TUGAS MATA KULIAH PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI
ANALISIS KUALITAS AIR (ANALISIS KUALITAS AIR SELOKAN DI JALAN YUDHISTIRA)
Oleh Kelompok :
1. Ni Ketut Aryaningsih
( 0913041003 )
2. Ni Nengah Witami
( 0913041008 )
3. Kadek Ayu Pisestasari
( 0913041019 )
4. Ni Komang Mila Kusuma Dewi
( 0913041020 )
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA 2012
I.
Judul
II.
Tujuan : Untuk mengetahui tercemar atau tidaknya suatu sampel (air selokan)
: Analisis Kualitas Air (Air Selokan)
dengan cara menduga ada tidaknya bakteri Escherichia coli sebagai indikator.
III.
Landasan Teori
Air adalah materi esensial di dalam kehidupan. Tidak satu pun mahluk hidup di dunia ini yang tidak memerlukan dan tidak mengandung air. Hal ini disebabkan oleh semua reaksi biologis yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup berlangsung dalam medium air. Masalah pelik yang harus dihadapi dalam kualitas air adalah semakin tingginya tingkat pencemaran air, sehingga air dapat menjadi sumber atau perantara berbagai penyakit. Agar air tersebut tidak menimbulkan penyakit bagi manusia, maka air harus mempunyai persyaratan khusus. Parameter yang digunakan sebagai penentu kualitas air adalah parameter fisik, kimia, dan biologis.
Dilihat dari syarat fisik, menurut peraturan menteri
kesehatan RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990, menyatakan bahwa air yang layak dikonsumsi dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah air yang mempunyai kualitas baik sebagai sumber air minum maupun air baku (air bersih) antara lain tidak berbau, tidak berasa, tidak keruh, serta tidak berwarna. Dilihat dari syarat
kimia,
menurut
peraturan
menteri
kesehatan
RI
Nomor
416/MENKES/PER/IX/1990, air bersih yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain Air raksa (Hg), Aluminium (Al), Arsen (As), Barium (Ba), Besi (Fe), Flourida (F), Calsium (Ca), Mangan ( Mn ), Cadmium (Cd), dan zat-zat kimia lainnya. Dilihat dari syarat biologis, air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari harus bebas dari bakteri patogen atau kadar fecal coliform. Bakteri golongan Coli ( Coliform bakteri) tidak merupakan bakteri patogen, tetapi bakteri ini merupakan indikator dari pencemaran air oleh bakteri patogen (Soemirat, 2000). Menurut Permenkes RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990, bakteri coliform yang memenuhi syarat untuk air bersih bukan perpipaan adalah < 50 MPN. Menurut ketentuan WHO dan APHA ( American Public Health Association), kualitas air ditentukan oleh kehadiran dan jumlah E. Coli didalamnya, yaitu untuk air minum dan air lainnya. Jika di dalam air tanah tersebut terdapat bakteri E.coli maka virus, bakteri, parasit dan amoeba lainnya 2
bisa saja ada di dalam air tersebut. Tapi jika tidak ada bakteri E.coli kemungkinan virus, bakteri atau parasit yang ada di sana merupakan kuman yang non-patogen atau tidak berbahaya. Hal inilah yang menyebabkan E.coli dapat digunakan sebagai parameter biologis pada uji kualitas air. Coliform merupakan suatu grup bakteri yang digunakan sebagai indikator adanya polusi kotoran dan kondisi yang tidak baik terhadap air. Coliform sebagai suatu kelompok dicirikan sebagai bakteri berbentuk batang, gram negatif, tidak membentuk spora, aerobik dan anaerobik fakultatif yang memfermentasi laktosa 0
dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35 C. Bakteri coliform dapat dibedakan menjadi 2 grup yaitu coliform fekal misalnya Escherichia coli dan coliform nonfekal misalnya Enterobacter aerogenes. Escherichia coli
merupakan bakteri yang berasal dari kotoran hewan atau manusia. Jadi, adanya Escherichia coli dalam air menunjukkan bahwa air itu pernah terkontaminasi feses manusia dan mungkin dapat mengandung patogen usus. Secara morfologis, Escherichia coli berbentuk batang pendek dengan ukuran panjang 0,5-1,0
mikrometer dan lebarnya 1,0-3 mikrometer. Sel-selnya memiliki flagela sebagai alat bergerak dan tersebar merata di seluruh permukaan sel. Keberadaan Escherichia coli dalam air dapat menjadi indikator adanya pencemaran air oleh tinja.
Cara pengujian kandungan E.coli dalam uji kualitas air dilakukan dengan menggunakan metode Most Probable Number (MPN) atau tabel JPT (jumlah perkiraan terdekat). Tabel tersebut dapat digunakan untuk memperkirakan jumlah bakteri coli dalam 100 ml dan 0,1 ml contoh air. Bahan yang digunakan dalam pengujian MPN bakteri coli adalah lactose broth dan EMBA (Eosin Metilen Blue Agar). Lactose broth digunakan sebagai media untuk mendeteksi kehadiran bakteri coli dalam air. Lactose broth berwarna kekuningan dan jernih. Lactose broth dibuat dengan komposisi 1000 ml kaldu, 10 gr pepton, 5 gr NaCl, dan 5 gr laktosa. Reaksi enzimatis gelatin dan kaldu memberikan sumber karbon dan nitrogen untuk pertumbuhan bakteri pada lactose broth. Laktosa yang terkandung pada LB menyediakan sumber karbohidrat yang dapat difermentasi untuk organisme bakteri coli. Fermentasi laktosa oleh golongan coli dibuktikan dengan timbulnya gas.
Pertumbuhan dengan pembentukan gas adalah presumptive test untuk koliform. EMBA merupakan media padat yang dapat digunakan untuk menentukan jenis bakteri E.coli dengan memberikan hasil positif dalam tabung. EMBA yang menggunakan eosin dan metilin blue sebagai indikator memberikan perbedaan yang 3
nyata antara koloni yang meragikan laktosa dan yang tidak. Medium tersebut mengandung sukrosa karena kemampuan bakteri E.coli yang lebih cepat meragikan sukrosa daripada laktosa. Untuk menguji kualitas air secara lengkap terdiri dari 3 tahap yaitu uji penduga (presumptive test), uji penguat (confirmed test), dan uji pelengkap (completed test). 1)
Uji penduga (presumptive test) Merupakan tes pendahuluan tentang ada tidaknya kehadiran bakteri coliform berdasarkan terbentuknya asam dan gas yang disebabkan oleh
fermentasi laktosa oleh bakteri golongan coli. 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 coliform dapat dilihat dengan menghitung tabung yang menunjukkan reaksi positif terbentuk asam dan gas dan dibandingkan dengan tabel MPN. 2)
Uji penguat (confirmed test) Hasil uji dugaan dilanjutkan dengan uji ketetapan. Dari tabung yang positif terbentuk asam dan gas terutama pada masa inkubasi 1 x 24 jam, suspensi ditanamkan pada media Eosin Methylen Biru Agar ( EMBA ) secara aseptik dengan menggunakan jarum inokulasi. Koloni bakteri Escherichia coli tumbuh berwarna merah kehijauan dengan kilat metalik atau koloni berwarna merah muda dengan lendir untuk kelompok coliform lainnya.
3)
Uji pelengkap (completed test) Pengujian selanjutnya dilanjutkan dengan uji kelengkapan untuk menentukan bakteri Escherichia coli. Untuk mengetahui bentuk pada bakteri yang akan diteliti perlu dilakukan pewarnaan bakteri (pewarnaan Gram). Dalam proses ini, olesan bakteri yang sudah terfiksasi dikenai larutan-larutan seperti zat pewarna kristal violet, larutan iodium, larutan alkohol (bahan pemucat), dan zat pewarna tandingannya berupa zat warna safranin. Pewarnaan dilakukan dengan menggunakan kristal violet karena kristal violet memiliki sifat alkalin yang mampu mengikat sitoplasma bakteri yang bersifat negatif. Bakteri yang terwarnai dengan metode ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu bakteri Gram Positif dan bakteri Gram Negatif. Bakteri Gram positif akan mempertahankan 4
zat pewarna kristal violet dan karenanya akan tampak berwarna ungu tua di bawah mikroskop. Adapun bakteri gram negatif akan kehilangan zat pewarna kristal violet setelah dicuci dengan alkohol, dan sewaktu diberi zat pewarna tandingannya yaitu dengan zat pewarna safranin akan tampak berwarna merah. Perbedaan warna ini disebabkan oleh perbedaan dalam struktur kimiawi dinding selnya.
IV.
Alat dan Bahan
a. Alat Tabung reaksi
10 bh
Bunsen
1 bh
Tabung Durham
10 bh
Mikroskop
1 bh
Gelas beaker
2 bh
Objek glass
1 bh
Pipet tetes
5 bh
Cawan petri
1 bh
Autoklaf
1 bh
Mikrofoto
1 bh
Inkubator
1 bh
Petridish
1 bh
Rak tabung reaksi
1 bh
Kapas
Jarum Inokulasi/Ose b. Bahan Air selokan
Iod
LB (Laktosa Broth)
Safranin
EMBA (Eosin Metilen Blue Agar)
Aquades
Kristal violet
Alkohol 70 %
Minyak Emersi
V.
Prosedur Kerja A. Uji Dugaan (Presumtive test)
1.
Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dan sudah disterilkan.
2.
Mengambil 10 buah tabung reaksi (3 buah tabung yang besar dan 7 buah tabung yang medium) dan 10 buah tabung durham.
3.
Mengisi masing-masing tabung reaksi dengan Laktosa Broth (LB) sebanyak 10 ml.
5
4.
Mengambil LB dari tabung masing-masing dan mengisikan pada tabung durham (1 tabung reaksi, 1 tabung durham).
5.
Memasukkan tabung durham ke dalam tabung reaksi (usahakan agar tidak timbul gelembung gas). Mengulangi jika muncul gelembung gas. Kemudian menutup tabung reaksi dengan kapas.
6.
Mensterilisasi dalam autoklaf selama 30 menit.
7.
Menunggu tabung hingga dalam keadaan dingin, kemudian memasukkan air selokan dalam tabung reaksi dengan volume sebagai berikut. a) 3 bh tabung reaksi yang besar (C1, C2, C3)
10 ml air sumur.
b) 3 bh tabung reaksi yang medium (B1, B2, B3)
1 ml air sumur.
c) 3 bh tabung reaksi yang medium (A1, A2, A3) 0,1 ml air sumur. d) 1 bh tabung reaksi tanpa perlakuan sebagai kontrol (K)
6
8.
Menutup kembali tabung reaksi dengan kapas, kemudian menginkubasi dalam inkubator selama 1x24 jam.
9.
Mengamati perubahan warna pada tabung reaksi dan gelembung gas pada tabung durham. Banyaknya kandungan E. coli dapat dilihat dengan menghitung tabung yang menunjukkan reaksi positif dan lihat tabel MPN/JPT.
B. Uji Ketetapan (Confirmed test)
1. Mengambil tabung yang positif gas dan asam dan mengunakannya sebagai sampel untuk ditumbuhkan pada EMBA.
2. Menuangkan EMBA pada petridish, menunggu hingga padat dan menaruh dekat bunsen.
7
3. Mengocok Laktosa Broth yang telah dipilih dan menuangkan ± 10 tetes pada medium EMBA, kemudian digoyang agar merata.
4. Membungkus dengan kertas pembungkus dan menginkubasi dalam inkubator (menunggu selama 1 minggu). 5. Memperhatikan bakteri yang tumbuh pada medium EMBA yang telah diinkubasi dalam inkubator.
C. Uji Kelengkapan (Completed test)
1.
Menyiapkan alat dan bahan yang telah disterilisasi untuk digunakan dalam pewarnaan gram.
2.
Menyalakan bunsen, mensterilisasi jarum ose, kemudian menetesi objek glass dengan 1 tetes aquades.
8
3.
Mengambil sampel bakteri pada permukaan medium secara hati-hati dengan menggoreskan jarum ose. Kemudian mensuspensikan bakteri yang telah diambil dengan menggunakan ose dan memfiksasinya.
4.
Menetesi dengan 1 tetes kristal violet, diamkan selama 2 menit. Kemudian membilas dengan menggunakan aquades dan keringkan.
5.
Menetesi kembali dengan 1 tetes iod, diamkan selama ½ menit. Kemudian membilas dengan menggunakan alkohol 70 % dan keringkan.
6.
Menetesi dengan 1 tetes safranin, diamkan selama ½ menit. Kemudian bilas dengan menggunakan aquades dan keringkan.
7.
Menetesi dengan menggunakan 1 tetes minyak emersi dan mengamati di bawah mikroskop dengan mikrofoto.
8.
Memperhatikan bentuk bakteri yang terlihat. 9
VI.
Hasil Pengamatan a. Hasil Uji Dugaan (Presumtive test) Tabel 1. Pengamatan Tabung yang Positif Gas dan Asam Presumtive
Tabung
test
A1
A2
A3
B1
B2
B3
C1
C2
C3
K
Asam
++
++
++
+
+
+
+++
+++*
+++
-
Gas
+
+
+
+
+
+
+
+*
+
-
Jumlah tabung yang positif gas
3
3
3
0
Keterangan : Tabung A = diisi air selokan 0,1 ml Tabung B = diisi air selokan 1 ml Tabung C = diisi air selokan 10 ml Tabung K = tidak diisi air selokan (kontrol) Asam (+) = keruh Gas (+) = ada gelembung gas Asam (-) = tidak keruh Gas (-) = tidak ada gelembung gas
+++* = warna paling keruh
+* = gelembung paling besar
b. Hasil Uji Ketetapan (Confirmed test)
Tabung C2
Gambar 1. Tabung yang Dijadikan Sampel
Koloni bakteri yang terlihat mengkilap pada EMBA
Gambar 2. Penampakan Koloni Bakteri Coliform
10
c. Hasil Uji Kelengkapan (Completed test) Streptobacillus
Diplobacillus
Monobacillus
Gambar 3. Jenis-jenis Bakteri yang Terlihat pada Mikroskop
VII. Pembahasan
Berdasarkan analisis kualitas air yang kami lakukan, pada uji dugaan dari sembilan tabung yang diisi air selokan dengan konsentrasi berbeda (0,1, 1, dan 10 ml) diperoleh semua tabung positif gas dan asam. Hal ini dapat dilihat dari gas yang disebabkan oleh fermentasi laktosa oleh bakteri golongan coliform dan asam yang dilihat dari kekeruhan pada media laktosa. Adapun reaksi fermentasi laktosa oleh mikroorganisme yaitu : C12H22O11
Laktosa
4CH2CHOHCOOH
enzim
asam laktat
+
H 2O
air
Pada tabel 1 diatas, dapat dilihat jumlah tabung positif pada pengenceran 10 ml adalah 3, pengenceran 1 ml adalah 3, dan pengenceran 0,1 ml adalah 3. Jadi diperoleh nilai pada tiga tabung dari setiap pengenceran adalah 3 3 3, sehingga nilai JPT pada tabel JPT per 100 ml sampel adalah 1.200,0. Pada tes pendahuluan ini diduga air selokan yang kami gunakan sebagai sampel positif mengandung bakteri coliform. Oleh karena pengenceran yang kami lakukan sebesar 10 ml maka MPN
mikroba per 10 ml adalah sebagai berikut. MPN mikroba = nilai MPN x = 1200 x
= 120 MPN/10ml Berdasarkan persyaratan kualitas air secara mikrobiologi, air yang mengandung kurang dari 1 coliform per 100 ml merupakan golongan kelas I yang berarti air
11
tersebut sangat baik untuk dikonsumsi. Nilai coliform 1-2 per 100 ml digolongkan pada kelas II yang berarti air tersebut baik dikonsumsi. Air dengan jumlah coliform 3-10 merupakan golongan air yang termasuk kelas III dan tidak baik dikonsumsi. Sedangkan jika nilai coliform lebih dari 10 per 100 ml, maka air tersebut sudah tidak boleh dikonsumsi lagi. Dari perhitungan di atas berarti air selokan yang diuji termasuk ke dalam kategori tidak boleh dikonsumsi karena terdapat 120 MPN/10ml. Karena pada uji dugaan positif mengandung bakteri
coliform maka
dilanjutkan dengan uji penetapan menggunakan media EMBA. Pada uji dugaan, tabung yang positif membentuk asam dan gas terutama pada masa inkubasi 1 x 24 jam adalah
tabung C2. Sampel yang telah positif mengandung asam dan gas
kemudian disuspensikan kedalam media EMBA. Pada uji ini diperoleh warna lapisan mengkilap dan berwarna merah pada media EMBA. Hal ini menunjukkan adanya koloni bakteri coliform. Setelah melakukan uji ketetapan, pengujian selanjutnya dengan
uji
pelengkap yang bertujuan untuk menentukan bentuk dan tipe koloni bakteri dengan melakukan pewarnaan bakteri (pewarnaan Gram). Pada pewarnaan gram yang telah kelompok kami lakukan diperoleh hasil yang menunjukkan bakteri tersebut adalah bakteri Gram negatif (berwarna kemerahan) dan berbentuk batang pendek (bacillus) dengan tiga tipe koloni yaitu Streptobacillus, Diplobacillus dan Monobacillus. Berdasarkan karakteristik yang ditunjukkan, kelompok kami menduga bakteri coliform tersebut adalah Escherichia coli.
VIII. Simpulan
Berdasarkan pembahasan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa air selokan positif tercemar bakteri coliform yang kami duga merupakan jenis bakteri Escherichia coli dilihat dari hasil uji ketetapan.
IX.
Saran
Adapun saran yang dapat kami sampaikan adalah sebagai berikut. 1.
Menjaga kesterilan alat-alat yang digunakan agar tidak terkontaminasi mikroba lain.
2.
Teliti dalam pengamatan agar hasil yang diperoleh sesuai dengan yang diharapkan. 12
3.
X.
Melaksanakan praktikum sesuai dengan prosedur kerja yang benar.
Daftar Pustaka
Suriaman, Edi, dkk. 2008. Uji Kualitas Air . http://www.scribd.com/doc/ (Diakses tanggal 7 maret 2012) Partic,
Pertumbuhan Mikroorganisme. Li. 2008. Media mikro.blogspot.com/ (Diakses tanggal 7 maret 2012)
http://dunia-
Bakteri Gram dan Pewarnaannya. Regobiz, Budi. 2012. http://rudyregobiz.wordpress.com/ (Diakses tanggal 7 maret 2012)
Anonim. 2012. Infeksi E.Coli. http://pharos.co.id/ (Diakses tanggal 7 maret 2012 Sudiarti , Trini , dkk. 2005. Analisis Mikrobiologi Escherichia coli o157:h7 pada Hasil Olahan Hewan Sapi dalam Proses Produksinya. Dalam jurnal Makara, Kesehatan, vol. 9, no. 1, Juni 2005: 23-28 (Diakses tanggal 7 maret 2012)
13
