PENGARUH PAPARAN ION UDARA NEGATIF TERHADAP PERTUMBUHAN in-vitro BAKTERI Staphylococcus aureus
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Keterkaitan ion negatif dan kesehatan telah dilakukan sejak satu abad yang lalu, terutama
di negara Jerman dan Rusia menjelaskan tentang aksi biologi dan fisika dari unipolar ion.
Dikemukakan juga tentang konsep ionisasi udara dalam proses pengobatan dibidang kedokteran
dengan menciptakan ionizer bertegangan tinggi. (Sugiarto, 2007 cit Tchijevsky, 1960).
Akhir-akhir ini diberbagai pusat perbelanjaan dan perkantoran di kota metropolitan
semakin banyak orang mempergunakan Ionizer (mesin penghasil ion) (Sugiharto, 2007).
Sebagian besar ionizer dirancang untuk menghasilkan ion negatif (Nojima, 2002). Ionizer,
pembangkit ion negatif dapat dipergunakan untuk membersihkan udara sekaligus menjadikan
udara terasa segar walaupun kita berada di tengah pusat kota yang penuh dengan berbagai polusi
udara (Sugiarto, 2007).
Efek yang ditimbulkan oleh ion negatif yang terkandung didalam udara terhadap mikroorganisme telah memancing perdebatan para ahli di bidang kesehatan. Selain berguna bagi
kesehatan tidak sedikit data-data yang menunjukkan bahwa ion negatif dapat juga dipergunakan
untuk sterilisasi terhadap virus serta bakteri (Krueger, 1976).
Mekanisme ion negatif dalam membunuh bakteri merupakan reaksi dari dua buah ion
negatif O2- dan dua buah ion positif H+ yang dapat menghasilkan hidrogen peroksida. Hidrogen
peroksida dikenal memiliki energi potensial yang tinggi dan mampu untuk membunuh virus dan
bakteri (Goldstein ,1992). Hidrogen peroksida yang berinteraksi dengan lapisan luar sel bakteri
akan mampu merusak lapisan sel tersebut sekaligus mematikan bakteri (Nojima, 2002).
Dalam buku Makela, 1979, telah dilakukan penelitian tentang ion udara negatif dapat
menurunkan kadar bakteri di ruangan. Hasil penelitian pada ruangan yang dilakukan ionisasi
rata-rata selama dua hari menunjukkan penurunan pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus
(Sugiharto, 2007).
Staphylococcus aureus adalah salah satu bakteri bersifat aerob atau anaerob fakultatif,
tes katalase positif dan tahan hidup dalam lingkungan yang mengandung garam. Diantara bakteri
yang tidak membentuk spora, bakteri ini adalah yang paling tahan terhadap bahan-bahan kimia,
sehingga galur Staphylococcus tertentu digunakan untuk standar tes evaluasi bahan-bahan
antiseptika atau antibiotika. Bakteri ini dapat menyerang seluruh tubuh, gejala klinisnya
tergantung dari bagian tubuh yang terkena infeksi (Dzen, 2003).
Penyebaran infeksi melalui kontak langsung bertambah penting di rumah sakit, karena
sebagian besar karyawan dan penderita mengandung Staphylococcus yang resisten terhadap
antibotika pada hidung atau kulit mereka. Kebersihan (higiene), dan penanganan lesi secara
aseptik dapat mengendalikan penyebaran bakteri dari lesi, tetapi hanya ada sedikit cara untuk
mencegah penyebaran stafilokokus dari para pembawa bakteri. Aerosol (misalnya glikol) dan
penyinaran ultraungu terhadap udara tidak banyak berguna (Jawtez et al, 1995)
Menurut survey nasional Amerika, Staphylococcus aureus
adalah penyebab utama
infeksi nosokomial sejak tahun 1990 sampai tahun 1996. Penyakit yang timbul antara lain,
pneumonia, osteomyelitis, endokarditis, meningitis, infeksi kulit, dan arthritis. Lebih dari 95 %
pasien di dunia dengan infeksi Staphylococcus aureus tidak memberikan respon yang berarti
dengan pengobatan lini pertama seperti penisilin atau ampisilin. Adapun strain MRSA
(Metichillin Resistant Staphylococcus aureus) pertama kali ditemukan pada tahun 1960-an, yang
kemudian prevalensinya meningkat mulai tahun 1980-an sampai sekarang, dimana mulai timbul
endemik bahkan epidemik di beberapa Rumah Sakit (Rubin, 1999)
1.2
Rumusan Masalah
1. Apakah paparan ion negatif dapat menurunkan pertumbuhan koloni
bakteri Staphylococcus aureus?
2. Berapa jumlah paparan ion negatif (pcs/cm3) didalam ruang pembiakan
yang diperlukan, agar terjadi penurunan jumlah pertumbuhan koloni Staphylococcus
aureus?
3. Apakah ada hubungan antara perbedaan dosis paparan dengan pertumbuhan koloni
Staphylococcus aureus?
1.3
Tujuan Penelitian
1.3.1. Tujuan Umum
Membuktikan hubungan paparan ion negatif terhadap jumlah
pertumbuhan koloni
bakteri Staphylococcus aureus .
1.3.2. Tujuan Khusus
1. Membuktikan paparan ion udara negatif dapat menurunkan
pertumbuhan
koloni
Staphylococcus aureus.
2.
Menentukan jumlan ion negatif (pcs/cm3) yang diperlukan agar
penurunan pertumbuhan koloni Staphylococcus aureus.
terjadi
1.4
Manfaat Penelitian
1. Menambah pemahaman tentang pemanfaatan ion negatif pada pengendalian
pertumbuhan bakteri.
2. Sebagai dasar pertimbangan lebih lanjut tentang pengendalian pertumbuhan bakteri
Staphylococcus aureus, dan bakteri airborne lainnya.
KARYA TULIS AKHIR
PENGARUH PAPARAN ION UDARA NEGATIF TERHADAP
PERTUMBUHAN in-vitro BAKTERI Staphylococcus aureus
Oleh :
Nama : ERDY KUSWANDANA
NIM : 03020030
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2008
x
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang dengan ridha-Nya, penulis dapat
menyelesaikan karya tulis akhir.
Karya tulis akhir yang berjudul “Pengaruh Paparan Ion Udara Negatif Terhadap
Pertumbuhan in-vitro Bakteri Staphylococcus aureus” ini merupakan salah satu syarat
dalam menyelesaikan pendidikan sarjana pada Fakultas Kedokteran Universitas
Muhammadiyah
Malang
dan
merupakan
tantangan
penulis
menghadapi
perkembangan metode ionisasi terhadap pengendaian penyebaran infeksi bakteri.
Dalam penyusunan dan penulisan karya tulis akhir ini masih terdapat
kekurangan sehingga dibutuhkan saran dan kritik yang membangun. Namun, segala
kekurangan merupakan hal yang wajar sebagai tahap awal untuk terus menuju
kedewasaan intelektual penulis di kemudian hari. Oleh karena itu, dengan harapan
yang tinggi, semoga tugas akhir ini bukanlah karya intelektual terakhir dari penulis
dalam perjalanan kehidupannya
Segala kesulitan dan hambatan dalam tugas akhir ini dapat diatasi juga karena
bantuan dan dukungan dari berbagai pihak disekeliling penulis. Untuk itu, penulis
mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Dr. H. Fathoni Sadani selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Dr. Hawin Nurdiana, M.Kes selaku dosen pembimbing I, atas motivasi, bantuan,
bimbingan, dan waktunya.
xi
3. Dr. Irma Suswati, M.Kes selaku dosen pembimbing II, atas motivasi, bantuan,
bimbingan, dan waktunya.
4. Prof. DR. Dr. Djoni Djunaedi, Sp.PD.,KPTI selaku dosen penguji, atas saran dan
kritiknya sehingga karya tulis ini menjadi lebih baik.
5. Para Dekanat dan Dosen pengajar FK UMM atas bimbingan dan ilmu yang
diberikan yang InsyaAllah akan dapat menjadi suatu amalan yang tidak akan
terputus-putus pahalanya sampai yaumil hisab.
6. Karyawan TU: Pak Yono, Mbak Rom, Mas Jamil
7. Laboran: Mas Joko, Mbak Tyas, Mbak Fat, Mbak Nila, Mb Emi, Mbak Tia, dan
Mas Mifta.
8. Karyawan Kampus II, pak satpam: Pak Zein, Pak Ji, Pak Jumadi, Pak Ilyas, Pak
Naryo etc, Ibu-ibu perpustakaan, Mas CS dan Mas Jukir (Mas Yudi, Mas Adi,
Mas Syarif) terima kasih pelayanannya yang ramah.
9. Mahasiswa FK UMM angkatan 2003, kakak dan adik kelas.
Dengan segala kerendahan hati, semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi
masyarakat dan perkembangan ilmu pengetahuan. Terima kasih.
Wassalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Malang, 19 September 2008
Erdy Kuswandana
xii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... ii
LEMBAR PENGUJIAN ............................................................................................ iii
KATA PENGANTAR ................................................................................................ iv
ABSTRAK .................................................................................................................. viii
DAFTAR ISI ............................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xv
DAFTAR SINGKATAN ........................................................................................... xvi
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1.1
Latar belakang .................................................................................. 1
1.2
Rumusan masalah ............................................................................. 3
1.3
Tujuan penelitian .............................................................................. 3
1.4
Manfaat penelitian ............................................................................ 4
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
ion ..................................................................................................... 5
2.1.1
Ion negatif ............................................................................ 5
2.1.1.1 Ion negatif dan kesehatan ...................................................... 6
2.1.1.2 Ion negatif dan sterilisasi bakteri .......................................... 8
2.1.2
2.2
Ionizer (pembangkit ion negatif) ........................................... 9
Bakteri Staphylococcus aureus ......................................................... 9
2.2.1 Klasifikasi ................................................................................ 9
2.2.2 Morfologi dan identifikasi ....................................................... 10
2.2.2.1 Morfologi ..................................................................... 10
2.2.2.2 Identifikasi.................................................................... 12
2.2.3 Epidemiologi ............................................................................ 18
2.2.4 Patogenesa ................................................................................ 19
2.2.5 Manifestasi klinis ..................................................................... 21
xiii
2.3
BAB III
BAB IV
Efek ion negatif terhadap Staphylococcus aureus ............................ 23
KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESA
3.1
Kerangka konsep ............................................................................... 30
3.2
Hipotesa............................................................................................. 31
METODOLOGI PENELITIAN
4.1
Rancangan penelitian ....................................................................... 32
4.2
Tempat dan waktu penelitian ........................................................... 32
4.3
Populasi dan sampel penelitian ........................................................ 32
4.3.1 Populasi .................................................................................... 32
4.3.2 Sampel ...................................................................................... 32
4.3.3 Estimasi besar sampel .............................................................. 32
4.4
Jenis variabel .................................................................................... 33
4.4.1 Variabel bebas .......................................................................... 33
4.4.2 Variabel tergantung .................................................................. 33
4.5
Alat dan Bahan ................................................................................. 33
4.5.1 Alat dan bahan identifikasi bakteri .......................................... 33
4.5.2 Sumber ion udara negatif ......................................................... 34
4.5.3 Ruang paparan.......................................................................... 34
4.5.4 Ionizer ...................................................................................... 36
4.5.5 Air ion tester............................................................................. 36
4.6. Definisi perasional ............................................................................ 37
4.7
Prosedur penelitian ........................................................................... 37
4.7.1 Sterilisasi alat ........................................................................... 37
4.7.2 Pembuatan media NAP (Nutrient Agar Plate) ......................... 38
4.7.3 Pembuatan media Nutrient cair ................................................ 38
4.7.4 Pembenihan cair bakteri ........................................................... 39
4.7.5 Pengaturan intensitas ion udara negatif ................................... 39
4.7.6 Identifikasi bakteri ................................................................... 40
4.7.7 Pemberian perlakuan ................................................................ 42
4.7.8 Penghitungan koloni Staphylococcus aureus ........................... 42
4.8
Skema alur penelitian ....................................................................... 43
xiv
4.9
Analisa data ....................................................................................... 44
BAB V
HASIL PENELITIAN DAN ANALISA DATA .................................... 45
BAB VI
PEMBAHASAN ....................................................................................... 49
BAB VII PENUTUP
7.1
Kesimpulan ...................................................................................... 54
7.2
Saran ................................................................................................. 54
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 56
LAMPIRAN ............................................................................................................... 59
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 5.1.
Hasil Jumlah Pertumbuhan Koloni Staohylococcus aureus................... 45
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Staphylococcus aureus dengan mikroskop elektron ............................. 11
Gambar 2.2
Staphylococcus aureus dengan mikroskop elektron ............................. 12
Gambar 2.3
Pewarnaan Gram positif Staphylococcus aureus. ................................. 14
Gambar 2.4
Tes Katalase positif pada Staphylococcus aureus ................................. 15
Gambar 2.5
Tes koagulase positif pada Staphylococcus aureus .............................. 16
Gambar 2.6
Staphylococcus aureus; Nutrient Agar Plate (NAP)............................. 17
Gambar 2.7
Staphylococcus aureus; Blood Agar Plate (BAP) ................................ 17
Gambar 2.8
Staphylococcus aureus; Mannitol Salt Agar (MSA) ............................ 18
Gambar 2.9
Manifestasi klinis Staphylococcus aureus ............................................ 24
Gambar 2.10 Mekanisme kerusakan membrane sel bakteri akibat
pemaparan ion negative......................................................................... 25
Gambar 2.11 Kerusakan membran sel bakteri pasca pemaparan ion negatif
dengan mikroskop elektron ................................................................... 26
Gambar 4.1 Ruang paparan dan perlengkapannya ..................................................... 36
Gambar 4.2 Air ion tester ........................................................................................... 38
Gambar 4.3 Skema dan alur penelitian ...................................................................... 44
Grafik 2.1
Perbandingan antara daya tahan hidup Staphylococcus aureus
Dan lama paparan ion negatif ................................................................. 27
Grafik 2.2
Penurunan frekuensi isolasi Staphylococcus aureus dengan
Ionisasi -5 kV .......................................................................................... 28
Grafik 5.1. Rerata Jumlah Pertumbuhan Koloni.......................................................
xvii
46
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Hasil penghitungan jumlah koloni Staphylococcus aureus pada tiap
perlakuan. ................................................................................................ 59
Lampiran 2 Analisa ragam ANOVA ........................................................................ 60
Lampiran 3 Post Hoc Test ......................................................................................... 61
Lampiran 4 Analisis korelasi-regresi ........................................................................ 62
Lampiran 5 Uji-T........................................................................................................
63
Lampiran 6 Gambar penelitian .................................................................................. 67
xviii
DAFTAR SINGKATAN
AC
Alternate Current
BAP
Blood Agar Plate
DC
Direct Current
e-
electron
ET
Enterotoxin
IL-1
Interleukin - 1
ISPA
Infeksi Saluran Penapasan Atas
JEMA
Japan Electronical Manufactures Association
kV
kilo Volt
LCD
Liquid Crystal Display
MRSA
Methicilin Resistant Staphylococcus aureus
MSA
Manitol Salt Agar
NAP
Nutrient Agar Plate
pcs
pieces
pH
power of Hydrogen
SEA-G
Staphylococcal Enterotoxin A – Immunoglobulin G
TNF
Tumor Necrotizing Factor
TSST
Toxic Shock Syndrome Toxin
xix
DAFTAR PUSTAKA
Aman,
Abu
Tholib.
Chlamydia
&
Staphylococcus.
Fakultas
Kedokteran
Universitas Gajah Mada Yogykarta; 2007.s.11.
Arnita, Andra., 4th Symposium of Indonesia Antimicrobial Resistance
Watch
IARW) 7th ed., Farmacia, 2007.
Artmann, Gerhard., Mechanism for Inactivating Bacteria by Cluster Ions
Explained. Department of Cell Biophysics and Bioengineering, Aachen
University of Applied Sciences, 2007.
Buckalew L W, Rizzuto A.. Subjective Response to negative air ion
Aviation, space, and environmental medicine, 1982, 53,. p. (8)
Chard,
Abigail..
New
Weapon
To
Fight
Hospital
exposure.
822-3.
Infection
,
2003.
(Online).(http://airiontechnologies.com. Diakses : 21 Juli 2008).
Dzen, SM; Roekistiningsih; Sanarto Santoso; Sri Winarsih. 2003. Bakteriologi
Medik. Bayumedia Publising.Malang. Hal:16-22, 122-123, 134,139.
Engler., Fully Automatic Inhaled Ionized Oxygen Unit (Online), 2000.
(http://inhaledionizedoxygen.htm. Diakses : 30 Juli 2008).
Fletcher. Bactericidal Action of Positive and Negative Ion in
2007.(Online). (http://biomed-central.com. Diakses: 10
Foster TJ: Potential for vaccination against infections caused by
aureus. Vaccine 9:221, 1991.
xx
The
air
Juli
2008).
Staphylococcus
,
Foster TJ, McDevitt D: Molecular basis of adherence of staphylococci to
biomaterials. p. 31, In Bisno AL, Waldvogel FA
(eds):
Infections
Associated with Indwelling Medical Devices, 2nd
Edition.
American
Society for Microbiology, Washington, D.C., 1994.
Fridovich, I. Free Radicals in Biology Vol. 1 (ed. Pryor, W. A.), 1976.p. 239−277.
Iovine, John. Negative Ion Generator (Online), 2007. (http://negative-iongenerator.htm. Diakses 10 Juli 2008).
Jawetz; Melnick; dan Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 21. EGC. Jakarta,
2005. Hal: 211-215.
Koneman, E.W.. Color Atlas and Textbook of
Diagnostic Microbiology, 5th
ed. J.B. Lippincott Company, Philadelphia, PA, 2007.
Kreuger, A. P. The action of air ions on bacteria. J. Gen. Physiol, 1957.
41:
359-381.
Lukito, H. Rancangan Penelitian Suatu Pengantar. FKIP. Malang, 1998. Hal: 25- 27.
Makela, P. Studies on the effects of
ionization on bacterial aerosols in a burns
and plastic surgery unit. J. Hyg, 1979. 83: 199-206.
Mann,
Denise.
Negative
Ion
Create
Positive
Vibes,
2002.
(Online).
(http://medicinenet.com. Diakses : 21 Juli 2008).
Nojima, H. et al. Air Purification Effect of Cluster Ions Generated by
Discharge at Atmospheric Pressure, Summaries and Lectures at
Plasma
10th
Intelligent Material Sumposium, 2002.pp. 56-57.
Richardson, G. Negative Air Ionization and The Production of
Hydrogen
Peroxide (Online),2003. http://sciencedirect.com. Diakses 21 Juli 2008).
xxi
Rubin RJ.The economic impact of Staphylococcus infection in New York Hospitals.
Emerging Infectious Diseases.; (1999). 5: 9-17.
Rychetnik, Samuel.Staphylococcus in Nosocomial Infection, 2004 (Online).
(http://ehagroups.com/nosocomial/. Diakses 10 Juni 2008).
Salandy, Dane. Toxic Shock Syndrome. Department of Emergency Medicine,
St
Clare’s Hospital, 2005.
Shodiqin, Ali. Kuliah Staphylococcus aureus. Universitas Airlangga
Surabaya,
2007.
Sugiarto, A.T. Ion Negatif dan Kesehatan (Online), 2007. (http://chem-istry.org, diakses : 21 Juli 2008).
Suwandi, Usman. Peran Media Untuk Identifikasi Mikroba Patogen
1999. (http://cermin-dunia-kedokteran.com. Diakses: 24 Juli
Todar,
Kenneth.
Staphylococcus.
University
Department of Bacteriology , 2005.
xxii
of
(Online),
2008).
Wisconsin
Madison
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Keterkaitan ion negatif dan kesehatan telah dilakukan sejak satu abad yang lalu, terutama
di negara Jerman dan Rusia menjelaskan tentang aksi biologi dan fisika dari unipolar ion.
Dikemukakan juga tentang konsep ionisasi udara dalam proses pengobatan dibidang kedokteran
dengan menciptakan ionizer bertegangan tinggi. (Sugiarto, 2007 cit Tchijevsky, 1960).
Akhir-akhir ini diberbagai pusat perbelanjaan dan perkantoran di kota metropolitan
semakin banyak orang mempergunakan Ionizer (mesin penghasil ion) (Sugiharto, 2007).
Sebagian besar ionizer dirancang untuk menghasilkan ion negatif (Nojima, 2002). Ionizer,
pembangkit ion negatif dapat dipergunakan untuk membersihkan udara sekaligus menjadikan
udara terasa segar walaupun kita berada di tengah pusat kota yang penuh dengan berbagai polusi
udara (Sugiarto, 2007).
Efek yang ditimbulkan oleh ion negatif yang terkandung didalam udara terhadap mikroorganisme telah memancing perdebatan para ahli di bidang kesehatan. Selain berguna bagi
kesehatan tidak sedikit data-data yang menunjukkan bahwa ion negatif dapat juga dipergunakan
untuk sterilisasi terhadap virus serta bakteri (Krueger, 1976).
Mekanisme ion negatif dalam membunuh bakteri merupakan reaksi dari dua buah ion
negatif O2- dan dua buah ion positif H+ yang dapat menghasilkan hidrogen peroksida. Hidrogen
peroksida dikenal memiliki energi potensial yang tinggi dan mampu untuk membunuh virus dan
bakteri (Goldstein ,1992). Hidrogen peroksida yang berinteraksi dengan lapisan luar sel bakteri
akan mampu merusak lapisan sel tersebut sekaligus mematikan bakteri (Nojima, 2002).
Dalam buku Makela, 1979, telah dilakukan penelitian tentang ion udara negatif dapat
menurunkan kadar bakteri di ruangan. Hasil penelitian pada ruangan yang dilakukan ionisasi
rata-rata selama dua hari menunjukkan penurunan pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus
(Sugiharto, 2007).
Staphylococcus aureus adalah salah satu bakteri bersifat aerob atau anaerob fakultatif,
tes katalase positif dan tahan hidup dalam lingkungan yang mengandung garam. Diantara bakteri
yang tidak membentuk spora, bakteri ini adalah yang paling tahan terhadap bahan-bahan kimia,
sehingga galur Staphylococcus tertentu digunakan untuk standar tes evaluasi bahan-bahan
antiseptika atau antibiotika. Bakteri ini dapat menyerang seluruh tubuh, gejala klinisnya
tergantung dari bagian tubuh yang terkena infeksi (Dzen, 2003).
Penyebaran infeksi melalui kontak langsung bertambah penting di rumah sakit, karena
sebagian besar karyawan dan penderita mengandung Staphylococcus yang resisten terhadap
antibotika pada hidung atau kulit mereka. Kebersihan (higiene), dan penanganan lesi secara
aseptik dapat mengendalikan penyebaran bakteri dari lesi, tetapi hanya ada sedikit cara untuk
mencegah penyebaran stafilokokus dari para pembawa bakteri. Aerosol (misalnya glikol) dan
penyinaran ultraungu terhadap udara tidak banyak berguna (Jawtez et al, 1995)
Menurut survey nasional Amerika, Staphylococcus aureus
adalah penyebab utama
infeksi nosokomial sejak tahun 1990 sampai tahun 1996. Penyakit yang timbul antara lain,
pneumonia, osteomyelitis, endokarditis, meningitis, infeksi kulit, dan arthritis. Lebih dari 95 %
pasien di dunia dengan infeksi Staphylococcus aureus tidak memberikan respon yang berarti
dengan pengobatan lini pertama seperti penisilin atau ampisilin. Adapun strain MRSA
(Metichillin Resistant Staphylococcus aureus) pertama kali ditemukan pada tahun 1960-an, yang
kemudian prevalensinya meningkat mulai tahun 1980-an sampai sekarang, dimana mulai timbul
endemik bahkan epidemik di beberapa Rumah Sakit (Rubin, 1999)
1.2
Rumusan Masalah
1. Apakah paparan ion negatif dapat menurunkan pertumbuhan koloni
bakteri Staphylococcus aureus?
2. Berapa jumlah paparan ion negatif (pcs/cm3) didalam ruang pembiakan
yang diperlukan, agar terjadi penurunan jumlah pertumbuhan koloni Staphylococcus
aureus?
3. Apakah ada hubungan antara perbedaan dosis paparan dengan pertumbuhan koloni
Staphylococcus aureus?
1.3
Tujuan Penelitian
1.3.1. Tujuan Umum
Membuktikan hubungan paparan ion negatif terhadap jumlah
pertumbuhan koloni
bakteri Staphylococcus aureus .
1.3.2. Tujuan Khusus
1. Membuktikan paparan ion udara negatif dapat menurunkan
pertumbuhan
koloni
Staphylococcus aureus.
2.
Menentukan jumlan ion negatif (pcs/cm3) yang diperlukan agar
penurunan pertumbuhan koloni Staphylococcus aureus.
terjadi
1.4
Manfaat Penelitian
1. Menambah pemahaman tentang pemanfaatan ion negatif pada pengendalian
pertumbuhan bakteri.
2. Sebagai dasar pertimbangan lebih lanjut tentang pengendalian pertumbuhan bakteri
Staphylococcus aureus, dan bakteri airborne lainnya.
KARYA TULIS AKHIR
PENGARUH PAPARAN ION UDARA NEGATIF TERHADAP
PERTUMBUHAN in-vitro BAKTERI Staphylococcus aureus
Oleh :
Nama : ERDY KUSWANDANA
NIM : 03020030
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2008
x
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang dengan ridha-Nya, penulis dapat
menyelesaikan karya tulis akhir.
Karya tulis akhir yang berjudul “Pengaruh Paparan Ion Udara Negatif Terhadap
Pertumbuhan in-vitro Bakteri Staphylococcus aureus” ini merupakan salah satu syarat
dalam menyelesaikan pendidikan sarjana pada Fakultas Kedokteran Universitas
Muhammadiyah
Malang
dan
merupakan
tantangan
penulis
menghadapi
perkembangan metode ionisasi terhadap pengendaian penyebaran infeksi bakteri.
Dalam penyusunan dan penulisan karya tulis akhir ini masih terdapat
kekurangan sehingga dibutuhkan saran dan kritik yang membangun. Namun, segala
kekurangan merupakan hal yang wajar sebagai tahap awal untuk terus menuju
kedewasaan intelektual penulis di kemudian hari. Oleh karena itu, dengan harapan
yang tinggi, semoga tugas akhir ini bukanlah karya intelektual terakhir dari penulis
dalam perjalanan kehidupannya
Segala kesulitan dan hambatan dalam tugas akhir ini dapat diatasi juga karena
bantuan dan dukungan dari berbagai pihak disekeliling penulis. Untuk itu, penulis
mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Dr. H. Fathoni Sadani selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Dr. Hawin Nurdiana, M.Kes selaku dosen pembimbing I, atas motivasi, bantuan,
bimbingan, dan waktunya.
xi
3. Dr. Irma Suswati, M.Kes selaku dosen pembimbing II, atas motivasi, bantuan,
bimbingan, dan waktunya.
4. Prof. DR. Dr. Djoni Djunaedi, Sp.PD.,KPTI selaku dosen penguji, atas saran dan
kritiknya sehingga karya tulis ini menjadi lebih baik.
5. Para Dekanat dan Dosen pengajar FK UMM atas bimbingan dan ilmu yang
diberikan yang InsyaAllah akan dapat menjadi suatu amalan yang tidak akan
terputus-putus pahalanya sampai yaumil hisab.
6. Karyawan TU: Pak Yono, Mbak Rom, Mas Jamil
7. Laboran: Mas Joko, Mbak Tyas, Mbak Fat, Mbak Nila, Mb Emi, Mbak Tia, dan
Mas Mifta.
8. Karyawan Kampus II, pak satpam: Pak Zein, Pak Ji, Pak Jumadi, Pak Ilyas, Pak
Naryo etc, Ibu-ibu perpustakaan, Mas CS dan Mas Jukir (Mas Yudi, Mas Adi,
Mas Syarif) terima kasih pelayanannya yang ramah.
9. Mahasiswa FK UMM angkatan 2003, kakak dan adik kelas.
Dengan segala kerendahan hati, semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi
masyarakat dan perkembangan ilmu pengetahuan. Terima kasih.
Wassalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Malang, 19 September 2008
Erdy Kuswandana
xii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... ii
LEMBAR PENGUJIAN ............................................................................................ iii
KATA PENGANTAR ................................................................................................ iv
ABSTRAK .................................................................................................................. viii
DAFTAR ISI ............................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xv
DAFTAR SINGKATAN ........................................................................................... xvi
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1.1
Latar belakang .................................................................................. 1
1.2
Rumusan masalah ............................................................................. 3
1.3
Tujuan penelitian .............................................................................. 3
1.4
Manfaat penelitian ............................................................................ 4
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
ion ..................................................................................................... 5
2.1.1
Ion negatif ............................................................................ 5
2.1.1.1 Ion negatif dan kesehatan ...................................................... 6
2.1.1.2 Ion negatif dan sterilisasi bakteri .......................................... 8
2.1.2
2.2
Ionizer (pembangkit ion negatif) ........................................... 9
Bakteri Staphylococcus aureus ......................................................... 9
2.2.1 Klasifikasi ................................................................................ 9
2.2.2 Morfologi dan identifikasi ....................................................... 10
2.2.2.1 Morfologi ..................................................................... 10
2.2.2.2 Identifikasi.................................................................... 12
2.2.3 Epidemiologi ............................................................................ 18
2.2.4 Patogenesa ................................................................................ 19
2.2.5 Manifestasi klinis ..................................................................... 21
xiii
2.3
BAB III
BAB IV
Efek ion negatif terhadap Staphylococcus aureus ............................ 23
KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESA
3.1
Kerangka konsep ............................................................................... 30
3.2
Hipotesa............................................................................................. 31
METODOLOGI PENELITIAN
4.1
Rancangan penelitian ....................................................................... 32
4.2
Tempat dan waktu penelitian ........................................................... 32
4.3
Populasi dan sampel penelitian ........................................................ 32
4.3.1 Populasi .................................................................................... 32
4.3.2 Sampel ...................................................................................... 32
4.3.3 Estimasi besar sampel .............................................................. 32
4.4
Jenis variabel .................................................................................... 33
4.4.1 Variabel bebas .......................................................................... 33
4.4.2 Variabel tergantung .................................................................. 33
4.5
Alat dan Bahan ................................................................................. 33
4.5.1 Alat dan bahan identifikasi bakteri .......................................... 33
4.5.2 Sumber ion udara negatif ......................................................... 34
4.5.3 Ruang paparan.......................................................................... 34
4.5.4 Ionizer ...................................................................................... 36
4.5.5 Air ion tester............................................................................. 36
4.6. Definisi perasional ............................................................................ 37
4.7
Prosedur penelitian ........................................................................... 37
4.7.1 Sterilisasi alat ........................................................................... 37
4.7.2 Pembuatan media NAP (Nutrient Agar Plate) ......................... 38
4.7.3 Pembuatan media Nutrient cair ................................................ 38
4.7.4 Pembenihan cair bakteri ........................................................... 39
4.7.5 Pengaturan intensitas ion udara negatif ................................... 39
4.7.6 Identifikasi bakteri ................................................................... 40
4.7.7 Pemberian perlakuan ................................................................ 42
4.7.8 Penghitungan koloni Staphylococcus aureus ........................... 42
4.8
Skema alur penelitian ....................................................................... 43
xiv
4.9
Analisa data ....................................................................................... 44
BAB V
HASIL PENELITIAN DAN ANALISA DATA .................................... 45
BAB VI
PEMBAHASAN ....................................................................................... 49
BAB VII PENUTUP
7.1
Kesimpulan ...................................................................................... 54
7.2
Saran ................................................................................................. 54
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 56
LAMPIRAN ............................................................................................................... 59
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 5.1.
Hasil Jumlah Pertumbuhan Koloni Staohylococcus aureus................... 45
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Staphylococcus aureus dengan mikroskop elektron ............................. 11
Gambar 2.2
Staphylococcus aureus dengan mikroskop elektron ............................. 12
Gambar 2.3
Pewarnaan Gram positif Staphylococcus aureus. ................................. 14
Gambar 2.4
Tes Katalase positif pada Staphylococcus aureus ................................. 15
Gambar 2.5
Tes koagulase positif pada Staphylococcus aureus .............................. 16
Gambar 2.6
Staphylococcus aureus; Nutrient Agar Plate (NAP)............................. 17
Gambar 2.7
Staphylococcus aureus; Blood Agar Plate (BAP) ................................ 17
Gambar 2.8
Staphylococcus aureus; Mannitol Salt Agar (MSA) ............................ 18
Gambar 2.9
Manifestasi klinis Staphylococcus aureus ............................................ 24
Gambar 2.10 Mekanisme kerusakan membrane sel bakteri akibat
pemaparan ion negative......................................................................... 25
Gambar 2.11 Kerusakan membran sel bakteri pasca pemaparan ion negatif
dengan mikroskop elektron ................................................................... 26
Gambar 4.1 Ruang paparan dan perlengkapannya ..................................................... 36
Gambar 4.2 Air ion tester ........................................................................................... 38
Gambar 4.3 Skema dan alur penelitian ...................................................................... 44
Grafik 2.1
Perbandingan antara daya tahan hidup Staphylococcus aureus
Dan lama paparan ion negatif ................................................................. 27
Grafik 2.2
Penurunan frekuensi isolasi Staphylococcus aureus dengan
Ionisasi -5 kV .......................................................................................... 28
Grafik 5.1. Rerata Jumlah Pertumbuhan Koloni.......................................................
xvii
46
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Hasil penghitungan jumlah koloni Staphylococcus aureus pada tiap
perlakuan. ................................................................................................ 59
Lampiran 2 Analisa ragam ANOVA ........................................................................ 60
Lampiran 3 Post Hoc Test ......................................................................................... 61
Lampiran 4 Analisis korelasi-regresi ........................................................................ 62
Lampiran 5 Uji-T........................................................................................................
63
Lampiran 6 Gambar penelitian .................................................................................. 67
xviii
DAFTAR SINGKATAN
AC
Alternate Current
BAP
Blood Agar Plate
DC
Direct Current
e-
electron
ET
Enterotoxin
IL-1
Interleukin - 1
ISPA
Infeksi Saluran Penapasan Atas
JEMA
Japan Electronical Manufactures Association
kV
kilo Volt
LCD
Liquid Crystal Display
MRSA
Methicilin Resistant Staphylococcus aureus
MSA
Manitol Salt Agar
NAP
Nutrient Agar Plate
pcs
pieces
pH
power of Hydrogen
SEA-G
Staphylococcal Enterotoxin A – Immunoglobulin G
TNF
Tumor Necrotizing Factor
TSST
Toxic Shock Syndrome Toxin
xix
DAFTAR PUSTAKA
Aman,
Abu
Tholib.
Chlamydia
&
Staphylococcus.
Fakultas
Kedokteran
Universitas Gajah Mada Yogykarta; 2007.s.11.
Arnita, Andra., 4th Symposium of Indonesia Antimicrobial Resistance
Watch
IARW) 7th ed., Farmacia, 2007.
Artmann, Gerhard., Mechanism for Inactivating Bacteria by Cluster Ions
Explained. Department of Cell Biophysics and Bioengineering, Aachen
University of Applied Sciences, 2007.
Buckalew L W, Rizzuto A.. Subjective Response to negative air ion
Aviation, space, and environmental medicine, 1982, 53,. p. (8)
Chard,
Abigail..
New
Weapon
To
Fight
Hospital
exposure.
822-3.
Infection
,
2003.
(Online).(http://airiontechnologies.com. Diakses : 21 Juli 2008).
Dzen, SM; Roekistiningsih; Sanarto Santoso; Sri Winarsih. 2003. Bakteriologi
Medik. Bayumedia Publising.Malang. Hal:16-22, 122-123, 134,139.
Engler., Fully Automatic Inhaled Ionized Oxygen Unit (Online), 2000.
(http://inhaledionizedoxygen.htm. Diakses : 30 Juli 2008).
Fletcher. Bactericidal Action of Positive and Negative Ion in
2007.(Online). (http://biomed-central.com. Diakses: 10
Foster TJ: Potential for vaccination against infections caused by
aureus. Vaccine 9:221, 1991.
xx
The
air
Juli
2008).
Staphylococcus
,
Foster TJ, McDevitt D: Molecular basis of adherence of staphylococci to
biomaterials. p. 31, In Bisno AL, Waldvogel FA
(eds):
Infections
Associated with Indwelling Medical Devices, 2nd
Edition.
American
Society for Microbiology, Washington, D.C., 1994.
Fridovich, I. Free Radicals in Biology Vol. 1 (ed. Pryor, W. A.), 1976.p. 239−277.
Iovine, John. Negative Ion Generator (Online), 2007. (http://negative-iongenerator.htm. Diakses 10 Juli 2008).
Jawetz; Melnick; dan Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 21. EGC. Jakarta,
2005. Hal: 211-215.
Koneman, E.W.. Color Atlas and Textbook of
Diagnostic Microbiology, 5th
ed. J.B. Lippincott Company, Philadelphia, PA, 2007.
Kreuger, A. P. The action of air ions on bacteria. J. Gen. Physiol, 1957.
41:
359-381.
Lukito, H. Rancangan Penelitian Suatu Pengantar. FKIP. Malang, 1998. Hal: 25- 27.
Makela, P. Studies on the effects of
ionization on bacterial aerosols in a burns
and plastic surgery unit. J. Hyg, 1979. 83: 199-206.
Mann,
Denise.
Negative
Ion
Create
Positive
Vibes,
2002.
(Online).
(http://medicinenet.com. Diakses : 21 Juli 2008).
Nojima, H. et al. Air Purification Effect of Cluster Ions Generated by
Discharge at Atmospheric Pressure, Summaries and Lectures at
Plasma
10th
Intelligent Material Sumposium, 2002.pp. 56-57.
Richardson, G. Negative Air Ionization and The Production of
Hydrogen
Peroxide (Online),2003. http://sciencedirect.com. Diakses 21 Juli 2008).
xxi
Rubin RJ.The economic impact of Staphylococcus infection in New York Hospitals.
Emerging Infectious Diseases.; (1999). 5: 9-17.
Rychetnik, Samuel.Staphylococcus in Nosocomial Infection, 2004 (Online).
(http://ehagroups.com/nosocomial/. Diakses 10 Juni 2008).
Salandy, Dane. Toxic Shock Syndrome. Department of Emergency Medicine,
St
Clare’s Hospital, 2005.
Shodiqin, Ali. Kuliah Staphylococcus aureus. Universitas Airlangga
Surabaya,
2007.
Sugiarto, A.T. Ion Negatif dan Kesehatan (Online), 2007. (http://chem-istry.org, diakses : 21 Juli 2008).
Suwandi, Usman. Peran Media Untuk Identifikasi Mikroba Patogen
1999. (http://cermin-dunia-kedokteran.com. Diakses: 24 Juli
Todar,
Kenneth.
Staphylococcus.
University
Department of Bacteriology , 2005.
xxii
of
(Online),
2008).
Wisconsin
Madison