LAPORAN PRAKTIKUMMIKROBIOLOGI PANGAN

PENGARUH ANTIMIKROBATERHADAP PERTUMBUHAN MIKROBA

Disusun oleh :Rombongan 1

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGIUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS ILMU-ILMU KESEHATANPROGRAM STUDI ILMU GIZIPURWOKERTO2015

PENGARUH ANTIMIKROBA TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROBA PADA PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI PANGANDewi Agmelia Malik1)1) Mahasiswa Ilmu Gizi (G1H013015) Kelompok 2

ABSTRAKPertumbuhan mikroba dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah faktor intrinsik, ekstrinsik, pengolahan dan implisit. Pengaruh pertumbuhan mikroba pada pangan selain dipengaruhi oleh faktor-faktor tersebut, juga dipengaruhi oleh adanya bahan pengawet yang terkandung di dalamnya, yaitu senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah cawan petri steril, pipet mikro, tabung reaksi, kertas saring, bunsen, jangka sorong, kertas koran, pinset, spidol, karet dan ketas label. Sedangkan untuk bahan yang digunakan adalah Medium NA, bakteri Escherichia Colli, bakteri Bacillus Cereus, kencur, dan aquades sebagai kontrol. Hasil pengamatan bahwa kencur, asam asetat, dan aquades kontrol merupakan antimikroba yang cocok untuk menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia Colli dan Bacillus, meskipun keefektifannya tidak begitu kuat dalam menghambat pertumbuhan mikroba yang dapat dilihat dari zona bening yang dihasilkan tidak begitu luas.

Kata Kunci : antimikroba, kencur, asam asetat

PENDAHULUANPangan pada hakikatnya merupakan kebutuhan dasar yang penting untuk kehidupan manusia dan yang paling hakiki untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Pada umumnya dalam mengolah pangan diberikan beberapa perlakuan dalam berbagai cara antara lain dengan penambahan bahan tambahan dengan tujuan untuk memperpanjang umur simpan, memperbaiki tekstur, kelezatan atau kenampakan.Pertumbuhan mikroba dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah faktor intrinsik, ekstrinsik, pengolahan dan implisit. Faktor intrinsik meliputi sifat fisik, kimia dan struktur makanan yang mempengaruhipertumbuhan mikroba diantaranya berupa pH makanan, Aw, potensial reduksi oksidasi (Eh), kandungan nutrisi, senyawa antimikroba, struktur biologi, dan tekstur. Faktor ekstrinsik yaitu kondisi lingkungan penyimpanan, meliputi suhu, kelembaban relatif (Rh), dan susunan gas. Faktor implisit meliputi parameter yang mempengaruhi jumlah dan jenis mikroba, diantaranya terdapat reaksi antagonisme sinergisme dan sintrofisme serta interaksi antar mikroba. Faktor pengolahan meliputi panas, irradiasi, penggunaan senyawa pensteril, pencucian, dan penyimpanan. Pengaruh pertumbuhan mikroba pada pangan selain dipengaruhi oleh faktor-faktor tersebut, juga dipengaruhi oleh adanya bahan pengawet yang terkandung di dalamnya, yaitu senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Pada perkembangbiakannya mikroba dapat dihambat dengan adanya zat antimikroba yang dapat menekan laju pertumbuhan mikroba. Zat antimikroba mempunyai peranan penting selain menekan laju pertumbuhan bakteri patogen tetapi juga bakteri perusak yang sama-sama tidak diinginkan. Salah satu strategi untuk mengurangi jumlah kasus food-borne desease dapat dilakukan dengan mengaplikasikan antimikroba pada saat proses pengolahan pangan untuk menginaktifkan ataupun untuk mencegah pertumbuhan mikroba. Penggunaan rempah rempah dalam makanan, tidak hanya memberi karakteristik rasa, kepedasan, dan warna, melainkan juga memberikan aktivitas antioksidan dan antimikroba, farmaseutikal, dan nilai gizi (Thongson et. al., 2004). Bahan antimikroba sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidup bakteri. Akan tetapi tidak semua bahan antimikroba berpengaruh terlalu kuat terhadap bakteri. Hal ini dipengaruhi oleh jenis bakteri dan bahan antimikroba itu sendiri. Bahan antimikroba dapat menghambat perkembangbiakan bakteri (bakteriostatik), bahkan ada yang sanggup membunuhnya (bakteriosida)., dengan tahapan sebagai berikut, yaitu merusak membran, mendenaturasi protein, menghambat pembentukan dinding sel, dan mengganggu sintesis protein. Bahan pengawet atau disebut juga senyawa antimikroba pada pangan dibedakan atas tiga golongan berdasarkan sumbernya, yaitu senyawa antimikroba yang terdapat secara alami di dalam bahan pangan misalnya asam pada buah-buahan dan beberapa senyawa pada rempah-rempah. Bakteri pembusuk/perusak pangan adalah bakteri yang dapat memecah komponen-komponen yang ada dalam bahan pangan menjadi senyawa yang lebih sederhana dan menyebabkan perubahan citarasa, penampakan, rasa ataupun aroma yang tidak dapat diterima oleh konsumen. Bakteri patogen adalah bakteri yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia, baik secara infeksi ataupun intoksikasi. Bacillus cereus Bacillus cereus merupakan bakteri Gram positif, bersifat anaerobik fakultatif, dan bersifat motil karena memiliki flagela peritrik. Secara mikroskopik, Bacillus cereusberbentuk batang, mempunyai ukuran sel yang besar, sekitar 1.0-1.2 m dengan panjang 3.0-5.0 m. Sebagian besar strain Bacillus cereus bersifat mesofilik dan mampu tumbuh pada pangan berasam rendah pada suhu 15C hingga 55C. Bacillus cereus bersifat patogen meskipun sebagian besar golonganBacillus bersifat non-patogen. Bacillus cereus dapat membentuk spora yang tahan terhadap pemanasan sehingga pemanasan tidak dapat menghilangkan Bacillus cereussecara maksimum. Bacillus cereus ditemukan pada susu pasteurisasi, daging beku, dan sayur-sayuran. Selain itu, Bacillus cereus sering menyebabkan masalah pada nasi dan nasi goreng dan menyebabkan keracunan pangan. Keracunan pangan oleh Bacillus cereus terjadi secara intoksikasi, yaitu masuknya enterotoksin yang diproduksi oleh Bacillus cereus ke dalam tubuh manusia. Gejala yang muncul adalah diare atau muntah dalam jangka waktu 2-16 jam setelah makanan dikonsumsi. Escherichia coli Escherichia colimerupakan bakteri Gram negatif yang berbentuk batang, termasuk famili Enterobacteriaceae. Enterobacteriaceae merupakan bagian dari flora usus manusia dan Escherichia coli merupakan predominannya. Panjang selEscherichia coliadalah sekitar 2.0-6.0 m dan lebarnya 1.1-1.5 m, bersifat motil atau non motil dengan flagela peritrikat bersifat fakultatif anaerob. Kisaran suhu untuk pertumbuhannya adalah 100C-40C, dengan suhu optimum pertumbuhannya adalah 37C.Keberadaan Escherichia coli dalam bahan pangan mengindikasikan bahwa telah terjadi kontaminasi dari feses/kotoran manusia atau hewan karenaEscherichia coli secara normal ditemukan sebagai bagian dari flora usus manusia segera setelah manusia dilahirkan. Kontaminasi bakteri Escherichia coli pada makanan biasanya berasal dari kontaminasi air yang digunakan. Tidak semua Escherichia coli mampu memproduksi toksin yang dapat menyebabkan penyakit, hanya galur EnteropatogenikEscherichia coli (EEC) saja yang dapat menyebabkan penyakit. Dosis yang dapat menimbulkan gejala infeksi Escherichia coli berkisar antara 108-109 sel. Gejala yang terjadi umumnya adalah diare yang kadang-kadang disertai muntah dalam jangka waktu 24-72 jam setelah makanan dikonsumsi. Kandungan senyawa metabolit sekunder pada tanaman jahe-jahean terutama dari golongan flavonoid, fenol, terpenoid dan minyak atsiri. Senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan tumbuhan Zingiberaceae ini umumnya dapat menghambat pertumbuhan patogen yang merugikan kehidupan manusia, diantaranya bakteri Escherichia coli, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus,jamurNeurospora sp, Rhizopus sp dan Penicillium sp (Nursal, 2006).Di USA, kerugian ekonomi yang disebabkan oleh bakteri patogen diperkirakan mencapai $ 35 milyar pada tahun 1997 (WHO, 2005). Kasus penyakit infeksi oleh bakteri patogen dan kasus kerusakan pangan, keduanya diakibatkan oleh pertumbuhan mikroba yang tidak diinginkan dalam bahan pangan. Oleh karena itu, penting dilakukan pengendalian terhadap pertumbuhan mikroba dalam pangan.

TUJUANPraktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh antimikroba terhadap aktivitas mikroba gram positif dan negatif serta mengetahui pengaruh antagonisme dan sinergisme antarmikroba terhadap bakteri Gram positif dan negatif.

METODEAlat dan bahanAlat digunakan pada praktikum ini adalah cawan petri steril, pipet mikro, tabung reaksi, kertas saring, bunsen, jangka sorong, kertas koran, pinset, spidol, karet dan ketas label. Sedangkan untuk bahan yang digunakan adalah Medium NA, bakteri Escherichia Colli, bakteri Bacillus Cereus, kencur, dan aquades sebagai kontrol.

Prosedur KerjaPada penggunaan kertas cakram, pertama-tama disiapkan dua cawan petri steril dan dimasukkan masing-masing 1 ml starter mikroba, lalu dimasukkan medium kedalam cawan petri steril dalam keadaan hangat 450C dan diputar-putar cawan untuk meratakan medium. Kemudian dicelupkan kertas cakram kedalam larutan pengawet selama 10 menit dan dikering anginkan kemudian dimasukkan kedalam cawan petri yang telah diisi medium. Selanjutnya diinkubasi medium selama 48 jam pada suhu ruang dan posisi cawan terbalik, diamati zona bening dan dilakukan pengukuran penghambatan antimikroba terhadap bakteri. Dilakukan pengamatan 2 kali setelah 24 jam dan 48 jam.Pada penggunaan double kertas cakram, pertama-tama disiapkan dua cawan petri steril dan dimasukkan masing-masing 1 ml starter mikroba. Lalu dimasukkan medium kedalam cawan petri steril dalam keadaan hangat 450 C lalu diputar-putar cawan untuk meratakan medium. Kemudian dicelupkan kertas cakram 1 kedalam pengawet A selama 10 menit, di kering anginkan dan dimasukkan kedalam cawan petri yang telah diisi medium. Selanjutnya dicelupkan kertas cakram 2 kedalam pengawet B selama 10 menit, di kering anginkan dan dimasukkan kedalam cawan petri yang telah diisi medium. kemudian diinkubasi medium selama 48 jam pada suhu ruang dan posisi cawan terbalik, diamati zona bening dan dilakukan pengukuran penghambat antimikroba terhadap bakteri. Dilakukan pengamatan 2 kali setelah 24 jam dan 48 jam.

HASIL DAN PEMBAHASAN ( Tabel hasil serta perhitungan, pembahasan)HasilTabel 1 daya hambat pertumbuhan bakteri oleh zat antimokrobaWaktu PengamatanBakteriAntimikrobaPengukuran Zona Bening

IIIIIIRata-rata

24 JamEscherichia ColliAlami0,60,20,30,4

Sintetis0,10,20,30,2

Aquades0,20,10,20,2

Double0,10,30,10,2

Bacillus CereusAlami0000

Sintetis0,10,20,20,2

Aquades0,10,10,10,1

Double0,10,10,10,1

48 JamEscherichia ColliAlami0,20,10,030,1

Sintetis0,20,040,10,2

Aquades0,10,20,060,3

Double0,20,20,30,2

Bacillus CereusAlami0,10,10,10,1

Sintetis0,300,10,1

Aquades0,10,10,10,1

Double0,070,010,010,03

PembahasanBahan antimikroba berfungsi untuk mematikan, merusak, menghambat pertumbuhan dari mikroba. Antimikroba bekerja dengan cara merusak dinding sel atau merusak protein dari mikroba sehingga mikroba tersebut mati. Bahan antimikroba bekerja dengan beberapa mekanisme yaitu membunuh dirinya sendiri, mempertahankan hidupnya, dan melawan bakteri lain (Widjajanti 1996).Kencur merupakan bahan antimikroba yang digunakan dalam praktikum ini.rimpang kencur mengandung minyak atsiriyang berfungsi dapat menghambat pretumbuhan spora dan jamur pestalotiposis versicolor (spegazzini) steyaert penyebab penyakit hawar daun pada kayu manis. Berdasarkan data tersebut diperkirakan bahwa zat yang yang berkhasiat sebagai anti fungi dari ekstrak kencur adalah minyak atsiri (Hafid, 1998).Ekstrak kencur dalam etanol mempunyai daya antimikroba terhadap salah satu jamur kulit. Senyawa yang terkandung dalam rimpang kencur antara lain etil sinamat, etil p-metoksi sinamat, p-metoksi tiren, kamfen, dan borneol. Dan etil p-metoksi sinamat merupakan komponen utama yang mudah untuk diisolasi dan dimurnikan (Gholib, D. 2009). Fungsi perlakuan asam asetat yaitu bertujuan untuk mengontrol pH pada medium hingg dicapai pH optimal bagi pertumbuhan mikroba yang berperan.Asam asetat dikenal di kalangan masyarakat sebagai asam cuka. Bahan ini menghasilkan rasa masam dan jika jumlahnya terlalu banyak akan mengganggu selera karena bahan ini sama dengan sebagian isi dari air keringat kita. Asam asetat sering dipakai sebagai pelengkap ketika makan acar, mi ayam, bakso, atau soto. Asam asetat mempunyai sifat antimikroba. Makanan yang memakai pengawet asam cuka antara lain acar, saos tomat, dan saus cabai (Shabillah, 2014). Mekanisme penghambatan antimikroba pada asam asetat dan asam sitrat adalah terhadap nilai pKa nya yang tinggi merupakan asam yang tidak terdisosiasi (golongan asam lemah). Berdasarkan literatur (Abdillah,2012) penghambatan mikroba oleh asam lemah ini disebabkan (1) kerusakan membran, (2) penghambatan reaksi metabolisme yang esensial, (3) stess dari homeostatis pH internal sel, (4) akumulasi anion sisa asam pada sitoplasma yang bersifat toksik, (5) menggangu sistem sintesis protein atau genetik (sintesis DNA/RNA), dan (6) kematian mikroba karena kehabisan ATP disebabkan penggunaan ATP untuk menjalankan pompa proton dengan tujuan mengeluarkan H+ dari dalam sel demi menjaga kesetimbangan homeostatis pH didalam sel. Digunakan metode pengujian difusi agaruntuk mengetahui aktivitas antimikroba. Mikroba uji dicampurkan dengan media pertumbuhan (Nutrien broth) dan dituang ke dalam cawan petri sehingga membentuk lempeng agar. Di lempeng agar dibuat sumur yang kedalamnya dimasukkan larutan uji. Setelah proses inkubasi dilakukan pengukuran diameter hambat berupa zona bening di sekitar sumur yang menunjukkan penghambatan pertumbuhan mikroba (Pelczar dan Chan, 1988). Nilai diameter hambat masing-masing kelompok uji di rata-ratakan, kemudian hasilnya dibandingkan dengan nilai rata-rata diameter hambat kelompok kontrol.Perlakuan aseptik ialah perlakuan yang bertujuan terbebas dari mikroorganisme. Aseptik diimbangi dengan sterilisasi yang merupakan upaya untuk menghilangkan kontamina mikroorganisme yang menempel pada alat atau bahan yang akan dipergunakan untuk analisa selanjutnya (Jati 2007).Proses sterilisasi sangat penting dibutuhkan sebelum memulai maupun mengakhiri sebuah pekerjaan di laboratorium. Alkohol 70% yang disemprotkan pada tangan dan meja, bahkan tangan pun sebelumnya harus dicuci dengan sabun terlebih dahulu. Hal tersebut berfungsi untuk membunuh mikroorganisme yang tak diinginkan agar mendapatkan pengukuran yang akurat. Proses pemindahan mikroba secara aseptic sangat membutuhkan ketelitian yang tinggi. Jika tidak, kesalahan dalam teknik sedikit saja akan mempengaruhi semua hasil pengamatan. Oleh karena itu, dalam melakukan pemindahan mikroba dari media yang lama, menuju media yang baru harus mengetahui teknik dan menjaga kesterilan bahan maupun alat yang digunakan (Dwijoseputro 2003).Data dan hasil pengamatan dengan waktu 24 jam menunjukkan bahwa kencur yang diujikan pada bakteri Escherichia Colli menghasilkan rata-rata diameter 0,4 cm, asam asetat 0,2 cm, aquades kontrol 0,2 dan asam asetat dengan kencur menghasilkan rata-rata diameter 0,2 cm, sedangkan hasil pengamatan 24 jam yang diujikan pada bakteri Bacillus Cereus dengan menggunakan kencur menghasilkan rata-rata diameter 0 cm, asam asetat 0,2 cm, aquades 0,1 cm dan asam asetat dengan kencur menghasilkan 0,1 cm. Ekstrak kencur pada bakteri Bacillus Cereus tidak menghasilkan zona bening karena kemungkinan bakteri yang harusnya meyebar secara merata pada media pada kenyataannya tidak tersebar merata sehingga antibiotik tidak bisa menghambat pertumbuhan bakteri dan tak ada diameter yang dihasilkan, kemudian dapat pula disebabkan karena perlakuan yang kurang aseptic.Kemudian hasil pengamatan selama 48 jam yang diujikan pada Escherichia Colli menghasilkan rata-rata diameter 0,1 cm dengan menggunakan kencur, 0,2 dengan asam asetat, 0,3 dengan aquades sebagai kontrol dan asam asetat dengan kencur menghasilkan rata-rata diameter 0,2 cm sedangkan pada bakteri Bacillus Cereus denagn menggunakan kencur mengahsilkan rata-rata diameter 0,1 cm, asam asetat 0,1 cm, aquades kontrol 0,1 cm dan asam asetat dengan kencur menghasilkan rata-rata diameter 0,03 cm. Semua bahan antimikroba menunjukkan aktivitasnya dalam menghambat pertumbuhan bakteri karena semuanya hampir menunjukkan adanya zona bening. Zona bening tersebut terjadi karena antimikroba akan mengakibatkan pembentukan cincin-cincin hambatan di dalam area pertumbuhan bakteri yang padat sehingga tak ada bakteri yang tumbuh di dalam cincin tersebut. Keampuhan suatu antimikroba dapat dilihat dari seberapa besar zona bening yang terbentuk akibat berdifusinya zat antibiotika tersebut, antimikroba yang berbeda memiiki laju difusi yang berbeda pula, karena itu keampuhan antimikroba satu sama lain tidak sama (Wilson 1982).

SIMPULAN1) Pengaruh zat antimikroba pada pertumbuhan mikroba dipengaruhi oleh jenis mikroba baik Gram positif maupun Gram negatif. Bakteri Gram negatif sifatnya lebih resisten karena komponen dari peptidoglikan nya yang lebih komlpeks dibandingkan dengan Gram positif. Efektivitas antimikroba dipengaruhi oleh sifat antimikroba tersebut dan oleh bakteri yang akan dihambat pertumbuhannya. 2) Interaksi sinergis antimikroba terjadi karena saling melengkapinya komponen antimikroba sehingga penghambatan mikroba semakin baik. 3) Data dan hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa kencur, asam asetat, dan aquades kontrol merupakan antimikroba yang cocok untuk menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia Colli dan Bacillus, meskipun keefektifannya tidak begitu kuat dalam menghambat pertumbuhan mikroba yang dapat dilihat dari zona bening yang dihasilkan tidak begitu luas.

SARAN1) Pada praktikum selanjutnya diharapkan praktikan lebih berhati-hati dalam praktikum. Harus lebih memperhatikan nilai aseptik agar praktikum berjalan seuai dengan yang diharapkan dan tidak terjadi bias. 2) Praktikan harus mempersiapkan alat dan bahan dengan sebaik mungkin, agar tidak terjadi kesalahan ataupun kerugian pada saat praktikum.

DAFTAR PUSTAKAAfriyanto, Eddy. 2005. Pakan Ikan dan Perkembangannya. Jakarta: Penerbit Kanisius.

Dwijoseputro. 2003. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan.

Hafid, A.F. 1998. Pemanfaatan Fraksi Minyak Atsiri dari Ekstrak Etanol Rimpang Kencur (Kaempferia Galanga L.) Untuk Produksi Asam Sinamat Secara Hidrolisis. Research Centre of Traditional Medicine Airlangga University.

Jati, Wijaya. 2007. Biologi Interaktif. Jakarta: Ganeca Exact.

Lutfi, Ahmad. 2004. Kimia Lingkungan. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.

Pelczar, M.J. dan Chan. 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi Jilid 1. Jakarta: UI Press.

Shabillah, Chairenita. 2014. Bahan Tambah Pangan Pengawet Makanan. Jakarta: Universitas Negeri Jakarta.

Singleton, Paul.2006. Dictionary of Microbiology And Molecular Biology Third Edition. England: John wiley & Sons Inc.

Skou, Torben dan Sogaard Jensen Gunnar. 2007. Microbiologi. Englang: Forfattern Og Systime.Soekardjo, Siswandono. 1995. Kimia Medisinal. Jakarta: Airlangga University Press.

Suwandi, U. 1999. Peran Media Untuk Identifikasi Mikroba PatogenCermin Dunia Kedokteran. Jakarta: Grup Kalbe Farma.

Widjajanti, U. 1996. Obat-Obatan. Yogyakarta: Kanisius.

Wilson Gisvold. 1982. Buku Teks Wilson dan Gisvold Kimia Farmasi dan Medisinal Organik. Semarang: IKIP Semarang Press.