PENGARUH POLUSI DOMESTIK TERHADAP KUALITAS AIR

Kemajuan industri dan teknologi telah dapat meningkatkan kualitas hidup manusia, akan tetapi disisi lain, kemajuan ini dapat pula berdampak pada lingkungan hidup yag pada akhirnya berdampak pula terhadap manusia. Agar lingkungan tetap terjaga dengan baik dan alam tetap dapat memberikan daya dukungnya bagi organisme dan manusia, maka semua kegiatan yang berkaitan dengan masalah peningkatan kualitas hidup manusia, seperti industri, transportasi, pertanian, perikanan, peternakan, pertambangan, pembangkit listrik dan lain-lain, dan termasuk aktivitas rumah tangga, haruslah selalu memperhatikan dampaknya terhadap lingkunga (Umar, 2010).

Lingkungan terdiri dari komponen biotik dan abiotik. Jika komponen biotik berada dalam komposisi yang proporsional antara tingkat trofik dengan komponen abiotik yang mendukung kehidupan komponen biotik, lingkungan tersebut berada dalam keseimbangan atau stabil. Keseimbangan lingkungan dapat menjadi rusak, artinya lingkungan menjadi tidak seimbang jika terjadi perubahan yang melebihi daya dukung dan daya lentingnya ( Umar, 2010 ).

Keseimbangan lingkungan akan menjadi tidak statis, artinya terjadi penurunan dan kenaikan. Penurunan dan kenaikan terjadi pada populasi setiap jenis. Lingkungan yang seimbang memiliki daya dukung dan daya lenting tinggi. Daya dukung artinya kemampuan lingkungan memenuhi kebutuhan mahluk hidup di dalamnya, sedangkan daya lenting adalaha daya untuk pulih kembali ke keadaan seimbang (Lina, 1985).

Kegiatan manusia mengubah lingkungan dilakukan karena adanya kebutuhan hidup. Kebutuhan ini akan menjadi semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk. Upaya pemenuhan kebutuhan menusia dipengaruhi oleh perkembangan budaya. Ilmu pengetahuan dan teknologi sebagai hasil perkembangan budaya digunakan untuk mengembangkan berbagai industri yang dapat memenuhi kebutuhan manusia (Whardana, 1995).

Yang melatar belakangi dan mendasari dilakukannya percobaan ini yaitu agar kita dapat mengetahui lebih lanjut mengenai polusi domestik pada perairan dan dampak-dampak apa saja yang dapat ditimbulkan dari polusi perairan baik itu bagi mahluk hidup seperti tumbuhan, hewan maupun manusia sendiri yang merupakan faktor utama dari penyebab polusi peraran itu sendiri.

Pencemaran berdasarkan bentuknya terbagi menjadi empat macam, yaitu pencemaran udara, pencemaran air, pencemaran tanah, dan pencemaran suara berikut penjelasanyan ( Effendi, 2003 ) :

a.  Pencemaran udara, pencemaran udara berhubungan dengan pencemaran 

atmosfer bumi yang berasal dari kegiatan alami dan aktivitas manusia. Sumber    pencemaran udara di setiap wilayah atau daerah berbeda-beda. Sumber pencemaran udara berasal dari kendaraan bermotor, kegiatan rumah tangga, dan industri.

b. Pencemaran tanah

Pencemaran tanah berasal dari limbah rumah tangga, kegiatan pertanian, dan     pertambangan.

c. Pencemaran air

Pencemaran air meliputi pencemaran di perairan darat, seperti danau dan sungai, serta perairan laut. Sumber pencemaran air, misalnya pengerukan pasir, limbah rumah tangga, industri, pertanian, pelebaran sungai, pertambangan minyak lepas pantai, serta kebocoran kapal tanker pengangkut minyak.

d. Pencemaran Suara (Kebisingan)

Ancaman serius lain bagi kualitas lingkungan manusia adalah pencemaran suara. Bunyi atau suara yang dapat mengganggu dan merusak pendengaran manusia disebut kebisingan. Tingkat kebisingan terjadi bila intensitas bunyi melampui 50 desibel (db). Oleh karena kebisingan dapat mengganggu lingkungan, kebisingan dapat dimasukkan sebagai pencemaran.

Percobaan ini lebih difokuskan terhadap jenis pencemaran yang ditimbulkan polusi domestik pada lingkup perairan. Polusi domestic atau dengan kata lain limbah yang dihasilkan oleh aktivitas manusia, misalnya limbah rumah tangga, dalam rumah tangga, air digunakan untuk minum, memasak, mencuci, dan berbagai keperluan lainnya. Setelah digunakan, air dibuang atau mengalir ke selokan. Selanjutnya, air tersebut mengalir ke sungai, danau, dan laut. Air buangan rumah tangga atau dikenal sebagai limbah domestik mengandung 95% sampai 99% air dan sisanya berupa limbah organik . Sebagian dari air buangan terdiri atas komponen nitrogen, seperti urea dan asam urik yang kemudian akan terurai menjadi amoniak dan nitrit. Pada perairan yang dimasuki oleh limbah rumah tangga biasanya akan menyebabkan populasi ganggang menjadi meningkat pesat sebagai akibat banyaknya persediaan nutrient, sebaliknya, persediaan oksigen dalam perairan tersebut semakin berkurang (Yusuf, 2008).

Air yang aman adalah air yang sesuai dengan kriteria bagi peruntukan air tersebut. Misalnya kriteria air yang dapat diminum secara langsung (air kualitas A) mempunyai kriteria yang berbeda dengan air yang dapat digunakan untuk air baku air minum (kualitas B) atau air kualitas C untuk keperluan perikanan dan peternakan dan air kualitas D untuk keperluan pertanian serta usaha perkotaan, industri dan pembangkit tenaga air (Whardana, 1995).

            Pencemaran pada air ini banyak di pengaruhi oleh Limbah rumah tangga.

Limbah rumah tangga seperti deterjen, sampah organik, dan anorganik memberikan andil cukup besar dalam pencemaran air sungai, terutama di daerah perkotaan. Sungai yang tercemar deterjen, sampah organik, bahan kimia dari perusahaan, bahan yang mudah tercemar dan susah diuraikan dan anorganik yang mengandung miikroorganisme dapat menimbulkan penyakit, terutama bagi masyarakat yang mengunakan sungai sebagai sumber kehidupan sehari-hari. Proses penguraian sampah dan deterjen memerlukan oksigen sehingga kadar oksigen dalam air dapat berkurang. Jika kadar oskigen suatu perairaan turun sampai kurang dari 5 mg per liter, maka kehidupan biota air seperti ikan terancam ( Lina, 1985 ).

Parameter pencemaran air yaitu; masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup, oleh kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukkannya. Air dikatakan tercemar apabila kualitasnya turun sampai ke tingkat yang membahayakan sehingga air tidak bisa digunakan sesuai peruntukannya. Ada beberapa parameter untuk mengetahui kualitas air, diantaranya (Izzudin, 2004) :

I. Parameter Kimia

    a. DO (Dissolved Oxygen), yang dimaksud dengan DO adalah oksigen terlarut   yang terkandung di dalam air, berasal dari udara dan hasil proses fotosintesis tumbuhan air. Oksigen diperlukan oleh semua mahluk yang hidup di air seperti ikan, udang, kerang dan hewan lainnya termasuk mikroorganisme seperti bakteri. Agar ikan dapat hidup, air harus mengandung oksigen paling sedikit 5 mg/ liter atau 5 ppm (part per million). Apabila kadar oksigen kurang dari 5 ppm, ikan akan mati, tetapi bakteri yang kebutuhan oksigen terlarutnya lebih rendah dari 5 ppm akan berkembang.

    b. BOD (Biological Oxygen Demand), BOD adalah suatu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses mikrobiologis yang benar -benar terjadi dalam air. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan dan untuk mendesain sistem pengolahan secara biologis. Dengan tes BOD  kita akan mengetahui kebutuhan oksigen biokima yang menunjukkan jumlah oksigen yang digunakan dalam reaksi oksidasi oleh bakteri. Sehingga makin banyak bahan organik dalam air, makin besar B.O.D nya sedangkan D.O akan makin rendah. Air yang bersih adalah yang B.O.D nya kurang dari 1 mg/l atau 1ppm, jika B.O.D nya di atas 4 ppm, air dikatakan tercemar.

    c. COD (Chemical Oxygent Demand), COD adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 liter sampel air, dimana pengoksidasi K2,Cr2,O7 digunakan sebagai sumber oksigen. Pengujian COD pada air limbah memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengujian BOD yaitu : Sanggup menguji air limbah industri yang beracun yang tidak dapat diuji dengan BOD karena bakteri akan mati dan waktu pengujian yang lebih singkat, kurang lebih hanya 3 jam.

    d. TSS (Total suspended Solid),  TSS adalah jumlah berat dalam mg/liter kering lumpur yang ada dalam limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron. Air alam mengandung zat padat terlarut yang berasal dari mineral dan garam-garam yang terlarut ketika air mengalir di bawah atau di permukaan tanah. Apabila air dicemari oleh limbah yang berasal dari industri, pertambangan dan pertanian, kandungan zat padat tersebut akan meningkat. Jumlah zat padat terlarut ini dapat digunakan sebagai indikator terjadinya pencemaran air. Selain jumlah, jenis zat pencemar juga menentukan tingkat pencemaran dan juga berguna untuk penentuan efisiensi unit pengolahan air. Jenis zat pencemar itu dibagi atas besar atau tidaknya kandungan organik atau non organik yang dapat mencemari air.

    e. pH, pH adalah drajat keasaman suatu zat. pH normal adalah 6-8. Tujuan metode pengujian ini untuk memperoleh drajat keasaman (pH) dalam air dan air limbah dengan  menggunakan alat pH meter.

     f. Total organik karbon (TOC), Total Carbon (TC), Inorganic Carbon (IC), TOC adalah jumlah karbon yang terikat dalam suatu senyawa organik dan sering digunakan sebagai indikator tidak spesifik dari kualitas air atau

         kebersihan peralatan pabrik. Total Carbon (TC) - semua karbon dalam sample, Total Inorganic Carbon (TIC) - sering disebut sebagai karbon anorganik (IC), karbonat, bikarbonat, dan terlarut karbon dioksida (CO 2); suatu material yang berasal dari sumber non-hidup. Dalam menganalisa TOC, TC, dan IC kita bisa menggunakan TOC analyzer.

     g. Parameter Logam, spektroskopi penyerapan atom adalah teknik untuk menentukan konsentrasi elemen logam tertentu dalam sampel. Teknik ini dapat digunakan untuk menganalisa konsentrasi lebih dari 70 jenis logam yang berbeda dalam suatu larutan.  beberapa logam yang berbahaya diantaranya : Hg (merkuri) , Ar (arsen), Cd (kadmium), Pb (timbal).

II. Parameter Fisika

Perubahan yang ditimbulkan parameter fisika dalam air limbah yaitu: padatan, kekeruhan, bau, temperatur, daya hantar listrik dan warna. Padatan terdiri dari bahan padat organik maupun anorganik yang larut, mengendap maupun suspensi. Akibat lain dari padatan ini menimbulkan tumbuhnya tanaman air tertentu dan dapat menjadi racun bagi makhluk lain.Pengukuran daya hantar listrik ini untuk melihat keseimbangan kimiawi dalam air dan pengaruhnya terhadap kehidupan biota.Warna timbul akibat suatu bahan terlarut atau tersuspensi dalam air, di samping adanya bahan pewarna tertentu yang kemungkinan mengandung logam berat. Bau disebabkan karena adanya campuran dari nitrogen, fospor, protein, sulfur, amoniak, dan zat organik lain.Temperatur air limbah akan mempengaruhi kecepatan reaksi hidrogen sulfida, carbon disulfida  kimia serta tata kehidupan dalam air. Perubahan suhu memperlihatkan aktivitas kimiawi biologis pada benda padat dan gas dalam air. Pencemaran yang mulai mengakibatkan iritasi (gangguan) ringan pada panca indra dan tubuh serta telah menimbulkan kerusakan pada ekosisteml ain. Misalnya gas buangan kendaraan bermotor yan gmenyebabkan mata pedih.

III. Parameter Biologi

            Parameter biologi meliputi ada atau tidaknya pencemaran secara biologi berupa mikroorganisme, misalnya, bakteri coli, virus, bentos, dan plankton. jenis- jenis mikroorganisme di air yang tercemar seperti : Escherichia coli, Entamoeba coli, dan Salmonella thyposa.

Analisa air, air merupakan sumber daya penting bagi sistem kehidupan, proses industri, produksi pertanian dan penggunaan domestik. Faktor utama yang

dipertimbangkan ketika menentukan kualitas air adalah ( Effendi, 2003 ) :

 a.  Kekeruhan

 b.  Keasaman & alkalinitas

 c. Unsur jejak dan nutrisi seperti nitrogen, fosfor, halogen (klorida dan ion fluorida), logam alkali (natrium dan kalium ion), kalsium dan ion magnesium.

 d.  Mikroorganisme

 e.   Kandungan oksigen terlarut (DO)

Reaksi kimia yang terjadi di dalam air melibatkan banyak senyawa- senyawa kimia meliputi ( Umar, 2010 ) :

a. Sintesis reaksi, Bentuk umum reaksi sintesis adalah A + B → AB. Reaksi Sintesis "menaruh hal-hal bersama-sama".

     2H_2(g) + O_2(g)                         2H₂O_(l)

     2Na_(s) + Cl_2(g)                        2NaCl _(s)

Sumber pencemaran air dapat meliputi sebagai berikut (Yusuf, 2008) :

1.      Limbah Pertanian

·         Obat insektisida, bisa mematikan biota air.

·         Pupuk, menyebabkan eutrofikasi, yakni suatu kondisi yang mengakibatkan

      kurangnya oksigen dan mendorong terjadinya kehidupan organisme anaerob.

2.      Limbah Rumah Tangga

·         Bahan organik, menyebabkan biota air mati.

·         Bahan anorganik, menyebabkan banjir.

·         Bahan biologis, menyebabkan timbulnya penyakit.

3.      Limbah Industri

Limbah industri meliputi bahan organik dan bahan anorganik.

4.      Penangkapan Ikan dengan Menggunakan Racun

Penangkapan ikan dengan menggunakan bahan beracun (seperti potassium).

DAFTAR REFERENSI

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Perairan. Kanisius. Yogyakarta.

Izzuddin, F. 2004. Pengetahuan Lingkungan. Kawan Pustaka. Jakarta.

Umar, M. Ruslan.  2010. Ekologi Umum Dalam Praktikum. Universitas Hasanuddin. Makassar.

Warlina, Lina. 1985. Pengaruh Waktu Inkubasi BOD Pada Berbagai Limbah. Universitas Indonesia. Jakarta.

Whardana, Wisnu. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Yusuf, Muhammad. 2008. Pengertian dan Sumber Pencemaran Perairan. Gramedia. Jakarta.

ISOLASI MIKROBA

Isolasi Mikroorganisme:

a. Pengertian

b. Teknik Pengambilan sampel

c. Isolasi dengan cara pengenceran

1) Teknik preparasi suspensi

· Swab

· Rinse

· Maserasi

2) Teknik pengenceran bertingkat

3) Teknik penanaman

· Dari suspensi (spread dan pour plate)

· Dengan goresan (streak dan quadrant streak inoculation)

d. Prosedur isolasi bakteri dari sampel

e. Prosedur isolasi jamur dari sampel

Pengertian

Di alam populasi mikroba tidak terpisah sendiri menurut jenisnya, tetapi terdiri dari campuran berbagai macam sel. Di dalam laboratorium populasi bakteri inidapat diisolasi menjadi kultur murni yang terdiri dari satu jenis yang dapat dipelajari morfologi, sifat dan kemampuan biokimiawinya.

Teknik Pengambilan Sampel

Sebelum melakukan isolasi terlebih dahulu dilakukan pengambilan sampel. Berikut merupakan prosedur pengambilan sampel.

1. Sampel tanah

Jika mikroorganisme yang diinginkan kemungkinan berada di dalam tanah, maka cara pengambilannya disesuaikan dengan tujuan dan kebutuhan. Misal jika yang diinginkan mikroorganisma rhizosfer maka sampel diambil dari sekitar perakaran dekat permukaan hingga ujung perakaran..

2. Sampel air

Pengambilan sampel air bergantung kepada keadaan air itu sendiri. Jika beerasal dari air sungai yang mengalir maka botol dicelupkan miring dengan bibir botol melawan arus air. Bila pengambilan sampel dilakukan pada air yang tenang, botol dapat dicelupkan dengan tali, jika ingin mengambil sampel dari air keran maka sebelumya keran dialirkan dulu beberapa saat dan mulut kran dibakar.

 Isolasi Dengan Cara Pengenceran (Dilution)

1. Teknik Preparasi Suspensi

Sampel yang telah diambil kemudian disuspensikan dalam akuades steril. Tujuan dari teknik ini pada prinsipnya adalah melarutkan atau melepaskan mikroba dari substratnya ke dalam air sehingga lebih mudah penanganannya. Macam-macam preparsi bergantung kepada bentuk sampel :

a. Swab (ulas), dilakukan menggunakan cotton bud steril pada sampel yang memiliki permukaan luas dan pada umumnya sulit dipindahkan atau sesuatu pada benda tersebut. Contohnya adalah meja, batu, batang kayu dll. Caranya dengan mengusapkan cotton bud memutar sehingga seluruh permukaan kapas dari cotton bud kontak dengan permukaan sampel. Swab akan lebih baik jika cotton bud dicelupkan terlebih dahulu ke dalam larutan atraktan semisal pepton water.

c. Maseration (pengancuran), sampel yang berbentuk padat dapat ditumbuk dengan mortar dan pestle sehingga mikroba yang ada dipermukaan atau di dalam dapat terlepas kemudian dilarutkan ke dalam air. Contoh sampelnya antar alain bakso, biji, buah dll. Perbandingan antar berat sampel dengan pengenceran pertama adalah 1 : 9 (w/v). Unutk sampel dari tanh tak perlu dimaserasi

1. Teknik Pengenceran Bertingkat

Tujuan dari pengenceran bertingkat yaitu memperkecil atau mengurangi jumlah mikroba yang tersuspensi dalam cairan. Penentuan besarnya atau banyaknya tingkat pengenceran tergantung kepada perkiraan jumlah mikroba dalam sampel. Digunakan perbandingan 1 : 9 untuk sampel dan pengenceran pertama dan selanjutnya, sehingga pengenceran berikutnya mengandung 1/10 sel mikroorganisma dari pengenceran sebelumnya.

Cara Kerja :

a. Sampel yang mengandung bakteri dimasukan ke dalam tabung pengenceran pertama (1/10 atau 10^-1) secara aseptis (dari preparasi suspensi). Perbandingan berat sampel dengan volume tabung pertama adalah 1 : 9 dan ingat akuades yang digunakan jika memakai teknik rinse dan swab sudah termasuk pengencer 10^-1. Setelah sampel masuk lalu dilarutkan dengan mengocoknya (pengocokan yang benar dapat dilihat pada gambar disamping)

b. Diambil 1 ml dari tabung 10^-1 dengan pipet ukur kemudian dipindahkan ke tabung 10^-2 secara aseptis kemudian dikocok dengan membenturkan tabung ke telapak tangan sampai homogen. Pemindahan dilanjutkan hingga tabung pengenceran terakhir dengan cara yang sama, hal yang perlu diingat bahwa pipet ukur yang digunakan harus selalu diganti, artinya setiap tingkat pengenceran digunakan pipet ukur steril yang berbeda/baru. Prinsipnya bahwa pipet tidak perlu diganti jika memindahkan cairan dari sumber yang sama.

3. Teknik Penanaman

a. Teknik penanaman dari suspensi

Teknik penanaman ini merupakan lajutan dari pengenceran bertingkat. Pengambilan suspensi dapat diambil dari pengenceran mana saja tapi biasanya untuk tujuan isolasi (mendapatkan koloni tunggal) diambil beberapa tabung pengenceran terakhir.

a.1. Spread Plate (agar tabur ulas)

Spread plate adalah teknik menanam dengan menyebarkan suspensi bakteri di permukaan agar diperoleh kultur murni. Adapun prosedur kerja yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut :

· Ambil suspensi cairan senamyak 0,1 ml dengan pipet ukur kemudian teteskan diatas permukaan agar yang telah memadat.

· Batang L atau batang drugal diambil kemudian disemprot alkohol dan dibakar diatas bunsen beberapa saat, kemudian didinginkan dan ditunggu beberapa detik.

· Kemudian disebarkan dengan menggosokannya pada permukaan agar supaya tetesan suspensi merata, penyebaran akan lebih efektif bila cawan ikut diputar.

· Hal yang perlu diingat bahwa batang L yang terlalu panas dapat menyebabkan sel-sel mikroorganisme dapat mati karena panas.

a.2. Pour Plate (agar tuang)

Teknik ini memerlukan agar yang belum padat (>45^oC) untuk dituang bersama suspensi bakteri ke dalam cawan petri lalu kemudian dihomogenkan dan dibiarkan memadat. Hal ini akan menyebarkan sel-sel bakteri tidak hanya pada permukaan agar saja melainkan sel terendam agar (di dalam agar) sehingga terdapat sel yang tumbuh dipermukaan agar yang kaya O₂ dan ada yang tumbuh di dalam agar yang tidak banyak begitu banyak mengandung oksigen. Adapun prosedur kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut :

_· Siapkan cawan steril, tabung pengenceran yang akan ditanam dan media padat yang masih cair (>45^oC)

_· Teteskan 1 ml secara aseptis.suspensi sel kedalam cawan kosong

_· Tuangkan media yang masih cair ke cawan kemudian putar cawan untuk menghomogenkan suspensi bakteri dan media, kemudian diinkubasi.

Alasan diteteskannya bakteri sebanyak 0,1 ml untuk spread plate dan 1 ml untuk pour plate karena spread plate ditujukan untuk menumbuhkan dipermukaanya saja, sedangkan pour plate membutuhkan ruang yang lebih luas untuk penyebarannya sehingga diberikan lebih banyak dari pada spread plate.

b. Teknik Penanaman dengan Goresan (Streak)

Bertujuan untuk mengisolasi mikroorganisme dari campurannya atau meremajakan kultur ke dalam medium baru.

b.1 Goresan Sinambung

Cara kerja :

_· Sentuhkan inokulum loop pada koloni dan gores secara kontinyu sampai setengah permukaan agar.

_· Jangan pijarkan loop, lalu putar cawan 180^oC lanjutkan goresan sampai habis.

Goresan sinambung umumnya digunakan bukan untuk mendapatkan koloni tunggal, melainkan untuk peremajaan ke cawan atau medium baru.

b.2 Goresan T

Cara kerja :

_· Bagi cawan menjadi 3 bagian menggunakan spidol marker

_· Inokulasi daerah 1 dengan streak zig-zag

_· Panaskan jarum inokulan dan tunggu dingin, kemudian lanjutkan streak zig-zag pada daerah 2 (streak pada gambar). Cawan diputar untuk memperoleh goresan yang sempurna

_· Lakukan hal yang sama pada daerah 3

B.3 Goresan Kuadran (Streak quadrant)

Cara kerja :

Hampir sama dengan goresan T, namun berpola goresan yang berbeda yaitu dibagi empat. Daerah 1 merupakan goresan awal sehingga masih mengandung banyak sel mikroorganisma.Goresan selanjutnya dipotongkan atau disilangkan dari goresan pertama sehingga jumlah semakin sedikit dan akhirnya terpisah-pisah menjadi koloni tunggal.

Cara Kerja Isolasi Bakteri dari Sampel Tanah :

· Tanah seberat 1 g dimasukan ke dalam tabung pengenceran 10^-1 secara aseptis dan selanjutnya dilakukan pengenceran bertingkat sampai 10^-8

· Tiga pengenceran terakhir diambil 0,1 ml untuk ditanam secara spread plate pada medium NA, setelah selesai, diinkubasi pada 37^oC selama 1x24 jam

· Koloni akan tumbuh pada ketiga cawan tersebut kemudian dipilih koloni yang relatif terpisah dari koloni lain dan koloni yang mudah dikenali

· Koloni yang terpilih kemudian ditumbuhkan atau dimurnikan ke NA baru dengan teknik streak kuadran

· Inkubasi 1x24 jam.

Cara Kerja Isolasi Jamur dari Tanah :

• Tanah dalam cawan petri dipanaskan dengan oven pada suhu 80^oC selama 30 menit dengan cawan petri untuk membunuh sel vegetatiftetap bertahan
• Tanah yang telah dioven diambil 1 g kemudian dimasukan ke dalam tabung pengenceran bertingkat
• Tiga pengenceran terakhir diambil untuk ditanama secara spread plate ke media PDA yang ditambah streptomycin atau penicillin. Kemudian diinkubnasi pada suhu ruang 5-7 hari
• Koloni jamur yang tumbuh dimurnikan dan ditanam pada medium PDA baru,
• Inkubasi pada suhu ruang 5-7 hari

Pembiakan dan Pertumbuhan Mikroorganisme

Pada bahasan berikut ini dititikberatkan pada metode/prosedur untuk menumbuhkan (membiakan) mikroorganisme di laboratorium. Terdapat beberapa mikroorganisme memerlukan keadaan yang sangat khusus, misalnya tidak ada O2 sama sekali (kondisi an aerob), sedikit O2 (microaerofilik), mutlak ada O2 (aerob), ada/tidak ada O2 (fakultatif). Selain itu, biasanya mikroorganisme di alam masih terdapat dalam bentuk campuran, dengan kata lain terdiri dari beberapa jenis mikroorganisme atau belum murni. Oleh karena itu, di dalam penelaahan terhadap suatu mikroorganisme, selain ditumbuhkan juga perlu dilakukan isolasi. Berikut ini akan dibahas tentang beberapa teknik isolasi mikroba dan pertumbuhan/pembiakannya.

A. Isolasi Mikroba

Beratus-ratus spesies mikroba dapat menghuni berbagai macam bagian tubuh kita, misal: mulut, saluran pencernaan, kulit, dll. Sekali bersin dapat menyebarkan beribu-ribu mikroorganisme. Satu gram kotoran manusia/hewan dapat mengandung jutaan bakteri. Udara, air, tanah, juga dihuni oleh sekumpulan mikroorganisme.

Populasi mikroorganisme tersebut pada umumnya terdapat dalam populasi campuran. Amat jarang mikroorganisme tersebut dijumpai sebagai satu spesies tunggal. Di sisi lain, untuk mencirikan dan mengidentifikasikan suatu spesies mikroorganisme tertentu, yang pertama harus dilakukan adalah memisahkannya dari organisme lain, hingga diperoleh biakan murni. Biakan murni adalah biakan yang sel-selnya berasal dari pembelahan satu sel tunggal.

Proses pemisahan/pemurnian dari mikroorganisme lain perlu dilakukan karena semua pekerjaan mikrobiologis, misalnya telaah dan identifikasi mikroorganisme, memerlukan suatu populasi yang hanya terdiri dari satu macam mikroorganisme saja. Teknik tersebut dikenal dengan Isolasai Mikroba. Terdapat berbagai cara mengisolasi mikroba, yaitu: 1) isolasi pada agar cawan, 2) isolasi pada medium cair, dan 3) Isolasi sel tunggal

1) Isolasi pada agar cawan

Prinsip pada metode isolasi pada agar cawan adalah mengencerkan mikroorganisme sehingga diperoleh individu spesies yang dapat dipisahkan dari organisme lainnya. Setiap koloni yang terpisah yang tampak pada cawan tersebut setelah inkubasi berasal dari satu sel tunggal. Terdapat beberapa cara dalam metode isolasi pada agar cawan, yaitu: Metode gores kuadran, dan metode agar cawan tuang

Metode gores kuadran. Bila metode ini dilakukan dengan baik akan menghasilkan terisolasinya mikroorganisme, dimana setiap koloni berasal dari satu sel.

Metode agar tuang. Berbeda dengan metode gores kuadran, cawan tuang menggunakan medium agar yang dicairkan dan didinginkan (50oC), yang kemudian dicawankan. Pengenceran tetap perlu dilakukan sehingga pada cawan yang terakhir mengandung koloni-koloni yang terpisah di atas permukaan/di dalam cawan.

2) Isolasi pada medium cair

Metode isolasi pada medium cair dilakukan bila mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada agar cawan (medium padat), tetapi hanya dapat tumbuh pada kultur cair. Metode ini juga perlu dilakukan pengenceran dengan beberapa serial pengenceran. Semakin tinggi pengenceran peluang untuk mendapatkan satu sel semakin besar.

3) Isolasi sel tunggal

Metode isolasi sel tunggal dilakukan untuk mengisolasi sel mikroorganisme berukuran besar yang tidak dapat diisolasi dengan metode agar cawan/medium cair. Sel mikroorganisme dilihat dengan menggunakan perbesaran sekitar 100 kali. Kemudian sel tersebut dipisahkan dengan menggunakan pipet kapiler yang sangat halus ataupun micromanipulator, yang dilakukan secara aseptis.

B. Isolasi Mikroba

Setelah diperoleh biakan murni (koloni yang berasal dari sel tunggal), mikroorganisme tersebut siap dilakukan telaah dan identifikasi, dan kemudian ditumbuhkan sesuai tujuan.

Pertumbuhan pada mikroorganisme diartikan sebagai penambahan jumlah atau total massa sel yang melebihi inokulum asalnya. Telah dijelaskan pada bahasan sebelumnya, bahwa sistem reproduksi bakteri adalah dengan cara pembelahan biner melintang, satu sel membelah diri menjadi 2 sel anakan yang identik dan terpisah. Selang waktu yang dibutuhkan bagi sel untuk membelah diri menjadi dua kali lipat disebut sebagai waktu generasi. Waktu generasi pada setiap bakteri tidak sama, ada yang hanya memerlukan 20 menit bahkan ada yang memerlukan sampai berjam-jam atau berhari-hari.

Bila bakteri diinokulasikan ke dalam medium baru, pembiakan tidak segera terjadi tetapi ada periode penyesuaian pada lingkungan yang dikenal dengan pertumbuhan. Kemudian akan memperbanyak diri (replikasi) dengan laju yang konstan, sehingga akan diperoleh kurva pertumbuhan. Pada kurva pertumbuhan dikenal beberapa fase pertumbuhan, yaitu:

1) fase lamban/lag phase/fase adaptasi

2) fase cepat/fase log/eksponensial

3) fase statis

4) fase kematian

Fase lamban

Fase lamban merupakan periode awal dan merupakan fase penyesuaian diri (adaptasi), sehingga tidak ada pertambahan jumlah sel bahkan kadang-kadang jumlah sel menurun.

Fase cepat

Fase cepat merupakan periode pembiakan yang cepat. Pada periode ini dapat teramati ciri-ciri sel yang aktif. Waktu generasi pada setiap bakteri dapat ditentukan pada fase cepat ini. Pada fase tersebut dapat terlihat beberapa sel mulai membelah, yang lainnya setengah membelah, dan yang lainnya lagi selesai membelah.

Fase statis

Pada fase statis pembiakan mulai berkurang dan beberapa sel mati. Apabila laju pembiakan sama dengan laju kematian, maka secara keseluruhan jumlah sel tetap konstan. Hal ini dapat disebabkan karena berkurangnya nutrien ataupun terbentuknya produk metabolisme yang cenderung menumpuk mungkin menjadi racun bagi bakteri yang bersangkutan.

Fase kematian

Fase kematian merupakan fase dimana proses pembiakan telah berhenti. Sel-selnya sudah mati, yang kemudian akan diikuti dengan proses lisis. Apabila laju kematian melampaui laju pembiakan, maka jumlah sel sebenarnya menurun.

STERILISASI

Sterilisasi yaitu proses atau kegiatan membebaskan suatu bahan atau benda dari semua bentuk kehidupan.

Macam-macam sterilisasi

Pada prinsipnya sterilisasi dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu secara mekanik, fisik dan kimiawi.

1. Sterilisasi secara mekanik (filtrasi) menggunakan suatu saringan yang berpori sangat kecil (0.22 mikron atau 0.45 mikron) sehingga mikroba tertahan pada saringan tersebut. Proses ini ditujukan untuk sterilisasi bahan yang peka panas, misal nya larutan enzim dan antibiotik.

2. Sterilisasi secara fisik dapat dilakukan dengan pemanasan & penyinaran.

· Pemanasan

a. Pemijaran (dengan api langsung): membakar alat pada api secara langsung, contoh alat : jarum inokulum, pinset, batang L, dll.

b. Panas kering: sterilisasi dengan oven kira-kira 60-180⁰C. Sterilisasi panas kering cocok untuk alat yang terbuat dari kaca misalnya erlenmeyer, tabung reaksi dll.

c. Uap air panas: konsep ini mirip dengan mengukus. Bahan yang mengandung air lebih tepat menggungakan metode ini supaya tidak terjadi dehidrasi.

d. Uap air panas bertekanan : menggunalkan autoklaf

· Penyinaran dengan UV

Sinar Ultra Violet juga dapat digunakan untuk proses sterilisasi, misalnya untuk membunuh mikroba yang menempel pada permukaan interior Safety Cabinet dengan disinari lampu UV

3. Sterilisaisi secara kimiawi biasanya menggunakan senyawa desinfektan antara lain alkohol.

Berbagai prosedur umum kerja dalam mikrobiologi yang membutuhkan teknik

Desinfeksi meja kerja

Saran-saran kerja aseptis :

1. Sebelum membuka ruangan atau bagian steril di dalam tabung/cawan/erlenmeyer sebaiknya bagian mulut (bagian yang memungkinkan kontaminan masuk) dibakar/dilewatkan api terlebih dahulu.

2. Pinset, batang L, dll dapat disemprot dengan alkohol terlebih dahulu lalu dibakar.

3. Ujung jarum inokulum yang sudah dipijarkan harus ditunggu dingin dahulu atau dapat ditempelkan tutup cawan bagian dalam untuk mempercepat transfer panas yang terjadi.

4. Usahakan bagian alat yang diharapkan dalam kondisi steril didekatkan ke bagian api.

5. Jika kerja di Safety Cabinet tidak perlu memakai pembakar bunsen tetapi jika di luar Safety Cabinet maka semakin banyak sumber api maka semakin terjamin kondisi aseptisnya

Prinsip cara kerja autoklaf

Seperti yang telah dijelaskan sebagian pada bab pengenalan alat, autoklaf adalah alat untuk memsterilkan berbagai macam alat & bahan yang menggunakan tekanan 15 psi (2 atm) dan suhu 121⁰C. Untuk cara kerja penggunaan autoklaf telah disampaikan di depan. Suhu dan tekanan tinggi yang diberikan kepada alat dan media yang disterilisasi memberikan kekuatan yang lebih besar untuk membunuh sel dibanding dengan udara panas. Biasanya untuk mesterilkan media digunakan suhu 121⁰C dan tekanan 15 lb/in² (SI = 103,4 Kpa) selama 15 menit. Alasan digunakan suhu 121⁰C atau 249,8 ⁰F adalah karena air mendidih pada suhu tersebut jika digunakan tekanan 15 psi. Untuk tekanan 0 psi pada ketinggian di permukaan laut (sea level) air mendidih pada suhu 100⁰C, sedangkan untuk autoklaf yang diletakkan di ketinggian sama, menggunakan tekanan 15 psi maka air akan memdididh pada suhu 121⁰C. Ingat kejadian ini hanya berlaku untuk sea level, jika dilaboratorium terletak pada ketinggian tertentu, maka pengaturan tekanan perlu disetting ulang. Misalnya autoklaf diletakkan pada ketinggian 2700 kaki dpl, maka tekanan dinaikkan menjadi 20 psi supaya tercapai suhu 121⁰C untuk mendidihkan air. Semua bentuk kehidupan akan mati jika dididihkan pada suhu 121⁰C dan tekanan 15 psi selama 15 menit.

Pada saat sumber panas dinyalakan, air dalam autoklaf lama kelamaan akan mendidih dan uap air yang terbentuk mendesak udara yang mengisi autoklaf. Setelah semua udara dalam autoklaf diganti dengan uap air, katup uap/udara ditutup sehingga tekanan udara dalam autoklaf naik. Pada saat tercapai tekanan dan suhu yang sesuai., maka proses sterilisasi dimulai dan timer mulai menghitung waktu mundur. Setelah proses sterilisasi selesai, sumber panas dimatikan dan tekanan dibiarkan turun perlahan hingga mencapai 0 psi. Autoklaf tidak boleh dibuka sebelum tekanan mencapai 0 psi.

Untuk mendeteksi bahwa autoklaf bekerja dengan sempurna dapat digunakan mikroba pengguji yang bersifat termofilik dan memiliki endospora yaitu Bacillus stearothermophillus, lazimnya mikroba ini tersedia secara komersial dalam bentuk spore strip. Kertas spore strip ini dimasukkan dalam autoklaf dan disterilkan. Setelah proses sterilisai lalu ditumbuhkan pada media. Jika media tetap bening maka menunjukkan autoklaf telah bekerja dengan baik.

Beberapa media atau bahan yang tidak disterilkan dengan autoklaf adalah :

- Bahan tidak tahan panas seperti serum, vitamin, antibiotik, dan enzim

- Paelarut organik, seperti fenol

- Buffer engan kandungan detergen, seperti SDS

Untuk mencegah terjadinya presipitasi, pencoklatan (media menjadi coklat) dan hancurnya substrat dapat dilakukan pencegahan sbb :

- Glukosa disterilkan terpisah dengan asam amino (peptone) atau senyawa fosfat

- Senyawa fosfat disterilkan terpisah dengan asam amino (peptone) atau senyawa garam mineral lain.

- Senyawa garam mineral disterilkan terpisah dengan agar

- Media yang memiliki pH > 7,5 jangan disterilkan dengan autoklaf

- Jangan mensterilisasi larutan agar dengan pH < 6,0

Erlenmeyer hanya boleh diisi media maksimum ¾ dari total volumenya, sisa ruang dibirkan kosong. Jika mensterilkan media 1L yang ditampung pada erlenmeyer 2L maka sterilisasi diatur dengan waktu 30 menit.

Sterilisasi dengan penyaringan (filtrasi)

Sterilisasi dengan penyaringan dilakukan untuk mensterilisasi cairan yagn mudah rusak jika terkena panas atu mudah menguap (volatile). Cairan yang disterilisasi dilewatkan ke suatu saringan (ditekan dengan gaya sentrifugasi atau pompa vakum) yang berpori dengan diameter yang cukup kecil untuk menyaring bakteri. Virus tidak akan tersaring dengan metode ini.

Sterilisasi dengan penyaringan dapat dilakukan dengan berbagai cara :

· Non-disposable filtration apparatus

- Disedot dengan pompa vakum

- Volume 20-1000 ml

· Disposable filter cup unit

- Disedot dengan pompa vakum

- Volume 15-1000 ml

· Disposable filtration unit dengan botol penyimpan

- Disedot dengan pompa vakum

- Volume 15-1000 ml

· Syringe filters

- Ditekan seperti jarum suntik

- Volume 1-20 ml

· Spin filters

- Ditekan dengan gaya setrifugasi

- Volume kurang dari 1 ml

Cara kerja menggunakan Non-disposable filtration apparatus

· Sterilkan saringan (dapat menggunakan saringan Bekerfeld, Chamberland Zeitz), membran penyaring (kertas saring) dan erlenmeyer penampung.

· Pasang atau rakit alat-alat tersebut secara aseptis (sesuai gambar), lalu isi corong dengan larutan yang akan disterilkan.

· Hubungkan katup erlenmeyer dengan pompa vakum kemudian hidupkan pompa.

· setelah semua larutan melewati membran filter dan tertampung dierlenmeyer, maka larutan dapat dipindahkan kedalam gelas penampung lain yang sudah steril dan tutup dengan kapas atau aluminium foil yang steril.

Tyndalisasi

Konsep kerja metode ini merip dengan mengukus. Bahan yang mengandung air dan tidak tahan tekanan atau suhu tinggi lebih tepat disterilkan dengan metode ini. Misalnya susu yang disterilkan dengan suhu tinggi akan mengalami koagulasi dan bahan yang berpati disterilkan pada suhu bertekanan pada kondisi pH asam akan terhidrolisis.

Cara kerja :

· Bahan dimasukkan kedalam erlenmeyer atau botol dan ditutup rapat dengan sumbat atau aluminium foil.

· Erlenmeyer/botol lalu dimasukkan kedalam alat sterilisasi (alat standar menggunakan Arnold Steam Sterilizen atau dandang).

· Nyalakan sumber panas dan tunggu hingga termometer menunjukkan suhu 100⁰C kemudian hitung waktu mundur hingga 30 menit (uap panas yang terbentuk akan mematikan mikroba).

· Setelah selesai alat sterilisasi dimatikan dan bahan yang steril dikeluarkan.

· Setelah 24 jam, bahan tersebut di sterilkan lagi dengan cara yang sama, sedang waktu ini dimaksudkan untuk memberi kesempatan spora atau sel vegetatif yang belum mati untuk tumbuh sehingga mudah dibunuh.

Sterilisasi dengan udara panas (Dry heat sterilization)

Sterilisasi dengan metode ini biasanya digunakan untuk peralatan gelas seperti cawan petri, pipet ukur dan labu erlenmyer. Alat gelas yang disterilisasi dengan udara panas tidak akan timbul kondensasi sehingga tidak ada tetes air (embun) didalam alat gelas.

· Bungkus alat-alat gelas dengan kertas payung atau aluminium foil

· Atur pengatur suhu oven menjadi 180⁰C dan alat disterilkan selama 2-3 jam.

Prinsip kerja Biological Saferty Cabinet

Biological Safety Cabinet merupakan kabinet kerja yang sterilkan untuk kerja mikrobiologi. BSC memiliki suatu pengatur aliran udara yang menciptakan aliran udara kotor (dimungkinkan ada kontaminan) untuk disaring dan diresirkulasi melalui filter.

BSC juga disebut biosafety hood, dan juga dikenal dengan Laminar flow hood atau Class II vertical flow cabinet yang menyediakan alat filtrasi dan aliran udara yang bersirkulasi didalam ruang kerja. Aliran udara diatur untuk menghambat udara luar masuk dan udara di dalam keluar, untuk mencegah kontaminasi dari luar dan pencemaran bakteri dari ruang BSC. Udara yang keluar disaring melewati penyaring sehingga sel-sel yang berbahaya tidak lepas keluar ke ruangan lain.

Berbagai kelas Biological Safety Cabinet.

BSC yang dimiliki Lab mikrobiologi merupakan BSC kelas II yang memiliki konfigurasi udara seperti gambar disamping ini. Udara yang berasal dari luar kabinet akan langsung terserap masuk kesaluran bawah yang bergabung dengan udara dari meja kerja yang dimungkinkan mengandung bakteri yang digunakan untuk kerja. Udara dari meja kerja disedot dari depan meja kerja. Kemudian udara kotor ini disaring oleh penyaring HEPA dan disirkulasikan keluar kabinet atau kembali lagi ke meja kerja sebagai udara bersih.