Identifikasi Escherichia coli Pada Sampel Urin

Hari/Tanggal

Hari Ke-1: 28 Mei 2013

Hari Ke-2: 29 Mei 2013

Hari Ke-3: 30 Mei 2013

Tujuan Praktikum

Memahami gambaran koloni Escherichia coli pada media MC dan media selektif

lainnya dan memahami cara identifikasi serta isolasi Escherichia coli.

Teori Dasar

Identifikasi dan determinasi suatu biakan murni bakteri yang diperoleh dari hasil

isolasi dapat dilakukan dengan cara pengamatan sifat morfologi koloni, morfologi sel bakteri,

pengujian sifat-sifat fisiologi dan biokimianya. Pertumbuhan bakteri di alam dipengaruhi oleh

beberapa faktor luar seperti susbtrat, pertumbuhan , pH, temperatur, dan bahan kimia. Bakteri

yang nampak dapat memiliki morfologi yang sama, namun keperluan nutrisi dan persyaratan

ekologinya berbeda. ( Irianto ,2007).

Beberapa media dibuat oleh ahli mikrobiologi untuk membedakan mikroorganisme,

kelompok media biakan ini disebut dengan media selektif dan media diferensial. Media

selektif adalah media biakan yang mengandung paling sedikit satu bahan yang menghambat

perkembangbiakan mikroorganisme yang tidak diinginkan dan membolehkan

perkembangbiakan mikroorganisme tertentu yang ingin di isolasi. Sedangkan media

diferensial dibuat agar dapat membedakan kelompok mikroorganisme tertentu yang tumbuh

pada media biakan. Media diferensial ini biasanya mengandung bahan kimia yang dapat

digunakan oleh kelompok mikroorganisme tertentu. Apabila beberapa mikroorganisme

tumbuh pada media diferensial, maka dapat dibedakan kelompok mikroorganisme

berdasarkan perubahan pada media biakan atau penampilan koloninya ( Lay, 1994 ).

Karakteristik mikroorganisme dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti

pengamatan mikroskopik koloni, pewarnaan mikroba untuk mengetahui penampakan

mikroskopik sel maupun membedakan golongan-golongan mikroorganisme, serta

karakteristik dengan serangkaian uji-uji biokimia yang mencerminkan aktivitas metabolisme

enzimatik mikroorganisme. Reaksi-reaksi biokimia bagi mikroorganisme dapat dikatakan

sebagai sidik jari biokimia (biochemical fingerprints), sebagaimana sidik jari pada manusia

yang menjadi pembeda antara satu orang dengan orang lainnya. Satu spesies mikroba akan

memiliki “sidik jari” biokimia atau karakter biokimia identitas yang berbeda dengan spesies

mikroba lainnya ( Lay, 1994 ).

Escherichia coli (E. coli) merupakan salah satu spesies bakteri Gram negatif. Bakteri

ini hidup pada saluran pencernaan, atau dikenal dengan bakteri Enterobactericiae (Lanin,

2006).

Escherichia coli merupakan salah satu spesies genus Escherichia yang bersifat Gram

negatif, fakultatif anaerob, tidak berspora, motil, berbentuk batang pendek (kokobasil) ukuran

0,4-0,7 g x 1,4 g. Secara normal hidup dalam saluran pencernaan hewan dan manusia.

Escherichia coli tumbuh baik pada temperatur 37°C tetapi juga dapat tumbuh pada suhu

15°C- 45°C. Koloni berbentuk bulat cembung, permukaan licin dengan pinggiran rata dan

dapat tumbuh subur pada biakan nutrient agar (Davis dkk., 1986). Serta motil (sel-selnya

peritrikus, yaitu flagela secara merata tersebar diseluruh permukaan sel) dan ada juga yang

non motil.

Ciri-ciri biokimiawinya adalah banyak sekali terjadi perubahan pada substrat. Media

yang digunakan untuk reaksi biokimia adalah :

a. Triple Sugar Iron Agar (TSIA)

Media ini terdiri dari 0,1% glukosa, 1 % sukrosa, 1 % laktosa. Ferri sulfat untuk

mendeteksi produksi H2S, protein dan indicator phenol red. Salmonella bersifat alkali acid,

alkali terbentuk karena adanya proses oksidasi dekarboksilasi protein membentuk amina yang

bersifat alkali dengan adanya phenol red maka terbentuk warna merah, Escherichia coli

memfermentasi glukosa, sukrosa dan laktosa yang bersifat asam sehingga terbentuk warna

kuning pada dasar dan lereng dan menghasilkan gas. (Asmil, 2011)

b. Sulfur Indol Motility (SIM)

Media SIM adalah perbenihan semi solid yang dapat digunakan untuk mengetahui

pembentukan H2S, indol dan motility dari bakteri. Escherichia coli membentuk indol dan

motility positif. (Asmil, 2011)

c. Citrate

Bakteri yang memanfaatkan sitrat sebagai sumber karbon akan menghasilkan

natrium karbonat yang bersifat alkali, dengan adanya indicator brom thymol blur

menyebabkan terjadinya warna biru. Pada Escherichia coli tidak memanfaatkan sitrat,

sehingga pada penanaman media sitrat hasilnya negatif. (Asmil, 2011)

d. Urea

Bakteri tertentu menghidrolisis urea dan membentuk ammonia dengan terbentuknya

warna merah karena adanya indicator phenol red, Escherichia coli pada media urea

memberikan hasil negatif karena Escherichia coli tidak menghidrolisis urea dan tidak

membentuk ammonia. (Asmil, 2011)

e. Metil Red

Media ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan dari beberapa bakteri yang

memproduksi asam sebagai hasil fermentasi dari glukosa dalam media ini, yang dapat

ditunjukkan dengan penambahan indicator metal red. Escherichia coli memproduksi asam

kuat sehingga pada penambahan larutan metal red akan terbentuk warna merah. (Asmil,

2011)

f. Voges proskauer

Bakteri tertentu dapat memproduksi acetyl methyl carbinol dari fermentasi glukosa

yang data diketahui dengan penambahan larutan voges proskauer, Escherichia coli tidak

memproduksi acetyl metal carbinol sehingga penanaman pada media ini memberikan hasil

negatif. (Asmil, 2011)

g. Fermentasi karbohidrat

Media ini berfungsi untuk melihat kemampuan bakteri memfermentasikan jenis

karbohidrat, jika terjadi fermentasi maka terlihat warna kuning karena perubahan pH menjadi

asam. Escherichia coli memfermantsi glukosa menjadi asam dan gas, memfermentasi laktosa,

sukrosa, maltosa dan mannitol dengan atau tanpa gas. (Asmil, 2011)

Keterangan ini memberikan cara-cara dasar untuk membedakannya dengan yang

lain. Habitatnya pada lingkungan aquatik, tanah, makanan, air seni dan tinja (Pelczar, 1986).

Escherichia coli dapat dimusnahkan dengan pendinginan (suhu es) dalam waktu 120 menit.

(Davis dkk., 1986). Pada media differential dan selektif (Soemarno, 2000):

Blood Agar Plate : Koloni sedang, abu – abu, smooth, keeping, haemolytis atau anhaemolytis

Mac Conkey : Koloni sedang, merah bata atau merah tua, metallic, smooth, keeping atau

sedikit cembung

EMB Agar : Koloni sedang, smooth, keeping kehijau – hijauan, metalic

Endo Agar : Koloni besar, bulat, smooth, mera – merah tua, metalic (Soemarno,2000).

Escherichia coli merupakan bagian dari mikrobiota normal saluran pencernaan.

Escherichia coli dalam usus besar bersifat patogen apabila melebihi dari jumlah normalnya.

Galur-galur tertentu mampu menyebabkan peradangan selaput perut dan usus

(gastroenteritis). Bakteri ini menjadi patogen yang berbahaya bila hidup di luar usus seperti

pada saluran kemih, yang dapat mengakibatkan peradangan selaput lendir (sistitis) (Pelczar

dan Chan, 1988).

Alat, Bahan, dan Metode

Alat

Cawan petri, inkubator, ose bulat dan ose jarum, pembakar spirtus, rak tabung,

tabung durham, tabung reaksi, tissue.

Bahan

Alkohol 70%, kertas label, KOH 40%, Mac Conkey Agar (MCA), media gula-gula

cair (glukosa, laktosa, maintol, sukrosa), media MR (Methyil Red), media SIM (Sulfit Indol

Motility), media SC (Simmons Citrate), media urease, media VP (Voges Proskauer), reagen

Kovaks, reagen MR,sampel urin, Triple Sugar Iron Agar (TSIA), α-naftol.

Metode

Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah metode streak plate, metode agar

miring goresan, metode tusukan agar tegak, dan metode adukan pada medium agar cair.

Hasil Pengamatan

Hari Pertama : Isolasi pada media MC

Hari Kedua :

Tabel 1. Hasil Isolasi pada Media Selektif

No. Ciri Koloni : Media : MC1 Bentuk Bulat2 Ukuran 1-3mm3 Warna Merah muda4 Elevasi cembung5 Pinggiran rata

6 Ciri khas lainnyaPermukaan

kering

Hari Ketiga :

Tabel 2. Hasil Pengamatan Uji Biokimia

No. Nama Uji Pengamatan Hasil (+/-)1 Gula-gula cair :

Glukosa fermentasi : terjadi perubahan warna media dari ungu menjadi kuning.Gas : menghasilkan gelembung.

+

Laktosa fermentasi : terjadi perubahan warna media dari ungu menjadi kuning.Gas : menghasilkan gelembung.

+

Manitol fermentasi : terjadi perubahan warna media dari ungu menjadi kuning.Gas : menghasilkan gelembung.

+

Sukrosa fermentasi : tidak terjadi perubahan.Gas : menghasilkan sedikit gelembung.

+

2 MR terjadi perubahan warna media dari kuning menjadi merah setelah ditambahkan reagen MR.

+

3 VP Tidak terbentuk cincin merah kecoklatan menjadi ungu setelah ditambahkan α-naftol dan KOH 40%.

-

4 SIM Tidak terbentuk warna hitam. -Terbentuk cincin merah setelah ditambahkanreagen kovaks.

+

Adanya pergerakkan bakteri ke permukaan.  +

5 TSIA Lereng : berubah dari merah menjadi kuning +Dasar : berubah dari merah menjadi kuning +H2S : tidak terbentuk warna hitamGas (+) : terbentuk gas

-

6 SC Tidak terjadi perubahan -7 Urease Tidak terjadi perubahan -

Pembahasan

Pada pengamatan ini digunakan berbagai macam medium yaitu medium tegak,

medium cair, medium agar miring, dan medium cawan petri. Masing-masing medium yang

digunakan memberikan hasil yang berbeda-beda walaupun spesies yang digunakan sama. Hal

tersebut berkaitan dengan ciri khas dan sifat masing-masing bakteri dan mediumnya, medium

yang lembab memiliki bentuk koloni yang berbeda dengan medium kering (Clifton,1958).

Pada pengamatan koloni bakteri pada medium MC dengan metode streak plate

didapatkan koloni dengan bentuk bulat, ukuran 1-3mm, warna koloni merah muda dengan

elevasi cembung dan pinggiran koloni yang rata serta permukaan koloninya kering. Koloni E.

coli pada media Mac Conkey : koloni sedang, merah bata atau merah tua, metallic, smooth,

keeping atau sedikit cembung (Soemarno, 2000).

Pada pengamatan medium cair gula-gula laktosa, glukosa, manitol, warna akhir

medium adalah kuning dan terbentuk gas sehingga menunjukkan hasil positif, sedangkan

pada medium sukrosa warna akhir pada medium tidak terjadi perubahan warna tetapi hasilnya

positif karena terbentuk gas dari tabung durham. Adanya perubahan warna pada medium

yang berisi biakan bakteri sampel yang membuktikan bahwa bakteri tersebut mempunyai

enzim untuk mengubah struktur gula menjadi produk fermentasi. Media gula-gula berfungsi

untuk melihat kemampuan bakteri memfermentasikan jenis karbohidrat, jika terjadi

fermentasi maka terlihat warna kuning karena perubahan pH menjadi asam. Escherichia coli

memfermantsi glukosa menjadi asam dan gas, memfermentasi laktosa, sukrosa, maltosa dan

mannitol dengan atau tanpa gas. (Asmil, 2011)

Pada medium MR setelah ditambahkan reagen MR warna akhir medium menjadi

merah. Hal ini menunjukan adanya fermentasi asam campuran. Media MR bertujuan untuk

mengetahui kemampuan dari beberapa bakteri yang memproduksi asam sebagai hasil

fermentasi dari glukosa dalam media ini, yang dapat ditunjukkan dengan penambahan

indicator metal red. Escherichia coli memproduksi asam kuat sehingga pada penambahan

larutan metal red akan terbentuk warna merah. (Asmil, 2011)

Pada medium VP setelah ditambahkan α-naftol dan KOH 40% tidak terbentuk cincin

merah kecoklatan menjadi ungu, hal ini menunjukan bahwa bakteri ini tidak dapat

memfermentasikan 2,3-butanadiol. Bakteri tertentu dapat memproduksi acetyl methyl

carbinol dari fermentasi glukosa yang data diketahui dengan penambahan larutan voges

proskauer, Escherichia coli tidak memproduksi acetyl metal carbinol sehingga penanaman

pada media ini memberikan hasil negatif. (Asmil, 2011)

Pada pengamatan uji SIM bakteri ini tidak menghasilkan gas Hidrogen Sulfit (H2S)

karena tidak terbentuk warna hitam. Hasil uji indol positif karena terbentuk lapisan (cincin)

berwarna merah pada permukaan, artinya bakteri ini membentuk indol dari tryptopan sebagai

sumber carbon, yang dapat diketahui setelah menambahkan reagen kovaks. Hasil uji mortility

positif terjadi pergerakan bakteri ke permukaan karena pada bekas tusukan tidak terdapat

adanya bakteri. Bakteri E. coli motil (sel-selnya peritrikus, yaitu flagela secara merata

tersebar diseluruh permukaan sel) dan ada juga yang non motil (Pelczar, 1986). Media SIM

adalah perbenihan semi solid yang dapat digunakan untuk mengetahui pembentukan H2S,

indol dan motility dari bakteri. Escherichia coli membentuk indol dan motility positif.

(Asmil, 2011)

Selanjutnya pada pengamatan medium agar miring, pada uji TSIA didapatkan hasil

lereng kuning, dasar kuning, H2S negatif dan menghasilkan gas. Hal ini menunjukan bahwa

bakteri tersebut mampu memfermentasikan 3 macam gula yaitu laktosa, glukosa dan sukrosa

sehingga PH nya menjadi asam dan menghasilkan warna kuning. Media TSIA terdiri dari

0,1% glukosa, 1 % sukrosa, 1 % laktosa. Ferri sulfat untuk mendeteksi produksi H₂S, protein

dan indicator phenol red. Escherichia coli memfermentasi glukosa, sukrosa dan laktosa yang

bersifat asam sehingga terbentuk warna kuning pada dasar dan lereng dan menghasilkan gas.

(Asmil, 2011)

Pada uji SC tidak terlihat adanya perubahan warna medium dari hijau menjadi biru

yang menandakan bahwa bakteri tersebut tidak menggunakan sitrat sebagai satu-satunya

sumber karbon dan energi. Bakteri yang memanfaatkan sitrat sebagai sumber karbon akan

menghasilkan natrium karbonat yang bersifat alkali, dengan adanya indicator brom thymol

blur menyebabkan terjadinya warna biru. Pada Escherichia coli tidak memanfaatkan sitrat,

sehingga pada penanaman media sitrat hasilnya negatif. (Asmil, 2011)

Pada uji Urease menunjukan hasil negatif karena tidak terjadi perubahan warna dari

orange menjadi merah. Bakteri tertentu menghidrolisis urea dan membentuk ammonia

dengan terbentuknya warna merah karena adanya indicator phenol red, Escherichia coli pada

media urea memberikan hasil negatif karena Escherichia coli tidak menghidrolisis urea dan

tidak membentuk ammonia. (Asmil, 2011)

Dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa bakteri yang diidentifikasi ialah

bakteri E. coli karena terdapat kesamaan antara teori dasar dengan hasil pengamatan,

Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan pada sampel urin no. 9

didapatkan 100% menunjukkan bakteri E. coli.

Daftar Pustaka

Asmil, 2011, Bakteriologi II, http://asmil-artihidup.blogspot.com/2011/03/bakteriologi-ii-

teori-jurusan-analis.html (diakses 2 Juni 2013)

Davis, B.D., R. Dulbeco, H.N Eisen and Ginsberg (1986). Microbiokogy. Ed. 4, Lipocott

Company, Philadelphia.

Irianto, K, 2007, Mikrobiologi. Jilid 1. Bandung: CV. Yrama Widya.

Lanin, I ( 2006) Escherichia coli. http: wekipedia.org/2008/02/03.

Lay, Bibiana W. 1994. Analisis Mikroba di Laboratorium.Jakarta: PT. Raja Grafindo

Persada.

Pelczar, M. J. dan Chan, E. C. S. 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi. UI Press. Jakarta.

Pelczar, M. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi I. Erlangga : Jakarta.

Lampiran

Gambar 1. (Kiri) Koloni Bakteri pada media MC. (Tengah) Uji Urease. (Kanan) uji SIM. Sumber : Dokumentasi Pribadi

(a) (b) (c) (d)

Gambar 2. Hasil Uji Gula-Gula. (a) Glukosa. (b) Laktosa. (c) Manitol. (d)

Sukrosa.

Sumber : Dokumentasi Pribadi

(a) (b) (c) (d)

Gambar 3. (a) Uji MR, (b) Uji VP, (c) Uji SC, (d) Uji TSIA

Sumber : Dokumentasi Pribadi