestrial.
Flora normal mikroba intestinum hewan air terbentuk akibat interaksi
konstan dengan lingkungan. Bakteri yang hadir dalam lingkungan akuatik
mempengaruhi komposisi mikroba intestinum ikan dan sebaliknya (Cahill,
1990).
Gatesoupe (2000) mendefinisikan probiotik sebagai sel – sel mikroba
yang diberikan dengan cara tertentu agar masuk kedalam saluran
gastrointestinal dan tetap hidup dengan tujuan memperbaiki kesehatan.
Menurut Salminen et al., (1999) dalam buku Probiotik Akuakultur yang ditulis
oleh Irianto (2003) probiotik merupakan segala bentuk preparasi sel mikroba
(tidak selalu hidup) atau komponen sel – sel mikroba yang memiliki pengaruh
menguntungkan bagi kesehatan dan kehidupan inang. Berdasarkan pengertian
tersebut probiotik tidak selalu terkait dengan pangan dan probiotik tidak harus
dalam bentuk sel hidup. Moriarty (1998) melakukan penelitian dengan
menambahkan bakteri ke dalam tangki atau kolam ikan, kemudian bakteri
tersebut mampu memodifikasi komposisi bakteri pada air dan sedimen.
Berdasarkan definisi – defenisi tersebut dapat di re-definisikan probiotik
adalah suplementasi sel mikroba utuh (tidak harus hidup) atau komponen sel
mikroba pada pakan atau lingkungan hidupnya, yang menguntungkan inang
(Irianto, 2003).
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
12
2.3.1 Karakteristik Probiotik
Menurut Fuller (1987), probiotik harus memiliki karakteristik sebagai
berikut :
1. Menguntungkan inang.
2. Mampu hidup (tidak harus tumbuh) di intestinum.
3. Dapat disiapkan sebagai produksi sel hidup pada skala industri.
4. Dapat terjaga stabilitas dan sintasan untuk waktu lama pada penyimpanan
maupun dilapangan.
Menurut Feliatra dkk (2004) pemilihan mikroorganisme probiotik atas
berdasarkan syarat – syarat sebagai berikut :
a. Tidak bersifat pathogen atau mengganggu inang, tidak bersifat pathogen
bagi konsumen (mausia dan hewan lain).
b. Tidak mengganggu keseimbangan ekosistem setempat.
c. Mikroba dapat dan mudah dipeliharaan diperbanyak.
d. Dapat hidup dan bertahan serta berkembangbiak didalam organ
pencernaan.
e. Dapat
dipelihara
dalam
media
yang
memungkinkan
untuk
diintroduksikaan dalam organ pencernaan.
f. Dapat hidup dan berkembang air wadah pemeliharaan.
2.3.2
Mekanisme Kerja Bakteri Probiotik
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
13
Mekanisme probiotik melindungi atau memperbaiki kondisi inangnya
antara lain dengan menghambat pertumbuhan bakteri patogen melalui beberapa
cara antara lain dengan (Simadibrata, 2010) :
1. Memproduksi substansi-substansi penghambat. Bakteri probiotik mampu
memproduksi zat-zat penghambat pertumbuhan bakteri gram positif maupun
negatif. Zat-zat ini termasuk asam organik, hidrogen peroksida (H2O2),
bakteriosin, reuterin yang mampu menghambat tidak hanya bakteri hidup
namun juga produksi toksin.
2. Menghambat perlekatan bakteri patogen dengan berkompetisi di tempat
perlekatan permukaan mukosa saluran cerna diduga juga merupakan salah
satu cara probiotik menghambat invasi dari bakteri patogen.
3. Kompetisi nutrisi. Bakteri-bakteri yang menguntungkan (probiotik) akan
berkompetisi dengan bakteri patogen dalam hal memperebutkan nutrisi dalam
saluran cerna.
Probiotik
menghambat
dianggap
kolonisasi
menguntungkan
intestinum
oleh
untuk
mikroba
inangnya
yang
karena
merugikan,
memproduksi senyawa – senyawa anti mikroba, serta kompetisi terhadap
nutrien dan ruang didalam organ pencernaan (Irianto, 2003). Pendapat lain
tentang keuntungan probiotik ialah dapat memperbaiki nutrisi dengan
memproduksi vitamin – vitamin, detoksisikasi pangan, serta melalui aktivitas
enzimatis (Fuller & Turvy, 1971; Parker, 1974; Roach & Tannock, 1980;
Fuller, 1992; Smoragiewicz et al., 1993). Beberapa penelitian menunjukkan
bahwa beragam mikroba yang menguntungkan memiliki kemampuan
mensintesis biotin (Sugita et al., 1992), Vitamin B12 (Sugita et al., 1991),
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
14
senyawa antibacterial (Westerdahl et al., 1991), dan enzim – enzim hidrolitik
seperti amylase (Sugita et al., 1996) dan protease (Hoshino et al., 1997).
2.4 Ikan Patin (Pangasius hypophthalmus)
2.4.1
Klasifikasi
Menurut Sanin (1968) , urutan taksonomi Ikan Patin dapat dijabarkan
sebagai berikut :
Filum
: Chordata
Kelas
: Pisces
Sub kelas
: Teleostei
Ordo
: Ostariophysi
Sub Ordo
: Siluroidae
Famili
: Pangasidae
Genus
: Pangasius
Spesies
: Pangasius hypopthalmus.
2.4.2
Morfologi Ikan Patin
Ciri – ciri morfologi ikan patin adalah memiliki badan memanjang
berwarna putih seperti perak dengan punggung berwarna kebiruan.
Panjang tubuh ikan patin mencapai 120 cm. Kepala relative kecil dengan
mulut terletak di ujung kepala agak disebelah bawah. Pada sudut
mulutnya terdapat dua pasang kumis pendek yang berfungsi sebagai
peraba (Susanto & Amri, 2008).
Tubuh ikan patin terbagi menjadi tiga bagian, yaitu kepala, badan,
dan ekor. Bagian kepala mulai dari ujung mulut sampai akhir tutup insang.
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
15
Bagian tubuh dari akhir tutup insang sampai pangkal sirip anal. Bagian
ekor dimulai dari sirip anal sampai ujung ekor. Sirip ekor ikan patin
bentuknya seperti gunting (bercagak) dan simetris. Ikan patin memiliki 5
sirip, yaitu sepasang sirip dada (pectoral fin), sepasang sirip perut (ventral
fin), satu sirip punggung (dorsal fin), satu sirip dubur (anal fin), dan satu
sirip ekor (caudal fin). Ikan pain memiliki sirip tambahan (adipose fin)
yang terletak diantara sirip punggung dan sirip ekor. Sirip punggung ikan
patin memiliki 1 jaringan keras (patil) dan 6 – 7 buah jari – jari lunak.
Sirip dubur ikan patin cukup panjang, yakni mulai dari belakang dubur
hingga pangkal sirip ekor, memiliki jari – jari lunak sebanyak 30 – 33
buah. Sirip perut ikan patin terdapat 6 jari – jari lunak. Sirip dada ikan
patin terdapat 1 jari – jari keras (patil) dan 12 – 13 jari – jari lunak
(Mahyuddin, 2010).
2.4.3
Sifat Biologis Ikan Patin
Ikan patin merupakan ikan yang aktif pada malam hari (nocturnal).
Ikan patin sering bersembunyi di liang – liang di tepi sungai. Benih ikan
patin di alam biasanya bergerombol dan sesekali muncul dipermukaan air
untuk menghirup oksigen langsung dari udara pada saat menjelang fajar.
Kebiasaan ini dimanfaatkan oleh petani dan nelayan ikan dalam
melakukan penangkapan benih. Kemunculan benih ikan patin dalam
jumlah besar biasanya menjelang akhir musim hujan (Kordi, 2010).
Patin merupakan ikan pemakan tumbuhan dan hewan lain (omnivore)
dan cenderung pemakan hewan lain (karnivora). Di alam patin memakan
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
16
ikan – ikan kecil, cacing, detritus, serangga, biji – bijian, potongan daun
tumbuhan, rumput, udang kecil dan molusca. Ketika baru menetas (larva)
ikan patin memakan dari cadangan makanan berupa kuning telur. Setelh
kuning telur habis, beni ikan patin memakan plankton (Kordi, 2010).
2.5 Bakteri Aeromonas hydrophylla
2.5.1
Klasifikasi (Holt et al., 1998)
Kingdom
: Monera
Filum
: Protozoa
Ordo
: Pseudanonadales
Familia
: Fibrionaceae
Genus
: Aeromonas
Spesies
: Aeromonas hydrophylla
2.5.2
Morfologi Bakteri Aeromonas hydrophylla
Bakteri Aeromonas hydrophylla adalah bakteri Gram negative,
berbentuk batang dengan ukuran 0,7 – 0,8 µm, bersifat fakultatif anaerob,
kemoorganotrof, fermentative, sitokrom oksidase positif, dan bersifat motil.
Bakteri ini resisten terhadap penisilin, tumbuh optimum pada suhu 37 0C dan
dapat tumbuh pada kisaran suhu 4 – 450C. Bakteri A. hydrophylla tidak
membentuk kapsul maupun spora. Koloni berbentuk bulat, tepi rata,
cembung dan berwarna kuning keputih – putihan (krem) (Mulia, 2012).
2.5.3
Habitat Bakteri Aeromonas hydrophylla
Dilihat dari cara hidupnya, bakteri ini bersifat patogen oportunistik,
selalu berada didalam air dan menyerang ikan pada saat ikan dalam kondisi
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
17
lemah. Bakteri ini juga dapat hidup di perairan tawar maupun pada perairan
payau dan laut dan mempunyai toleransi suhu yang lebar. Perairan air tawar
khususnya yang mengandung bahan organic merupakan habitat yang baik
bagi perkembangan bakteri A. hydrophylla. Bakteri ini memiliki sifat
biokimia, genetic, serologi, dan fenotif yang beragam (Mulia, 2012).
2.5.4
Patogenitas Bakteri Aeromonas hydrophylla
Kemampuan bakteri A. hydrophila dalam menimbulkan penyakit
cukup tinggi. Tingkat keganasan bakteri ini dapat diukur dengan LD 50
cukup bervariasi, yaitu berkisar antara 104 – 106 sel/ml (Mulia, 2012).
Penyakit bacterial yang disebabkan oleh
bakteri A. hydrophylla
disebut dengan MAS (Motile Aeromonas Septicemia). Gejala eksternal yang
muncul akibat penyakit MAS adalah adanya ulse yang berbentuk bulat atau
tidak teratur dan berwarna merah keabu – abuan, inflamasi, dan erosi
didalam rongga dan sekitar mulut, seperti redmouth diasease. Selain itu,
terjadi hemorrhagic pada sirip serta mata membengkak dan menonjol
(eksophtalmia/popeye). Gejala internal dari penyakit MAS adalah
pembengkakan ginjal, tetapi tidak lembek; petikiae (bintik merah) pada otot
daging dan peritoneum, usus tidak berisi makanan, tetapi berisi cairan
kuning. Gejala khas dari bakteri ini adalah adanya cairan kuning dalan
jumlah besar didalam rongga perut (Mulia, 2012).
Di Indonenesia, bakteri A. hydrophylla menyerang ikan air tawar
seperti ikan gurami, ikan lele, ikan patin, dan ikan karper. Didaerah
subtropik yang banyak terserang oleh bakteri ini adalah rainbow trout dan
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017
18
Chinook salmon. Selain menyerang ikan, bakteri ini juga dapat menyerang
amphibian, reptil (ular, kura – kura), buaya, bahkan berpotensi menyerang
manusia. Bakteri A. hydrophylla dapat menyebabkan diare pada manusia
(Mulia, 2012).
Isolasi Dan Identifikasi..., Putri Utami, FKIP UMP, 2017