akan mengalami hidrasi dan hidup kembali secara vegetatif untuk membentuk koloni Susilowarno et al, 2002.
2.3 Coliform 2.3.1. Definisi Coliform
Coliform merupakan suatu kelompok bakteri yang digunakan sebagai indikator sanitasi air dan produk bahan makanan seperti daging, susu, telur dan
bahan makanan olahan lainya. Adanya bakteri Coliform di dalam makanan atau minuman menunjukkan kemungkinan adanya mikroorganisme yang berbahaya bagi
kesehatan. Gangguan yang ditimbulkan pada manusia adalah mual, nyeri perut, muntah, diare, tinja darah, demam tinggi bahkan pada beberapa kasus bisa kejang
dan kekurangan cairan atau dehidrasi. Bakteri Coliform dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu:
1. Bakteri Coliform golongan fekal, misalnya Escherichia coli.
2. Bakteri Coliform golongan non fekal, misalnya Enterobacter aerogenes.
Escherichia coli merupakan bakteri yang berasal dari tinja manusia atau hewan sedangkan Enterobacter aerogenes biasanya ditemukan pada hewan atau
tanaman-tanaman yang telah mati Rhiyan, 2012. Berbagai metode untuk mengidentifikasi bakteri patogen di dalam air telah
dikembangkan. Akan tetapi, penentuan semua jenis bakteri patogen ini membutuhkan waktu dan biaya yang besar, sehingga penentuan kelompok bakteri
Coliform dianggap sudah cukup baik dalam menilai tingkat kualitas air. Escherichia coli adalah salah satu bakteri Coliform berbahaya yang ditemukan dalam tinja
manusia dan hewan. Selain Escheriachia coli, bakteri patogen juga terdapat dalam tinja. Keberadaan Escherichia coli di perairan secara berlimpah menggambarkan
bahwa perairan tersebut tercemar oleh tinja manusia atau hewan, yang mungkin juga disertai dengan cemaran bakteri patogen. Penentuan bakteri Coliform sebagai
indikator adanya pencemaran tinja pertama kali dilakukan di Amerika Serikat pada tahun 1914 Effendi, 2003.
2.3.2. Klasifikasi Coliform Tabel 2.1: Famili, Genera dan Species Beberapa Coliform Umum
Famili Genera
Species
Enterobacteriaceae Escherichia
Escherichia coli E.coli
Klebsiella Klebsiella pneumonia
K.pneumonia Enterobacter
Enterobacter aerogenus E.aerogenus
Citobacter Citobacter freundii
C.freundii
Sumber: National Health and Medical Research Council, Australian Government
Tabel 2.2: Distribusi Bakteri Coliform Total Dalam Tinja Manusia dan Hewan Jenis sampel 0f Total Coliform
E.coli Klebsiella spp.
Enterobacteri Citrobacter spp.
Tinja Manusia 96.8
94.1 1.5
1.7 5.9
Tinja Hewan 94
92.6 2
4 7.4
Sumber: National Health and Medical Research Council, Australian Government
.
Tabel 2.3: Pensyaratan Kualitas Air Secara Mikrobiologis
Parameter Satuan
Kadar maksimum yang diperbolehkan
Sumber: Kusnaedi, 2010.
A Air minum
E.coli atau fecal coli Jumlah per 100ml sampel
B Air yang masuk system distribusi
E.coli atau fecal coli Jumlah per 100ml sampel Total bakteri Coliform Jumlah per 100ml sampel
C Air pada system distribusi
E.coli atau fecal coli Jumlah per 100ml sampel Total bakteri Coliform Jumlah per 100ml sampel
2.4. Escherichia Coli 2.4.1. Definisi Escherichia coli
Lebih dari 100 tahun yang lalu, ilmuwan menemukan bahwa tinja manusia mengandungi bakteri yang jika hadir dalam air, menunjukkan bahwa air tidak
aman untuk diminum. Theodor Escherich pada tahun 1885 mengamati 2 jenis organisme hadir dalam tinja, salah satunya ia menamai bacterium coli yang
sekarang disebut Escherichia coli dan konsep bahwa kehadiran bacterium coli dalam air menyiratkan pencemaran air siap diadopsi. Escherichia coli adalah salah
satu bakteri yang tergolong dalam bakteri Coliform dan hidup secara normal di dalam tinja manusia maupun hewan, oleh karena itu disebut juga Coliform fekal.
Bakteri Coliform lainnya berasal dari hewan dan tanaman mati disebut Coliform non fekal. Escherichia coli adalah bakteri bersifat gram negatif, berbentuk batang
dan tidak membentuk spora National Health and Medical Research Council, 2003.
2.4.2. Ciri-ciri Escherichia coli
Bakteri berbentuk batang kecil coccobacil, gram negatif, ukuran 0,4-0,7 µm x 1.4 µm, sebagian besar gerak positif dan beberapa strain mempunyai
kapsul. Escherichia coli merupakan flora normal saluran pencernaan dan merupakan salah satu bakteri yang menghasilkan indol positif dan tergolong
bakteri yang cepat meragi laktosa Akademi Analis Kesehatan Nasional Surakarta, 2012.
Escherichia coli mempunyai beberapa antigen, yaitu Antigen O somatik yang bersifat tahan panas atau termostabil, dan terdiri dari lipopolisakarida yang
mengandung glukosamin dan terdapat pada dinding sel bakteri gram negatif. Seterusnya adalah Antigen H flagel yang bersifat tidak tahan panas atau
termolabil dan akan rusak pada suhu 100
o
C. Akhirnya Antigen K kapsul, antigen ini terdapat pada permukaan luar bakteri, terdiri dari lipopolisakarida dan
bersifat tidak tahan panas Akademi Analis Kesehatan Nasional Surakarta, 2012. Pada Escherichia coli paling tidak terdapat dua tipe fimbria yaitu tipe manosa
sensitif pili dan tipe manosa resisten CFAs I dan II. Kedua tipe fimbria ini
penting sebagai kolonisasi faktor, yaitu untuk perlekatan sel bakteri pada sel atau jaringan tuan rumah. Misalnya, antigen CFAs I dan II melekatkan Entero
phatogenic Escherichia coli EPEC pada sel epitel usus hewan Akademi Analis Kesehatan Nasional Surakarta, 2012.
Pada Escherichia coli terdapat 2 macam enterotoksin yang telah berhasil diisolasi dari Escherichia coli yaitu toksin LT termolabil dan toksin ST
termostabil. Produksi kedua macam toksin diatur oleh plasmid yang mampu pindah dari satu sel bakteri ke sel bakteri lainnya. Toksin LT bekerja merangsang
enzim adenil siklase yang terdapat di dalam sel epitel mukosa usus halus dan berakhir dengan diare. Toksin LT adalah asam amino, mempunyai satu atau lebih
sulfida, yang penting untuk mengatur stabilitas pH dan suhu. Toksin ST bekerja dengan cara mengaktivasi enzim guanilat siklase menghasilkan siklik guanosin
monofosfat, menyebabkan gangguan penyerapan klorida dan natrium, selain itu toksin ST menurunkan motilitas usus halus Akademi Analis Kesehatan Nasional
Surakarta, 2012.
Gambar 2.2: Menunjukan Escherichia coli.
Sumber:
ww w .niaid.nih.gov
2.4.3. Klasifikasi Escherichia coli
Klasifikasi Ilmiah Kingdom
: Bacteria Phylum
: Proteobacteria Class
: Gamma Proteobacteria Ordo
: Eubacteriales Family
: Enterobacteriaceae Genus
: Escherichia Species
: Escherichia coli
Tabel 2.4: Klasifikasi Keempat Galur Escherichia coli Galur
Tempat Infeksi
Penyakit Mekanisme
Patogen
Entero Toksigenic Escherichia coli
ETEC Usus Kecil
Traveller’s diarrehea, tinja berair, kram perut,
mual, subfebris Enterotoksin
LT dan ST Entero Invasif
Escherichia coli EIEC
Usus Besar Shigella-like diarrehea, Tinja berair-berdarah-
berlendir, kram perut, dan demam.
Invasi dan destruksi
jaringan sel epitel
Entero Pathogenic
Escherichia coli EPEC
Usus kecil Diare infantile, mirip
salmonellosis dengan demam, mual dan muntah
Perlengketan dan perusakan
sel epitel
Entero Haemorrhagic
Escherichia coli EHEC
Usus besar Kolitis hemoragik, nyeri
perut hebat, diare berair dilanjutkan dengan
pengeluaran banyak darah Verotoksin
sitotoksin SLT I dan II
Sumber: Buku Ajar Ilmu Gizi: Keracunan Makanan, 2009.
1. Entero Toxigenic Escherichia coli ETEC
Golongan pertama disebut Entero Toxigenic Escherichia coli ETEC adalah nama yang diberikan kepada sekelompok Escherichia coli yang
menghasilkan racun khusus yang merangsang lapisan usus untuk mengeluarkan cairan yang berlebihan, sehingga menghasilkan diare.
ETEC pertama kali diakui sebagai penyebab penyakit diare manusia pada tahun 1960. Ini telah muncul sebagai bakteri penyebab utama diare di
negara berkembang. Setiap tahun, sekitar 210 juta kasus dan 380.000 kematian terjadi, terutama pada anak-anak, menurut Center for Disease
Control CDC, ETEC merupakan penyebab paling umum dari traveller’s diarrehea dan anak-anak di negara maju, seperti Amerika Serikat.
Infeksi ETEC dapat menyebabkan diare berair dan kram perut. Strain bakteri ini mengeluarkan toksin LT dan ST. Faktor-faktor permukaan
untuk perlekatan sel bakteri pada mukosa sel usus penting di dalam patogenesis diare, karena bakteri harus melekat pada sel epitel mukosa
usus sebelum bakteri mengeluarkan toksin. Demam, mual tanpa muntah, mengigil, kehilangan nafsu makan, sakit kepala, nyeri otot dan kembung
juga dapat terjadi tetapi kurang umum. Penyakit berkembang 1-3 hari setelah terkena dan biasanya berlangsung 3-4 hari. Beberapa infeksi
mungkin memakan waktu 1 minggu atau lebih untuk menyelesaikan. Gejala jarang berlangsung lebih dari 3 minggu. Kebanyakan pasien
sembuh dengan langkah-langkah dukungan dan tidak memerlukan rawat inap atau antibiotik.
2. Entero Invasif Escherichia coli EIEC
Menurut CDC, golongan kedua disebut Entero Invasif Escherichia coli EIEC, dimana sel-sel Escherichia coli mampu menembus dinding usus
dan menimbulkan kolitis radang usus besar atau gejala seperti disentri. Bakteri menginvasi sel mukosa, menimbulkan kerusakan sel dan
terlepasnya lapisan mukosa. Ciri khas diare yang disebabkan oleh strain EIEC adalah tinja mengandung darah, mukosa dan nanah. Waktu inkubasi
8-44 jam rata-rata 26 jam dengan gejala demam, sakit kepala, kejang perut dan diare berdarah.
3. Entero Pathogenic Escherichia coli EPEC
Menurut CDC, golongan ketiga disebut Entero Pathogenic Escherichia coli EPEC merupakan bakteri penyebab diare persisten yang dapat
berlangsung 2 minggu atau lebih. Menyebar ke manusia melalui kontak dengan air yang terkontaminasi atau hewan yang terinfeksi dan umum di
negara-negara berkembang. Di negara-negara industri, frekuensi
organisme ini mengalami penurunan, tetapi mereka terus menjadi penyebab penting diare.
4. Entero Haemorrhagic Escherichia Coli EHEC
Menurut World Health Organization WHO, golongan keempat disebut Entero Haemorrhagic Escherichia coli EHEC merupakan bakteri yang
dapat menyebabkan diare berdarah. Sumber utama adalah produk mentah atau daging sapi kurang matang, susu mentah dan kontaminasi tinja dalam
sayuran. Dalam kebanyakan kasus, gejala penyakit yang disebabkan oleh EHEC termasuk kram perut dan diare yang mungkin dalam beberapa
kasus berkembang menjadi diare berdarah. Demam dan muntah juga dapat terjadi. Masa inkubasi dapat berkisar dari 3-8 hari, dengan rata-rata 3-4
hari. Kebanyakan pasien sembuh dalam waktu 10 hari, tetapi pada sebagian kecil pasien terutama anak-anak muda dan orang tua, infeksi
dapat menyebabkan penyakit yang mengancam jiwa, seperti sindroma uremik hemolitik SUH, SUH ditandai dengan gagal ginjal, anemia
hemolitik akut dan trombositopenia. EHEC adalah peka terhadap panas. Dalam menyiapkan makanan di rumah, pastikan untuk mengikuti praktek-
praktek kebersihan makanan dasar seperti memasak secara menyeluruh sampai semua bagian mencapai suhu 70
o
C atau lebih tinggi
2.5 .Pengobatan dan Pencegahan
Menurut Akademi Analis Kesehatan Nasional Surakarta 2012, Escherichia coli yang diisolasi dari infeksi di dalam masyarakat biasanya sensitif
terhadap obat-obatan anti mikroba yang digunakan untuk organisme gram negatif, meskipun juga terdapat strain-strain resisten, terutama pada pasien dengan riwayat
pengobatan antimikroba sebelumnya. Berbagai cara dapat digunakan untuk mencegah diare termasuk konsumsi setiap hari substansi bismuth subsalisilat
tidak aktifkan Escherichia coli enterotoksin invitro dan dosis teratur tetrasiklin atau obat anti mikrobia lain untuk periode tertentu. Karena tidak ada satupun
metode yang baik atau tidak mempunyai efek samping, maka dianjurkan untuk memperhatikan makanan dan minuman di area dimana sanitasi lingkungan kurang
baik dan pengobatan yang tepat misalnya ciprofloxacin dan trimethoprim sulfamethoxazole dilakukan untuk profilaksis. Pada pasien-pasien dengan diare,
perlu dijaga keseimbangan cairan dan elektrolitnya. Pencegahan infeksi memerlukan tindakan pengendalian pada semua tahap
rantai makanan, dari produksi pertanian untuk pengolahan, manufaktur dan persiapan makanan di kedua perusahan komersial dan dapur rumah tangga.
Tidak ada vaksin atau obat yang dapat melindung dari Escherichia coli. Meskipun peneliti sedang menyelidiki potensi vaksin, untuk mengurangi
kesempatan terkena Escherichia coli. Hindari makanan berisiko dan hati-hati karena bisa tejadi kontaminasi silang.
Berdasarkan Mayo Foundation for Medical Education and Research 2011, pencegahan dapat dibagi ke 2 kelompok:
a Hindari makanan yang berisiko.
b Hindari kontaminasi silang.
Hindari makanan yang berisiko: 1.
Hindari hamburger merah muda. Daging, terutama jika panggang, cenderung coklat sebelum benar-benar matang. Jadi gunakan thermometer
daging untuk memastikan daging yang dipanaskan sampai setidaknya 71
o
C pada titik paling tebal. 2.
Minum susu dan jus yang di pasteurisasi. Setiap kotak jus atau botol disimpan pada suhu kamar, kemungkinan akan di pasteurirasi, bahkan jika
label tidak mengatakan demikian. 3.
Cuci bahan mentah secara menyeluruh. Meskipun mencuci bahan mentah tidak akan selalu menyingkir semua Escherichia coli, terutama pada
sayuran hijau, yang menyediakan banyak tempat bagi bakteri untuk menempel.
Hindari kontaminasi silang: 1.
Cuci peralatan. Gunakan air sabun panas pada pisau, meja dan papan memotong sebelum dan sesudah kontak dengan produk segar atau daging
mentah. 2.
Makanan mentah di pisah dari makanan lain. Ini termasuk menggunakan papan memotong berasing untuk memotong daging mentah dan makanan
seperti sayuran dan buah-buahan. 3.
Cuci tangan setelah dan sebelum menyiapkan makanan, menggunakan kamar mandi atau mengganti popok. Pastikan juga anak-anak mencuci
tangan mereka sebelum makan dan juga setelah kontak dengan hewan.
2.6. Perhitungan Nilai MPN
Untuk mengetahui jumlah koliform di dalam contoh digunakan metode Most Probable Number MPN . Pemeriksaan kehadiran bakteri coli dari air
dilakukan berdasarkan penggunaan medium kaldu laktosa yang ditempatkan di dalam tabung reaksi berisi tabung durham tabung kecil yang letaknya terbalik,
digunakan untuk menangkap gas yang terjadi akibat fermentasi laktosa menjadi asam dan gas. Tergantung kepada kepentingan, ada yang menggunakan sistem 3-
3-3 3 tabung untuk 10 ml, 3 tabung untuk 1,0 ml, 3 tabung untuk 0,1 ml atau 5-5-5 Prasetyo, 2009.
Metode penentuan angka mikroorganisme dengan metode Angka Paling Mungkin di gunakan luas di lingkungan sanitasi untuk menentukan jumlah kuman
Coliform di dalam air, susu, dan makanan lainnya. Metode ini adalah metode statistik didasarkan pada teori kemungkinan. Serangkaian sampel diencerkan
sampai titik akhir dimana tidak ada mikroorganisme hidup. Untuk mendapatkan titik akhir, serangkaian pengenceran di biakkan di dalam media pertumbuhan
yang cocok dan perkembangan atau perubahan sifat-sifat yang mudah di amati seperti pembentukan asam, atau kekeruhan di pakai untuk mengetahui adanya
pertumbuhan bakteri.
Pertumbuhan bakteri pada masing-masing tabung di sesuaikan dengan tabel indeks MPN untuk menentukan konsentrasi mikroorganisme di dalam
sampel asli. Dan batas kepercayaan 95 untuk berbagai kombinasi hasil positif dan negatif pada penggunaan 3 tabung 10ml, 3 tabung 1ml, dan 3 tabung
0,1mlWidyanti dan Ristianti, 2004.. Uji kualitatif koliform secara lengkap terdiri dari 3 tahap yaitu 1 Uji
penduga presumptive test, 2 Uji penguat confirmed test dan Uji pelengkap completed test. Uji penduga juga merupakan uji kuantitatif koliform
menggunakan metode MPN Widyanti dan Ristianti, 2004.
2.6.1 Uji penduga presumptive test
Merupakan tes pendahuluan tentang ada tidaknya kehadiran bakteri koliform berdasarkan terbentuknya asam dan gas disebabkan karena fermentasi
laktosa oleh bakteri golongan koli. Terbentuknya asam dilihat dari kekeruhan pada media laktosa, dan gas yang dihasilkan dapat dilihat dalam tabung Durham
berupa gelembung udara. Tabung dinyatakan positif jika terbentuk gas sebanyak 10 atau lebih dari volume di dalam tabung Durham. Banyaknya kandungan
bakteri Escherichia coli dapat dilihat dengan menghitung tabung yang menunjukkan reaksi positif terbentuk asam dan gas dan dibandingkan dengan
tabel MPN. Metode MPN dilakukan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam contoh yang berbentuk cair. Bila inkubasi 1 x 24 jam hasilnya negatif, maka
dilanjutkan dengan inkubasi 2 x 24 jam pada suhu 350C. Jika dalam waktu 2 x 24 jam tidak terbentuk gas dalam tabung Durham, dihitung sebagai hasil negatif.
Jumlah tabung yang positif dihitung pada masing-masing seri. MPN penduga dapat dihitung dengan melihat tabel MPN Widyanti dan Ristianti, 2004.
2.6.2 Uji Penegas confirmative test
Hasil uji dugaan dilanjutkan dengan uji ketetapanpenegasan. Ada 2 cara untuk melakukan uji ini yaitu:
1. Uji dapat dilakukan seperti pada uji pendugaan, hanya di dalam media
perlu ditambahkan zat warna hijau berlian media BGLB. Kepada
medium ini kemudian dinokulasikan sejumlah ml air yang mengandung bakteri yang menghasilkan gas. Hijau berlian berguna untuk menghambat
pertumbuhan gram positif dan menggiatkan pertumbuhan bakteri golongan kolon. Untuk membedakan bakteri golongan coli dari bakteri golongan
coli fecal berasal dari tinja hewan berdarah panas, pekerjaan dibuat Duplo, dimana satu seri diinkubasi pada pada suhu 37
C untuk golongan coli dan satu seri diinkubasi pada suhu 44
C untuk golongan coli fecal. Bakteri golongan koli tidak dapat tumbuh dengan baik pada suhu 44
C, sedangkan golongan koli fekal dapat tumbuh dengan baik pada suhu 44
C. 2.
Menginokulasikan air yang menghasilkan gas ke dalam cawan petri berisi medium yang mengandung laktose dan eosin biru metilen atau laktose dan
eosin biru metilen. Jika dalam 24 jam tumbuh koloni-koloni yang berinti dan mengkilap seperti logam maka tes ini positif.
2.6.3 Uji Pelengkap completed test
Uji kelengkapan ini kadang-kadang tidak dilakukan. Uji dilakukan dengan alasan demi kesempurnaan hasil percobaan. Pada uji ini diambil inokulum dari
suatu kolon pada cawan petri uji konfirmasi cara 2. Inokulum dimasukkan ke dalam medium cair yang mengandung laktose dan dari inokulum tersebut dibuat
gesekan pada agar-agar miring. Jika kemudian timbul gas dalam cairan laktose, lagipula pada agar-agar miring ditemukan basil-basil gram negatif yang berupa
spora maka tes dinyatakan positif. Uji kelengkapan ini kembali meyakinkan hasil tes uji konfirmasi dengan mendeteksi sifat fermentatif dan pengamatan mikroskop
terhadap ciri-ciri Coliform: berbentuk batang, Gram negatif, tidak-berspora. Jika pada uji penduga tidak menunjukkan adanya Coliform maka tidak perlu dilakukan
uji pelengkap. Output metode MPN adalah nilai MPN. Nilai MPN adalah perkiraan jumlah unit tumbuh growth unit atau unit pembentuk-koloni
colonyforming unit dalam sampel. Namun, pada umumnya, nilai MPN juga diartikan sebagai perkiraan jumlah individu bakteri. Satuan yang digunakan,
umumnya per 100 mL atau per gram. Jadi misalnya terdapat nilai MPN 10g dalam sebuah sampel air, artinya dalam sampel air tersebut diperkirakan
setidaknya mengandung 10 Coliform pada setiap gramnya. Makin kecil nilai MPN, maka air tersebut makin tinggi kualitasnya, dan makin layak minum.
Metode MPN memiliki limit kepercayaan 95 persen sehingga pada setiap nilai MPN, terdapat jangkauan nilai MPN terendah dan nilai MPN tertinggi Ali
Tamyis, 2008.
2.7. Identifikasi Bakteri 2.7.1 Pemeriksaan Mikroskopis
1. Pemeriksaan Langsung
Pemeriksaan langsung digunakan untuk mengamati pergerakan, dan pembelahan secara biner, mengamati bentuk dan ukuran sel yang alami,
yang pada saat mengalami fiksasi panas serta selama proses pewarnaan mengakibatkan beberapa perubahan. Cara yang paling baik adalah dengan
membuat sediaan tetesan gantung. 2.
Pewarnaan Teknik pewarnaan dikelompokkan menjadi beberapa tipe, berdasarkan
respon sel bakteri terhadap zat pewarna dan sistem pewarnaan yang digunakan.
a. Untuk pemisahan kelompok bakteri digunakan pewarnaan Gram,
dan pewarnaan acidfasttahan asam untuk Mycobacterium. b.
Untuk melihat struktur digunakan pewarnaan flagel, pewarnaan kapsul, pewarnaan spora, dan pewarnaan nukleus. Pewarnaan
Neisser atau Albert digunakan untuk melihat granula metakromatik volutin bodies pada Corynebacterium diphtheriae.
3. Untuk semua prosedur pewarnaan mikrobiologis dibutuhkan pembuatan
apusan lebih dahulu sebelum melaksanakan beberapa teknik pewarnaan yang spesifik. Caranya tidak sulit tetapi membutuhkan kehati-hatian dalam
