PENGARUH FAKTOR SUHU DAN pH TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PERTAHANAN HIDUP Staphylococcus aureus

INTISARI

Pertumbuhan mikroorganisme memerlukan faktor-faktor penunjang yang berbeda-beda tiap spesiesnya. Untuk melakukan penanaman bakteri harus memperhatikan fase-fase pertumbuhan bakteri. Fase pertumbuhan bakteri dapat dibagi menjadi 4 fase, yaitu fase lag, fase logaritma (eksponensial), fase stasioner dan fase kematian. S. aureus bersifat anaerob dan tumbuh dengan baik pada temperatur optimum 37oC dan pH 7,4. Tujuan praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat membandingkan pertumbuhan relatif bakteria dan jamur pada beberapa tingkat keasaman pH, mengetahui peran pH optimal bagi pertumbuhan mikroorganisme, serta menentukan kombinasi suhu-waktu yang mampu untuk membunuh beberapa jenis bakteria. Untuk mengamati pengaruh faktor pH terhadap pertumbuhan dan pertahanan hidup S. aureus, secara aseptik 1ml suspensi S. aureus diinokulasikan ke dalam tabung berisi BHI pada masing-masing pH. Tabung berisi inokulasi bakteri diinkubasi pada 37oC selama 5 hari. Untuk pengamatan pengaruh faktor suhu terhadap pertumbuhan dan pertahanan hidup S. aureus, tabung berisi media dimasukkan ke dalam beaker gelas berisi air hingga terendam seluruhnya, ditambahkan es batu untuk mempertahankan suhu sekitar 13oC. Beaker berisi air dipanaskan hingga suhu 100oC. Tabung berisi media kultur direndam di dalamnya selama 10 menit. Setelah waktu yang ditentukan, tabung-tabung tersebut direndam ke dalam air untuk menurunkan suhunya seperti suhu ruang. Satu ml bakteri dari tiap tabung diinokulasikan ke dalam tabung berisi medium BHI yang baru. Tabung-tabung tersebut diinkubasi pada 37oC selama 5 hari. Kemudian pertumbuhan bakteri diamati dan dibandingkan berdasarkan turbiditas (kekeruhan) medium berdasar pada skala: jernih (0), sedikit keruh (+), keruhan sedang (++), sangat keruh (+++). Hasilnya pada pengaruh pH, kekeruhan paling tinggi pada pH 7 (+++), pH 2 sedikit keruh (+) dan pada pH 11 jernih (0). Hasil pengaruh suhu, pada suhu 35oC kekeruhan paling tinggi (+++), pada suhu 13oC keruh sedang (++) dan pada suhu 100oC jernih (0).

Kata Kunci : Staphylococcus aureus, pH, temperatur, fase pertumbuhan

PENDAHULUAN

Pertumbuhan mikroorganisme memerlukan faktor-faktor penunjang yang berbeda-beda tiap spesiesnya. Medium yang cocok untuk pertumbuhan harus mengandung semua nutrisi yang dibutuhkan oleh organisme yang ditanam dan memenuhi faktor-faktor pertumbuhan yang terkontrol seperti pH, temperatur, dan aerasi. Sebagian besar mikroorganisme tumbuh dengan baik pada pH 6.0-8.0, namun ada pula yang memiliki pH optimum 3 (acidophils) dan 10.5 (alkaliphils). Mikroorganisme juga memiliki suhu pertumbuhan optimum yang berbeda-beda. Mikroorganisme psychrophilic tumbuh pada suhu 15-20oC, mesophilic tumbuh dengan baik pada suhu 30-37oC, dan thermophilic tumbuh baik pada suhu 50-60oC. Sebagian besar mikroorganisme adalah mesophilic (Brooks, 2001).

Untuk melakukan penanaman bakteri harus memperhatikan fase-fase pertumbuhan bakteri. Fase pertumbuhan bakteri dapat dibagi menjadi 4 fase, yaitu fase lag, fase logaritma (eksponensial), fase stasioner dan fase kematian. Fase lag merupakan fase penyesuaian bakteri dengan lingkungan yang baru. Lama fase lag pada bakteri sangat bervariasi, tergantung pada komposisi media, pH, suhu, aerasi, jumlah sel pada inokulum awal dan sifat fisiologis mikroorganisme pada media sebelumnya. Ketika sel telah menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru maka sel mulai membelah hingga mencapai populasi yang maksimum. Fase ini disebut fase logaritma atau fase eksponensial. Fase eksponensial ditandai dengan terjadinya periode pertumbuhan yang cepat. Setiap sel dalam populasi membelah menjadi dua sel. Variasi derajat pertumbuhan bakteri pada fase eksponensial ini sangat dipengaruhi oleh sifat genetik yang diturunkannya. Selain itu, derajat pertumbuhan juga dipengaruhi oleh kadar nutrien dalam media, suhu inkubasi, kondisi pH dan aerasi. Ketika derajat pertumbuhan bakteri telah menghasilkan populasi yang maksimum, maka akan terjadi keseimbangan antara jumlah sel yang mati dan jumlah sel yang hidup. Fase stasioner terjadi pada saat laju pertumbuhan bakteri sama dengan laju kematiannya, sehingga jumlah bakteri keseluruhan bakteri akan tetap. Keseimbangan jumlah keseluruhan bakteri ini terjadi karena adanya pengurangan derajat pembelahan sel. Hal ini disebabkan oleh kadar nutrisi yang berkurang dan terjadi akumulasi produk toksik sehingga menggangu pembelahan sel. Fase kematian yang ditandai dengan peningkatan laju kematian yang melampaui laju pertumbuhan, sehingga secara keseluruhan terjadi penurunan populasi bakteri (Brooks, 2001).

Staphylococcus aureus merupakan bakteri patogen utama pada manusia yang menyebabkan berbagai penyakit secara luas yang berhubungan dengan toxic schock syndrome sebagai akibat dari keracunan pangan. Disamping itu S. aureus bertanggung jawab atas 80% penyakit supuratif, dengan permukaan kulit sebagai habitat alaminya. Manifestasi klinis Staphylococcus aureus pada manusia antara lain adalah impetigo, scalded skin syndrome, pneumonia, osteomielitis, pioartrosis, endokarditis, metastasis staphylococcal, keracunan makanan, toxic schock syndrome (TSS), meningitis dan sepsis (Joklik et al., 1992; Emmerson, 1994; Ena et al., 1994).

Staphylococcus aureus (Staphylococcus pyogenes) merupakan kokus Gram positif, berbentuk lonjong atau bulat, tidak bergerak, tidak bersimpai dan tidak berspora. Tersusun dalam kelompok seperti buah anggur. S. aureus bersifat anaerob dan tumbuh dengan baik pada temperatur optimum 37oC dan pH 7,4. Pada perbiakan cair, S. aureus menyebabkan kekeruhan merata dan memperlihatkan pertumbuhan khas berupa endapan di dasar tabung. S. aureus merupakan salah satu kuman yang cukup kebal di antara organisme-organisme tak berspora. Tahan dipanaskan pada 60oC selama 30 menit (Gupte, 1990). Sumber lain mengatakan bahwa temperatur optimum 30-37oC, range 6-48oC. Sedangkan pH optimum pertumbuhannya  6-7, pH minimum pertumbuhan 4.2 dan maksimum 9.3 (Bremer et.al, 2004).

Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa dapat membandingkan pertumbuhan relatif bakteria dan jamur pada beberapa tingkat keasaman pH, mengetahui peran pH optimal bagi pertumbuhan mikroorganisme, serta menentukan kombinasi suhu-waktu yang mampu untuk membunuh beberapa jenis bakteria.

BAHAN DAN CARA

Untuk mengamati pengaruh faktor pH terhadap pertumbuhan dan pertahanan hidup S. aureus diperlukan bahan dan alat seperti tabung berisi 10ml medium BHI dengan pH 2, 7, 11; pipet steril ukuran 1ml; suspensi S. aureus dalam BHI, lampu alkohol, serta inkubator. Secara aseptik 1ml suspensi S. aureus diinokulasikan ke dalam tabung berisi BHI pada masing-masing pH. Tabung berisi inokulasi bakteri diinkubasi pada 37oC selama 5 hari.

Pengamatan pengaruh faktor suhu terhadap pertumbuhan dan pertahanan hidup S. aureus memerlukan bahan dan alat seperti kultur 18 jam dari S. aureus, BHI (6 tabung), ose, lampu alkohol, es batu, beaker 300ml, pemanas, air mengalir, dan termometer. Tabung berisi media dimasukkan ke dalam beaker gelas berisi air hingga terendam seluruhnya, ditambahkan es batu untuk mempertahankan suhu sekitar 13oC. Beaker berisi air dipanaskan hingga suhu 100oC. Tabung berisi media kultur direndam di dalamnya selama 10 menit. Setelah waktu yang ditentukan, tabung-tabung tersebut direndam ke dalam air untuk menurunkan suhunya seperti suhu ruang. Satu ml bakteri dari tiap tabung diinokulasikan ke dalam tabung berisi medium BHI yang baru. Tabung-tabung tersebut diinkubasi pada 37oC selama 5 hari.

Kemudian pertumbuhan bakteri diamati dan dibandingkan berdasarkan turbiditas (kekeruhan) medium berdasar pada skala:

  1. Jernih                     : 0
  2. Sedikit keruh          : +
  3. Keruhan sedang      : ++
  4. Sangat keruh          : +++

HASIL PENGAMATAN


Gambar 1. Medium jernih

 

Gambar 2. Medium sedikit keruh

 

Gambar 3. Medium keruhan sedang

 

Gambar 4. Medium sangat keruh

Tabel 1. Hasil pengamatan pertumbuhan bakteri pengaruh pH

pH S. aureus
A B
2 + +
7 +++ +++
11 0 (terdapat partikel) 0 (terdapat partikel)

Tabel 2. Hasil pengamatan pertumbuhan bakteri pengaruh suhu

suhu S. aureus
A B
13oC + +
35oC +++ ++
100oC 0 0

PEMBAHASAN

Dari hasil pengamatan di atas dapat diketahui bahwa medium dengan perlakuan suhu 35oC dan pH 7 memiliki kekeruhan yang paling tinggi. Kekeruhan di sini menunjukkan adanya pertumbuhan bakteri (Gupte, 1990). Hal ini sesuai teori yang menyatakan bahwa S. aureus tumbuh dengan baik pada temperatur optimum 30-37oC dan pH 6-7 (Gupte, 1990; Bremer et.al, 2004). S. aureus termasuk jenis kuman yang paling kuat daya tahannya. Pada agar miring dapat tetap hidup sampai berbulan-bulan, baik dalam lemari es maupun pada suhu kamar (Arif et al, 2000). Hal ini menjelaskan mengapa S. aureus tidak mati pada suhu 13o melainkan hanya “tertidur” dan ketika medium dimasukkan ke dalam inkubator dengan suhu 35oC, bakteri tersebut dapat kembali tumbuh.  Menurut Brooks (2001) berkaitan dengan efeknya pada pertumbuhan bakteri, temperatur yang ekstrim (temperatur tinggi) akan membunuh bakteri. Teori tersebut menjelaskan mengapa pada  suhu 100oC tidak terdapat kekeruhan yang berarti tidak terdapat pertumbuhan S. aureus. Hal inilah yang mendasari dipakainya suhu tinggi untuk proses sterilisasi.

S. aureus merupakan mikroorganisme fakultatif anaerob yang dapat tumbuh pada lingkungan aerob maupun pada kondisi fermentasi dan menghasilkan asam laktat, maka dari itu pada medium perlakuan pH 2, masih didapatkan pertumbuhan S. aureus namun tidak ada pada medium perlakuan pH 11. Hal ini mungkin disebabkan oleh kecenderungan S. aureus yang hidup pada kondisi asam (Todar, 2008). Selain itu, S. aureus memiliki pH maksimum 9,3 (Bremer et.al, 2004) sehingga dimungkinkan S. aureus mati pada pH di atas pH tersebut.

KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa:

  1. S. aureus dapat tumbuh dengan baik pada suhu 35oC, terhenti pertumbuhannya pada suhu 13oC dan mati pada suhu 100oC.
  2. S. aureus dapat tumbuh dengan baik pada pH 7, bertahan pada pH 2 karena sifatnya yang anaerob fakultatif dan mati pada pH 11.

DAFTAR PUSTAKA

Bremer PJ, et.al. 2004. Staphylococcus aureus. New Zealand: New Zealand Institute for Crop & Food Research Limited.

Emmerson M. 1994. Nosocomial Staphylococcal Outbreaks. Scan. J. Infect. Dis. 93 (Suppl.), 47-54.

Ena J., et.al. 1994. Epidemiology of Staphylococcus aureus Infections in Patients on Hemodialysis. Infect. Immun. 66, 573-580.

Gupte Satish. 1990. Mikrobiologi Dasar Edisi Ketiga. Jakarta: Binarupa Aksara

Joklik W K., et.al. 1992. Zinsser microbiology. 20th ed. California: Appleton and Lange.

Mansjoer Arif, et al. 2000. Kapita Selekta Kedokteran. Edisi III Jilid 2. Jakarta : Media Aesculapiusn FK UI.

Brooks G F, et.al. 2001. Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology. 22th Ed. New York: Lange Medical Books.

Todar Kenneth. 2008. Staphylococcus aureus and Staphylococcal Disease. http://www. textbookofbacteriology.net/staph.html. (diunduh tanggal 21 November 2009)

 

About these ads

3 responses

  1. sekarang saya sedang melakukan penelitian daya tahan bakteri, percobaan yang saya lakukan adalah produk yang terkontaminasi saya heat treatment pada suhu 60 derajat selama dua jam. han hasilnya produk tidak keruh setelah saya analisa microbiologinya hasinya negatif. secara spesifik say tidak mengetahui jenis bakteri tersebut. kalau saya baca dari artikel anda, bila terjadi keruh merata dan bentuk bakteri, apakah bakteri tersebut adalah staphylocuccus aureus? kalau benar mengapa bakteri tersebut bisa mati dengan heat treatment 60 derajat selama dua jam?

    thanks and regards

    Yulis A

    • halo..salam kenal..^^
      terima kasih atas tanggapannya terhadap tulisan saya ini..perlu diketahui bahwa tulisan saya ini adalah merupakan laporan praktikum mata kuliah biologi mulut di fakultas kedokteran gigi UGM..praktikum yang saya lakukan ini adalah dengan membiakkan m.o S.aureus dalam biakan dan kondisi yang terkontrol..dan memang pada akhir praktikum didapatkan hasil yang sesuai dengan ciri2 S.aureus

      kalau dalam kasus anda, saya tidak dapat memastikan apakah m.o pada penelitian anda merupakan S.aureus atau bukan krn harus dilihat ciri2 m.o.nya juga..tiap m.o memiliki ciri2 pertumbuhan yang berbeda2..anda dapat membaca di Gupte Satish. 1990. Mikrobiologi Dasar Edisi Ketiga. Jakarta: Binarupa Aksara

      kalau ciri2 S.aureus sendiri menurut Gupte (1990) adalah pada perbiakan cair, dia menyebabkan kekeruhan merata dan memperlihatkan pertumbuhan khas berupa endapan di dasar tabung.

      Pertumbuhan mikroorganisme memerlukan faktor-faktor penunjang yang berbeda-beda tiap spesiesnya. Medium yang cocok untuk pertumbuhan harus mengandung semua nutrisi yang dibutuhkan oleh organisme yang ditanam dan memenuhi faktor-faktor pertumbuhan yang terkontrol seperti pH, temperatur, dan aerasi. Mikroorganisme juga memiliki suhu pertumbuhan optimum yang berbeda-beda. Mikroorganisme psychrophilic tumbuh pada suhu 15-20oC, mesophilic tumbuh dengan baik pada suhu 30-37oC, dan thermophilic tumbuh baik pada suhu 50-60oC. Sebagian besar mikroorganisme adalah mesophilic (Brooks G F, et.al. 2001. Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology. 22th Ed. New York: Lange Medical Books.). jadi mengenai mengapa bakteri2 tersebut mati pada HT 60derajat, 2 jam mungkin dikarenakan bakteri tersebut bukanlah termasuk dalam bakteri yang tahan panas..jadi ketika dipanaskan dia akan mati..

      semoga bermanfaat..^^

      Belind C Hapsari

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s