i

GAMBARAN SENSITIVITAS BERBAGAI ANTIBIOTIK DAN

PROFIL PLASMID Escherichia coli ISOLAT AIR SUMUR

GALI DESA NGEMPLAK KABUPATEN PATI

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan

Pendidikan Diploma IV Kesehatan

Program Studi Analis Kesehatan

Proposal Skripsi

Analis Kesehatan

Diajukan Oleh

Erla Farikatun Nisa

G1C012017

PROGRAM STUDI DIV ANALIS KESEHATAN

FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN DAN KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAHSEMARANG

2016

httplibunimusacid

iv

GAMBARAN SENSITIVITAS BERBAGAI ANTIBIOTIK DAN PROFIL

PLASMID Escherichia coli ISOLAT AIR SUMUR GALI

DESA NGEMPLAK KABUPATEN PATI

Erla Farikatun Nisa1 Sri Darmawati2 Muhammad Evy Prastiyanto3

1Program Studi D IV Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan

Universitas Muhammadiyah Semarang2Laboratorium Biologi Molekuler Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan Universitas

Muhammadiyah Semarang3Laboratorium Bakteriologi Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan Universitas

Muhammadiyah Semarang

ABSTRAK

Pemberian antibiotik merupakan cara pencegahan atau pengobatan untukmenghambat pertumbuhan bakteri seringnya penggunaan antibiotik secara terusmenerus dapat menimbulkan terjadinya resistensi bakteri terhadap antibiotikDNA Plasmid yang dimiliki oleh bakteri dapat mempengaruhi sifat resistensibakteri terhadap antibiotik Tujuan penelitian ini untuk mengetahui gambaransensitivitas E coli terhadap berbagai antibiotik dan profil plasmid E coli isolat airsumur gali asal Desa Ngemplak Kabupaten Pati Metode uji sensitivitas bakteriyang digunakan adalah metode Kirby-Bauer dengan empat jenis antibiotik(kloramfenikol siprofloksasin gentamisin dan ampisilin) dan metode isolasiPlasmid menggunakan metode lisis alkali Hasil uji sensitivitas dari 10 strain Ecoli menunjukkan hasil sensitif terhadap antibiotik kloramfenikol dansiprofloksasin pada antibiotik gentamisin terdapat empat strain dengan hasilresisten (SG04C SG07C SG08C SG09C) dan 10 strain E coli menunjukkanresistensi pada antibiotik ampisilin Plasmid hasil isolasi dari 10 strain E colimenunjukkan empat strain E coli memiliki plasmid 8000 bp dan enam strain yanglainnya memiliki plasmid 5000 bp yang masing ndash masing strain E colimempunyai satu jenis plasmid

Kata kunci Escherichia coli profil plasmid sensitivitas antibiotik

httplibunimusacid

iv

describe the sensitivity of Escherichia coli to various antibiotics and plasmidprofiles of E coli isolates from the village water wells Ngemplak Pati regency

Erla Farikatun Nisa1 Sri Darmawati2 Muhammad Evy Prastiyanto3

1Program Studi D IV Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan

Universitas Muhammadiyah Semarang2Laboratorium Biologi Molekuler Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan Universitas

Muhammadiyah Semarang3Laboratorium Bakteriologi Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan Universitas

Muhammadiyah Semarang

ABSTRACT

Giving antibiotics is a way of prevention or treatment to inhibit the growth of bacteria

the frequent use of antibiotics continuously may cause the occurrence of bacterial

resistance to antibiotics Plasmid DNA possessed by the bacterium may affect the nature

of bacterial resistance to antibiotics The purpose of this study to describe the sensitivity

of E coli to various antibiotics and plasmid profiles of E coli isolates from the village

water wells Ngemplak Pati regency Bacterial sensitivity test method is the method of

Kirby-Bauer dengan four types of antibiotics (chloramphenicol ciprofloxacin gentamicin

and ampicillin) and the plasmid isolation method using the alkali lysis method The test

results of 10 strain E coli shows the results of sensitivity to the antibiotic

chloramphenicol and ciprofloxacin the antibiotic gentamicin with the results there are

four strains resistant (SG04C SG07C SG08C SG09C) and 10 strain E coli showed

resistance to the antibiotic ampicillin Plasmid isolated from 10 strain E coli showed four

strainE coli plasmid of 8000 bp and six other strains had a 5000 bp plasmid that each ndash

each strain strain E coli has one type of plasmid

Keywords Escherichia coli Plasmid profile Antibiotic sensitivity

httplibunimusacid

iv

Kata Pengantar

Assalammuarsquolaikum warohmatullahi wabarokatuh

Segala puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

segala rahmat hidayah dan Inayah-Nya Sholawat dan salam kepada

junjungan kita Baginda Rasulullah SAW beserta keluarga dan para Sahabat-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul

ldquoGambaran Sensitivitas Berbagai Antibiotik dan Profil Plasmid Escherichia

coli Isolat Air Sumur Gali Desa Ngemplak Kabupaten Patirdquo

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

menyelesaikan pendidikan Diploma IV Analis Kesehatan di Universitas

Muhammadiyah Semarang 2016

Penulis menyadari bahwa terselesaikannya tugas akhir ini tidak lepas

dari bimbingan dukungan dan bantuan dari berbagai pihak Oleh karena itu

pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih

kepada

1 Ibu Dr Sri Darmawati MSi selaku dosen pembimbing I beserta Bapak M

Evy Prastiyanto MSc selaku dosen pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan arahan izin penelitian kritik dan saran serta

memotivasi selama penyusunan skripsi

2 Ibu Dra Sri Sinto Dewi MSi Med selaku Ketua Program Studi D IV

Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan Universitas

Muhammadiyah Semarang

httplibunimusacid

iv

3 Bapak Suhari Ibu Sumiyati dan keluarga tercinta yang telah memberikan

doa dukungan moral dan material

Penulis menyadari masih banyak ketidak sempurnaan dan kekurangan

dalam penulisan tugas akhir ini Penulis mengharapkan kritik dan saran yang

membangun Semoga proposal penelitian ini dapat bermanfaat bagi para

pembaca Amin

Wassalammuarsquolaikum warohmatullahi wabarokatuh

Semarang September 2016

Erla Farikatun Nisa

G1C012017

httplibunimusacid

iv

DAFTAR ISIHalaman

HALAMAN JUDUL iHALAMAN PERSETUJUAN iiHALAMAN PENGESAHAN iiiABSTRAK ivSURAT PERNYATAAN ORIGINALITAS viKATA PENGANTARviiDAFTAR ISI ixDAFTAR TABEL xiDAFTAR GAMBARxiiDAFTAR LAMPIRAN xiiBAB I PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 313 Tujuan Penelitian 414 Manfaat Penelitian 415 Orisinalitas Penelitian 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 621 Sumur Gali disekitar Limbah Tepung Tapioka Kabupaten Pati 622 Escherichia coli 7221 Morfologi Escherichia coli 8222 Patogenitas Escherichia coli 923 Uji Sensitivitas Bakteri 1024 Resistensi Escherichia coli Terhadap Antibiotik1125 DNA Plasmid 1226 Elektroforesis Gel Agarosa 1327 Kerangka Teori 15

BAB III METODE PENELITIAN 1631 Desain Penelitian 1632 Variabel Penelitian1633 Definisi Operasional 1634 Populasi dan Sampel Penelitian 1635 Alat dan Bahan17351 Alat 17352 Bahan 1736 Cara Kerja 17361 Uji Sensitivitas Bakteri 17362 Isolasi DNA Plasmid Escherichia coli18363 Separasi Profil Plasmid Escherichia coli 1937 Alur Penelitian 2038 Teknik Pengumpulan Data2039 Pengolahan Data dan Analisis Data 20310 Waktu dan Tempat Penelitian 213101 Tempat Penelitian 21

httplibunimusacid

iv

3102 Waktu Penelitian 21311 Skema Uji Sensitivitas 22312 Skema Isolasi DNA Plasmid23313 Skema Separasi DNA Plasmid25

BAB IV PEMBAHASAN2641 Hasil Penelitian 26411 Hasil Uji Sensitivitas26412 Hasil Elektroforesis Profil Plasmid E coli 2742 Pembahasan28

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 3351 Kesimpulan 3352 Saran 33

DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

httplibunimusacid

iv

DAFTAR TABEL

HalamanTabel 1 Orisinalitas Penelitian 5Tabel 2 Standart Hasil Uji Sensitivitas 10Tabel 3 Definisi Operasional 26Tabel 4 Hasil Uji Sensitivitas E coli terhadap Antibiotik 28

httplibunimusacid

iv

DAFTAR GAMBAR

Nomor HalamanGambar 1 Gambar Plasmid Pada Sel Bakteri 12Gambar 2 Skema Kerangka Teori 15Gambar 3 Alur Penelitian 20Gambar 4 Skema Uji Sensitivitas 22Gambar 5 Skema Isolasi DNA Plasmid 23Gambar 6 Skema Separasi DNA Plasmid 25Gambar 7 Hasil Elektroforesis Agarosa DNA Plasmid 27

httplibunimusacid

iv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran HalamanLampiran 1 Pembuatan Media 38Lampiran 2 Gambar Penelitian 41

httplibunimusacid

iv

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan pokok yang tidak dapat dipisahkan dalam

kehidupan manusia Air dimanfaatkan manusia untuk kebutuhan hidup salah

satunya kebutuhan rumah tangga dan industri Penyediaan air bersih sekarang ini

menjadi prioritas dalam perbaikan derajat kesehatan masyarakat Seiring

meningkatnya kepadatan penduduk dan pesatnya pembangunan maka kebutuhan

air pun semakin meningkat sehingga dituntut tersedianya air yang sehat yang

meliputi pengawasan dan penetapan kualitas air untuk berbagai kebutuhan dan

kehidupan manusia yang bertujuan untuk menjamin tercapainya air minum

maupun air bersih yang memenuhi syarat kesehatan bagi masyarakat (Alwi amp

Maulina 2012) Masih banyak masyarakat yang memanfaatkan air sumur gali

untuk kebutuhan hidupnya yang masih belum jelas kualitasnya untuk

mengetahui kualitas air perlu dilakukan pemeriksaan berdasarkan sifat fisika

kimia maupun biologi

Adanya bakteri Coliform dalam air merupakan salah satu indikator

mikrobiologi yang dapat menentukan kualitas air Coliform merupakan bakteri

yang terkandung dalam jumlah banyak pada kotoran manusia dan hewan (Fadilah

et al 2014) Menurut Peraturan Menteri Kesehatan

No492MENKESPerIV2010 dan No907MENKESSKVII2002 Syarat

kualitas air bersih yang dapat digunakan sehari-hari memiliki standar maksimum

total bakteri Coliform yaitu 0 AMP100 mL air sehingga adanya Coliform dalam

httplibunimusacid

iv

air menunjukkan bahwa air tersebut sudah tercemar Bakteri Coliform tidak dapat

menimbulkan penyakit tertentu secara langsung tetapi semakin tinggi

kontaminasi bakteri ini maka resiko adanya bakteri lain yang dapat menimbulkan

gangguan kesehatan semakin tinggi (Alwi amp Maulina 2012)

Desa Ngemplak Kecamatan Margoyoso Kabupaten Pati terdapat pabrik

tepung tapioka yang banyak menghasilkan limbah salah satunya limbah cair yang

dialirkan ke sungai dan pemukiman penduduk Kandungan dari limbah cair yang

merupakan proses dari produksi pembuatan tepung tapioka tersebut adalah bahan

organik yang meliputi karbohidrat lemak serat dan protein (Robby et al 2013)

Kandungan limbah cair tersebut merupakan nutrient bagi bakteri yang dapat

menyebabkan suburnya pertumbuhan bakteri antara lain Coliform kemungkinan

adanya Coliform dalam air dapat ditemukan di sumber air yang dipakai untuk

keperluan rumah tangga seperti sumur gali atau sungai yang ada disekitar limbah

tersebut (Munfiah et al 2013)

Salah satu bakteri dari kelompok Coliform adalah Escherichia coli (E

coli) E coli merupakan anggota dari famili Enterobactericeae yang berbentuk

batang bersifat gram negatif dan dalam keadaan normal berada di usus manusia

Ecoli menjadi patogen jika mencapai jaringan di luar habitat normalnnya

(Winarno 2008) Manusia dapat terinfeksi E coli karena makan dan minum yang

terkontaminasi bakteri tersebut sehingga dapat menyebabkan diare dan kram pada

abdomen (Juliantina 2008) Infeksi yang disebabkan E coli dapat dihambat

pertumbuhannya dengan pemberian antibiotik

httplibunimusacid

iv

Menurut penelitian (Martha amp Tejasari 2014) saat ini diketahui banyak

resistensi E coli terjadi terhadap berbagai jenis antibiotik seperti antibiotik

ampisilin 100 siprofloksasin 7419 kloramphenikol 2903 dan gentamisin

3226 hal ini disebabkan karena kemungkinan seringnya pemberian antibiotik

Selain itu bakteri gram negatif seperti E coli menghasilkan plasmid yang dapat

memindahkan gen resistensi dan menghasilkan enzim beta laktamase yang dapat

menghambat mekanisme kerja antibakteri (Endriani et al 2010)

Meskipun sudah diketahui banyak resistensi bakteri terhadap antibiotik

dan mengingat perbedaan tempat dan waktu penelitian yang dilakukan

kemungkinan pola resistensi bakteri terhadap berbagai jenis antibiotik juga

berubah sehingga peneliti ingin mengetahui pola resistensi E coli isolat air sumur

gali terhadap berbagai antibiotik dan profil plasmid pada E coli

12 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan suatu permasalahan

bagaimanakah gambaran sensitivitas berbagai antibiotik dan profil plasmid

Escherichia coli isolat air sumur gali Desa Ngemplak Kabupaten Pati

13 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui gambaran sensitivitas berbagai

antibiotik dan profil plasmid Escherichia coli isolat air sumur gali Desa

Ngemplak Kabupaten Pati

httplibunimusacid

iv

14 Manfaat Penelitian

141 Bagi peneliti

Menambah pengetahuan dan keterampilan peneliti khususnya dibidang

biologi molekuler

142 Bagi Ilmu Pengetahuan

Hasil ini diharapkan dapat menambah ilmu pengetauan khususnya dalam

bidang biologi molekuler

httplibunimusacid

iv

15 Orisinilitas

Penelitian ndash penelitian yang pernah dilakukan terkait dengan uji

sensitivitas bakteri dan profil plasmid pada bakteri Escherichia coli dapat dilihat

pada tabel 1

No Namatahunjurnal

Judul Hasil

1 Fery Indradewi A2006

Deteksi DNA plasmidpada Lactobacillus spdengan metodeelektroforesis gel agarosa

Hasil pengujian menunjukkan bahwaLactobacillus sp tidak mengandungDNA plasmid kecuali Citrobacterfreundii yang dipakai kontrol jelasadanya band DNA plasmid

2 Michael HaryadiWibowoWidagdo SriNugrohoWidya Asmara2011 jurnal sainveteriner

Profil plasmidEscherichia coli resistsenterhadap beberapaantibiotika yang diisolasidari peternakan ayamkomersial

Hasil sensitivitas 8 isolat bakteriterhadap ketiga jenis antibiotik yaituampisilin streptomisin dan enrofloksasinmenunjukkan sifat resistenHasil DNA plasmid terhadap 8 isolat Ecoli yaitu isolat 16 dan 3 masing-masingmempunyai 2 jenis plasmid satu plasmidberukuran diantara 5148 bp sampaidengan 21226 bp dan plasmid lainberukuran 5148 bp isolat 2 teramatimemiliki 3 plasmid yaitu 2 plasmidterletak pada posisi antara 5148 bpsampai dengan 21266 bp dan 5148 bpisolat 4 memiliki 3 plasmid yaitu 2plasmid terletak diantara 5148 ndash 21266bp dan satu plasmid sedikit diatas 5148bp isolat 7 memiliki 2 plasmid yangterletak di 4973 bp dan 4268 bp isolat 5dan 8 masing-masing memiliki 1 plasmidyang terletak pada 5148 bp

Penelitian yang dilakukan sama dengan penelitian sebelumnya

menggunakan metode Elektroforesis gel agarosa Penelitian ini untuk mengetahui

sensitivitas bakteri terhadap antibiotik yang diberikan dan Profil plasmid pada

bakteri Escherichia coli dari isolat air sumur gali disekitar limbah tepung tapioka

httplibunimusacid

iv

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

21 Sumur gali disekitar limbah tepung tapioka Kabupaten Pati

Air merupakan senyawa kimia yang penting bagi kehidupan makhluk

hidup di bumi Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa

lain jadi air memegang peranan penting dalam setiap aktivitas manusia terutama

kebutuhan air bersih (Rahayu amp Dwi 2010) Kebutuhan air bersih di indonesia

pada umumnya dapat dipenuhi dari air hujan air permukaan dan air tanah

(Chandra 2006) Air tanah yang masih banyak digunakan oleh masyarakat

khususnya di Desa Ngemplak Kabupaten Pati adalah air sumur gali Sumur gali

menurut Departemen Kesehatan Tahun 1997 adalah salah satu sarana penyediaan

air bersih dengan cara menggali tanah sampai mendapatkan lapisan air dengan

kedalaman tertentu

Desa Ngemplak Kecamatan Margoyoso Kabupaten Pati merupakan

penghasil tepung tapioka untuk produksi tepung tapioka sampai saat ini Desa

Ngemplak masih memanfaatkan air sumur gali untuk kegiatan industri Hasil dari

kegiatan industri tepung tapioka salah satunya adalah limbah cair Limbah cair

yang dihasilkan dari pabrik tepung tapioka tersebut dibuang langsung ke aliran

sungai penduduk Dampak dari pembuangan limbah tersebut dapat beresiko

terhadap terjadinya pencemaran sumber air tanah dan sumur gali yang berada

disekitar sungai (Munfiah et al 2013)

httplibunimusacid

iv

Pencemaran air yang terjadi akan meresap ke dalam air tanah dan

menyerap ke sumber air masyarakat yang ada disekitar sungai (Widiyanto et al

2015) Sehingga kebutuhan air bersih yang digunakan masyarakat dari sumur gali

harus memenuhi syarat kesehatan air bersih dan air minum berdasarkan kualitas

air untuk mengetahui adanya bakteri Coliform dan bahan kimia berbahaya bagi

kesehatan Menurut (Agustiningsih et al 2012) adanya pemeriksaan kualitas air

bersih berdasarkan parameter fisik meliputi (bau suhu warna rasa dan

kekeruhan) parameter kimia meliputi (pH klorida nitrit nitrat dan magnesium)

paremeter mikrobiologi (adanya Coliform dalam air)

Pemeriksaan air secara mikrobiologi digunakan untuk mengetahui ada

tidaknya bakteri Coliform dalam air Bakteri Coliform merupakan indikator

pencemaran dalam air karena banyak ditemukan hidup di dalam air yang

terkontaminasi oleh kotoran manusia atau hewan Salah satu bakteri yang

termasuk kedalam kelompok Coliform adalah Ecoli (Tururaja amp Mogea 2010)

22 Escherichia coli

Escherichia coli merupakan bakteri anaerob fakultatif tumbuh baik

hampir pada semua media yang bisa dipakai di laboratorium yang digunakan

untuk isolasi bakteri enterik pertumbuhan yang baik pada suhu optimal 370C pada

media yang mengandung pepton (Jawetz 2007) Pada media Mac Conkey (MC)

menghasilkan koloni berwarna merah muda karena mampu memfermentasi

laktosa dan pada media Eosin Methylen Blue Agar (EMBA) koloni menghasilkan

warna hijau metalik (Iswara 2015) Karakteristik taksonomi E coli dalam buku

httplibunimusacid

iv

Bergeyrsquos Manual of Systematic Bacteriology sebagai berikut (Brinner et al

1932)

Domain Bacteria

Kingdom Bacteria

Phylum Proteobacteria

Class Gamma proteobacteria

Order Enterobacteriales

Family Enterobacteriaceae

Genus Escherichia

Species Escherichia coli

221 Morfologi Escherichia coli

Escherichia coli merupakan bakteri batang gram negatif motil atau non

motil tidak berspora dengan ukuran 04 - 10 μm x 13 μm koloni berbentuk

bulat cembung halus dan beberapa strain mempunyai kapsul (Ikmalia 2008)

Bakteri E coli merupakan flora normal usus pada manusia dan hewan yang dapat

ditemukan diusus besar (Jawetz 2007) Bakteri E coli disebut sebagai bakteri

oportunis karena dapat bersifat patogen jika dapat memasuki jaringan tubuh lain

diluar habitat normalnya sehingga dapat menyebabkan penyakit pada manusia

Bakteri E coli bergerak menggunakan flagel peritrik Morfologi kapsula

atau mikrokapsula terbuat dari asam-asam polisakarida Kadang-kadang mukoid

memproduksi pembuangan ekstraseluler yaitu sebuah polisakarida dari spesifitas

antigen K tertentu atau terdapat pada asam polisakarida yang dibentuk oleh

banyak E coli seperti pada Enterobacteriaceae (Jawetz 2005)

httplibunimusacid

iv

Bakteri E coli memproduksi macam-macam fimbria atau pili yang

berbeda banyak macamnya pada struktur dan speksitifitas antigen antara lain

filamentus proteinaceus seperti rambut appendages disekeliling sel dalam variasi

jumlah Fimbria merupakan rangkaian hidrofobik dan mempunyai pengaruh

panas atau organ spesifik yang bersifat adhesi Hal itu merupakan faktor virulensi

yang penting (Brooks 2007)

222 Patogenitas Escherichia coli

Bakteri E coli pada umumnya tidak menyebabkan penyakit tetapi dapat

menjadi patogen bila bakteri dapat memasuki bagian tubuh lainnya sehingga

menimbulkan infeksi pada jaringan tubuh lain di luar usus normal seperti saluran

air kemih saluran empedu dan selaput otak yang menyebabkan peradangan pada

tempat tersebut (Winarno 2008)

Infeksi paling umum yang disebabkan E coli adalah infeksi saluran kemih

(ISK) yaitu antigen K yang dimiliki E coli menyebabkan terjadinya perlekatan

pada sel epitel hal tersebut dapat dimungkinkan terjadinya invasi ke dalam

gastrointestinal atau saluran air kemih sehingga mengakibatkan infeksi pada

saluran kemih (ISK) Adanya infeksi saluran kemih dapat menyebabkan penyakit

lain yaitu sepsis (Jawetz 2005) Pemberian antiobiotik merupakan cara

pengobatan atau pencegahan untuk menghambat pertumbuhan bakteri seringnya

penggunaan antibiotik kemungkinan terjadinya resistensi sehingga perlu adanya

uji sensitivitas antibiotik terlebih dahulu sebelum memberikan suatu antibiotik

httplibunimusacid

iv

23 Uji sensitivitas bakteri

Uji sensitivitas bakteri adalah suatu metode untuk menentukan tingkat

kerentanan bakteri terhadap zat antibakteri atau antibiotik dan untuk mengetahui

daya kerja dari suatu antibiotik dalam membunuh bakteri (Waluyo 2009)

Kandungan dari antibiotik merupakan senyawa kimia yang dihasilkan oleh

mikroorganisme atau dihasilkan secara sintetik yang bersifat toksik Senyawa

yang terbentuk dapat membunuh atau menghambat perkembangan bakteri dan

organisme lain yang kontak dengan bakteri tersebut (Nur et al 2013)

Uji sensitivitas bakteri terhadap antibiotik dapat dilakukan dengan metode

Kirby-Bauer yaitu dengan menggunakan difusi cakram (disk diffusion method)

dengan mengukur diameter zona bening yang menunjukkan adanya respon

penghambatan pertumbuhan bakteri oleh senyawa antibiotik Hasil uji sensitivitas

bakteri dibaca berdasarkan Clinical and Laboratory Standart Institute (CLSI)

yang digolongkan ke dalam tiga kriteria yang dapat dilihat pada tabel 2

Tabel 2 Standart hasil uji sensitivitas pada antibiotik kloramfenikol gentamisinampisilin dan siprofloksasin

Jenis antibiotik Resisten Intermediet Sensitif

Kloramfenikol ( C30 ) 12 13 ndash 17 18

Gentamisin (CN 10 ) 12 13 ndash 14 15

Ampisilin ( Amp 10 ) 13 14 ndash 16 17

Siprofloksasin ( CIP 5 ) 15 16 ndash 20 21

Hasil dari uji sensitivitas bakteri yang memiliki plasmid dapat menunjukkan

adanya resistensi bakteri terhadap beberapa jenis antibiotik

httplibunimusacid

iv

24 Resistensi Escherichia coli terhadap antibiotik

Di negara- negara berkembang seperti Indonesia penyakit infeksi masih

menempati urutan pertama dari penyebab sakit di masyarakat untuk pengobatan

biasanya masyarakat dengan cara pemberian antibiotik (Noviana 2004)

Seringnya pemberiaan antibiotik dapat meningkatkan resistensi bakteri terhadap

antibiotik tersebut Adanya resistensi E coli terhadap berbagai jenis antibiotik

(ampisilin kotrimoksasol kloramfenikol dan gentamisin) sebagai antibiotik

generasi pertama karena memiliki R-plasmid yang membawa satu atau lebih gen

yang mengkode enzim yang dapat merusak antibiotik Bakteri yang resisten

terhadap dua atau lebih antibiotik disebut MDR (Multiple drug resistance)

[Darmawati et al 2015]

Terjadinya MDR terhadap antibiotik sehingga digunakannya antibiotik

generasi ketiga golongan fluorokuinolon (siprofloksasin) karena memiliki aktifitas

yang lebih kuat dari generasi sebelumnya terhadap bakteri gram negatif

(Warganegara ampApriliana 2014) Namun demikin pemberiaan antibiotik secara

berlebihan dapat menyebabkan kepekaan bakteri terhadap antibiotik menurun

namun mulai berkembang pesat dengan tambahan integron pada plasmid atau

kromosom DNA Tambahan plasmid yang mengkode -laktamase mempunyai

kemampuan untuk menghidrolisis antibiotik berspektrum luas (Yenny amp

Herwana 2007)

Resistensi bakteri terhadap antibiotik generasi ketiga ini terjadi mutasi

gen yang berada pada kromososm mengkode enzim DNA gyrase Jadi resistensi

bakteri terhadap antibiotik ampisilin kotrimoksasol kloramfenikol dan

httplibunimusacid

iv

gentamisin sebagai generasi pertama disebabkan adanya faktor R plasmid

sedangkan resistensi terhadap antibiotik siprofloksasin sebagai generasi ketiga

dikode oleh gen yang ada pada kromosom (Darmawati et al 2015)

25 DNA Plasmid

Pada sel bakteri terdapat kromosom sebagai pembawa informasi genetik

berupa Molekul DNA kromosom berbentuk supercoil yang berukuran besar yang

terletak di daerah inti Selain kromosom bakteri juga memiliki DNA

ekstrakromosomal yaitu plasmid Plasmid merupakan molekul DNA yang

melingkar (sirkuler) yang berada di luar kromosom atau ekstra kromosom

Plasmid dianggap baik berukuran kecil sebagai bahan genetik tambahan dapat

melakukan replikasi sendiri secara otonom terkadang dapat bersatu dengan

kromosom bakteri dan dapat berpindah atau dipindahkan dari satu spesies ke

spesies lain (Fery 2006)

Gambar 1 Plasmid didalam sel bakteri [httpwwwthefullwikiorgplasmid]

Sifat resistensi bakteri tehadap antibiotik dapat terjadi karena dipengaruhi oleh

unsur yang bersifat genetik seperti plasmid Gen pada plasmid untuk resistensi

httplibunimusacid

iv

antibiotik berfungsi mengontrol pembentukan enzim yang mampu merusak

antibiotik Adanya plasmid dapat dilihat apabila gen yang dikandungnya

memberikan sifat-sifat baru pada inang Pada umumnya plasmid tersebut dinamai

sesuai dengan sifat plasmid seperti plasmid resistensi plasmid virulensi plasmid

degradatif seks plasmid dan kol- plasmid (Michael 2011) Sel bakteri dapat

mempunyai satu jenis atau lebih DNA ekstrakromosom atau plasmid Plasmid

mempunyai ukuran dan berat sekitar 1 ndash 300 kb untuk mengetahui ukuran dari

plasmid dapat dilakukan dengan cara elekroforesis gel agarosa (Snustad dan

Simmons 2003)

26 Elektroforesis Gel Agarosa

Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan dalam

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran molekul Elektroforesis digunakan

untuk pemisahan makromolekul seperti protein dan asam nukleat Hasil

elektroforesis yang terlihat adalah terbentuknya band yang merupakan fragmen

DNA dan menunjukkan potongan-potongan jumlah pasang basanya (Widyarti

2011)

Elektroforesis gel agarose adalah suatu metode pemisahan molekul DNA

dan RNA menurut muatan ukuran dan bentuk Metode ini merupakan suatu

teknik yang sederhana cepat terbentuk dan mampu memisahkan campuran

potongan DNA sesuai dengan ukurannya Saat arus listrik diaplikasikan pada gel

molekul bermuatan negatif akan bermigrasi melalui matriks gel menuju kutub

positif (anoda) Migrasi struktur molekul yang besar akan lebih lambat

httplibunimusacid

iv

dibandingkan struktur molekul yang kecil dalam proses melewati pori-pori gel

(Fatchiyah 2011)

Migrasi elektroforesis DNA melalui gel agarosa dipengaruhi oleh faktor

ukuran dan bentuk molekul DNA konsentrasi agarosa arus listrik dan suhu

Pewarna Etidhium brimid digunakan untuk alat identifikasi dan mengukur

fragmen DNA yang terpisah dalam gel (Fatchiyah 2011) Etidhium bromid akan

menginterkalasi atau menyisip ke dalam DNA Penggunaan Etidhium bromid

dimaksudkan untuk membantu visualisasi karena Etidhium bromid akan

memendarkan sinar ultraviolet jika gel di sinari dengan ultraviolet dari bawah

akan terlihat pita-pita pada gel yang merupakan molekul-molekul DNA yang

bergerak sepanjang gel setelah elektroforesis (Triwibowo 2005) Berat molekul

suatu fragmen DNA dapat dilihat dengan membandingan laju migrasi fragmen

molekul DNA standar (DNA marker)

httplibunimusacid

iv

27 Kerangka Teori

Gambar 2 Kerangka teori Gambaran sensitivitas berbagai antibiotik dan profil plasmid E

coli isolat air sumur gali Desa Ngemplak Kabupaten Pati

Antibiotik

SensitivitasDNA plasmid

Patogenitas

Profil plasmid E coli

Air sumur gali

Escherichia coli

Elektroforesis gel agarosa

Resistensi

httplibunimusacid

iv

BAB III

METODE PENELITIAN

31 Desain Penelitian

Penelitian yang digunakan merupakan penelitian Deskriptif

32 Variabel Penelitian

Variabel yang diamati adalah sensitivitas E coli terhadap antibiotik dan

profil DNA plasmid E coli

33 Definisi Operasional

Tabel 3 Definisi Operasional

Subjek Penelitian DefinisiSensitivitas antibiotik Sensitivitas antibiotik merupakan suatu metode untuk

menentukan tingkat kerentanan bakteri terhadap antibiotikdan mengetahui daya kerja suatu antibiotik dalammembunuh bakteri dengan mengukur zona hambat disekitardisk antibiotik

Profil Plasmid E coli Profil plasmid E coli adalah profil sub-sub unit plasmidyang menyusun DNA plasmid yang diperoleh dengan caraElektroforesis Gel Agarosa

34 Populasi dan Sampel Penelitian

Populasi yang digunakan adalah air sumur gali di Desa Ngemplak

Kabupaten Pati yang letaknya dekat dengan limbah tepung tapioka Sampel yang

diambil dari 12 air sumur gali di Desa Ngemplak Spesimen dari penelitian ini

adalah 10 strain E coli isolat air sumur gali Desa Ngemplak Kabupaten Pati

httplibunimusacid

iv

35 Alat dan Bahan

351 Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Chamber elektroforesis

power supplay vortex waterbath (Memmert) sentrifuge (Hettich) microwave

(Electrolux) UV Transiluminator jangka sorong

352 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu bakteri E coli media

Muller Hinton Agar (MHA OXOID) Disk antibiotik (kloramfenikol

siprofloksasin gentamisin ampisilin) Lysing solution I (Glukosa EDTA Tris)

Lysing solution II (NaOH SDS) Lysing solution III (Kalium asetat Asam

asetat) TAE (Tris Acetid Acid EDTA) Ethanol 70 Ethanol absolute RNAse

Agarosa dH2O steril Ethidium bromid (EtBr) loading buffer

36 Cara Kerja

361 Uji sensitivitas bakteri

Sebanyak 10 strain E coli isolat air sumur gali di Desa Ngemplak kabupaten

Pati diuji resistensinya terhadap antibiotik dengan metode disk diffusion (Kirby

Bauer) pada media Muller Hinton Agar (MHA) Dibuat suspensi dengan cara satu

koloni bakteri diinokulasi kedalam 5 ml media BHI cair diinkubasi dengan suhu

37oC selama 18 jam kemudian kekeruhannya disetarakan dengan standar

McFarland 05 Selanjutnya 100 l suspensi bakteri diinokulasikan pada media

MHA secara merata dengan menggunakan triangle tunggu selama 5 - 10 menit

supaya bakteri bakteri meresap ke dalam agar lalu letakkan disk antibiotik pada

permukaan media dengan sedikit ditekan supaya disk antibiotik tidak terlepas

httplibunimusacid

iv

Setelah itu diinkubasi pada suhu 37oC selama 18 ndash 24 jam Diamati penghambatan

pertumbuhan bakteri dan diukur zona hambatnya disekitar disk dengan

menggunakan jangka sorong

362 Isolasi DNA Plasmid Escherichia coli

Diambil 1 koloni bakteri dari lempeng agar dan dipindahkan ke dalam

tabung yang berisi 5 ml media LB Inkubasi pada suhu 370C dalam waterbath

selama semalam setelah itu bakteri dipanen dengan cara disentrifuge 12000 rpm

pada suhu 40C selama 10 menit Supernatan dibuang setelah itu dalam tabung

yang berisi pellet di tambahkan 100 l Lysing Solution I disuspensikan lalu

simpan ke dalam es selama 5 menit kemudian ditambah 200 l Lysing Solution II

homogenkan dengan cara membolak balik tabung lalu simpan ke dalam es selama

5 menit selanjutnya ditambahkan 150 l Lysing Solution III homogenkan dengan

cara membolak balik tabung lalu simpan ke dalam es selama 5 menit kemudian di

sentrifuge 12000 rpm pada suhu 40C selama 10 menit Supernatan diambil lalu di

pindahkan ke dalam tube yang baru dan ditambahkan kloroform 11 lalu gojok

dengan shaker selama 15 menit kemudian di sentrifuge 12000 rpm pada suhu

40C selama 10 menit setelah itu pindahkan lapisan atas kedalam tube baru dan

ditambahkan Ethanol absolut dingin 11 kemudian ditambahkan Na Asetat

sebanyak 40 l (untuk membantu presipitasi) Setelah itu disimpan dalam freezer

(-200C) selama 1 jam Selanjutnya sentrifuge 12000 rpm pada suhu 40C selama

10 menit pellet dicuci dengan ethanol 70 kemudian di sentrifuge 12000 rpm

pada suhu 40C selama 10 menit setelah itu pellet di keringkan anginkan plusmn selama

1 jam selanjutnya pellet dilarutkan dengan TE 50 l setelah itu tambahkan 10 l

httplibunimusacid

iv

RNAse dan inkubasi dalam waterbath selama 1 jam Kemudian cek DNA plasmid

dengan elektroforesis gel agarosa 15

363 Separasi Profil Plasmid Escherichia coli Metode Elektroforesis Agarose

Separasi Profil Plasmid Escherichia coli dengan Elektroforesis Agarose

menyiapkan sisir dan pencetak gel yang sudah dibersihkan dengan alkohol 70

Setelah alat pencetak gel disiapkan gel agarose dibuat dengan ditimbang 15 gram

agarose dan dilarutkan ke dalam 150 ml TAE kemudian larutan agarose

dipanaskan menggunakan microwave selama 3 menit (setiap menit dikelurkan dan

digoyang- goyang agar cepat larut) selanjutnya larutan agarose ditambah

Ethidiumbromid (EtBr) sebanyak 4 l di homogenkan kemudian larutan agarose

di tuang ke dalam cetakan gel agarose dan pasang sisir diatas larutan agarose

Larutan di diamkan sampai berubah menjadi gel yang padat kemudian sisir

diambil dari atas gel secara perlahan (Annisa et al 2011)

Cetakan yang telah berisi gel agarose dimasukkan ke dalam tangki

elektroforesis dan masukkan buffer TAE hingga gel terendam seluruhnya

Dimasukkan 18 l sampel DNA plasmid (15 l sampel + 3 l loading buffer) ke

dalam sumuran gel Setelah semua sumuran terisi kemudian alat dihubungkan

dengan power supplay dan dielektroforesis pada tegangan 100 volt selama 60

menit Setelah elektroforesis selesai gel hasil elektroforesis diambil dari cetakan

dan band DNA plasmid dapat diamati dibawah sinar ultraviolet (UV)

httplibunimusacid

iv

37 Alur Penelitian

Gambar 3 Alur penelitian gambaran sensitivitas berbagai antibiotik dan profil

plasmid E coli isolat air sumur gali Desa Ngemplak Kabupaten Pati

38 Teknik Pengumpulan Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data primer dan hasil

penelitian disajikan dalam bentuk narasi

39 Pengolahan Data dan Analisis Data

Data diolah dan dianalisis secara deskriptif

Air sumur gali Desa Ngemplak

10 Strain E coli isolat air sumur gali Desa Ngemplak

Uji Sensitivitas Antibiotik (Kloramfenikol Gentamisin

Ampisilin Siprofloksasin) metode Kirby Bauer

Isolasi DNA plasmid E coli

Elektroforesis metode Gel Agarosa 15

Gambaran profil plasmid E coli

httplibunimusacid

iv

310 Tempat dan Waktu Penelitian

3101 Tempat Penelitian

Penelitian gambaran kepekaan berbagai antibiotik dan profil plasmid E

coli isolat air sumur gali di Desa Ngemplak Kabupaten Pati dilakukan di

laboratorium Mikrobiologi Analis Kesehatan Universitas Muhammadiyah

Semarang dan laboratorium Rekayasa genetik Bioteknologi Universitas Gadjah

Mada Yogyakarta

3102 Waktu Penelitian

Waktu penelitian dilaksanakan mulai bulan Maret 2016 sampai dengan

bulan Juli 2016

httplibunimusacid

iv

311 Skema Uji Sensitivitas

Gambar 4 Skema Uji Sensitivitas terhadap berbagai jenis antibiotik

10 Strain E coli isolat air sumur gali Desa Ngemplak

Uji sensitivitas antibiotik metode Kirby Bauer

Ampisilin Kloramfenikol Siprofloksasi Gentamisin

Resisten Sensitif

httplibunimusacid

iv

312 Skema Isolasi DNA plasmid

Koloni yang sudah murni ditumbuhkan dalam 5 ml LB

Gojok kuat-kuat pada suhu 370C dalam shaker inkubator selama semalam

Sentrifuge 3000 rpm pada suhu 40C selama 15

Buang supernatan Pellet di tambah 100 l lysing solution I ink dalam es 5 menit

Di tambah 200 l lysing solution II homogenkan ink dalam es 5 menit

Di tambah 150 l lysing solution III homogenkan ink dalam es 5 menit

Sentrifuge 12000 rpm pada suhu 40C selama 10 menit

Ambil supernatan pindahkan dalam tube baru dan ditambah kloroform 11

homogenkan

Inkubasi 370C selama 48

Inkubasi 370C selama 48 jam

Sentrifuge 12000 rpm pada suhu 40C selama 10 menit

Pindahkan lapisan atas kedalam tube baru dan ditambahkan ethanol absolut dingin 11

Sentrifuge 12000 rpm pada suhu 40C selama 10 menit

Gojok dengan shaker selama 15 menit

Tambahkan Na Asetat sebanyak 40 l (untuk membantu presipitasi)

Simpan dalam freezer (-200C) selama 1 jam

Pellet dicuci dengan ethanol 70

httplibunimusacid

iv

Gambar 5 Skema isolasi DNA Plasmid Escherichia coli

Pellet dikering anginkan plusmn 1 jam kemudian pellet dilarutkan denganTE 50 l dan ditambah Rnase stock 10 l inkubasi selama 1 jam

Sentrifuge 12000 rpm pada suhu 40C selama 10 menit

Cek DNA plasmid dengan elektroforesis agarosa

httplibunimusacid

iv

313 Skema separasi DNA plasmid metode Elektroforesis Agarose

Gambar 6 Skema Separasi DNA plasmid Escherichia coli

Siapkan sisir dan baki gel yang telah disterilkan dengan alkohol

Larutan Agarose (15 gr + 100 ml TAE dipanaskan sampai

larut sempurna menggunakan microwave

Larutan Agarose ditambah EtBr sebanyak 2 l dihomogenkan tunggu sampai dingin

Masukkan larutan agarose ke dalam baki gel agarose dan sisir diatasnya tunggu sampai polimerasi

Angkat sisir secara perlahan lalu baki yang berisi gel dimasukkan ke dalam tangki elektroforesis

Masukkan buffer TAE ke dalam tangki elektroforesis sampai gel terendam

Masukkan 18 μl sampel yang sudah ditambah loading buffer ke dalam masing-masing sumuran

Hubungkan alat dengan aliran listrik 100 volt tunggu selama 45 ndash 60 menit

Aliran listrik dimatikan lalu keluarkan gel dari baki gel agarose

Gel hasil elektroforesis diamati di bawah sinar UV

Gambaran profil plasmid Escherichia coli

httplibunimusacid

iv

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Penelitian

411 Hasil UjiSensitivitas 10 Strain Escherichia coli

Gambaran hasil uji sensitivitas 10 strain E coli dari isolat air sumur gali asal

DesaNgemplak Kabupaten Pati terhadap antibiotik Kloramfenikol Siprofloksasin

Gentamisin dan Ampisilin yang disajikan pada Tabel 4

Tabel4 Hasil ujisensitivitas bakteri E coli terhadap antibiotik kloramfenikolsiprofloksasin gentamisin dan ampisilin

Jenis Antibiotik

No KodeSampel

Kloramfenikol(C 30)

mm

Kepekaan Siprofloksasin(CIP 5)

Mm

Kepekaan Gentamisin(CN 10)

mm

Kepekaan Ampisilin(Amp 10)

mm

Kepekaan

1 SG02C 202 S 193 I 183 S 122 R

2 SG03C 212 S 242 S 134 I 12 R

3 SG04C 17 I 242 S 112 R 103 R

4 SG05B 194 S 253 S 13 I 0 R

5 SG07C 192 S 23 S 112 R 0 R

6 SG08C 163 I 244 S 104 R 2 R

7 SG09C 214 S 214 S 102 R 2 R

8 SG10C 183 S 162 I 132 I 0 R

9 SG11C 192 S 152 I 132 I 124 R

10 SG12C 173 I 304 S 154 S 122 R

Keterangan S sensitive I Intermediate R resistensi

Berdasarkan hasil uji sensitivitas bahwa dari 10 strain E coli yang

diisolasi dari air sumur gali Desa Ngemplak Kabupaten Pati terhadap keempat

jenis antibiotik yang digunakan yaitu kloramfenikol siprofloksasin gentamisin

dan ampisilin Hasil penelitian menunjukkan tujuh strain sensitif terhadap

httplibunimusacid

iv

antibiotik kloramfenikol dan siprofloksasin Empat strain resisten terhadap

antibiotik gentamisin dan 10 strain resistensi pada antibiotik ampisilin

412 Hasil Elektroforesis Profil Plasmid Escherichia coli

Hasil elektroforesis DNA plasmid dari 10 strain E coli setelah diseparasi

menggunakan Elektroforesis Gel Agarosa 15 diamati dibawah sinar ultraviolet

menunjukkan hasil

Gambar 7 Elektroforesis Gel Agarosa DNA plasmid Escherichia coliberturut ndash turut M =Marker 1) SG02C 2) SG03C 3) SG04C 4) SG05B 5) SG07C 6) SG08C 7)SG09C 8) SG10C 9) SG11C 10) SG12C

Gambar 7 diatas pada 10 strain E coliteramati bahwa masing ndash masing strain

mempunyai satu jenis plasmid dan menunjukkan profil plasmid dengan ukuran

yang berbeda ndash beda 4 diantaranya memiliki plasmid yang berukuran 8000 bp

pada nomer 138 dan 10 sedangkan 6 lainnya memiliki plasmid dengan ukuran

5000 bp yang ditunjukkan pada nomer 24567 dan 9

42 Pembahasan

Hasil uji sensitivitas 10 strain E Coli isolat air sumur gali Desa Ngemplak

Kabupaten Pati terhadap antibiotik kloramfenikol siprofloksasin gentamisin dan

httplibunimusacid

iv

ampisilin diketahui pada antibiotik kloramfenikol dan siprofloksasin 10 strain E

coli menunjukkan hasil sensitif dan intermediet sedangkan pada antibiotik

gentamisin terdapat 6 strain diantaranya menunjukkan hasil sensitif dan

intermediet serta 4 strain lainnya resisten dan pada 10 strain E coli semua

menunjukkan resistensi terhadap antibiotik ampisilin Dilihat dari hasil uji

sensitivitas tersebut hal ini sesuai dengan penelitian (Krisnaningsih et al 2005)

yang menunjukkan adanya variasi sensitivitas dalam satu spesies bakteri E coli

terhadap berbagai antibiotik

Hasil sensitif pada antibiotik kloramfenikol disebabkan adanya ikatan

dengan subunit 50S dari ribosom dan akan mempengaruhi pengikatan asam amino

yang baru pada rantai peptida sehingga kloramfenikol menghambat enzim peptidil

transferase Hal ini menyebabkan sintesis protein terhenti seketika Kloramfenikol

bersifat bakteriostatik dan pertumbuhan mikroorganisme akan berlangsung lagi

apabila antibiotik ini menurun (Krisnaningsih et al 2005) Jadi penggunaan

antibiotik kloramfenikol masih mampu digunakan secara efektif terhadap

pengobatan E coli namun masih perlu diwaspadai dalam penggunaannya

Siprofloksasin merupakan antibiotik golongan fluorokuinolon generasi

pertama Hasil sensitif pada 7 strain E coli secara umum terjadi pada saat

perkembangbiakan bakteri dimana terjadi pemisahan double helix dari DNA

bakteri menjadi 2 utas DNA Hambatan ini dapat diatasi bakteri dengan bantuan

enzim DNA girase Peranan antibiotika golongan fluorokuinolon menghambat

kerja enzim DNA girase pada bakteri dan bersifat bakterisidal sehingga bakteri

mati (Martha amp Tejasari 2014)

httplibunimusacid

iv

Gentamisin merupakan antibiotik golongan aminoglikosida dua strain

bakteri yang sensitif terhadap aminoglikosida karena menghambat sistesis protein

bakteri Antibiotik dengan golongan aminoglikosida juga dapat terikat pada

reseptor protein spesifik yaitu subunit 30S pada ribosom bakteri yang akan

mengakibatkan kode genetik pada mRNA tidak terbaca dengan baik sehingga

mengakibatkan biosintesis protein dari bakteri dapat terganggu (Kelanit et al

2016)

Resistensi yang terjadi terhadap antibiotik gentamisin karena kegagalan

penetrasi kedalam sel bakteri rendahnya afinitas obat pada ribosom atau

inaktivasi obat oleh enzim bakteri Enzim inaktivator aminoglikosida yang dikenal

yaitu enzim adenilat fosforilat dan asetilat Informasi genetik untuk sintesis

enzim terutama didapat melalui konjugasi transfer DNA sebagai plasmid dan

transfer faktor resisten Plasmid pembawa faktor resistensi yang tersebar luas

terutama pada suatu lingkungan tertentu bertanggung jawab terhadap penyempitan

spektrum kenamisin gentamisin dan tobramisin (Refdanita et al 2004)

Resistensi dari 10 strain E coli terhadap antibiotik ampisilin menunjukkan

tingkat resistensi yang tinggiterhadap antibiotik golongan penicilin yang

mempunyai sifat spektrum luas dengan toksisitas rendah (Nur et al 2013)

Resistensi E coli terhadap antibiotik ampisilin dapat disebabkan oleh kemampuan

bakteri menghasilkan enzim beta-laktamase yang disandi oleh gen dalam plasmid

Enzim tersebut menyebabkan terbukanya cincin beta-laktam pada penisilin

sehingga dapat merusak aktivitas antimikroba Hal ini dapat juga disebabkan

karena ampisilin merupakan antibiotik yang banyak ditemukan pada unit-unit

httplibunimusacid

iv

pelayanan kesehatan untuk pengobatan terhadap berbagai penyakit infeksi ringan

(Tenover 2006) Selain itu antibiotik ampisilin digunakan juga untuk makanan

hewan ternak yang hanya dilakukan oleh petani dan kurang diawasi oleh tenaga

ahli hal ini merupakan salah satu bentuk penyalah gunaan antibiotik yang dapat

menyebabkan terpaparnya bakteri patogen oleh antibiotik yang kemudian menjadi

resisten (Refdanita et al 2004)

Mekanisme resistensi dapat menyebar pada E coli lain yang belum

memiliki mekanisme tersebut melalui plasmid Plasmid dapat dikelompokkan

berdasarkan sifat yang disandi oleh gen yang dikandungnya antara lain plasmid R

yang membawa gen resistensi terhadap antibiotik yang dapat menularkan pada

bakteri lain dari satu sel ke sel lain Transfer plasmid R terjadi tidak hanya dalam

satu spesies tetapi dapat terjadi dalam satu genus dengan cara konjugasi sehingga

dapat meningkatkan populasi resistensi bakteri dialam dan mengurangi efektifitas

pengobatan terhadap antibiotik (Michael2011)

Data molekuler yang mendasari sifat resistensi E coli adalah plasmid

Hasil isolasi dan analisis Elektroforesis DNA plasmid terhadap 10 strain E

coliplasmid yang teramati akan terlihat sebagai pita DNA yang berpendar

berwarna orange fluoresence oleh sinar ultra violet yang dapat dilihat pada

Gambar 6DNA Plasmid E coliterlihat bahwa masing ndash masing strain teramati

mempunyai satu jenis plasmid Hal tersebut sama dengan penelitian yang

dilakukan (Al-Bahry 2006) terhadap isolat yang diperiksa teramati 100

mempunyai R-plasmid dan mempunyai berat molekul yang bervariasi pula dan

menurut data penelitian tersebut bakteri resisten terhadap satu jenis antibiotik

httplibunimusacid

iv

mempunyai satu plasmid namun demikian tidak digunakan sebagai acuan karena

ditemukan bakteri resisten tetrasiklin mempunyai 2 plasmid

Ukuran DNA plasmid tersebut dapat dibandingkan dengan marker DNA

yang sudah diketahui nilainya dan hasilnya menunjukkan satu plasmid berukuran

8000 bp dan plasmid lain berukuran 5000 bp Plasmid pada kode sampel SG02

SG04 SG10 dan SG12 terletak pada posisi 8000 bp sedangkan plasmid pada

kode sampel SG03 SG05 SG07 SG08 SG09 SG11 terletak pada posisi

5000 bp

Kondisi tersebut sesuai dengan pernyataan (Islam et al 2008)yang dapat

mengisolasi plasmid resistensi ganda pada 10 isolat E coli di Bangladesh

menunjukkan profil plasmid yang berbeda-beda 7 diantaranya mempunyai

plasmid dengan ukuran yang besar 3 sisanya memiliki ukuran yang kecil namun

demikian tidak disebutkan secara pasti ukuran plasmid tersebut Hasil

elektroforesis tersebut juga teramati bahwa masing-masing isolat yang diteliti

hanya mempunyai satu jenis plasmid

Jadi data yang diperoleh dari uji kepekaan dan elektroforesis DNA

plasmid bahwa E coli menunjukkan resistensi dengan tingkatan yang berbeda-

beda terhadap ke empat jenis antibiotik yakni kloramfenikol siprofloksasin

gentamisin dan ampisilin yang diisolasi dari air sumur gali Desa Ngemplak di

Kabupaten Pati dan menunjukkan profil plasmid E coli yang diamati dibawah

sinar ultra violet plasmid yang terisolasi mempunyai ukuran 8000 bp dan 5000 bp

Perbedaan ukuran DNA plasmid dapat dipengaruhi karena adanya perbedaan

httplibunimusacid

iv

genetik pada plasmid sehingga penelitian tersebut menunjukan ukuran DNA

plasmid yang samabelum tentu membawa gen resistensi yang sama

httplibunimusacid

iv

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

51 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian mengenai Gambaran sensitivitas terhadap

berbagai antibiotic dan Profil plasmid Escherichia coli isolat air sumur gali Desa

Ngemplak KabupatenPati menunjukkan dari 10 strain E coli terdapat 3 strain

intermediet dan 7 strain sensitive terhadap antibiotik kloramfenikol Terhadap

antibiotik siprofloksasin menunjukkan 3 strain intermediet dan 7 strain sensitif

Terhadap antibiotik gentamisin menunjukkan 4strain dengan hasil resisten serta 6

strain lainnya menunjukkan hasil sensitif dan intermediet Terhadap 10 strain E

coli semuanya menunjukkan resistensi pada antibiotic ampislin Hasil

elektroforesis gel agarosa DNA plasmid menunjukkan 4 strain memiliki plasmid

dengan ukuran 8000 bp yakni (SG02 SG04 SG10 dan SG12) sedangkan 6

strain lainnya memiliki plasmid dengan ukuran 5000 bp yakni (SG03 SG05

SG07 SG08 SG09 dan SG11)

52 Saran

Berdasarkan hasil penelitian disarankan perlu dilakukan analisis molekuler

Gambaran profil DNA plasmid E coli dari beberapa tempat yang lain dari

berbagai daerah khususnya di Jawa sehingga dapat diketahui gambaran profil

DNA plasmid dari berbagai tempat

httplibunimusacid

iv

DAFTAR PUSTAKA

Agustiningsih D Sasongko BS amp Sudarno 2012 Analisis Kualitas Air danStrategi Pengendalian Pencemaran Air Sungai Blukar Kabupaten KendalJurnal Presipitasi Vol 9(2) Pp 64-71

Al-Bahry SN Al-Mashany BM Elshafie AE Pathare N AL-Harthy AH2006 Plasmid Profile of Antibiotic Resistant Escherichia coli Isolated fromChicken Intestine J of Ala Acad Of Sci 77(3-4) 152-159

Alwi M amp Maulina S 2012 Pengujian Bakteri Coliform dan Escherichia coliPada Beberapa Depot Air Minum Isi Ulang di Kecamatan Palu Timur KotaPalu Jurnal Biocelebes Vol 6(1) pp 40-47

Annisa A N Ria SP amp Aminin LN 2011 Pemurnian DNA Plasmid Puc19Menggunakan Kolom Silika dengan Denaturan Urea Jurnal Sains danMatematika Vol 19(2) pp 47-53

Brooks GF 2007 Mikrobiologi Kedokteran jawetz Melnick amp Adelberg EGCJakarta

Brinner DJ Krieg NR amp Staley JT 1932 Bergeyrsquos Manual of SystematicBacteriology USA

Chandra B 2006 Pengantar Kesehatan Lingkungan Penerbit Buku KedokteranEGC Jakarta

Darmawati S Sembiring L Asmara W Artama WT 2015 Identifikasibakteri batang gram negatif pada darah widal positif berdasarkan karakterfenotipik pp89ndash96

Departemen Kesehatan Republik Indonesia 2002 Syarat ndash syarat PengawasanKualitas Air Minum PerMenkes RI No907MenkesSKVII2002 DepKes RIJakarta

Endriani R Andrini F amp Alfina D 2010 Pola Resistensi Bakteri PenyebabInfeksi Saluran Kemih ( ISK ) Terhadap Antibakteri di Pekanbaru JurnalNatur Indonesia Vol 12(2) pp130ndash135

Fadilah R et al 2014 Studi Kualitas Bakteriologis Air Sumur Gali padaKawasan Permukiman Menggunakan Biosensor TECTA TM B16 ( StudiKasus  Dusun Blimbingsari dan Dusun Wonorejo Kabupaten Sleman Yogyakarta ) Jurnal Sains dan Teknologi Lingkungan Vol 6(1) pp38ndash47

httplibunimusacid

iv

Fatchiyah Arumingtyas E L Widyarti S rahayu S 2011 Biologi molekularPrinsip dasar analisis Penerbit Erlangga Jakarta

Fery IA 2006 Deteksi DNA Plasmid Pada Lactobacillus sp Dengan MetodeElektroforesis Gel Agarosa WARTA-WIPTEK Vol 14(2) p02

Ikmalia 2008Analisa profil protein isolat escherichia coli S1 hasil iradiasi sinargamma Fakultas sains teknologi universitas islam negeri syarif hidayatullahJakarta

Islam MJ Sultana S Das KK Sharmin N Hasan MN 2008 Isolation ofplasmid mediated Multidrug Resistant Escherichia coli from Poultry Int JSustain Crop Prod 3 (5) 46-50

Iswara AI 2015 Pola Sensitivitas Eschericia coli Terhadap Antibiotik pp273ndash277

Jawetz M dan Adelbergrsquos 2005 Mikrobiologi kedokteran Salemba MedikaJakarta

Jawetz M dan Adelbergrsquos 2007 Mikrobiologi Kedokteran Buku KedokteranEGC Jakarta

Juliantina F DA Citra B Nirwani 2008 Manfaat Sirih Merah (Pipercrocatum) sebagai Agen Anti Bakterial Terhadap Bakteri Gram Positif danGram Negatif UII Press Yogyakarta

Kelanit SR Runtuboi YP Dirky Gunaedi T 2016 Uji Resistensi danDeteksi Gen Plasmid IncHI1 Salmonella typhi Isolat Jayapura Jurnal BiologiPapua Vol 8(1) pp 48-56

Krisnaningsih MM Firdiana Asmara W Wibowo HM 2005 UjiSensitivitas Isolat Escherichia coli Patogen Pada Ayam Terhadap BeberapaJenis Antibiotik Jurnal Sain Veteriner Vol (1) pp 16-17

Martha D amp Tejasari M 2014 Escherichia coli Resisten terhadap Seftrisksondan Siprofloksasin Prosiding Penelitian Sivitas Akademika Unisba(Kesehatan) Bandung Indonesia Hal586-587

Michael HW Nugroho SW amp Asmara W 2011 Profil Plasmid Escherichiacoli Resisten Terhadap Beberapa Antibiotika yang Diisolasi Dari PeternakanAyam Komersial Jurnal Sain Veteriner Vol 29(1) pp 43-50

httplibunimusacid

iv

Munfiah S Nurjazuli amp Setiani O 2013 Kualitas Fisik dan Kimia Air SumurGali dan Sumur Bor di Wilayah Kerja Puskesmas Guntur II KabupatenDemak Physical and Chemical Water Quality of Dug and Bore Well in theWorking Area of Public Health Center II Guntur Demak Regency JurnalKesehatan Lingkungan Indonesia Vol 12(2) pp154ndash159

Noviana H 2004 Pola kepekaan antibiotika Escherichia coli yang diisolasi dariberbagai spesimen klinis Jurnal Kedokteran Trisakti Vol 23(4) pp122ndash126

Nur I Musjaya MG amp Muhammad A 2013 Uji Resistensi dan SensitivitasBakteri Salmonella thypi Pada Orang Yang Sudah Pernah Menderita DemamTifoid Terhadap Antibiotik Jurnal BiocelebesVol 7(1) pp27ndash34

Rahayu SP amp Dwi OP 2010 Pengaruh jarak sumur gali dengan septic tankterhadap kandungan bakteri coliform pada air sumur gali Jurnal IKESMAVol6(1) pp25ndash33

Refdanita Maksum R Nurgani A Endang P 2004 Pola Kepekaan KumanTerhadap Antibiotika di ruang intensif Rumah Sakit Fatmawati JakartaTahun 2001-2002 Jakarta makara kesehatan vol8(2)

Robby RH et al 2013 Produksi Biogas dari Limbah Cair Industri TepungTapioka dengan Reaktor Anaerobik 3000 Liter Berdistributor Jurnal TeknikPomits Vol 2(1) pp1ndash5

Snustad DP amp MJ Simmons 2003Principles of Genetic Hoboken (US) Wiley ampSons Inc

Tenover FC 2006 Mekanisme Resistensi Antimikroba pada Bakteri Amerika Jof Med 199(6A)S3-S10

Tururaja T amp Mogea R 2010 Bakteri Coliform di Perairan Teluk DoreriManokwari Aspek Pencemaran Laut dan Identifikasi Species Ilmu kelautanVol 15(1) pp47-52

Waluyo L 2009 Mikrobiologi Lingkungan UMM PRESS Malang

Warganegara E amp Apriliana E 2014 AD The Determining type of Extended-Spectrum Β -Lactamase Enzyme ( ESBL ) from Escherichia coli resistanceCephalosporine of third Generation in RSUD Abdoel Moeloek BandarLampung JUKE Vol 4(7) pp87ndash96

Widiyanto AF Yuniarno S amp Kuswanto 2015 Polusi Air Tanah AkibatLimbah Industri Dan Limbah Rumah Tangga Jurnal Kesehatan MasyarakatVol 10(2) pp246ndash254

httplibunimusacid

iv

Widyarti S 2011 Prinsip dasar analisis-biologi molekuler penerbit erlanggaJakarta

Winarno FG 2008 Kimia Pangan dan Gizi MBrio Press Bogor

Yenny amp Herwana E 2007 Resistensi dari bakteri enterik aspek globalterhadap antimikroba UNIVERSA MEDICINA Vol 26(1) Pp 46-56

httplibunimusacid

iv

LAMPIRAN 1 Pembuatan Media

1 Sterilisasi Alat dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan penelitian seperti cawan petri tabung

reaksi erlenmeyer dan aquades disterilisasi terlebih dahulu agar tidak

terkontaminasi oleh mikroba Alat-alat dicuci hingga bersih kemudian dibungkus

dengan kertas selanjutnya alat yang terbungkus dimasukkan ke dalam autoclave

yang bersuhu 121oC dengan tekanan 1 atmosfer selama 15 menit Alat

dimasukkkan ke dalam oven pada suhu 100oC selama 1 jam agar kering sebelum

digunakan

2 Pembuatan Media

a Media Mueller Hinton Agar (MHA)

Cara pembuatan ditimbang stok media 95 gram dilarutkan dengan

aquadest 2000 ml dihomogenkan dan dimasak sampai mendidih setelah

itu dipindah pada erlenmeyer dan disumbat dengan kapas dan dibungkus

dengan kertas diautoclave suhu 121deg C selama 15 menit pada tekanan 1-2

atm kemudian angkat media dan dibagi pada cawan petri kira-kira 32 ml

dinginkan lalu masukkan ke kulkas

b Media Mac Concey (MC) OXOID

Komposisi pepton 85 gram laktosa 5 gram NaCl 15 gram netral red

0015 gram agar 675 gram aquadest 500 ml PH 72 plusmn02

Cara pembuatan ditimbang stok media 25 gram dilarutkan dengan

aquadest 500ml dalam erlenmeyer 1000 ml dihomogenkan dan dipanaskan

sampai mendidih disumbat dengan kapas dan dibungkus dengan kertas

httplibunimusacid

iv

diautoclave suhu 121deg C selama 15 menit pada tekanan 1-2 atm kemudian

angkat media dan dibagi pada cawan petri kira-kira 8-10ml dinginkan di

bungkus dengan kertas lalu masukkan ke kulkas

c Media Lauria Bertani

Bahan 025 gram ekstrak yeast 1 gram tryptone 1 gram Nacl dan 50 ml

dH2O

Cara Membuat Campurkan semua bahan tersebut kedalam 50 ml dH2O

kemudian diautoclave suhu 121deg C selama 15 menit setelah itu angkat

media dan dinginkan kemudian dibagi pada tabung konical masing-masing

5 ml

d Pembuatan Lysing Solution I

Bahan 50 mM Glukosa (2M) dari stock 1 gr 10 mM EDTA (05M)

03846 gr 25 mM Tris (1M) 030 gr Aquadest 100 ml

Cara Membuat diambil labu ukur 100 ml kemudian dihomogenkan

semua bahan dan ditepatkan dengan aquadest hingga volume 100 ml

e Pembuatan Lysing Solution II

Bahan 04 M NaoH 16 gr SDS 2 1 gr Aquadest 50 ml

Cara Membuat dibuat satu persatu dengan menggunakan labu ukur 50

ml saat akan digunakan baru dihomogenkan keduanya dengan

perbandingan 11

f Pembuatan Lysing solution III

Cara Membuat 5 M Kalium Asetat (pH 48) 60 ml Asam asetat 115 ml

dan Aquadest 100 ml

httplibunimusacid

iv

Cara Membuat diambil labu ukur 100 ml kemudian dihomogenkan

semua bahan dan ditepatkan dengan aquadest hingga volume 100 ml

g Pembuatan TAE 1x sebanyak 1 Liter

Bahan Stok TAE 5x Aquadest 800 ml

Cara pembuatan diambil 200 ml TAE 5x kemudian ditambah 800 ml

dH2O steril dan homogenkan

h Pembuatan Gel Agarosa 15

Bahan serbuk agarosa 15 gram Ethidium Bromide 2 ul TAE 1x 150 ml

Cara Membuat Melarutkan agarosa yang telah ditimbang kedalam 150 ml

TAE 1x kemudian homogenkan dan larutkan menggunakan microwave

selama 3 menit (setiap menit dikeluarkan dan digoyang-goyang agar cepat

larut) setelah itu ditambah 2 ul EtBr homogenkan biarkan dingin lalu

tuang kedalam baki gel agarosa

i Pembuatan Standar MacFarland 05

Larutan Asam Sulfat (H2SO4) 1 dari larutan BaCl2 1 yang dicampur

dalam tabung reaksi dengan perbandingan tertentu sehingga mencapai volume

10 ml tabung ditutup lalu dihomogenkan Suspensi BaSO4 yang terdapat dalam

tabung dibandingkan dengan kekeruhan suspensi kuman

Komposisi H2SO4 1 995 ml

BaCl2 1 005 ml

Prosedur

1 Dicampur semua bahan dalam tabung reaksi steril

2 Dihomogenkan larutan tersebut

httplibunimusacid

iv

LAMPIRAN 2 Gambar Penelitian

Inkubasi E coli pada media LB Sentrifuge isolasi DNA plasmid

Pembuatan gel agarosa Bahan yang digunakan elektroforesis

httplibunimusacid

iv

LAMPIRAN 3

Running elektroforesis gel agarosa Penanaman bakteri pada media

Penanaman disk antibiotik pada media MHA

httplibunimusacid

iv

LAMPIRAN 4

Gambar hasil diameter zona hambat antibiotik a) Antibiotik gentamisin resisten

b) kloramfenikol intermediet c) ampisilin resisten d) siprofloksasin sensitif

Gambar hasil diameter zona hambat antibiotik a) Antibiotik kloramfenikol

sensitif b) ampisilin resisten c) siprofloksasin intermediet d) gentamisin resisten

httplibunimusacid

ivhttplibunimusacid