1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. TINJAUAN UMUM BAKTERI 1

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. TINJAUAN UMUM BAKTERI
1. Pengertian Bakteri
Bakteri merupakan uniseluler, pada umumnya tidak berklorofil,
ada beberapa yang fotosintetik dan produksi aseksualnya secara
pembelahan dan bakteri mempunyai ukuran sel kecil dimana setiap selnya
hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop. Bakteri pada umumnya
mempunyai ukuran sel 0,5-1,0 µm kali 2,0-5,0 µm, dan terdiri dari tiga
bentuk dasar yaitu bentuk bulat atau kokus, bentuk batang atau Bacillus,
bentuk spiral. (Dwidjoseputro,1985)
Syarif dan Halid (1993) menyatakan bahwa : identifikasi jenis
bakteri berdasarkan sifat morfologi, biokimia, fisiologi dan serologi adalah
sebagai berikut :
a. Bakteri gram positif
1) Kokus
a) Katalase positif : Staphylococcus
b) Katalase negatif : Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus
2) Batang
a) Anaerobik atau Fakultatif Anaerobik : Clostridium botulinum,
Lactobacillus, Propionic bacterium
b) Aerobik : Bacillus,
b. Bakteri Gram Negatif
1) Fermentatif (batang) :
Proteus, Eschericia coli, Enterobacter
2) Non Fermentatif (spiral/batang) :
Pseudomonas, Alcaligenes
1
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri menurut Gamar
dan Sherrington (1994) ada dua yaitu :
a. Faktor Intrinsik yaitu sifat-sifat dari bahan itu sendiri. Adapun
penjelasan dari masing-masing faktor sebagai berikut :
1) Waktu
Laju perbanyakan bakteri bervariasi menurut spesies dan
kondisi pertumbuhannya. Pada kondisi optimal hampir semua
bakteri memperbanyak diri dengan pembelahan biner sekali setiap
20 menit.
2) Makanan
Semua mikroorganisme memerlukan nutrient yang akan
menyediakan:
a) Energi, biasanya diperoleh dari substansi mengandung karbon.
b) Nitrogen untuk sintesa protein.
c) Vitamin dan yang berkaitan denagn factor pertumbuhan.
3) Kelembaban
Mikroorganisme,
seperti
halnya
semua
organisme
memerlukan air untuk mempertahankan hidupnya. Banyaknya air
dalam pangan yang tersedia untuk digunakan dapat di diskripsikan
dengan istilah aktivitas air (Aw)
4) Suhu
Mikroorganisme
dapat
diklasifikasikan
menjadi
tiga
kelompok berdasarkan suhu pertumbuhan yang diperlukannya.
a) Psikrofil (organisme yang suka dingin) dapat tumbuh baik pada
suhu dibawah 20oC, kisaran suhu optimal adalah 10oC sampai
20oC.
b) Mesofil (organisme yang suka pada suhu sedang) memiliki
suhu pertumbuhan optimal antara 20oC sampai 45oC.
c) Termofil (organisme yang suka pada suhu tinggi) dapat tumbuh
baik pada suhu diatas 45oC, kisaran pertumbuhan optimalnya
adalah 50oC sampai 60oC.
2
5) Oksigen
Tersedianya oksigen dapat mempengaruhi pertumbuhan
mikroorganisme, bakteri diklasifikasikan menjadi tiga kelompok
menurut keperluan oksigennya.
a) Aerob Obligat (hanya dapat tumbuh jika terdapat oksigen yang
banyak)
b) Aerob Fakultatif (tumbuh dengan baik jika oksigen cukup,
tetapi juga dapat tumbuh sacara anaerob)
c) Anaerob Fakultatif (tumbuh dengan baik jika tidak ada
oksigen, tetapi juga dapat tumbuh secara aerob)
6) pH
Daging dan pangan hasil laut lebih mudah mengalami
kerusakan oleh bakteri, karena pH pangan tersebut mendekati 7,0.
Bakteri yang terdapat di permukaan ikan ( lapisan lender) adalah
dari jenis Pseudomonas, Acinobacter, Moraxella, Alcaligenes,
Micrococcus, Flavobacterium, Corynebacterium, Serratia, Vibrio,
Bacillus, Clostridium dan Eschericia. Bakteri Pseudomonas dan
Acromabacter
merupakan
bakteri
Psikrofil
yang
paling
menyebabkan kebusukan ikan (Nurwantoro dan Abbas,1997)
b. Faktor Ekstrinsik yaitu kondisi lingkungan dari penanganan dan
penyimpanan bahan pangan.
Kondisi pangan produk bahan pangan akan juga mempengaruhi
spesies mikroorganisme yang mungkin berkembang dan menyebabkan
kerusakan. Bahan pangan yang disimpan pada suhu lemari es akan
dirusak oleh spesies dari kelompok Psikrotofik. (Gamar dan
Sherrington,1994)
3. Fase Pertumbuhan Bakteri, yaitu :
a. Fase adaptasi yaitu fase untuk menyesuaikan dengan substrat dan
kondisi lingkungan disekitarnya
b. Fase pertumbuhan awal yaitu fase dimana sel mulai membelah dengan
kecepatan yang masih rendah
3
c. Fase logaritmik yaitu fase dimana mikroorganisme membelah dengan
cepat dan konstan
d. Fase pertumbuhan lambat yaitu fase dimana zat nutrisi di dalam
medium sudah sangat berkurang dan adanya hasil-hasil metabolisme
yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan bakteri
e. Fase pertumbuhan tetap (statis) yaitu fase dimana jumlah populasi sel
yang tetap karena jumlah sel yang hidup tumbuh sama dengan jumlah
sel yang mati
f. Fase menuju kematin dan fase kematian yaitu fase dimana sebagian
populasi baktei mulai mengalami kematian karena beberapa sebab
yaitu zat gizi di dalam medium habis dan energi cadangan di dalam sel
habis (Fardiaz, 1989)
GAMBAR 1
KURVA PERTUMBUHAN BAKTERI
Sumber : Fardiaz, 1992
4. Pertumbuhan Bakteri pada Makanan
Bakteri tumbuh dengan cara pembelahan biner satu sel membelah
menjadi dua sel. Waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh sel
untuk membelah, bervariasi tergantung dari spesies dan kondisi
pertumbuhan. Semua bakteri yang tumbuh pada makanan bersifat
heterotropik yaitu membutuhkan zat organik untuk pertumbuhannya.
4
Dalam metabolisme bakteri heterotropik menggunakan protein, lemak,
karbohidrat dan komponen makanan lainnya sebagai sumber karbon dan
energi untuk pertumbuhannya.
GAMBAR 2
PROSES PEMBELAHAN PADA BAKTERI
Sumber : Fardiaz, 1989
5
5. Dinding Sel
Dinding sel sangat tipis namun dinding inilah yang memberikan
bentuk tertentu pada bakteri. Dinding ini dapat terlihat dengan teknik
pewarnaan tertentu, atau dengan mengusahakan terjadinya plasmolisis
pada sel bakteri. Dengan mikroskop elektron, dinding sel tersebut dapat
terlihat dengan jelas sekali
Diding sel dapat terdiri dari bermacam-macam bahan organik,
seperti selulosa, hemiselulosa, khitin (KH yang mengandung unsur N)
tergantung pada spesies dari masing-masing mikroorganisme.
Dinding sel merupakan lapisan penyokong terluar yang melindungi
struktur dalam. Tebalnya kira-kira 10 – 25 µm dan merupakan 20% - 30%
berat kering sel kuman. Antigen dinding sel kuman gram negatif bekerja
sebagai indotoksin. Sintesis dinding sel dapat dihambat atau diganggu oleh
berbagai faktor. Enzim lisozim pada berbagai macam cairan jaringan dapat
menyebabkan lisis bakteri. Ia bekerja dengan memecah ikatan mukopetida
dinding sel, jika lisozim bekerja terhadap kuman gram positif dalam
lingkungan larutan hipertonik terjadilah bentuk protoplas yang terdiri dari
membran sitoplasma dan isinya. Jika terjadi pada kuman gram negatif
hasilnya adalah sferoplas. (Dwijoseputro, 1986)
GAMBAR 3
SINTESA DINDING SEL SELAMA PERTUMBUHAN BAKTERI
Sumber : Fardiaz, 1992
6
B. BAKTERI GRAM POSITIF DAN BAKTERI GRAM NEGATIF
Bakteri dibedakan atas dua kelompok berdasarkan komposisi dinding
sel serta sifat pewarnaannya, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram
negatif. Selain perbedaan dalam sifat pewarnaannya, bakteri gram positif dan
bakteri gram negatif berbeda dalam sentivitasnya terhadap kerusakan
mekanis/fisis, terhadap enzim, desinfektan dan antibiotik.
Perbedaan relatif sifat bakteri gram positif dan bakteri gram negatif
dapat dilihat sebagai berikut
TABEL I
PERBEDAAN BAKTERI GRAM POSITIF DAN BAKTERI GRAM
NEGATIF
Perbedaan Relatif
No
1.
2.
Sifat
Komposisi dinding sel
Ketahanan terhadap
Bakteri Gram
Positif
Kandungan lipid
Bakteri Gram
Negatif
Kandungan Lipid
rendah (1-4%)
tinggi (11-22%)
Lebih sensitif
Lebih tahan lama
Lebih dihambat
Kurang dihambat
Kebanyakan spesies
Relatif sederhana
penisilin
3.
Penghambat oleh
pewarna biasa (misalnya
violet kristal)
4.
Kebutuhan Nutrient
relatif kompleks
5.
Ketahanan terhadap
Lebih tahan
Kurang tahan
perlakuan fisik
Sumber: Fardiaz,1992
Bakteri gram negatif bersifat lebih konstan terhadap reaksi pewarnaan,
tetapi bakteri gram positif sering berubah sifat pewarnaannya sehingga
menunjukkan reaksi gram variabel, sebagai contoh, kultur bakteri gram positif
sudah tua dapat kehilangan kemampuannya untuk menyerap pewarna violet
kristal sehingga dapat menyerap pewarna safranin, dan berwarna merah
7
seperti bakteri gram negatif. Perubahan tersebut juga dapat disebabkan oleh
perubahan
kondisi
lingkungan
atau
modifikasi
teknik
pewarnaan.
(Fardiaz,1989). Untuk mengetahui bentuk dan tekstur dari dinding sel bakteri
gram positif dan bakteri gram negatif dapat dilihat dalam gambar 4.
GAMBAR 4
DINDING SEL BAKTERI GRAM POSITIF DAN BAKTERI GRAM
NEGATIF
Sumber : Volk dan Wheeler, 1988
8
Larutan zat warna yang digunakan dalam pewarnaan gram dapat
dilihat pada tabel 2.
TABEL 2
LARUTAN VIOLET KRISTAL
Jenis Larutan
Jumlah
Violet Kristal (90%) (gr)
2.0
Etil Alkohol (95%) (ml)
20
Laruran di atas dicampur dengan :
Amonium Oksalat (gr)
0.8
Air Destilata (ml)
80
Sumber : Fardiaz, 1989
Klein, et all, (1999) menyatakan bahwa bakteri gram positif dinding
selnya mengandung sebagian besar peptidoglikan, dan juga asam teikoat dan
asam teikuronat, oleh sebab itu dinding sel bakteri positif sebagian adalah
polisakarida. Pada beberapa bakteri asam terikoat merupakan antigen
permukaan (antigen dinding sel) dan ada yang merupakan selaput pada selnya.
Asam terikoat ini pada umumnya terdiri dari gula netral seperti galaktosa,
manosa, ramnosa, arabinosa dan glukosamin. Lapisan yang demikian itu akan
menyelimuti seluruh sel bakteri sehingga menyerupai selibung yang kuat dan
dinamakan murein.
Sedangkan pada bakteri gram negatif terdapat peptidoglikan yang
sedikit sekali dan berada diantara selaput luar dan selaput dalam dinding sel.
Dinding sel bakteri gram negatif sebelah luar merupakan komponen yang
terdiri dari fospolipit dan beberapa protein yang sering disebut sebagai auto
layer.
C. TAWAS
Tawas merupakan kristal putih yang tidak larut dan berbentuk gelatin
yang mempunyai sifat dapat menarik partikel-partikel lain, sehingga berat,
ukuran, dan bentuknya menjadi semakin besar dan mudah mengendap.
9
(Rifa’i, 2003)
Menurut Sukandarrumidi, (1999) di alam tawas didapatkan dalam dua
bentuk padat dan cair. Tawas terjadi dari proses pelapukan dari batuan yang
mengandung mineral sulfida didaerah Volkanis (solfatara) atau terjadi di
daerah batu lempung, serpih atau batu sabak yang mengandung pirit (Fe) dan
markasit (FeS2). Kebanyakan tawas di jumpai dalam bentuk padat pada batu
lempung, serpih atau batu sabak.
1. Fungsi Tawas Secara Umum
Menurut Winarno (1997) dalam Intan Septi (2003) tawas dalah
senyawa kimia berupa kristal bening yang memiliki fungsi antara lain,
dapat digunakan dalam pelarutan air pada pembuatan bakso dengan
takaran 1-2 gr/liter, pengering sekaligus membersihkan sumur, bahan
kosmetik, zat warna tertentu, bubuk kue, dan sebagai zat penyamak kulit.
Meskipun fungsi-fungsi di atas sudah jelas, kita tidak boleh
menggunakan tawas secara berlabihan, karena jika tawas digunakan
denagn dosis yang berlebihan akan menimbulkan gangguan kesehatan
yaitu berlebihnya kadar Alumunium dalam tubuh, selain itu juga dapat
menurunkan pH yang cukup besar. Dan apabila digunakan dalam air,
maka air yang diolah akan berasa asam.
Tawas dalam bahan pangan pada umumnya dianggap aman oleh
Food and Drug Administration bila digunakan menurut prosedur yang
disarankan sebagaimana dalam praktek komersial yang baik. (Desrosier,
1996)
2. Peranan Tawas Terhadap Penghambatan Bakteri
Salah satu untuk menghambat pertumbuhan bakteri dilakukan
proses pengawetan, misalnya penggaraman, pengeringan, pengasapan,
pembekuan. Pada umumnya proses penggaraman menggunakan larutan
garam tetapi dalam hal lain juga menggunakan Tawas (Al2(SO4)314H2O),karena pada prinsipnya sifat yang dimiliki oleh garam juga dimiliki oleh
tawas. Ini terbukti bahwa garam dapat menghambat pertumbuhan bakteri
dengan membentuk larutan isotonik. Dalam hal ini juga terbukti bahwa
10
tawas juga memiliki sifat dapat menghambat pertumbuhan mikroba
dengan mengurangi kadar air dalam bahan, hal tersebut dapat dibuktikan
pada penelitian yang telah dilakukan oleh Rahayu I. S (2004) tawas dapat
memperpanjang umur simpan ikan tongkol asap.
Bahan-bahan yang sengaja ditambahkan kedalam bahan pangan
adalah untuk memperbaiki warna, tekstur, bentuk, cita rasa atau
memperpanjang
umur
simpan.
Tawas
yang
mempunyai
rumus
(Al2(SO4)314H2O) dalam bentuk larutan yang bersifat asam dan berfungsi
sebagai astringent (sifat yang dapat menurunkan pH makanan, mengkerut
jaringan, sehingga menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk)
Dilihat dari peranannya dalam pengurangan air maka ikan asap
yang dilakukan dengan tawas akan menurunkan kandungan air dengan
mengikatnya dalam pemakaian tawas. Hal ini karena tekanan osmotik
yang menarik air keluar dari sel-sel jaringan ikan. (Ilyas dan Arifudin,
1972)
Keadaan yang dapat mempengaruhi aktifitas pertumbuhan jasad
renik ada tiga keadaan yaitu :
a. Isotonik
Isotonik adalah kandungan sel bakteri mempunyai konsentrasi
yang sama dengan medium sekelilingnya atau bahan makanan. Jika
faktor-faktor lainnya cocok maka mikroorganisme akan tumbuh
dengan cepat. Tetapi bila konsentasi medium berubah, maka
keadaannya tidak cocok untuk pertumbuhan mikroorganisme tersebut.
Kalau keadaan ini berlangsung lama, maka mikroorganisme tersebut
akan mati.
b. Hypotonik
Hypotenik
yaitu
keadaan
dimana
medium
mempunyai
kerapatan molekul yang lebih rendah daripada sel-sel jasad renik,
sehingga air mengalir dari yang kerapatan molekulnya rendah ke
kerapatan molekul tinggi. Sebenarnya sel-sel akan mengembang
karena air mengalir kedalamnya.
11
c. Hypertonik
Hypertonik (Plasmolisa) yaitu dimana medium atau bahan
makanan mempunyai kerapatan molekul yang lebih besar daripada selsel jasad renik, air keluar dari sel-sel jasad renik sehingga akhirnya
jasad renik tersebut mengkerut dan menjadi kering. (Hudaya dan
Darajad, 1990)
12
D. KERANGKA KONSEP
Konsentrasi
Tawas
Biakan Murni
9
9
9
9
Jumlah Lisis Sel
Bakteri
Metode
Waktu Analisa
Bakteri gram positif
Bakteri gram negatif
E. HIPOTESA
1. Ada pengaruh konsentrasi tawas terhadap lisis sel bakteri gram positif dan
bakteri gram negatif
2. Ada perbedaan konsentrasi tawas terhadap lisis sel bakteri gram positif
dan bakteri gram negatif
13