Analisis Kuantitatif Bakteri Escherichia Coli Pada Air Minum Menggunakan Metode MPN (Most Probable Number) Dari Kabupaten Tobasa

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting fungsinya bagi
kehidupan umat manusia dan mahkluk hidup lainnya. Air

yang dibutuhkan

manusia meliputi air layak pakai yang bersih dan sehat untuk keperluan memasak,
mencuci, dan mandi serta air yang layak konsumsi untuk keperluan minum. Air
juga dapat berperan sebagai media penularan penyakit (Rumondor, 2014).
Air mungkin saja terlihat jernih, tidak berbau, dan tidak berasa, tetapi tidak
aman untuk diminum. Air yang baik dan aman untuk diminum ialah air yang
bebas dari mikroorganisme penyebab penyakit dan zat kimia yang merusak
kesehatan. Pencemaran air oleh mikroorganisme atau zat-zat kimia berarti air
tersebut mengalami polusi dan tidak dapat diminum (Pelczar,1988).
Tubuh manusia sebagian terdiri dari air, kira-kira 60-70% dari berat
badannya. Untuk kelangsungan hidupnya, tubuh manusia membutuhkan air yang
jumlahnya antara lain tergantung berat badan. Untuk orang dewasa kira-kira
memerlukan air 2.200 gram setiap harinya. Kegunaan air bagi tubuh masnuisa
antara lain untuk: proses pencernaan, metabolisme, mengangkut zat-zat makanan

dalam tubuh, mengatur keseimbangan suhu tubuh, dan menjaga jangan sampai
tubuh

kekeringan. Apabila tubuh

kehilangan

banyak air, maka akan

mengakibatkan kematian (Sutrisno, 2004).
Dalam perhatian kita tentang kemurnian air, penting untuk disadari bahwa
air dapat mengandung bahan kimia yang beracun atau organisme patogen tetapi
masih jernih dan cemerlang. Dalam keadaan seperti itu, air dikatakan sebagai air

4
Universitas Sumatera Utara

terkontaminasi. Sedangkan air layak untuk diminum bebas dari yang dikatakan
berbahaya baru bisa dikatakan sebagai air minum (Wheeler., V, 1989).
2.2 Air Minum

Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses
pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Air
minum aman bagi kesehatan apabila memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis,
kimiawi, dan radioaktif. Parameter wajib penentuan kualitas air minum secara
mikrobiologi adalah total bakteri Coliform dan Escherichia coli(Rumondor,
2014).
Air minum dapat diartikan sebagai air yang bebas dari mikroba yang
berbahaya dan ketidakmurnian secara kimiawi. Air minum harus lebih bersih dan
jernih, tidak berwarna dan tidak berbau serta tidak mengandung bahan
tersuspensi. Apabila air mengandung zat-zat organik, maka dapat dipastikan air
tersebut mengandung mikroba. Jenis dan jumlah mikroba dalam air tergantung
dari

lingkungannya.

Air

yang

tercemar

oleh

kotoran

hewan/manusia

dimungkinkan juga tercemar oleh bakteri-bakteri patogen yang berasal dari
saluran pencernaan, misalnya Salmonella, Vibrio, EPEC, Shigella, dan
Clostridium perfringens (Nurwantoro, 1997).
2.2.1 Syarat-syarat Air Minum
Pada umumnya ditentukan pada beberapa standar yaitu kondisi negara
masing-masing, perkembangan ilmu pengetahuan, dan perkembangan teknologi.
Dari segi kualitas Air minum harus memenuhi :
a) Syarat Fisik, meliputi air tak boleh berwarna, tak berasa, tak berbau, suhu
air hendaknya dibawah sela udara, dan harus jernih. Syarat-syarat

5
Universitas Sumatera Utara

kekeruhan dan warna harus dipenuhi oleh setiap jenis air minum di mana
dilakukan penyaringan dalam pengolahannya.
b) Syarat kimia, yaitu air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat
mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas telah
ditentukan.
c) Syarat bakteriologik, yaitu air minum tidak boleh mengandung bakteribakteri penyakit (patogen) sama sekali dan tak boleh mengandung bakteribakteri golongan Coli melebihi batas-batas yang telah ditentukannya yaitu
1 Coli/100mL air. Bakteri patogen yang mungkin ada di dalam air antara
lain bakteri tipsum, vibrio colerae, bakteri dysentriae, entamoeba
bystolotica dan bakteri enteritis (penyakit perut). Air yang mengandung
Coli dianggap telah terkontaminasi (berhubungan) dengan kotoran
manusia. Dengan demikian dalam pemeriksaan bakteriologik, tidak
langsung diperiksa apakah air itu mengandung bakteri patogen, tetapi
diperiksa dengan indikator golongan Coli (Sutrisno, 2004).
Tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau
tanda yang dapat diamati melalui :
1. Adanya perubahan suhu air,
2. Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion Hidrogen,
3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa air,
4. Timbulnya endapan, koloidal, bahan terlarut,
5. Adanya mikroorganisme

6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan.

6
Universitas Sumatera Utara

Adanya tanda atau perubahan seperti tersebut di atas menunjukkan bahwa
air telah tercemar (Wardana,. W, 1995).
2.3 Sumber Air
2.3.1 Air Permukaaan
Air permukaan yang mengalir di permukaan bumi akan membentuk air
permukaan. Air ini umumnya mendapat pengotoran selama pengalirannya.
Pengotoran tersebut misalnya oleh lupur, batang-batang kayu, daun0daun, kotoran
industri dan lain sebagainya. Dengan adanya pengotoran ini menyebabkan
kualitas air permukaan menjadi berbeda-beda. Pengotoran ini dapat secara fisik,
kimia dan bakteriologi (biologi). Setelah mengalami pengotoran, pada suatu saat
air permukaan akan mengalami pembersihan. Secara umum air permukaan dibagi
menjadi air sungai dan air rawa atau danau. Air sungai pada umunya mempunyai
derajat pengotoran yang tinggi sekali. Dalam penggunaannya sebagai air munum
harus melalui proses yang panjang. Sedangkan air danau kebanyakan berwanra
yang disebabkan oleh zat-zat organik yang telah membusuk. Untuk pengambilan

air rawa sebaiknya pada kedalaman yang tengah agar endapan Fe dan Mn tidak
terbawa, demikian juga dengan alga dan lumut yang ada dipermukaan (Waluyo,
2009).

2.3.2 Air Tanah
Air tanah secara umum terbagi menjadi :
- Air tanah dangkal
Air tanah dangkal terjadi akibat proses penyerapan air dari permukaan
tanah. Lumpur akan tertahan, demikian juga dengan sebagai bakteri, sehingga air

7
Universitas Sumatera Utara

tanah dangkal terlihat jernih tetapi banyak mengandung zat-zat kimia (garamgaram terlarut) karena melalui lapisan.
- Air Tanah Dalam
Air tanah dalam terdapat pada lapis rapat air yang pertama. Pengambilan
air tanah dalam lebih sulit daripada air tanah dangkal. Suatu lapisan rapat air
biasanya didapatkan air tanah dangkal. Suatu lapis rapat air biasanya didapatkan
pada kedalaman 100-300 meter. Bila tekanan air tanah dalam besar, maka air
dapat menyembur keluar dan dalam keadaan ini dinamakan air artesis. Pada

umumnya kualitas air tahan dalam lebih baik daripada air tanah dangkal.
- Mata Air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan
tanah. Mata air yang berasal dari air tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh
musim dan memiliki kualitas yang sama dengan air tanah dalam. Berdasarkan
munculnya ke permukaan tanah dibagi menjadi 1). Rembesan, dimana air keluar
dari lereng-lereng, 2). Umbul, dimana air ke luar ke permukaan pada suatu
daratan.
2.3.3 Air Atmosfir/Air Hujan
Air atmosfir dalam keadaan murni, sangat bersih, tetapi sering terjadi
pengotoran karena industri, debu dan lain sebagainya. Oleh karena itu, untuk
menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu
menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih
banyak mengandung kotoran. Air hujan bersifat agresif terutama terhadap pipapipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini mempercepat terjadinya
karatan (korosi).

8
Universitas Sumatera Utara

2.3.4 Air Laut

Air laut mempunyai sifat asin, karena mengandung berbagai garam,
misalnyan NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut lebih kurang 3%. Oleh karena
itu, air laut tanpa diolah terlebih dahulu tidak memenuhi syarat untuk air minum
(Waluyo, 2009).
2.4 Sumber Pencemaran Air
Banyak penyebab sumber pencemaran air, tetapi secara umum dapat
dikategorikan menjandi dua yaitu sumber kontaminan langsung dan tidak
langsung. Sumber langsung meliputi efluen yang keluar dari industri, TPA
sampah, rumah tangga, dan sebagainya. Sumber tak langsung ialah kontaminan
yang memasuki badan air dari tanah, air tanah atau atmosfir berupa hujan. Pada
dasarnya sumber pencemaran air berasal dari industri, rumah tangga dan petanian.
Tanah dan air tanah mengandung sisa dari aktivitas pertanian misalnya, pupuk dan
pestisida. Kontaminan dari atmosfir juga berasal dari aktivitas manusia, yaitu
pencemaran udara yang menghasilkan hujan asam (Sumantri, 2010).
Air merupakan substrat yang paling parah akibat pencemaran. Berbagai
sumber pencemaran air berasal dari :
a) Sumber domestik (rumah tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan dan
sebagainya.
b) Sumber non domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan serta
sumber-sumber lainnya).

Banyak memasuki badan air, secara langsung ataupu tidak langsung
pencemar tersebut akan berpengaruh terhadap kualitas air, baik untuk keperluan
air minum, air industri ataupun keperluan lainnya. Berbagai cara dan usaha telah

9
Universitas Sumatera Utara

banyak dilakukan agar kehaidran pencemaran terhadap air dapat dihindari,
dikurangi atau minimal dapat dikendalikan. Akibat semakin tingginya kadar
buangan dosmetik memasuki badan air di negara yang sedang berkembang, maka
tidak mengehrankan kalau berbagai jenis penyakit secara epidemik ataupun
endemik berjangkit dan merupakan masalah rutin di mana-mana (Suriawiria,
1996).
Air minum yang dikonsumsi oleh masyarakat harus memenuhi standar
yang ditetapkan dan harus ada jaminan bahwa air yang dikonsumsi aman untuk
kesehatab. Karena cukup banyak hal yang dapat menyebabkan bahaya bagi
kesehatan pada air tersebut, misalnya pencemaran. Banyak persoalan yang muncul
dalam perlindungan air baku, air bersih, dan air minum; antara lain pemeliharaan,
sistem distribusi, perlakuan terhadap air bahan baku, pengawasan, pelatihan tugas
dan pendidikan bagi konsumen. Sumber air harus dilingdungi dari manusia

(Waluyo, 2009).
Kontaminan yang mencemari air digolongkan ke dalam tiga kategori:
kimiawi, fisik, dan hayati. Kontaminan-kontaminan tertentu dalam setiap kategori
ini dapat mempunyai pengeruh nyata terhadap kualitas air. Karena mempunyai
potensi untuk berlaku sebagai pembawa mikroorganisme patogenik, air dapat
membehayakan kesehatan dan kehidupan (Pelczar, 1988).
2.5 Bakteri
Bakteri termasuk kelompok utama dalam prokariot. Proses reproduksinya
dengan pembelahan sel. Bakteri Escherichia coli berbentuk batang dengan
panjang 1-3 µm dan lebar 0,4-0,7 µm. Bersifat Gram negatif, tidak berkapsula dan

10
Universitas Sumatera Utara

dapat bergerak aktif. Escherichia coliumumnya diketahui terdapat secara normal
dalam alat pencernaan manusia dan hewan (Nurwantoro, 1997).
Golongan Bakteri Coli merupakan indikator alami baik di dalam air yang
tampak jernih maupun air kotor, yang memiliki karakteristik sebagai berikut
berbentuk batang, gram negatif, tidak membentuk spora, pada temperatur 37°C
dapat memfermentasikan laktosa dengan membentuk asam dan dalam 48 jam

dapat membentuk gas. Bakteri coli terdiri dari 3 kelompok, yaitu :
a) Kelompok Escherichia, misalnya Escherichia coli, Escherichia freundii dan
Escherichia intermedia.
b) Kelompok Aerobacter, misalnya Aerobacter aerogenes, A. cloacea.
c) Kelompok Klebsiela,misalnya Klebsiela pneumoniae.
Dari ketiga kelompok tersebut, kelompok Escherichia khususnya
Escherichia coli merupakan bakteri yang paling tidak dikehendaki kehadirannya
di dalam air minum maupun makanan. Aerobacter dan Klebsiela yang biasa
disebut golongan perantara, mempunyai sifat seperti Coli Fecal, tetapi tidak dapat
hidup pada suhu di atas 37°C dan lebih sering dijumpai di dalam tanah dan air
daripada di dalam saluran pencernaan makanan manusia (Nugroho, 2006).
Beberapa spesies atau kelompok bakteri telah dievaluasi untuk
menentukan sesuai tidaknya untuk digunakan sebagai organisme indikator. Di
antara organisme-organisme yang dipelajari, yang hampir memenuhi semua
persyaratan suatu organisme indikator

yang ideal ialah Escherichia coli dan

kelompok bakteri koli lainnya. Bakteri-bakteri tersebut dianggap sebagai indikator
polusi tinja yang dapat diandalkan. Escherichia coli adalah penghuni normal

11
Universitas Sumatera Utara

saluran pencernaan manusia dan hewan berdarah panas, biasanya tidak patogenik
(Pelczar, 1988).
Pangan yang sering terkontaminasi bakteri ini adalah susu, air minum,
daging, keju, dan lain-lain. Pencegahannya antara lain pangen perlu didinginkan
dengan cepat dalam jumlah yang sedikit, pangan perlu dimasak dengan baik,
menjaga higiene, mencegah air dari kontaminasi oleh tinja/kotoran, atau air perlu
diberi perlakuan khlorinasi (Nurwantoro, 1997).
2.6 Analisis Bakteri Coli dengan Metode MPN
Metode most probable number (MPN) menggunakan pendekatan
“pengenceran berganda hingga punah” telah dibuktikan sangat baik untuk
memperkirakan populasi mikroba, terurama jika mikroba ada dalam jumlah yang
sangat sedikit dalam makanan atau sampel air. Selain E. Coli, saat ini metode
MPN juga dapat digunakan untuk memperkirakan jumlah mikroba salmonella,
Staphylococcus dan fecal coliform lainnya (Nugroho, 2006).
MPN adalah suatu metode untuk menaksir populasi mikrobial di lahan,
perairan, dan produk agrikultur. Metode ini digunakan untuk menaksir populasi
mikrobial berdasarkan pada ukuran kualitatif spesifik dari jasad renik yang sedang
terhitung. Menetapkan adanya bakteri koliform dalam contoh air dan memperoleh
indeks berdasarkan tabel MPN untuk menyatakan perkiraan jumlah coliform
dalam sampel. Prinsip pengerjaan dengan melakukan Uji Pendugaan (Presumtive
Test) dengan menggunakan set tabung 3-3-3 atau 5-5-5 kaldu laktosa, dilanjutkan
dngan uji penguat (Confirmed Test), dan terakhir dilakukan uji pelengkap
(Completed Test) (Novel, dkk., 2010).

12
Universitas Sumatera Utara

Menurut Novel, dkk., (2010) ada 3 pengujian yang dilakukan dalam
pengujian kualitatif Bakteri Coli, yaitu sebagai berikut :
a) Tes Pendugaan (Presumtif Test)
Medium

yang

digunakan

adalah

kaldu

laktosa.

Bakteri

coliform

menggunakan laksota sebagai sumber karbonnya. Tes ini dikatakan positif
jika indikator berubah warna setelah diinkubasi 37°C selama 48 jam dan
adanya gas yang muncul pada Tabung Durham.
b) Tes Konfirmasi (Confirmed Test)
Merupakan test lanjutan dari tes pendugaan. Untuk memastikan kehadiran
bakteri koliform, tabung kaldu laktosa yang positif masing-masing diambil
sebanyak 1 ose dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang mengandung
medium BGLB. Untuk menetapkan adanya Coliform, medium yang telah
diinokulasi, diinkubasi pada suhu 37°C. Untuk menetapkan adanya Fekal
Coli, medium BGLB yang telah diinokulasi diikubasi pada suhu 44,5°C.
Sedangkan untuk menetapkan kehadiran E. Coli, maka tabung kaldu laktosa
yang positif dapat diinokulasikan pada medium spesifik EC atau EMB.
Setelah 24 jam, kekeruhan dan ada tidaknya gas dalam tabung Durham
diamati pada medium BGLB, kemudian hasil yang didapat dibandingkan
dengan tabel MPN. Sedangkan cawan petri yang berisi medium EC dan EMB
akan menunjukkan koloni spesifik.
c) Tes Penentu atau Pelengkap (Completed Test)
Siapkan sejumlah tabung medium laktosa Broth lengkap dengan tabung
Durham dan medium Na Miring. Koloni-koloni yang berwarna hijau metalik
diinokulasikan dalam medium Laktosa dan medium NA miring. Inkubasi

13
Universitas Sumatera Utara

tabung-tabung berisi medium tersebut selama 24-48 jam. Amati terbentuknya
gas dan pertumbuhan bakteri tersebut pada medium laktosa. Bila hasilnya
positif, lakukan uji identifikasi dengan menggunakan kultur segar yang
tumbuh pada medium NA. Uji identifikasi yang perlu dilakukan adalah
pewarnaan Gram dan spora. Jika hasilnya menunjukkan terbentuknya gas
pada medium laktosa, Gram negatif, basillus, dan tidak berspora, maka dapat
dipastikan bahwa sampel yang diuji mengandung E. Coli.

14
Universitas Sumatera Utara