PERTUMBUHAN BAKTERI ESCHERICHIA COLI DALAM

ESCHERICHIA COLI
dalam kehidupan manusia
Penulis : Ruth Melliawati
E
scherichia coli adalah
nama yang tidak asing
lagi bagi orang yang
berkecimpung dalam
bidang mikrobiologi,
karena E. coli atau Bacterium coli
commune adalah sebuah
nama bakteri yang diambil dari
nama orang yang menemukannya
yaitu Theodor Escherich. Pada
tahun 1907 Massini memberi nama
E. coli sebagai Bacterium coli
mutabile.
E. coli praktis selalu ada
dalam saluran pencernaan hewan
dan manusia karena secara
alamiah Escherichia coli
merupakan salah satu penghuni
tubuh.
Penyebaran E. coli dapat terjadi
dengan cara kontak
langsung ( bersentuhan,
berjabatan tangan dan
sebagainya ) kemudian
diteruskan melalui mulut, akan
tetapi E.coli pun dapat ditemukan
tersebar di alam sekitar kita.
Penyebaran secara pasif dapat
terjadi melalui makanan atau
minuman.
Di dalam uji analisis air, E.
coli merupakan mikroorganisme
yang dipakai sebagai indikator
untuk menguji adanya pencemaran
air oleh tinja. Di dalam kehidupan
kita E.coli mempunyai peranan
yang cukup penting yaitu selain
sebagai penghuni tubuh ( di dalam
usus besar) juga E. coli
menghasilkan kolisin yang dapat
melindungi saluran pencernaan dari
bakteri patogenik. Escherichia coli
akan menjadi patogen bila pindah
dari habitatnya yang normal
MORFOLOGI DAN SIFAT
ESCHERICHIA COLI
dipindah sebarkan
melalui
kegiatan
tangan ke mulut
atau
dengan
pemindahan pasif
melalui
makanan
atau minuman.
Meskipun
E.
coli
merupakan
mikroorganisma indikator
yang dipakai di dalam
analisis air untuk menguji
adanya pencemaran oleh
tinja,
tetapi pemindah
sebarannya tidak selalu
melalui
air,
melainkan
Morfologi Escherichia col
10
kebagian lain dalam inang,
misalnya, bila E. coli di dalam usus
masuk ke dalam saluran kandung
kemih kelamin dapat menyebabkan
sistitis, yaitu suatu peradangan
pada selaput lendir organ tersebut.
Escherichia sekarang dianggap
sebagai genus dengan hanya satu
species yang mempunyai beberapa
ratus tipe antigenik. Tipe-tipe ini
dicirikan menurut kombinasi yang
berbeda-beda antara antigen 0
(antigen lipoporisakaride somatik di
dalam dinding sel ), K ( antigen
polisakaride kapsul) dan H (antigen
protein flagela). tambahan pula
antigen K dibagi menjadi antigen L,
A atau B berdasarkan pada ciri
fisiknya yang berbeda-beda. Galurgalur tertentu dari E. coli mampu
menyebabkan gastroenteristis taraf
sedang sampai
parah pada
manusia dan
hewan.
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
Tanda tanda umum E. coli
- Bentuk bulat cenderung ke batang
panjang
-Bentuk batang, biasanya berukuran
0,5 x 1 - 3 µ
-Terdapat
sendiri
sendiri,
berpasang-pasangan
dan
rangkaian pendek
- Bergerak atau tidak bergerak
- bergerak dengan menggunakan
flagella peritrik
- biasanya tidak berbentuk kapsul
- Tidak membentuk spora
- Gram negatif
- Aerob, anaerob fakultatif.
Sifat sifat khusus E. coli antara
lain :
- Merupakan parasit dalam saluran
pencernaan makanan manusia
dan hewan berdarah panas.
- Pada manusia kadang kadang
menyebabkan penyakit enteritis,
peritonitis, cistitis dan
sebagainya.
- Hasil uji methil red positif.
keluarga
dari
species
ini
memfermentasikan laktosa dan
glukosa dengan menghasilkan
asam
dan gas.
- Menghasilkan asam dalam jumlah
yang banyak dari glukosa tetapi
acethyl methyl carbinol tidak
dihasilkan.
- CO2 dan H2 kira kira dihasilkan
dalam volume yang sama dalam
glukosa.
- Pada umumnya asam uric tidak
dapat dipakai sebagai satusatunya sumber nitrogen.
- Ditemukan dalam faeces.
- Hasil uji Eykman.
- Asam sitrat dan garam dari asam
sitrat
tidak
dapat
dipakai
sebagai satu-satunya sumber
karbon.
STRUKTUR SEL PROKARIOTA (BAKTERI)
Flagel
Merupakan organ
penggerak bagi bakteri motil tetapi
tidak semua bakteri mempunyai
flagel. Elektron mikroskop
menunjukkan bahwa flagel itu
adalah benang-benang protoplasma
yang berpangkal pada titik-titik tepat
di bawah membran sel. Pangkal itu
disebut rhizoblast. Susunan kimia
flagel terdiri dari suatu protein yang
disebut flagelin yaitu semacam
miosin. Ukuran flagel berbeda
antar species. Panjang flagel
biasanya agak lebih panjang dari
selnya tetapi diameternya antara
0,02 - 0,1 u. Kedudukan flagel ada
yang bersifat terminal, ada yang
bersifat lateral. Kedudukan flagel
E. coli bersifat lateral yaitu peritrik
dimana flagel tersebar dari ujungujung sampai pada sisi. Rata-rata
pergerakan bakteri E. coli kira-kira
25 u per detik atau 10 cm per jam.
Flagel berguna untuk bergerak,
melekat dan konyugasi.
Lapisan lendir
Kebanyakkan bakteri
mempunyai lapisan lendir yang
menyelubungi dinding sel
seluruhnya, lendir ini melindungi sel
terhadap kekeringan. Lapisan
lendir terdiri atas karbohidrat dan
pada beberapa species tertentu
mengandung unsur N atau P.
Dinding sel
Dinding sel bakteri sangat
tipis tetapi berfungsi untuk
memberi bentuk tertentu pada sel,
untuk memberi perlindungan, untuk
mengatur keluar masuknya zat-zat
kimia juga dinding sel memegang
peranan dalam pembelahan sel.
Komposisi kimia dinding sel
bermacam-macam tergantung dari
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
11
speciesnya tetapi beberapa
species terdiri dari selulosa atau
hemiselulosa. Pada species lain
dinding sel mengandung bahan
nitrogen dan khitin. Beberapa
protein dapat juga ditemukan dalam
dinding sel.
Membran sitoplasma
Letaknya tepat di bawah
dinding sel sifatnya semi selektif
permiabel karena sifat ini maka
membran sitoplasma mempunyai
sifat-sifat penting dalam pertukaran
zat-zat antara dinding sel. membran
sitoplasma ini sangat berpengaruh
terhadap kelangsungan hidup
bakteri karena bila membran ini
mengalami kerusakan maka dalam
waktu singkat bakteri akan mati.
Nucleus (inti)
Apakah bakteri mempunyai inti
? pertanyaan ini merupakan suatu
masalah bagi para ahli, mereka
mempunyai 4 pendapat yang
berbeda yaitu setengahnya
berpendapat bahwa bakteri itu tidak
mempunyai inti atau apapun yang
menyerupai inti. pendapat kedua
mengatakan bahwa isi sel
seluruhnya, itulah inti sedang proto
plasmanya sedikit sekali dan
protoplasma itu merupakan lapisan
yang tipis yang menyelubungi inti.
Pendapat ketiga ialah bahwa
tersebar di dalam protoplasma
terdapat butir-buitr kromatin yang
dianggap sebagai inti, sedang
pendapat keempat bahwa bakteri
mempunyai satu atau lebih inti.
Kromatin ialah bahan inti berupa
ADN dan protein yang meresap zat
warna yang bersifat basa.
Akhirnya orang berpendapat
meskipun bakteri mempunyai
nucleus tetapi tidak dapat segera
terlihat melainkan harus
dengan perlakukan tertentu atau
ditumbuhkan di dalam medium yang
tidak mengandung nitrogen.
Sekarang telah diketahui dengan
pasti bahwa bakteri mempunyai
inti di dalam selnya yang terdiri
atas ADN (asam-deoksiribonukleat) dan ARN (asam-ribonukleat). Apabila bakteri tidak
mempunyai inti tentu bakteri itu tidak
mungkin bisa mengumpulkan sifatsifat baka dalam inti.
12
Sitoplasma
Merupakan bahan yang
mengisi volume sel yang
membatasi dinding sel dan
membran dan di dalamnya terdapat
granula, spora, vacuola dan tandatanda internal lainnya.
Flagel Merupakan
organ penggerak
bagi bakteri motil
tetapi tidak semua
bakteri mempunyai
flagel. Elektron
mikroskop
menunjukkan
bahwa flagel itu
adalah benangbenang protoplasma
yang berpangkal
pada titik-titik tepat
di bawah membran
sel. Pangkal itu
disebut rhizoblast.
Susunan kimia flagel
terdiri dari suatu
protein yang
disebut flagelin
yaitu semacam
miosin.
REPRODUKSI
Pada umumnya bakteri hanya
mengenal satu macam pembiakan
yaitu dengan cara seksual atau
vegetatif. Pembiakan ini berlangsung cepat, apabila faktor-faktor luar
menguntungkan bagi dirinya.
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
Pembiakan dengan pembelahan diri
atau divisio dapat dibagi atas 3 fase
yaitu :
1. Dimana sitoplasma terbelah oleh
sekat yang tumbuh tegak lurus
pada arah memanjang.
2. Sekat tersebut diikuti oleh suatu
dinding melintang. Dinding
melintang ini tidak selalu
merupakan penyekat yang
sempurna. Ditengah-tengahnya
sering ketinggalan suatu lubang
kecil, yang mana protoplasma
dari kedua sel baru masih dapat
berhubungan.
3. Pada fase terakhir ialah
terpisahnya kedua sel tersebut.
Apabila faktor-faktor luar
menguntungkan, maka setelah
terjadi pembelahan, sel-sel
baru tersebut akan membesar
sampai masing- masing
menjadi sebesar sel induknya.
LINGKUNGAN YANG
MEMPENGARUHI KEHIDUPAN
MIKROORGANISME
Kondisi lingkungan sangat
berpengaruh terhadap
kelangsungan hidup
mikroorganisme baik kapang,
khamir maupun bakteri. Reaksi dari
tiap mikroorganisma dalam
menghadapi kondisi lingkungannya
akan berbeda satu dengan yang
lain, hal ini karena mikroorganisma
mempunyai sifat dan karakter yang
berbeda. Tidak semua
mikroorganisma dapat menguasai
faktor faktor luar sepenuhnya, untuk
bertahan hidup mikroorganisma
harus menyesuaikan diri dengan
lingkungan dimana mikroorganisma
tersebut berada. Penyesuaian diri
ada yang bersifat sementara
waktu saja ada juga yang bersifat
permanen sehingga mempengaruhi
bentuk morfologi dan sifat sifat
fisiologi dan keturunannya.
Kehidupan bakteri tidak
hanya dipengaruhi oleh faktor
faktor luar tetapi sebaliknya bakteri
mampu mempengaruhi keadaan
lingkungannya, misalnya dapat
menyebabkan demam (panas)
akibat terinfeksi oleh bakteri
Escherichia coli yang ada dalam
saluran pencernaan dan
menyebabkan diare yang
berkepanjangan dsb. Jika E. coli
berada dalam medium yang
mengandung sumber carbon
(glukosa, laktosa dsb) maka akan
mengubah derajat asam (pH) dalam
medium menjadi asam dan akan
membentuk gas sebagai hasil
proses terurainya glukosa menjadi
senyawa lain .
Faktor lingkungan dibagi atas :
1. Faktor biotik yaitu makhluk hidup
2. Faktor abiotik yaitu faktor alam
dan kimia.
Faktor alam meliputi :
1. Temperatur
Daya tahan terhadap
temperatur tidak sama bagi tiap
tiap species. Ada species yang mati
setelah mengalami pemanasan
beberapa menit di dalam medium
cair, sebaliknya ada juga species
yang tahan hidup setelah dipanasi
dengan uap 100°C bahkan lebih
(bakteri yang membentuk spora). E.
coli tumbuh baik pada temperatur
antara 8° - 46°C dan temperatur
optimum 37°C. Bakteri yang
dipelihara di bawah temperatur
minimum atau sedikit di atas
temperatur maksimum, tidak akan
segera mati melainkan berada di
dalam keadaan tidur atau dormancy.
2. Kebasahan dan kekeringan
Sebenarnya bakteri
menyenangi keadaan basah
bahkan hidup di dalam air. Tetapi
di dalam air yang tertutup, bakteri
tidak dapat hidup subur karena
udara yang dibutuhkan tidak mencukupi.
3. Perubahan nilai osmosis
Medium yang paling cocok
bagi kehidupan bakteri ialah
medium yang isotonik terhadap isi
sel bakteri. Jika bakteri
ditempatkan di dalam suatu larutan
yang hipertonik maka akan
mengalami plasmolisis terhadap isi
sel bakteri. Sebaliknya bakteri yang
ditempatkan di dalam larutan
hipotonik (air suling) maka bakteri
akan mengalami plasmoptisis yaitu
pecahnya sel bakteri karena air
akan masuk ke dalam sel bakteri.
4. Sinar
Kebanyakkan bakteri tidak
dapat mengadakan fotosintesis
bahkan setiap radiasi dapat
berbahaya bagi kehidupannya.
Sinar yang lebih pendek
gelombangnya yaitu gelombang
antara 240 m u - 300 m u dapat
membahayakan kehidupan bakteri,
demikian juga penyinaran pada
jarak dekat, sinar X, sinar radium
dan sinar ultra ungu dapat
membunuh bakteri.
5. Mekanik
Pengaruh tekanan udara
terhadap kehidupan bakteri dapat
diketahui dari hasil percobaan yaitu
untuk menghentikan pembiakan
bakteri diperlukan tekanan
sebanyak 600 atm, untuk
mematikannya diperlukan tekanan
sebanyak 6000 atm sedang untuk
membunuh spora diperlukan
12.000 atm. Untuk memecahkan sel
bakteri diperlukan pengguncangan
9000 kali per detik. Proses ini
sering digunakan untuk
melepaskan enzim-enzim dan
endotoksin.
Faktor-faktor kimia.
Di dalam alam yang
sewajarnya, jarang sekali
ditemukan zat-zat kimia yang
mematikan bakteri. Hanya usaha
manusia untuk membebaskan
kegiatan bakteri, dengan cara
membuat atau meramu zat-zat
untuk meracuni bakteri tetapi tidak
membahayakan kehidupan hewan
dan manusia. Zat-zat yang hanya
menghambat kegiatan bakteri tanpa
membunuhnya disebut antiseptik
atau bakteriostatik sedang zat-zat
yang dapat membunuh bakteri
disebut adalah desinfektan,
germisida atau bakterisida. Sifat
kerusakan bakteri sebagai akibat
dari suatu desinfektan, belum
diketahui seluruhnya, ada
desinfektan yang membunuh bakteri
dengan tidak merusaknya sama
sekali ada juga zat-zat kimia seperti
basa dan asam organik,
menyebabkan hancurnya bakteri,
mungkin sekali kehancuran ini
akibat dari suatu hidrolisis.
Pengaruh zat-zat kimia
lainnya belum diketahui, tetapi
pada umumnya kerusakan bakteri
dapat dibagi 3 kelompok yaitu
karena (1). Oksidasi (2). Koagulasi
dan (3). Depresi dan ketegangan
permukaan.
1. Oksidasi
Zat-zat seperti H2O2,
Na2BO4, KMnO4 mudah sekali
melepaskan O2 untuk menimbulkan
oksidasi. Klor di dalam air
menyebabkan bebasnya O2
sehingga zat ini merupakan
desinfektan. Hubungan klor
dengan protoplasmapun dapat
menimbulkan oksidasi.
2. Koagulasi atau penggumpalan
protein
Banyak zat seperti air
raksa, perak, tembaga dan zat-zat
organik seperti fenol, formardehida,
etanol menyebabkan penggumpalan protein yang merupakan
konstituen dari protoplasma. Protein
yang telah menggumpal adalah
protein yang mengalami denaturasi
dan di dalam keadaan yang
demikian itu protein tidak berfungsi
lagi
3. Depresi dan ketegangan
permukaan
Sabun dapat mengurangi
ketegangan permukaan, oleh
karena itu dapat menyebabkan
hancurnya bakteri. Empedu juga
mempunyai khasiat seperti sabun,
hanya bakteri yang hidup di dalan
usus mempunyai daya tahan
terhadap empedu. Pada umumnya
diketahui bahwa bakteri gram
negatif lebih tahan terhadap
pengurangan ketegangan
permukaan dari pada bakteri gram
positif.
KEUNTUNGAN DAN BAHAYA
YANG DITIMBULKANNYA
Beberapa keuntungan
dari bakteri E. coli yaitu
menghasilkan kolisin, yang dapat
melindungi saluran pencernaan
dari bakteri usus yang patogenik,
dipakai sebagai indikator untuk
menguji adanya pencemaran air
oleh tinja. Di dalam lingkungan dan
kehidupan kita, bakteri E. coli
banyak dimanfaatkan diberbagai
bidang, baik pertanian,
peternakan, kedokteran maupun
dikalangan Industri. Dengan
berkembangnya ilmu pengetahuan,
E. coli telah banyak diketahui baik
sifat morfologi, fisiologi maupun
pemetaan DNA nya, sehingga
bakteri ini dipakai untuk menyimpan
untaian DNA yang dianggap
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
13
potensial, baik dari tanaman,
hewan maupun mikroorganisma dan
sekaligus untuk perbanyakannya.
Dengan diketahuinya bahwa E. coli
dapat dipakai untuk menyimpan
untaian DNA yang potensial, maka
hal ini membuka kesempatan untuk
mempelajari sifat dan karakter dari
mikroba lain yang tentunya
memberikan dampak yang positif
untuk kemajuan di bidang
kedokteran, pertanian maupun
industri. Dibidang pertanian telah
dilaporkan bahwa beberapa
tanaman tidak tahan terhadap suatu
penyakit atau serangan hama,
namun bantuan E.coli sebagai
inang yang membawa gen yang
tahan terhadap penyakit atau hama
tertentu, maka hal itu dapat diatasi
sehingga perkembangan di bidang
pertanian tidak terhambat.
Keberadaan Bakteri E. coli
disamping dapat membantu untuk
pengembangan ilmu pengetahuan
dan juga dimanfaatkan di berbagai
bidang ilmu, bakteri E. coli juga
dapat membahayakan kesehatan,
karena diketahui bahwa bakteri E.
coli merupakan bagian dari
mikrobiota normal saluran
pencernaan dan telah terbukti
bahwa galur galur tertentu mampu
menyebabkan gastroenteritis taraf
sedang sampai parah pada
manusia dan hewan. E. coli juga
dapat menyebabkan diare akut,
yang dapat dikelompokkan menjadi
3 katagori yaitu enteropatogenik
(penyebab gasteroenteritis akut
pada bayi yang baru lahir sampai
pada yang berumur 2 tahun),
enteroinaktif dan enterotoksigenik
(penyebab diare pada anak anak
yang lebih besar dan pada orang
dewasa). Dilaporkan pula bila
E.coli di dalam usus memasuki
kandung kemih, maka dapat
menyebabkan sintitis yaitu suatu
peradangan pada selaput lendir
organ tersebut.
GrawpHill Book company Inc. New
York, Toronto. London. Kagakusha
L.T.D. Tokyo.
Dwidjoseputro D. D. 1981. Dasardasar Mikrobiologi. Cetakan ke 5.
Malang. Penerbit Djambatan.
Pelczar,M.J. and E.C.S. Chan.
1981. Elements of Microbiology. Mc
Graw-Hill International Book
company, Tokyo.
Salle A. J. 1961. Fundamental
Principles of Bacteriology. Fifth
Edition. Mc Graw-Hill Book
company. Inc New York, Toronto,
London, Kagakusha company,
L.T.D. Tokyo.
http://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri
DAFTAR PUSTAKA
Breed R. E., E.G.D. Murray & N. R.
Smith. 1957. Bergey s manual of
Determinative Bacteriology. Seventh
Edition.Baltimore. The Williams &
Wilkins company
Clifton C. E. 1958. Introduction to
the Bacteria. Second Edition. MC
*Ruth Melliawati
Staf Peneliti Pusat
Penelitian Bioteknologi-LIPI
Kalau nilai 9 itu kesuksesan dalam kehidupan, maka nilai 9
sama dengan x ditambah y ditambah z. Bekerja adalah x, y
adalah bermain, dan z adalah untuk berdiam diri.
( Albert Einstein)
14
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009