BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Mikroorganisme merupakan mahluk hidup yang begitu banyak jumlahnya di sekitar kita. Pada dasarnya semua mikroorganisme memiliki ukuran yang sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat secara kasat mata. Bakteri salah satu yang termasuk didalamnya, memiliki dua karakter yakni bakteri yang tergolong baik dan bakteri yang tergolong merusak atau patogen. Dalam Teknologi Pangan, Pertumbuhan mikroorganisme pada suatu bahan sangat berpengaruh. Mikroorganisme patogen bisa menyebabkan kerusakan dan kebusukan pada bahan pangan, bahkan dapat pula menjadi suatu bibit penyakit bagi manusia yang dikenainya. Di lain sisi, mikroorganisme baik bisa menguntungkan bagi manusia. Salah satunya sebagai starter dalam berbagai proses fermentasi bahan makanan. Oleh karena itu, kita perlu mengetahui karakteristik mikroorganisme, melakukan berbagai pengamatan terhadap struktur molekulnya sehingga bisa lebih menangani mikroorganisme patogen dan bisa lebih memanfaatkan kinerja mikroorganisme baik. Kebanyakan dari mikroorganisme atau bakteri tidak berwarna (transparan), sehingga untuk bisa mengetahui karakteristik dan struktur penyusunnya kita perlu melakukan pewarnaan pada mikroorganisme, diantaranya ialah pewarnaan pada kapsul dan pewarnaan pada spora bakteri. Dengan adanya pewarnaan tersebut, bakteri akan lebih mudah terlihat pada mikroskop dan kita lebih mudah untuk mengidentifikasi karakteristiknya.

1

1.2 Tujuan Tujuan disusunnya makalah ini ialah untuk lebih memahami mengenai Pewarnaan Kapsul dan Pewarnaan Spora pada bakteri meliputi hal-hal yang berpengaruh serta karakteristik dari bakteri itu sendiri.

1.3. Rumusan Masalah Dalam makalah ini akan membahas Pewarnaan Kapsul dan Pewarnaan Spora pada bakteri.

1.4 Sistimatika penulisan BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latarbelakang 1.2 Tujuan 1.3 Rumusan masalah 1.4 Sitimatika penulisan BAB II ISI 2.1 BAB III PENUTUP 3.1 Simpulan 3.2 Saran

2

BAB II ISI 2.1 Pengertian Mikroorganisme dan Bakteri Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran sangat kecil sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan, disebut juga organisme mikroskopik. Mikroorganisme seringkali bersel tunggal (uniseluler) maupun bersel banyak (multiseluler), namun beberapa protista bersel tunggal masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. Bakteri (dari kata Latin bacterium; jamak: bacteria) adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel. Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri. Bakteri dapat ditemukan di hampir semua tempat : di tanah, air, udara, dalam simbiosis dengan organisme lain maupun sebagai agen parasit (patogen), bahkan dalam tubuh manusia. Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 m, tetapi ada bakteri tertentu yang dapat berdiameter hingga 700 m, yaitu Thiomargarita. Berdasarkan bentuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:

Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder Spiral (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung Dalam bidang pangan, terdapat beberapa kelompok bakteri yang mampu

melakukan proses fermentasi. Beberapa spesies bakteri pengurai dan patogen dapat tumbuh di dalam makanan. Kelompok bakteri ini mampu memetabolisme berbagai komponen di dalam makanan dan kemudian menghasilkan metabolit sampingan yang bersifat racun. Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan dan kini senyawa tersebut dipakai sebagai bahan dasar botox.

2.2 Teknik Pewarnaan Bakteri Mikroorganisme yang ada di alam ini mempunyai morfologi, struktur & sifat yang khas, begitu pula dengan bakteri. Bakteri yang hidup hampir tidak berwarna & kontras dengan air, dimana sel-sel bakteri tersebut disuspensikan. Salah satu cara untuk mengamati bentuk sel bakteri sehingga mudah untuk diidentifikasi ialah dengan metode

3

pengecatan/ pewarnaan. Hal tersebut juga berfungsi mengetahui sifat fisiologisnya yaitu mengetahui reaksi dinding sel bakteri melalui serangkaian pengecatan (Jimmo, 2008). Berbagai macam tipe morfologi bakteri (kokus, basil, spirilum, dan sebagainya) dapat dibedakan dengan menggunakan pewarna sederhana. Istilah pewarna sederhana dapat diartikan dalam mewarnai sel-sel bakteri hanya digunakan satu macam zat warna saja (Gupte, 1990). Kebanyakan bakteri mudah bereaksi dengan pewarna-pewarna sederhana karena sitoplasmanya bersifat basofilik (suka akan basa) sedangkan zat-zat warna yang digunakan untuk pewarnaan sederhana umumnya bersifat alkalin (komponen kromoforiknya bermuatan positif). Faktor-faktor yang mempengaruhi pewarnaan bakteri yaitu fiksasi, peluntur warna , substrat, intensifikasi pewarnaan dan penggunaan zat warna penutup. Suatu preparat yang sudah meresap suatu zat warna, kemudian dicuci dengan asam encer maka semua zat warna terhapus. sebaliknya terdapat juga preparat yang tahan terhadap asam encer. Bakteri-bakteri seperti ini dinamakan bakteri tahan asam, dan hal ini merupakan ciri yang khas bagi suatu spesies (Dwidjoseputro, 1994). Teknik pewarnaan bakteri dibedakan menjadi empat macam yaitu pengecatan sederhana, negatif, diferensial dan pengecatan struktural. Pemberian warna pada bakteri dengan menggunakan larutan tunggal suatu pewarna pada lapisan tipis, atau olesan, yang sudah difiksasi, dinamakan pewarnaan sederhana. Prosedur pewarnaan yang menampilkan perbedaan di antara sel-sel microbe atau bagian-bagian sel microbe disebut teknik pewarnaan diferensial. Sedangkan pengecatan struktural hanya mewarnai satu bagian dari sel sehingga dapat membedakan bagian-bagian sel. Termasuk pengecatan ini adalah pengecatan endospora, flagella dan pengecatan kapsul.(waluyo,2010) Mikroba sulit dilihat dengan cahaya karena tidak mengadsorbsi atau membiaskan cahaya. Alasan inilah yang menyebabkan zat warna digunakan untuk mewarnai mikroorganisme. Zat warna mengadsorbsi dan membiaskan cahaya sehingga kontras mikroba dengan sekelilingnya dapat ditingkatkan. Penggunaan zat warna memungkinkan pengamatan strukur seperti spora, flagela, dan bahan inklusi yng mengandung zat pati dan granula fosfat (Entjang, 2003) Melihat dan mengamati bakteri dalam keadaan hidup sangat sulit, kerena selain bakteri itu tidak berwarna juga transparan dan sangat kecil. Untuk mengatasi hal tersebut maka dikembangkan suatu teknik pewarnaan sel bekteri, sehingga sel dapat terlihat jelas dan mudah diamati. Olek karena itu teknik pewarnaan sel bakteri ini merupakan salahsatu cara yang paling utama dalam penelitian-penelitian mikrobiologi (Rizki, 2008).

4

2.3 Pewarnaan Kapsul Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air. Pada beberapa bakteri adanya kapsula menunjukkan sifat yang virulen. Kapsula bakteri tidak berwarna sehingga untuk

mengetahui ada tidaknya kapsula bakteri perlu dilakukan pewarnaan khusus (Hastuti, 2008). Pewarnaan ini bisa dilakukan dengan menggunakan nigrosin, merah kongo atau tinta cina. Setelah ditambahkan pewarna yang tidak menembus kapsul, maka kapsul dapat tampak dengan menggunakan mikroskop cahaya. Ini merupakan penampilan negatif kapsul yang terlihat jernih dengan latar belakang gelap (Schlegel, 1994). Kapsula merupakan lapisan polimer yang terletak di luar dinding sel. Jika lapisan polimer ini terletak berlekatan dengan dinding sel maka lapisan ini disebut kapsula. Tetapi jika polimer atau polisakarida ini tidak berlekatan dengan dinding sel maka lapisan ini disebut lendir (Darkuni: 2001). Baik kapsula maupun lendir terdiri dari polisakarida dan polipeptin (komplek polisakarida dengan protein). Kapsula bukan organ yang penting untuk kehidupan sel bakteri. Hal ini terbukti bahwa sel bakteri yang tidak dapat membentuk kapsula mampu tumbuh dengan normal dalam medium. Kapsula berfungsi dalam penyesuaian diri dengan lingkungannya. Misalnya berperan dalam mencegah terhadap kekeringan, mencegah atau menghambat terjadinya pencantelan bakteriofag, bersifat antifagosit sehingga kapsul memberikan sifat virulen bagi bakteri. Kapsula juga berfungsi untuk alat mencantelkan diri pada permukaan seperti yang dilakukan oleh Streptococcus muans (Darkuni, 2008). Hal yang serupa juga dijelaskan dalam Dwidjoseputro (2005) bahwa lapisan lendir terdiri atas karbohidrat dan pada beberapa spesies tertentu, lendir itu juga mengandung unsur N atau P. Lendir bukan suatu bagian integral dari sel, melainkan suatu hasil pertukaran zat. Lendir memberikan perlindungan terhadap kekeringan, seakan-akan merupakan suatu benteng untuk bertahan. Kapsula merupakan gudang cadangan makanan (Pelczar: 2007). Kapsula bakteribakteri penyebab penyakit (patogen) berfungsi untuk menambah kemampuan bakteri untuk menginfeksi. Selain itu, bakteri berkapsula juga menyebabkan adanya gangguan lendir dalam proses industri. (Pelczar:2007). Ukuran kapsula sangat dipengaruhi oleh

5

medium tempat ditumbuhkannya bakteri tersebut. Pada beberapa kejadian tebalnya kapsula hanya satu per sekian diameter selnya, namun dalam kasus-kasus lainya ukuran kapsula jauh lebih besar daripada diameter selnya. Lapisan kapsul cukup tebal sehingga sulit diwarnai, oleh karena itu diperlukan suatu pewarnaan khusus. Salah satu cara pewarnaan kapsula menurut Raebiger yaitu dengan menggunakan pewarna larutan formol-gentian violet Raebiger atau kristal violet. Satu lagi cara untuk perwarnaan kapsula bakteri adalah dengan pewarnaan negatif (pewarnaan tidak langsung ). Pada pewarnaan negatif latarbelakangnya diwarnai zat warna negatif sedangkan bakterinya diwarnai dengan zat warna basa. Kapsula tidak menyerap warna sehingga terlihat lapisan terang yang tembus dengan latar belakang yang berwarna (Waluyo, Lud: 2007). Kapsul tidak memiliki aktifitas yang besar terhadap bahan-bahan cat basa. Beberapa kapsul cepat rusak oleh gangguan mekanis atau larut bila dicuci dengan air. Karena kapsul dari berbagai spesies berbeda dalam susunan zat-zatnya, maka tidak semua kapsul dapat diperlihatkan dalam proses pewarnaan yang sama. Beberapa cara pewarnaan telah dikemukakan dalam usaha memperlihatkan adanya kapsul, cara tersebut antara lain adalah cara pewarnaan negatif dan cara pewarnaan kapsul (Irianto, 2006). Hasil pewarnaan dengan menggunakan cara pewarnaan negatif menunjukkan bakteri berwarna merah, sedangkan kapsul tampak sebagai daerah yang kosong di sekitar tubuh bakteri, dan latar belakang berwarna gelap. Cara pewarnaan negatif ini dikemukakan oleh Burri-Gins (Irianto, 2006). Menurut Tarigan (1988), pengecatan negatif bertujuan untuk mewarnai latar belakang atau bidang pandang di bawah mikroskop dan bukan untuk mewarnai selsel mikroba yang diperiksa. Pengecatan negatif dapat digunakan untuk melihat kapsul yang menyelubungi tubuh bakteri dengan hanya menggunakan satu macam cat saja. Sedangkan pewarnaan kapsul (pewarnaan positif) pertama dikemukakan oleh Tyler. Dalam pewarnaan positif ini digunakan senyawa kristal violet 0,18 gram. Hasil dari pewarnaan kapsula ini adalah kapsul tampak berwarna biru-ungu yang terletak disekitar tubuh bakteri. Sedangkan bakterinya sendiri berwarna biru kelam (Irianto, 2006). Pewarnaan ini menggunakan larutan Kristal violet panas, lalu larutan tembaga sulfat sebagai pembilasan menghasilkan warna biru pucat pada kapsul, karena jika pembilasan

6

dengan air dapat melarutkan kapsul. Garam tembaga juga memberi warna pada latar belakang. Yang berwana biru gelap.

2.4 Pewarnaan Spora Spora bakteri adalah bentuk bakteri yang sedang dalam usaha mengamankan diri terhadap pengaruh buruk dari luar. Beberapa spesies bakteri tertentu dapat membentuk spora. Spora dihasilkan di dalam tubuh vegetatif bakteri tersebut, dapat berada di bagian tengah (central), ujung (terminal) ataupun tepian sel. Pelczar (1986), menyatakan bahwa spora merupakan tubuh bakteri yang secara metabolik mengalami dormansi, dihasilkan pada faselanjut dalam pertumbuhan sel bakteri yang sama seperti asalnya, yaitu sel vegetatif. Spora bersifat tahan terhadap tekanan fisik maupun kimiawi. Santoso (2010) menyebutkan bahwa ada dua genus bakteri yang dapat membentuk endospora, yaitu genus Bacillus dan genus Clostridium. Struktur spora yang terbentuk di dalam tubuh vegetative bakteri disebut sebagai endospora (endo=dalam, spora=spora) yaitu spora yang terbentuk di dalam tubuh. Secara sederhana, dapat dikatakan bahwa endospora merupakan sel yang mengalami dehidrasi dengan dinding yang mengalami penebalan serta memiliki beberapa lapisan tambahan. Dengan adanya kemampuan untuk membentuk spora ini, bakteri tersebut dapat bertahan pada kondisi yang ekstrim. Menurut Pelczar (1986) bakteri yang dapat membentuk endospore ini dapat hidup dan mengalami tahapan-tahapan pertumbuhan sampai beberapa generasi, dan spora terbentuk melalui sintesis protoplasma baru di dalam sitoplasma sel vegetatifnya. Menurut Volk & Wheeler (1988), dalam pengamatan spora bakteri diperlukan pewarnaan tertentu yang dapat menembus dinding tebal spora. Contoh dari pewarnaan yang dimaksudkan oleh Volk & Wheeler tersebut adalah dengan penggunaan larutan hijau malakit 5%, dan untuk memperjelas pengamatan, sel vegetative juga diwarnai dengan larutan safranin 0,5% sehingga sel vegetative ini berwarna merah. Dengan demikian ada atau tidaknya spora dapat teramati, bahkan posisi spora di dalam tubuh sel vegetative juga dapat diidentifikasi.Namun ada juga zat warna khusus untuk mewarnai spora dan di dalam proses pewarnaannya melibatkan treatment pemanasan, yaitu; spora dipanaskan bersamaan dengan zat warna tersebu tsehingga memudahkan zat warna tersebut untuk meresap ke dalam dinding pelindung spora bakteri.

7

Beberapa zat warna yang telah disebutkan di atas, dapat mewarnai spora bakteri, tidak lepas dari sifat kimiawi dinding spora itu sendiri. Semua spora bakteri mengandung asam dupikolinat.Yang mana subtansi ini tidak dapat ditemui pada sel vegetatif bakteri, atau dapat dikatakan, senyawa ini khas dimiliki oleh spora. Dalam proses pewarnaan, sifat senyawa inilah yang kemudian dimanfaatkan untuk di warnai menggunakan pewarna tertentu, dalam hal ini larutan hijau malakit. Sedangkan menurut pelczar (1986), selain subtansi di atas, dalam spora bakteri juga terdapat kompleks Ca2+dan asam dipikolinan peptidoglikan. Proses pembentukan spora disebut sprorulasi, pada umumnya proses ini mudah terjadi saat kondisi medium biakan bakteri telah memburuk. Sporulasi dapat dicegah, jika selalu diadakan pemindahan piaraan ke medium yang baru. Menurut Dwijoseputro (1979) beberapa bakteri mampu membentuk spora meskipun tidak dalam keadaan ekstrem ataupun medium yang kurang nutrisi. Hal ini dimungkinkan karena bakteri tersebut secara genetis, dalam tahapan pertumbuhan dan perkembangannya memang memiliki satu fase sporulasi. Masih menurut Dwijoseputro (1979) jika medium selalu diadakan pembaruan dan kondisi lingkungan disekitar bakteri selalu dijaga kondusif, beberapa jenis bakteri dapat kehilangan kemampuannya dalam membentuk spora. Hal ini dimungkinkan karena struktur bakteri yang sangat sederhana dan sifatnya yang sangat mudah bermutasi, sehingga perlakuan pada lingkungan yang terus menerus dapat mengakibatkan bakteri mengalami mutasi dan kehilangan kemampuannya dalam membentuk spora. Proses pembentukan spora di dalam sel vegetatif bakteri, terjadi dalam beberapa tahapan, secara singkat bagan proses pembentukan spora bakteri di atas dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Terjadi kondensasi DNA pada bakteri yang akan membentuk spora

2. Terjadi pembalikan membran sitoplasma, sehingga, lapisan luar membran kini menjadilapisan dalam membran (calon) spora. 3. Pembentukan korteks primordial (calon korteks) 4. Pembentukan korteks 5. Spora terlepas dan menjadi spora yang bebas, pada tahap 5 ini,jika spora mendapatkan lingkungan yang kondusif, maka ia bisa tumbuh menjadi satu sel bakteri yang baru. (sumber: FMIPA UPI)

8

Spora bakteri ini dapat bertahan sangat lama, ia dapat hidup bertahun-tahun bahkan berabad-abad jika berada dalam kondisi lingkungan yang normal. Kebanyakan sel vegetatif akan mati pada suhu 60-70oC, namun spora tetap hidup, spora bakteri ini dapat bertahan dalam air mendidih bahkan selama 1 jam lebih. Selama kondisi lingkungan tidak menguntungkan, spora akan tetap menjadi spora, sampai kondisi lingkungan dianggap menguntungkan, spora akan tumbuh menjadi satu sel bakteri yang baru dan berkembangbiak secara normal (Volk & Wheeler, 1988). Prinsip pewarnaan spora ialah Pemanasan akan mengembangkan lapisan luar spora sehingga zat warna utama dapat masuk masuk ke dalam spora sehingga berwarna hijau.melalui pendinginan warna utama akan terperangkap di dalam spora, dengan pencucian zat warna utama yang ada pada sel vegetatif akan terlepas sehingga pada saat pewarnaan kedua (safranin), sel vegetatif akan berwarna merah.

9

BAB III PENUTUP 3.1 SIMPULAN Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran sangat kecil sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan, disebut juga organisme mikroskopik. Mikroorganisme seringkali bersel tunggal (uniseluler) maupun bersel banyak (multiseluler), namun beberapa protista bersel tunggal masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. . Teknik pewarnaan bakteri dibedakan menjadi empat macam yaitu pengecatan sederhana, negatif, diferensial dan pengecatan struktural. Pemberian warna pada bakteri dengan menggunakan larutan tunggal suatu pewarna pada lapisan tipis, atau olesan, yang sudah difiksasi, dinamakan pewarnaan sederhana. Prosedur pewarnaan yang menampilkan perbedaan di antara sel-sel microbe atau bagian-bagian sel microbe disebut teknik pewarnaan diferensial. Sedangkan pengecatan struktural hanya mewarnai satu bagian dari sel sehingga dapat membedakan bagian-bagian sel. Termasuk pengecatan ini adalah pengecatan endospora, flagella dan pengecatan kapsul.(waluyo,2010) Pewarnaan kapsul menggunakan larutan Kristal violet panas, lalu larutan tembaga sulfat sebagai pembilasan menghasilkan warna biru pucat pada kapsul, karena jika pembilasan dengan air dapat melarutkan kapsul. Garam tembaga juga memberi warna pada latar belakang. Yang berwana biru gelap. Menurut Volk & Wheeler (1988), dalam pengamatan spora bakteri diperlukan pewarnaan tertentu yang dapat menembus dinding tebal spora. Contoh dari pewarnaan yang dimaksudkan oleh Volk & Wheeler tersebut adalah dengan penggunaan larutan hijau malakit 5%, dan untuk memperjelas pengamatan, sel vegetative juga diwarnai dengan larutan safranin 0,5% sehingga sel vegetative ini berwarna merah. Dengan demikian ada atau tidaknya spora dapat teramati, bahkan posisi spora di dalam tubuh sel vegetative juga dapat diidentifikasi.Namun ada juga zat warna khusus untuk mewarnai spora dan di dalam proses pewarnaannya melibatkan treatment pemanasan, yaitu; spora dipanaskan bersamaan dengan zat warna tersebu tsehingga memudahkan zat warna tersebut untuk meresap ke dalam dinding pelindung spora bakteri.

3.2 SARAN Tak ada gading yang tak retak. Begitu juga dengan makalah ini. Oleh karena itu Saran dan Kritik sangat diharapkan untuk mencapai kesempurnaan di makalah selanjutnya.

10

DAFTAR PUSTAKAhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mikroorganisme (Diakses pada tanggal 15 Desember 2011) ^ a b c d e f Madigan, MT. Brock Biology of Microorganisms (edisi ke-Edisi ke-12). San Francisco: Pearson Benjamin Cummings. hlm. hlm. 2. ISBN 9780321536150. ^ "Bacteria (eubacteria)". Taxonomy Browser. NCBI. Diakses pada 10 September 2008. Alcamo IE (2001). Fundamentals of microbiology. Boston: Jones and Bartlett. ISBN 0-76371067-9. http://id.wikipedia.org/wiki/Struktur_sel_bakteri (Diakses pada tanggal 15 Desember 2011) http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/17/bakteri-ciri-ciri-struktur-perkembangbiakanbentuk-dan-manfaatnya/ (Diakses pada tanggal 15 Desember 2011) http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/01/12/macam-macam-teknik-pewarnaan-bakteri/ (Diakses pada tanggal 15 Desember 2011) http://www.sodiycxacun.web.id/2010/07/macam-macam-stainingpewarnaan.html#axzz1h1kEbcR5 (Diakses pada tanggal 15 Desember 2011)

11