suyati_identifikasi %26 antibiotik bakteri gram negatif pd sample urin.pdf
TRANSCRIPT
-
IDENTIFIKASI DAN UJI ANTIBIOTIK BAKTERI GRAM-
NEGATIF PADA SAMPEL URIN PENDERITA INFEKSI
SALURAN KEMIH (ISK)
SKRIPSI
SUYATI
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PAPUA
MANOKWARI
2010
-
ABSTRAK
Suyati. Identifikasi dan Uji Antibiotik Bakteri Gram-Negatif pada Sampel Urin
Penderita Infeksi Saluran Kemih (ISK). Dibimbing oleh Rina A. Mogea dan D.K
Erari.
Infeksi saluran kemih merupakan infeksi bakteri yang terjadi di saluran
kemih, yang kejadiannya di Indonesia masih cukup tinggi. Antibiotik merupakan
kelompok obat yang digunakan untuk mengobati penyakit infeksi, temasuk
infeksi saluran kemih. Penggunaan antibiotik yang tidak rasional akan
mempercepat berkembangnya kuman penyebab infeksi yang resisten. Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui bakteri Gram-negatif pada sampel urin penderita
ISK dan mengetahui kepekaan antibiotik terhadap bakteri yang berhasil
diidentifikasi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode
deskriptif dan hasil yang didapat ditampilkan dalam bentuk tabel dan gambar.
Hasil menunjukkan bakteri yang didapat pada sampel urin penderita ISK adalah
bakteri Gram-negatif bentuk batang atau basil dari famili Enterobacteriaceae
adalah Escherichia coli (3 isolat), Serratia marcencens (1 isolat), Kluyvera
ascorbata (1 isolat) dan Hafnia alvei (1 isolat). Hasil perhitungan persentasi
bakteri penyebab infeksi saluran kemih berturut-turut dari yang tertinggi adalah E.
coli (60%), K. ascorbata (20%) dan H. alvei (20%). Berdasarkan uji antibiotik,
streptomicin bersifat sensitif terhadap bakteri E. coli, S. marcescens, dan K.
ascorbata. Sedangkan bakteri H. alvei bersifat resisten terhadap antibiotik
penisilin, streptomisin dan neomisin.
Kata kunci: infeksi saluran kemih, bakteri Gram-negatif, antibiotik
-
IDENTIFIKASI DAN UJI ANTIBIOTIK BAKTERI GRAM-
NEGATIF PADA SAMPEL URIN PENDERITA INFEKSI
SALURAN KEMIH (ISK)
SUYATI
Skripsi merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains dari
Universitas Negeri Papua
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PAPUA
MANOKWARI
2010
-
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Trenggalek 10 September 1987, anak pertama dari tiga
bersaudara dari pasangan Bapak Mislani dan Ibu Tumini. Pada tahun 1996
penulis terdaftar pada SD INPRES SP XI dan lulus pada tahun 2001. Pada tahun
yang sama penulis melanjutkan pendidikan ke SMP N 7 Warmare dan lulus pada
tahun 2003. Pada tahun 2003 penulis melanjutkan pendidikan di SMA 2
Manokwari dan lulus pada tahun 2006. Pada tahun yang sama melalui jalur
Seleksi Mahasiswa Andalan Masuk Universitas Negeri Papua (SESAMA-
UNIPA) penulis terdaftar dan melanjutkan studi pada Jurusan Biologi FMIPA
UNIPA.
Selama kuliah penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Mikrobiologi
untuk mahasiswa D3 Keperawatan pada tahun 2010. Penulis juga pernah
menerima beasiswa peningkatan prestasi akademik (PPA).
-
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI.......... i DAFTAR GAMBAR..... iii DAFTAR TABEL.......... iv DAFTAR LAMPIRAN.. v I PENDAHULUAN.......
1.1 Latar Belakang........ 1 1.2 Masalah....... 3 1.3 Tujuan dan Manfaat....
3
II TINJAUAN PUSTAKA............. 2.1 Bakteri.............. 4
2.2 Fisiologi dan Pertumbuhan Bakteri...... 5 2.3 Metabolisme Bakteri.... 7 2.4 Identifikasi Bakteri. 7 2.5 Media Pertumbuhan Bakteri .. 9 2.6 Infeksi Saluran Kemih........ 10 2.7 Antibiotik .. 11
III METODE PENELITIAN. 3.1 Tempat dan Waktu.. 14 3.2 Obyek, Alat dan Bahan .. 14 3.3 Metode Penelitian............................... 14 3.4 Variabel Pengamatan.. 14 3.5 Teknik Penelitian 15
3.5.1 Persiapan Awal... 15 3.5.2 Teknik Pengambilan Sampel. 15 3.5.3 Identifikasi Bakteri Gram-Negatif............................................. 15
3.5.4 Isolasi ............................ 15 3.6 Uji Antibiotik.... 21
3.6.1 Pembuatan Stok Suspensi Bakteri............................................. 21
3.6.2 Pembuatan Uji Antibiotik .. 21 3.7 Analisis Data...... 22
IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...... 4.1 Hasil Identifikasi Bakteri pada Sampel Urin Penderita ISK 23 4.2 Hasil Uji Antibiotik Bakteri pada Sampel Urin Penderita ISK......... 39
V KESIMPULAN DAN SARAN.... 5.1 Kesimpulan.... 42 5.2 Saran... 42
DAFTAR PUSTAKA . LAMPIRAN .............................
-
DAFTAR GAMBAR
Halaman
4.1 Koloni Bakteri Serratia marcescens.......... 23
4.2 Pewarnaan Gram Bakteri Serratia marcescens...... 23
4.3 Sifat Serratia marcescens pada Media KIA. 24
4.4 Hasil Uji Biokimia Bakteri Serratia marcescens .. 24
4.5 Koloni Escherichia coli............. 25
4.6 Pewarnaan Gram Escherichia coli ....................................................... 25
4.7 Sifat Bakteri Escherichia coli pada Media KIA.... 26
4.8 Hasil Uji Biokimia Escherichia coli...... 26
4.9 Koloni Kluyvera ascorbata............. 27
4.10 Pewarnaan Gram Kluyvera ascornata..... 27
4.11 Sifat Kluyvera ascorbata pada Media KIA..... 28
4.12 Hasil Uji Biokimia Kluyvera ascorbata........... 28
4.13 Koloni Hafnia alvei....... 29
4.14 Pewarnaan Gram Hafnia alvei.......... 29
4.15 Sifat Hafnia alvei pada Media KIA..................................................... 30
4.16 Hasil Uji Biokimia Hafnia alvei........... 30
4.17 Uji Antibiotik Kluyvera ascorbata...................................................... 39
4.18 Uji Antibiotik Escherichia coli........................................................... 39
4.19 Uji Antibiotik Hafnia alvei ................................................................. 39
4.20 Uji Antibiotik Serratia marcescens .................................................... 39
-
DAFTAR TABEL
Halaman
3.1 Kemampuan Penghambatan Antibiotik..... 22
4.1 Hasil Pengamatan Mikroskopis, Makroskopis dan Uji Biokimia
Bakteri pada Sampel Urin Penderita ISK.......
31
4.2 Hasil Hitung Koloni Bakteri pada Sampel Urin Penderita ISK.............. 35
4.3 Persentasi Bakteri Penyebab Infeksi Saluran Kemih 38
4.4 Hasil Uji Daya Hambat Antibiotik.... 40
-
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Tabel Identifikasi Bakteri Basil Gram-negatif ......................................... 46
2. Komposisi dan Pembuatan Media........................................................... 48
3. Perhitungan Jumlah Koloni Bakteri pada Sampel Urin Penderita
ISK.........
52
-
III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Pengambilan sampel urin dilakukan di Rumah Sakit Umum Manokwari dan
pengujian sampel dilakukan pada Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Papua.
Penelitian ini berlangsung selama 3 minggu dari tanggal 23 April-13 Mei 2010.
3.2 Objek, Alat dan Bahan
Objek yang diamati pada penelitian ini adalah 7 sampel urin yang diambil di
Rumah Sakit Umum Manokwari. Alat yang digunakan adalah: inkubator, tabung
reaksi dan rak tabung reaksi, ose bulat dan lurus, pH meter, lampu bunsen,
sprider, koloni counter, petridisk, kaca obyek dan penutup glass, mikroskop
(NikonYS100), timbangan analitik (ER-180A), elenmeyer, pipet ukur, hot plate,
gelas piala, gelas ukur, magnetik stirer, lemari pendingin, Autoclaf, botol sampel,
pipet mikro, kamera digital (Canon 4x optical zoom), dan alat tulis menulis.
Bahan yang digunakan adalah: larutan kristal ungu, larutan iodin, alkohol
70%, safranin, minyak emersi, reagen MR, reagen kovacs, reagen PAD, reagen
omiera, media MCA, urea, sitrat, KIA, MIO, PAD, LIA, MR, VP, malonat,
glukosa, laktosa, sukrosa, mannitol, maltosa, NA, NB, antibiotik penisilin,
streptomisin, neomisin, tisu, kapas, sarung tangan, masker, kertas label,
aluminium foil, dan akuades steril.
3.3 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif dan
hasil yang didapat ditampilkan dalam bentuk tabel dan gambar.
3.4 Variabel Pengamatan
Variabel yang diamati pada penelitian ini adalah perubahan warna pada
hasil uji, adanya kekeruhan pada media, bentuk morfologi bakteri.
-
3.5 Teknik Penelitian
3.5.1 Persiapan Awal
a. Melakukan survei awal yaitu dengan mengunjungi Rumah Sakit Umum
Manokwari tempat pengambilan sampel
b. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan
c. Pembuatan medium ( Lampiran 2)
d. Sterilisasi alat dan bahan (medium) yang akan digunakan dalam penelitian
3.5.2 Teknik Pengambilan Sampel
Sampel urin diambil dari Rumah Sakit Umum Manokwari sebanyak 7
sampel kemudian dimasukkan ke dalam botol yang steril lalu ditutup rapat dan
dibawa ke Laboratorium untuk dilakukan analisis lebih lanjut.
3.5.3 Identifikasi Bakteri Gram-Negatif
Identifikasi bakteri dilakukan berdasarkan hasil bentuk morfologi,
pewarnaan Gram dan uji biokimia. Tabel identifikasi bakteri basil Gram-negatif
dapat dilihat pada Lampiran 1.
3.5.4 Isolasi
Kegiatan isolasi bakteri pada sampel urin penderita ISK meliputi inokulasi
pada media selektif, media diferensial dan uji biokimia. Kegiatan isolasi
dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi. Berikut ini adalah
tahapan isolasi bakteri pada sampel urin menurut Gani (2003).
3.5.4.1 Inokulasi Bakteri pada Media Selektif
Pada tahap ini koloni yang tumbuh diamati secara makroskopis meliputi
bentuk, ukuran, tekstur dan warna.
Cara kerja:
Pertama-tama sampel urin yang ada di dalam botol dikocok agar homogen
kemudian diambil sebanyak 10 l menggunakan pipet mikro dan diteteskan pada
media MCA kemudian digores tegak lurus dizig-zag menggunakan ose bulat dan
diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C. Data yang diperoleh dari pertumbuhan
bakteri pada media MCA akan dihitung koloni bakterinya menggunakan koloni
counter. Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung koloni bakteri menurut
Gani (2003) adalah:
Jumlah koloni bakteri per ml urin (cfu/ml) = jumlah koloni terduga x 100
-
Rumus ini digunakan untuk menentukan jumlah koloni bakteri pada sampel urin.
Jumlah koloni bakteri tersebut digunakan untuk memastikan apakah bakteri yang
terdapat pada sampel urin sebagai bakteri penginfeksi (>105) atau bakteri
kontaminan (
-
merah maka bakteri bersifat Gram-negatif, kemudian difoto
menggunakan kamera digital.
3.5.4.3 Inokulasi Bakteri pada Media Diferensial
Media KIA (klinger iron agar) merupakan media diferensial untuk bakteri
Gram-negatif. Kemampuan bakteri mengubah dekstros dan laktosa serta
kemampuan memproduksi hidrogen sulfida adalah merupakan dasar untuk
mengetahui jenis bakteri tertentu dari pertumbuhannya dalam media ini.
Cara kerja:
Diambil satu ose biakan bakteri dari media MCA kemudian diinokulasi ke
dalam media KIA dengan cara menarik garis lurus pada media dan ditusuk ke
dalam dasar media dan dibuat goresan berbentuk zig-zag di atas permukaan
media. Selanjutnya diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C. Hal-hal yang
dinilai:
- Dasar : Merah (K: alkali) /kuning (A: acid)
- Lereng : Merah (K: alkali) /kuning (A: acid)
- H2S : Warna hitam antara dasar dan lereng
- Gas : Agar bagian dasar pecah/ada gelembung
Perubahan pH karena adanya fermentasi menyebabkan terjadinya warna kuning,
dengan adanya indikator phenol red. Jika hanya dekstros yang difermentasi maka
dasarnya saja yang akan berwarna kuning, tetapi jika dekstros maupun laktosa
keduanya difermentasi maka dasar dan lerengnya akan berwarna kuning.
Terbentuknya H2S adalah berasal dari natrium tiosulfat dan ferrik ammonium
citrat sebagai sumber sulfur.
3.5.4.4 Uji Biokimia untuk Bakteri Gram-Negatif
Uji biokimia dilakukan dengan menginokulasi biakan bakteri pada media
KIA(klinger iron agar) ke dalam media: Urea, Citrat, MIO (motiliti indol ornitin),
PAD (phenilalanin deaminase), LIA (lysine iron agar), MR (methyl red), VP
(voger proskauer), Malonat, Gula-gula (glukosa, sukrosa, manitol, laktosa,
maltose). Berikut adalah cara kerja dari uji biokimia menurut Gani (2003).
3.5.4.5 Uji Urea
Uji urea bertujuan untuk mengetahui bakteri yang memiliki enzim urease.
Bakteri tertentu dapat menghidrolisis urea dan membentuk amonia dengan
-
menimbulkan warna merah karena indikator phenol red. Terbentuknya amonia
menyebabkan nilai pH menjadi alkali sehingga jika uji urea terjadi warna merah
muda pada media berarti tes positif.
Cara kerja:
Koloni bakteri pada media KIA diambil dengan menggunakan ose lancip
dan diinokulasi pada media urea, kemudian diinkubasi pada suhu 370C selama 24
jam. Terjadinya warna merah muda pada media berarti tes positif dari warna dasar
media yaitu kuning.
3.5.4.6 Uji Sitrat
Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui jenis bakteri yang mengutilisasi
sitrat. Bakteri yang memanfaatkan sitrat sebagai sumber karbon akan
menghasilkan natrium karbonat yang bersifat alkali, sehingga dengan adanya
indikator brom thymol blue menyebabkan warna biru pada media.
Cara kerja:
Koloni bakteri pada media KIA diambil dengan ose dan diinokulasi pada
media sitrat, selanjutnya diinkubasi pada suhu 370C selama 24 jam. Terjadi warna
biru pada medium berarti tes positif dari warna dasar media yaitu hijau.
3.5.4.7 Uji Mortiliti
Tujuan untuk mengetahui bakteri yang dites bergerak atau tidak. Pergerakan
bakteri dapat dilihat dengan adanya kekeruhan di sekitar tusukan pada media
karena media dalam keadaan semi solid.
Cara kerja :
Pertumbuhan bakteri diambil sedikit dari media KIA dengan ose lancip
steril dan diinokulasi ke dalam media MIO (motiliti indol ornitin) dengan cara
menusukkan bakteri pada ose hingga ke dasar media, kemudian diinkubasi pada
suhu 370C selama 24 jam. Jika pertumbuhan bakteri hanya pada bekas tusukan
berarti tes negatif, tetapi pertumbuhan yang menyebabkan kekeruhan sebagian
besar dari medium menunjukkan tes positif dari warna dasar media yaitu ungu.
3.5.4.8 Uji Indol
Uji ini bertujuan untuk mendeteksi kemampuan mikroba mendegradasi
asam amino tryptophan. Pembentukan indol dari mikroorganisme dapat diketahui
dengan menumbuhkannya dalam media biakan yang kaya akan tryptophan. Untuk
-
melihat adanya indol digunakan reagen kovac yang memberikan reaksi warna
merah apabila tes positif.
Cara kerja:
Diambil bakteri biakan pada media KIA sebanyak 1 ose dan diinokulasi
pada media MIO (motiliti indol ornitin) dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu
370C. Setelah 24 jam biakan tadi ditambahkan dengan larutan reagen kovacs
sebanyak 0,2 ml, dimana larutan ini digunakan untuk melihat kehadiran indol
yang ditandai dengan terbentuknya cincin merah pada lapisan atas media.
3.5.4.9 Uji Phenylalanine Deaminaase (PAD)
Media PAD merupakan media agar miring. Tujuan dari uji PAD yaitu untuk
mengetahui jenis bakteri yang memiliki enzim Phenylalanine Deaminase.
Cara kerja:
Diambil biakan bakteri pada media KIA kemudian diinokulasikan pada
media PAD dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C. Setelah 24 Jam
pertumbuhan agar miring ditetesi 5 tetes reagen PAD dan tabung dibolak-balikan
setengah lingkaran hingga reagen menutupi seluruh permukaan agar. Timbulnya
warna hijau dalam waktu 10 menit, berarti tes positif dari warna dasar media yaitu
putih.
3.5.4.10 Uji Voges Proskauer (VP)
Uji ini bertujuan untuk mendeteksi adanya acethyl methyl carbinol yang
diproduksi oleh bakteri tertentu dalam pembenihan VP. Adanya bekteri tertentu
yang dapat memproduksi acethyl methyl carbinol dapat diketahui dengan
penambahan reagen voges proskauer (reagen VP).
Cara kerja:
Biakan bakteri dari media KIA diinokulasi pada media VP dan diinkubasi
selama 24 jam pada suhu 370C. Selanjutnya ditambahkan reagen omiera
kemudian dikocok pelan hingga tercampur dan dibiarkan selama 15 menit,
terjadinya warna orange berarti tes positif dari warna dasar media yaitu putih
bening.
3.5.4.11 Uji Methyl Red (MR)
Uji ini bertujuan untuk menentukan adanya fermentasi asam campuran.
Beberapa bakteri memfermentasi glukosa dan menghasilkan berbagai produk
-
yang bersifat asam sehingga akan menurunkan pH media pertumbuhan menjadi
5,0 atau lebih rendah. Penambah indikator pH methyl red dapat menunjukan
adanya perubahan pH menjadi asam.
Cara kerja:
Biakan bakteri dari media KIA diinokulasi pada media MR dan diinkubasi
selama 24 jam pada suhu 370C. Pertumbuhan bakteri pada biakan MR selanjutnya
ditetesi dengan 2-3 tetes reagen Methyl Red. Terjadinya warna merah berarti tes
positif dari warna dasar media yaitu putih bening.
3.5.4.12 Uji Malonat
Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui jenis bakteri yang
mendegradasi malonat.
Cara kerja:
Pertumbuhan bakteri dari biakan KIA diambil sedikit dengan ose steril,
kemudian diinokulasi pada malonat broth. Inkubasi pada suhu 370C selama 24
jam. Terjadinya warna biru pada medium berarti tes positif dari warna dasar
media yaitu hijau.
3.5.4.13 Uji Lysine Iron Agar (LIA)
Pada pembenihan ini kemampuan suatu bakteri memproduksi Lysine
Dikarboxylase dapat diketahui dan juga produksi H2S. Lysin Iron Agar adalah
agar semi solid yang mengandung dekstrose dan L-lysine sebagai unsur utama
serta brom cresol purple sebagai indikator. Jika bakteri hanya memfermentasi
dekstros maka dasarnya akan berwarna kuning, tetapi bakteri yang
memfermentasi dekstros serta mendekarboksilase L-lysine, maka pH kembali
menjadi alkali sehingga akan terlihat medium secara keseluruhan berwarna ungu
dengan adanya indikator brom crose purple.
Cara kerja:
Pertumbuhan bakteri pada media KIA diambil sedikit dengan ose steril,
kemudian dimasukan ke dalam dasar tabung agar dan dioleskan ke seluruh
permukaanya kemudia diinkubasi pada suhu 370C selama 24 jam. Terjadinya
warna ungu pada seluruh bagian perbenihan berarti tes positif. Jika tidak ada
perubahan warna atau dasarnya berwarna kuning maka tes dinyatakan negatif.
-
3.5.4.14 Fermentasi Karbohidrat (glukosa, laktosa, sukrosa maltosa dan
manitol)
Tujuan untuk mengetahui jenis bakteri yang memfermentasikan jenis
karbohidrat tertentu. Pembenihan gula-gula yang digunakan adalah cair ynag
mengandung satu jenis karbohidrat (kadar 1%) dengan indikator phenol red. Jika,
terjadi fermentasi, medium terlihat berwarna kuning karena perubahan pH
menjadi asam.
Cara kerja:
Koloni bakteri dari media KIA diambil sedikit dengan ose steril dan
diinokulasi pada perbenihan karbohidrat. Inkubasi pada suhu 370C selama 24 jam.
Terjadinya warna kuning pada medium berarti tes positif dari warna dasar media
yaitu merah.
Rumus presentasi bakteri pada ISK menurut Samirah dkk (2006).
Persentasi jumlah bakteri i = X 100%
3.6 Uji Antibiotik
Uji kepekaan antibiotik bertujuan untuk mengetahui sejauh mana kepekaan
suatu mikroorganisme terhadap antibiotik tertentu, atau untuk mengetahui sejauh
mana potensi antibiotik tertentu terhadap mikroorganisme secara in vitro.
Penghambatan pertumbuhan mikroorganisme oleh antibiotik sebagai wilayah
jernih (zona hambat) di sekitar pertumbuhan mikroorganisme. Luasnya wilayah
jernih (zona hambatan) merupakan petunjuk mikroorganisme terhadap antibiotik,
selain itu luasnya wilayah juga berkaitan dengan kecepatan berdifusi antibiotik
dalam media.
3.6.1 Pembuatan Stok Suspensi Bakteri
Cara kerja:
Bakteri dari media KIA yang berumur 24 jam, diambil sebanyak satu ose
kemudian diinokulasi ke dalam media nutrien broth (NB) dan diinkubasi selama
24 jam pada suhu 370C.
3.6.2 Pembuatan Uji Antibiotik
Bakteri yang berhasil diisolasi dari sampel urin selanjutnya diuji dengan
antibiotik penicilin, streptomicin dan neomicin.
-
Cara kerja:
1. Sebanyak 0,5 ml bakteri dari media NB diteteskan pada media NA dalam
cawan petri kemudian diratakan dengan sprider, kemudian paper disk
antibiotik diletakan di atas media NA.
2. Selanjutnya media NA diinkubasi selama 48 jam pada suhu 370C.
3. Zona hambat atau zona bening di sekeliling paper disk antibiotik kemudian
diukur manggunakan kaliper.
Cara pengukuran zona hambat pertumbuhan bakteri terhadap antibiotik
Zona hambat (mm)
Paper disk
Tabel 3.1 Kemampuan Penghambatan Antibiotik (Gani, 2003).
No Jenis Antibiotik Resisten Intermediet Sensitif
1 Penicilin 13 mm
2 Streptimicin 15 mm
3 Neomicin 13 mm
3.5 Analisis Data
Hasil pengamatan di Labolatorium yang diperoleh merupakan data kualitatif
dan kuantitatif yang disajikan dalam bentuk gambar dan tabel.