PERTUMBUHAN BAKTERI ESCHERICHIA COLI DALAM

ESCHERICHIA COLI dalam kehidupan manusia Penulis : Ruth Melliawati

E

scherichia coli adalah nama yang tidak asing lagi bagi orang yang berkecimpung dalam bidang mikrobiologi, karena E. coli atau Bacterium coli commune adalah sebuah nama bakteri yang diambil dari nama orang yang menemukannya yaitu Theodor Escherich. Pada tahun 1907 Massini memberi nama E. coli sebagai Bacterium coli mutabile. E. coli praktis selalu ada dalam saluran pencernaan hewan dan manusia karena secara alamiah Escherichia coli merupakan salah satu penghuni tubuh. Penyebaran E. coli dapat terjadi dengan cara kontak langsung ( bersentuhan, berjabatan tangan dan sebagainya ) kemudian

diteruskan melalui mulut, akan tetapi E.coli pun dapat ditemukan tersebar di alam sekitar kita. Penyebaran secara pasif dapat terjadi melalui makanan atau minuman. Di dalam uji analisis air, E. coli merupakan mikroorganisme yang dipakai sebagai indikator untuk menguji adanya pencemaran air oleh tinja. Di dalam kehidupan kita E.coli mempunyai peranan yang cukup penting yaitu selain sebagai penghuni tubuh ( di dalam usus besar) juga E. coli menghasilkan kolisin yang dapat melindungi saluran pencernaan dari bakteri patogenik. Escherichia coli akan menjadi patogen bila pindah dari habitatnya yang normal

MORFOLOGI DAN SIFAT ESCHERICHIA COLI

dipindah sebarkan melalui kegiatan tangan ke mulut atau dengan pemindahan pasif melalui makanan atau minuman.

Meskipun E. coli merupakan mikroorganisma indikator yang dipakai di dalam analisis air untuk menguji adanya pencemaran oleh tinja, tetapi pemindah sebarannya tidak selalu melalui air, melainkan

Morfologi Escherichia col

10

kebagian lain dalam inang, misalnya, bila E. coli di dalam usus masuk ke dalam saluran kandung kemih kelamin dapat menyebabkan sistitis, yaitu suatu peradangan pada selaput lendir organ tersebut. Escherichia sekarang dianggap sebagai genus dengan hanya satu species yang mempunyai beberapa ratus tipe antigenik. Tipe-tipe ini dicirikan menurut kombinasi yang berbeda-beda antara antigen 0 (antigen lipoporisakaride somatik di dalam dinding sel ), K ( antigen polisakaride kapsul) dan H (antigen protein flagela). tambahan pula antigen K dibagi menjadi antigen L, A atau B berdasarkan pada ciri fisiknya yang berbeda-beda. Galurgalur tertentu dari E. coli mampu menyebabkan gastroenteristis taraf sedang sampai parah pada manusia dan hewan.

BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009

Tanda tanda umum E. coli - Bentuk bulat cenderung ke batang panjang -Bentuk batang, biasanya berukuran 0,5 x 1 - 3 µ -Terdapat sendiri sendiri, berpasang-pasangan dan rangkaian pendek - Bergerak atau tidak bergerak - bergerak dengan menggunakan flagella peritrik - biasanya tidak berbentuk kapsul - Tidak membentuk spora - Gram negatif - Aerob, anaerob fakultatif.

Sifat sifat khusus E. coli antara lain : - Merupakan parasit dalam saluran pencernaan makanan manusia dan hewan berdarah panas. - Pada manusia kadang kadang menyebabkan penyakit enteritis, peritonitis, cistitis dan sebagainya. - Hasil uji methil red positif. keluarga dari species ini memfermentasikan laktosa dan glukosa dengan menghasilkan asam dan gas.

- Menghasilkan asam dalam jumlah yang banyak dari glukosa tetapi acethyl methyl carbinol tidak dihasilkan. - CO2 dan H2 kira kira dihasilkan dalam volume yang sama dalam glukosa. - Pada umumnya asam uric tidak dapat dipakai sebagai satusatunya sumber nitrogen. - Ditemukan dalam faeces. - Hasil uji Eykman. - Asam sitrat dan garam dari asam sitrat tidak dapat dipakai sebagai satu-satunya sumber karbon.

STRUKTUR SEL PROKARIOTA (BAKTERI)

Flagel Merupakan organ penggerak bagi bakteri motil tetapi tidak semua bakteri mempunyai flagel. Elektron mikroskop menunjukkan bahwa flagel itu adalah benang-benang protoplasma yang berpangkal pada titik-titik tepat di bawah membran sel. Pangkal itu disebut rhizoblast. Susunan kimia flagel terdiri dari suatu protein yang disebut flagelin yaitu semacam miosin. Ukuran flagel berbeda antar species. Panjang flagel biasanya agak lebih panjang dari

selnya tetapi diameternya antara 0,02 - 0,1 u. Kedudukan flagel ada yang bersifat terminal, ada yang bersifat lateral. Kedudukan flagel E. coli bersifat lateral yaitu peritrik dimana flagel tersebar dari ujungujung sampai pada sisi. Rata-rata pergerakan bakteri E. coli kira-kira 25 u per detik atau 10 cm per jam. Flagel berguna untuk bergerak, melekat dan konyugasi. Lapisan lendir Kebanyakkan bakteri mempunyai lapisan lendir yang menyelubungi dinding sel

seluruhnya, lendir ini melindungi sel terhadap kekeringan. Lapisan lendir terdiri atas karbohidrat dan pada beberapa species tertentu mengandung unsur N atau P. Dinding sel Dinding sel bakteri sangat tipis tetapi berfungsi untuk memberi bentuk tertentu pada sel, untuk memberi perlindungan, untuk mengatur keluar masuknya zat-zat kimia juga dinding sel memegang peranan dalam pembelahan sel. Komposisi kimia dinding sel bermacam-macam tergantung dari


11

speciesnya tetapi beberapa species terdiri dari selulosa atau hemiselulosa. Pada species lain dinding sel mengandung bahan nitrogen dan khitin. Beberapa protein dapat juga ditemukan dalam dinding sel. Membran sitoplasma Letaknya tepat di bawah dinding sel sifatnya semi selektif permiabel karena sifat ini maka membran sitoplasma mempunyai sifat-sifat penting dalam pertukaran zat-zat antara dinding sel. membran sitoplasma ini sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidup bakteri karena bila membran ini mengalami kerusakan maka dalam waktu singkat bakteri akan mati. Nucleus (inti) Apakah bakteri mempunyai inti ? pertanyaan ini merupakan suatu masalah bagi para ahli, mereka mempunyai 4 pendapat yang berbeda yaitu setengahnya berpendapat bahwa bakteri itu tidak mempunyai inti atau apapun yang menyerupai inti. pendapat kedua mengatakan bahwa isi sel seluruhnya, itulah inti sedang proto plasmanya sedikit sekali dan protoplasma itu merupakan lapisan yang tipis yang menyelubungi inti. Pendapat ketiga ialah bahwa tersebar di dalam protoplasma terdapat butir-buitr kromatin yang dianggap sebagai inti, sedang pendapat keempat bahwa bakteri mempunyai satu atau lebih inti. Kromatin ialah bahan inti berupa ADN dan protein yang meresap zat warna yang bersifat basa. Akhirnya orang berpendapat meskipun bakteri mempunyai nucleus tetapi tidak dapat segera terlihat melainkan harus dengan perlakukan tertentu atau ditumbuhkan di dalam medium yang tidak mengandung nitrogen. Sekarang telah diketahui dengan pasti bahwa bakteri mempunyai inti di dalam selnya yang terdiri atas ADN (asam-deoksiribonukleat) dan ARN (asam-ribonukleat). Apabila bakteri tidak mempunyai inti tentu bakteri itu tidak mungkin bisa mengumpulkan sifatsifat baka dalam inti.

12

Sitoplasma Merupakan bahan yang mengisi volume sel yang membatasi dinding sel dan membran dan di dalamnya terdapat granula, spora, vacuola dan tandatanda internal lainnya.

Flagel Merupakan organ penggerak bagi bakteri motil tetapi tidak semua bakteri mempunyai flagel. Elektron mikroskop menunjukkan bahwa flagel itu adalah benangbenang protoplasma yang berpangkal pada titik-titik tepat di bawah membran sel. Pangkal itu disebut rhizoblast. Susunan kimia flagel terdiri dari suatu protein yang disebut flagelin yaitu semacam miosin. REPRODUKSI Pada umumnya bakteri hanya mengenal satu macam pembiakan yaitu dengan cara seksual atau vegetatif. Pembiakan ini berlangsung cepat, apabila faktor-faktor luar menguntungkan bagi dirinya.


Pembiakan dengan pembelahan diri atau divisio dapat dibagi atas 3 fase yaitu : 1. Dimana sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus pada arah memanjang. 2. Sekat tersebut diikuti oleh suatu dinding melintang. Dinding melintang ini tidak selalu merupakan penyekat yang sempurna. Ditengah-tengahnya sering ketinggalan suatu lubang kecil, yang mana protoplasma dari kedua sel baru masih dapat berhubungan. 3. Pada fase terakhir ialah terpisahnya kedua sel tersebut. Apabila faktor-faktor luar menguntungkan, maka setelah terjadi pembelahan, sel-sel baru tersebut akan membesar sampai masing- masing menjadi sebesar sel induknya. LINGKUNGAN YANG MEMPENGARUHI KEHIDUPAN MIKROORGANISME Kondisi lingkungan sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidup mikroorganisme baik kapang, khamir maupun bakteri. Reaksi dari tiap mikroorganisma dalam menghadapi kondisi lingkungannya akan berbeda satu dengan yang lain, hal ini karena mikroorganisma mempunyai sifat dan karakter yang berbeda. Tidak semua mikroorganisma dapat menguasai faktor faktor luar sepenuhnya, untuk bertahan hidup mikroorganisma harus menyesuaikan diri dengan lingkungan dimana mikroorganisma tersebut berada. Penyesuaian diri ada yang bersifat sementara waktu saja ada juga yang bersifat permanen sehingga mempengaruhi bentuk morfologi dan sifat sifat fisiologi dan keturunannya. Kehidupan bakteri tidak hanya dipengaruhi oleh faktor faktor luar tetapi sebaliknya bakteri mampu mempengaruhi keadaan lingkungannya, misalnya dapat menyebabkan demam (panas) akibat terinfeksi oleh bakteri Escherichia coli yang ada dalam saluran pencernaan dan menyebabkan diare yang berkepanjangan dsb. Jika E. coli berada dalam medium yang

mengandung sumber carbon (glukosa, laktosa dsb) maka akan mengubah derajat asam (pH) dalam medium menjadi asam dan akan membentuk gas sebagai hasil proses terurainya glukosa menjadi senyawa lain . Faktor lingkungan dibagi atas : 1. Faktor biotik yaitu makhluk hidup 2. Faktor abiotik yaitu faktor alam dan kimia. Faktor alam meliputi : 1. Temperatur Daya tahan terhadap temperatur tidak sama bagi tiap tiap species. Ada species yang mati setelah mengalami pemanasan beberapa menit di dalam medium cair, sebaliknya ada juga species yang tahan hidup setelah dipanasi dengan uap 100°C bahkan lebih (bakteri yang membentuk spora). E. coli tumbuh baik pada temperatur antara 8° - 46°C dan temperatur optimum 37°C. Bakteri yang dipelihara di bawah temperatur minimum atau sedikit di atas temperatur maksimum, tidak akan segera mati melainkan berada di dalam keadaan tidur atau dormancy. 2. Kebasahan dan kekeringan Sebenarnya bakteri menyenangi keadaan basah bahkan hidup di dalam air. Tetapi di dalam air yang tertutup, bakteri tidak dapat hidup subur karena udara yang dibutuhkan tidak mencukupi. 3. Perubahan nilai osmosis Medium yang paling cocok bagi kehidupan bakteri ialah medium yang isotonik terhadap isi sel bakteri. Jika bakteri ditempatkan di dalam suatu larutan yang hipertonik maka akan mengalami plasmolisis terhadap isi sel bakteri. Sebaliknya bakteri yang ditempatkan di dalam larutan hipotonik (air suling) maka bakteri akan mengalami plasmoptisis yaitu pecahnya sel bakteri karena air akan masuk ke dalam sel bakteri. 4. Sinar Kebanyakkan bakteri tidak dapat mengadakan fotosintesis bahkan setiap radiasi dapat berbahaya bagi kehidupannya.

Sinar yang lebih pendek gelombangnya yaitu gelombang antara 240 m u - 300 m u dapat membahayakan kehidupan bakteri, demikian juga penyinaran pada jarak dekat, sinar X, sinar radium dan sinar ultra ungu dapat membunuh bakteri. 5. Mekanik Pengaruh tekanan udara terhadap kehidupan bakteri dapat diketahui dari hasil percobaan yaitu untuk menghentikan pembiakan bakteri diperlukan tekanan sebanyak 600 atm, untuk mematikannya diperlukan tekanan sebanyak 6000 atm sedang untuk membunuh spora diperlukan 12.000 atm. Untuk memecahkan sel bakteri diperlukan pengguncangan 9000 kali per detik. Proses ini sering digunakan untuk melepaskan enzim-enzim dan endotoksin. Faktor-faktor kimia. Di dalam alam yang sewajarnya, jarang sekali ditemukan zat-zat kimia yang mematikan bakteri. Hanya usaha manusia untuk membebaskan kegiatan bakteri, dengan cara membuat atau meramu zat-zat untuk meracuni bakteri tetapi tidak membahayakan kehidupan hewan dan manusia. Zat-zat yang hanya menghambat kegiatan bakteri tanpa membunuhnya disebut antiseptik atau bakteriostatik sedang zat-zat yang dapat membunuh bakteri disebut adalah desinfektan, germisida atau bakterisida. Sifat kerusakan bakteri sebagai akibat dari suatu desinfektan, belum diketahui seluruhnya, ada desinfektan yang membunuh bakteri dengan tidak merusaknya sama sekali ada juga zat-zat kimia seperti basa dan asam organik, menyebabkan hancurnya bakteri, mungkin sekali kehancuran ini akibat dari suatu hidrolisis. Pengaruh zat-zat kimia lainnya belum diketahui, tetapi pada umumnya kerusakan bakteri dapat dibagi 3 kelompok yaitu karena (1). Oksidasi (2). Koagulasi dan (3). Depresi dan ketegangan permukaan.

1. Oksidasi Zat-zat seperti H2O2, Na2BO4, KMnO4 mudah sekali melepaskan O2 untuk menimbulkan oksidasi. Klor di dalam air menyebabkan bebasnya O2 sehingga zat ini merupakan desinfektan. Hubungan klor dengan protoplasmapun dapat menimbulkan oksidasi. 2. Koagulasi atau penggumpalan protein Banyak zat seperti air raksa, perak, tembaga dan zat-zat organik seperti fenol, formardehida, etanol menyebabkan penggumpalan protein yang merupakan konstituen dari protoplasma. Protein yang telah menggumpal adalah protein yang mengalami denaturasi dan di dalam keadaan yang demikian itu protein tidak berfungsi lagi 3. Depresi dan ketegangan permukaan Sabun dapat mengurangi ketegangan permukaan, oleh karena itu dapat menyebabkan hancurnya bakteri. Empedu juga mempunyai khasiat seperti sabun, hanya bakteri yang hidup di dalan usus mempunyai daya tahan terhadap empedu. Pada umumnya diketahui bahwa bakteri gram negatif lebih tahan terhadap pengurangan ketegangan permukaan dari pada bakteri gram positif. KEUNTUNGAN DAN BAHAYA YANG DITIMBULKANNYA Beberapa keuntungan dari bakteri E. coli yaitu menghasilkan kolisin, yang dapat melindungi saluran pencernaan dari bakteri usus yang patogenik, dipakai sebagai indikator untuk menguji adanya pencemaran air oleh tinja. Di dalam lingkungan dan kehidupan kita, bakteri E. coli banyak dimanfaatkan diberbagai bidang, baik pertanian, peternakan, kedokteran maupun dikalangan Industri. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, E. coli telah banyak diketahui baik sifat morfologi, fisiologi maupun pemetaan DNA nya, sehingga bakteri ini dipakai untuk menyimpan untaian DNA yang dianggap


13

potensial, baik dari tanaman, hewan maupun mikroorganisma dan sekaligus untuk perbanyakannya. Dengan diketahuinya bahwa E. coli dapat dipakai untuk menyimpan untaian DNA yang potensial, maka hal ini membuka kesempatan untuk mempelajari sifat dan karakter dari mikroba lain yang tentunya memberikan dampak yang positif untuk kemajuan di bidang kedokteran, pertanian maupun industri. Dibidang pertanian telah dilaporkan bahwa beberapa tanaman tidak tahan terhadap suatu penyakit atau serangan hama, namun bantuan E.coli sebagai inang yang membawa gen yang tahan terhadap penyakit atau hama tertentu, maka hal itu dapat diatasi sehingga perkembangan di bidang pertanian tidak terhambat. Keberadaan Bakteri E. coli disamping dapat membantu untuk pengembangan ilmu pengetahuan dan juga dimanfaatkan di berbagai bidang ilmu, bakteri E. coli juga dapat membahayakan kesehatan, karena diketahui bahwa bakteri E. coli merupakan bagian dari mikrobiota normal saluran

pencernaan dan telah terbukti bahwa galur galur tertentu mampu menyebabkan gastroenteritis taraf sedang sampai parah pada manusia dan hewan. E. coli juga dapat menyebabkan diare akut, yang dapat dikelompokkan menjadi 3 katagori yaitu enteropatogenik (penyebab gasteroenteritis akut pada bayi yang baru lahir sampai pada yang berumur 2 tahun), enteroinaktif dan enterotoksigenik (penyebab diare pada anak anak yang lebih besar dan pada orang dewasa). Dilaporkan pula bila E.coli di dalam usus memasuki kandung kemih, maka dapat menyebabkan sintitis yaitu suatu peradangan pada selaput lendir organ tersebut.

GrawpHill Book company Inc. New York, Toronto. London. Kagakusha L.T.D. Tokyo. Dwidjoseputro D. D. 1981. Dasardasar Mikrobiologi. Cetakan ke 5. Malang. Penerbit Djambatan. Pelczar,M.J. and E.C.S. Chan. 1981. Elements of Microbiology. Mc Graw-Hill International Book company, Tokyo. Salle A. J. 1961. Fundamental Principles of Bacteriology. Fifth Edition. Mc Graw-Hill Book company. Inc New York, Toronto, London, Kagakusha company, L.T.D. Tokyo. http://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri

DAFTAR PUSTAKA Breed R. E., E.G.D. Murray & N. R. Smith. 1957. Bergey s manual of Determinative Bacteriology. Seventh Edition.Baltimore. The Williams & Wilkins company Clifton C. E. 1958. Introduction to the Bacteria. Second Edition. MC

*Ruth Melliawati Staf Peneliti Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI

Kalau nilai 9 itu kesuksesan dalam kehidupan, maka nilai 9 sama dengan x ditambah y ditambah z. Bekerja adalah x, y adalah bermain, dan z adalah untuk berdiam diri.

( Albert Einstein)

14


PERTUMBUHAN BAKTERI ESCHERICHIA COLI DALAM

Recommend Documents