Karakterisasi Sifat Biokimia Dan Fisiologis Bakteri

KARAKTERISASI SIFAT BIOKIMIA DAN FISIOLOGI BAKTERI

Ita Apriani

C14090019

1.1     Latar belakang

        Mikroorganisme dapat mempertahankan hidupnya pada media yang sesuai. Lingkungan yang tidak mendukung akan menyebabkan mikroorganisme sulit untuk menyesuaikan diri atau bahkan mati. Untuk menyesuaikan diri mikroorganisme merombak dan menggunakan bahan-bahan kimia yang ada dilingkungannya sebagai sumber energi dan zat pembangun. Pengujian sifat biokimia dari suatu mikrobia meliputi semua aktivitas yang dapat menyebabkan antara lain: perubahan-perubahan karbohidrat, hidrolisis lemak, peruraian protein, reduksi bermacam-macam unsur, pembentukan pigmen, dan pengujian sifat biokimia khusus lainnya (Soetarto, 2008).

Sifat metabolisme bakteri dalam uji biokimia biasanya dilihat dari interaksi metabolit-metabolit yang dihasilkan dengan reagen-reagen kimia. Selain itu dilihat kemampuannya menggunakan senyawa tertentu sebagai sumber karbon dan sumber energi (Waluyo, 2004).

Mikroorganisme yang tumbuh pada media tertentu dapat diketahui sifatnya dari penentuan bahan dari medium tumbuhnya. Dengan mengetahui sifat dari suatu mikroorganisme yang dilakukan melalui uji enzimatik, maka identifikasi genus bahkan spesies dari mikroorganisme tersebut dapat dengan mudah diketahui.

1.2     Tujuan

        Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui karatkeristik sifat biokimia dan fisiologi bakteri. Mengetahui enzim-enzim yang dugunakan dalam uji bakteri, serta mengetahui cara mengidentifikasi mikroorganisme bakteri baik genus maupun spesiesnya.

I.          METODOLOGI

1.1     Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 30 Maret 2011 pada pukul 07.00-10.00 WIB. Dan pengamatan dilakukan pada hari Kamis, tanggal 31 Maret 2011, pukul 10.00-10.30 WIB. Bertempat di Laboratorium Kesehatan Ikan, Departemen Budi Daya Perairan, Institut Pertanian Bogor.

1.2     Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah bunsen, tabung reaksi, rak tabung reaksi, jarum ose, inkubator, tabel Cowan, tissue, dan korek api. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah alkohol 70%, O/F media, media SIM (sulfida indol motility), p-aminodimethylaniline-oxalat 1%, biakan pada nutrient gelatine, koloni bakteri, dan larutan hydrogen peroksida.

1.3     Prosedur Kerja

2.3.1 Uji Oxidatif/Fermentatif

Langkah awal dalam uji O/F dilmulai dengan prosedur sterilisasi, tangan praktikan dan meja praktikum di semprot dengan alkohol 70%. Bunsen dinyalakan dengan menggunakan korek api. Jarum ose diambil dan dipanaskan pada api bunsen secukupnya. Setelah itu, koloni bakteri diambil. Jarum ose yang telah dipanaskan didiamkan sebentar dan ditempelkan pada koloni bakteri tersebut. Kemudian jarum tersebut di inokulasi secara vertikal pada satu set O/F medium. Salah satu tabung diberikan parafin cair sebanyak 1 ml, dan yang satunya tidak diberikan parafin. Langkah terakhir api pada bunsen dimatikan dan kedua tabung reaksi tersebut diinkubasi dalam inkubator selama 24 jam.

2.3.2 Uji Motilitas

Pada uji motilitas, langkah awal dilmulai dengan prosedur sterilisasi, tangan praktikan dan meja praktikum di semprot dengan alkohol 70%. Bunsen dinyalakan dengan korek api. Jarum ose diambil dan dipanaskan pada api bunsen secukupnya. Selanjutnya koloni bakteri diambil dengan jarum inokulasi. Jarum ose kemudian diinokulasi secara vertikal pada tabung reaksi. Setelah selesai, api dimatikan dan tabung diinkubasi dalam inkubator selama 24 jam.

2.3.3 Uji Katalase

Pada uji katalase dimulai dengan prosedur sterilisasi, tangan praktikan dan meja praktikum di semprot dengan alkohol 70%. Bunsen dinyalakan dengan menggunakan korek api. Jarum ose diambil dan dipanaskan pada api bunsen secukupnya. Jarum didiamkan sebentar dan kemudian ditempelkan pada koloni bakteri dalam agar miring. Setelah itu, bakteri koloni tersebut diletakkan pada gelas objek. Kemudian diberi larutan hydrogen peroksida pada koloni tersebut. Langkah Selanjutya dilakukan pengamatan terhadap gelas objek tersebut.

2.3.4 Uji Oksidase

Pada uji oksidase dimulai dengan prosedur sterilisasi, tangan praktikan dan meja praktikum di semprot dengan alkohol 70%. Bunsen dinyalakan dengan menggunakan korek api. Jarum ose diambil dan dipanaskan pada api bunsen secukupnya. Jarum ose tersebut selanjutnya ditempalkan pada biakan bakteri. Kemudian p-aminodimethylaniline-oxalat 1% diteteskan pada kertas saring. Jarum yang telah ditempeli biakan bakteri ditempelkan di atas tetesan cairan p-aminodimethylaniline-oxalat 1% pada kertas saring. Kemudian diamati perubahan warna yang terjadi.

2.3.5 Uji Gelatin

Pada gelatin dimulai dengan prosedur sterilisasi, tangan praktikan dan meja praktikum di semprot dengan alkohol 70%. Bunsen dinyalakan dengan menggunakan korek api. Jarum ose diambil dan dipanaskan pada api bunsen secukupnya. Jarum didiamkan sebentar dan kemdian dimasukkan dalam tabung biakan bakteri. Jarum selanjutnya diinokulasikan pada tabung yang telah berisi gelatin. Setelah itu, api dimatikan dan gelatin yang telah diisi dengan bakteri dimasukkan kedalam ice-bath selama 24 jam. Prosedur yang sama juga dilakukan untuk bakteri yang berbeda.

I.          HASIL DAN PEMBAHASAN

1.1     Hasil

        Berikut ini adalah hasil uji oksidatif/fermentatif, uji katalase, uji motilitas, uji oksidase dan uji gelatin :

Tabel 1 Uji Oksidatif/Fermentatif (O/F)

sampel	Hasil Pengamatan
	Tabung 1 Tanpa Parafin	Keterangan	Tabung 2 Dengan Parafin	Keterangan
A	+	Kuning	+	Kuning
C	-	Hijau	-	Hijau

                                                 Keterangan           : +           : Berubah Warna

-                : Tidak Berubah warna

                                      

                           

Berdasarkan tabel 1 di atas, pada sampel A tabung tanpa parafin berwarna kuning dan tabung yang diberi parafin juga berwarna kuning. Sedangkan sampel C tabung tanpa parafin berwarna hijau dan tabung yang diberi parafin juga berwarna hijau.

Tabel 2 uji Katalase

Sampel	hasil	Keterangan
A	+	Ada Gelembung Gas
C	+	Ada Gelembung Gas
Kontrol +	+	Ada Gelembung Gas
Kontrol -	+	Ada Gelembung Gas

                                                                Keterangan           : +           : Terbentuk Gelembung Gas

                                                                                                  _           : Tidak Terbentuk gelembung Gas

Gambar 2. Uji Katalase Kontrol dan Sampel

Berdasarkan tabel 2 di atas, pada sampel A, sampel C, kontrol bakteri gram positif dan kontrol bakteri gram negatif semua menghasilkan gelembung.

Tabel 3 Uji Oksidase

Sampel	hasil	Keterangan
A	-	Tidak Berubah Warna
C	+	Berubah Warna
Kontrol +	+	Tidak Berubah Warna
Kontrol -	-	Berubah Warna

                                                               

                                                                Keterangan           : +           : Berubah Warna

                                                                                                   _           : Tidak Berubah Warna

Berdasarkan tabel 3 di atas, pada sampel A hasil yeng diperoleh posifif (+) yang artinga  tidak berubah warna, sedangkan pada sampel C hasil yang diperoleh negatif (-) yang artinya berubah warna. Pada kontrol positif hasilnya tidak berubah warna sedangkan kontrol negatif hasilnya ada perubahan warna.

Tabel 4 Uji Motilitas

Sampel	hasil	Keterangan
A	+	Motil
C	+	Motil

                                                                Keterangan           : +           : Motil

                                                                                                  _            : Tidak Motil

            Berdasarkan tabel 4 dia atas, sampel A dan sampel C hasil yang diperoleh positif yang artinya semua motil.

                                                                                                       

Tabel 5 Uji Gelatin

Sampel	hasil	Keterangan
A	+	Gelatin Terhidrolisa
C	+	Gelatin Terhidrolisa

                                                                Keterangan           : +           : gelatin terhidrolisa

                                                                                                  _            : gelatin tidak terhidrolisa

        Berdasarkan tabel 5 di atas, pada sampel A dan sampel C hasil yang diperoleh positif yang artinya gelatin terhidrolisa.

1.2     Pembahasan

Identifikasi bakteri dimaksudkan agar dapat mengetahui spesiesnya sehinga dapat ditentukan patogenitasnya. Krasil’nokiv (1949) dalam Rodina (1972) meyebutkan bahwa kegunaan dari identifikasi bakteri adalah mengetahui bentuk, diameter selnya, mekanisasi formasi spora, dan lokasi sporanya di dalam sel. Semua itu ditujukan untuk mendapatkan kelas dan pada akhirnya adalah patogenitas terhadap inangnya.

Berdasarkan pengamatan diketahui bahwa pada uji oksidatif/fementatif dengan bakteri sampel A, isi tabung berubah menjadi warna kuning. Hal tersebut menunjukkan terjadinya reaksi fermentatif sehingga bakteri tergolong organisme anaerobik sedangkan pada bakteri sampel C tidak terjadi perubahan warna menjadi kuning sehingga diketahui bahwa bakteri tersebut tidak oksidatif maupun fermentatif artinya bekteri ini tidak memiliki kemampuan memecah karbohidrat (glukosa) dalam suasana aerobik atau anaerobik. Organisme anaerobik menghasilkan energi, yaitu melalui reaksi-reaksi yang disebut fermentasi yang menggunakan bahan organik sebagai donor dan akseptor elektron (Pelczar, 2006).

Pada uji katalase dengan bakteri sampel A diketahui bahwa terdapat gelembung-gelembung pada larutan yang menunjukkan reaksi positif adanya enzim katalase. Pada bakteri sampel C juga terdapat gelembung-gelembung sehingga diketahui bahwa bakteri juga memiliki enzim katalase. Uji katalase merupakan uji yang dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya enzim katalase. Enzim tersebut merupakan katalisator dalam menguraikan hidrogen peroksida (H₂O₂) untuk menghasilkan oksigen dan air  (Waluyo, 2004).

Pada uji gelatin diketahui bahwa bakteri sampel A dalam medium ketika berada di suhu es bersifat cair karena terhidrolisa sehingga menunjukkan reaksi positif sedangkan bakteri sampel C dengan suhu yang sama bersifat cair juga mengalami hidrolisa sehingga menunjukkan reaksi positif. Gelatin adalah protein yang diperoleh dari hidrolisa kolagen yaitu zat pada jaringan penghubung dan tendon dari hewan. Uji gelatin merupakan uji yang dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya enzim proteolitik pada sampel, yaitu enzim untuk mengurai gelatin yang terdapat pada bakteri

Reaksi oksidase merupakan dehidrogenase yaitu reaksi yang menyangkut hilangnya atom hidrogen (H⁺) dimana sebuah atom hidrogen terdiri dari sebuah proton dan sebuah elektron, jadi suatu senyawa yang kehilangan atom hidrogen telah kehilangan elektron dan dengan demikian telah teroksidasi. Pada uji oksidase bakteri sampel C menunjukkan perubahan warna menjadi merah muda keunguan sehigga dapat diketahui bahwa jenis bakteri menunjukkan hasil positif. Sedangkan bakteri sampel A tidak mengalami perubahan warna sehigga dapat diketahui bahwa jenis bakteri menunjukkan hasil negatif. Indikator dari perubahan warna tersebut menjadi dasar untuk penentuan spesies (Rodina, 1972).

Pada uji motilitas, diketahui bahwa bakteri gram negatif tumbuh di permukaan medium dan tidak hanya pada bekas tusukan sehingga bakteri tersebut dapat dikatakan motil. Pada bakteri sampel A dan bakteri sampel C terlihat adanya bakteri baik di permukaan maupun di sekitar tusukan. Uji motilitas ini ditujukan agar bakteri yang akan diidentifikasi dapat ditentukan genusnya. Uji ini merupakan uji yang termasuk mudah dan dapat dijadikan untuk proses pengidentifikasian. Bagi pergerakan silia dan flagela pada mikroorganisme motil, dibutuhkan energi. Menurut perkiraan sebanyak 10 % dari energi yang dipakai oleh beberapa dari mikroba ini digunakan untuk pergerakan flagela (Pelczar, 2006).

Berdasarkan beberapa pengujian yang hasilnya dicocokkan menggunakan tabel Chowan didapatkan bahwa pada bakteri A diperoleh 5 genus, yaitu diantaranya Chromobacterium lixidium, Beneckea, Vibrio, Plesiomonas, dan Aeromonas. Hal itu dikarenakan banyak persamaan yang dimiliki oleh kelima genus tersebut. Pada sifat biokimia dan fisiologis dari kelima genus bakteri tersebut hampir sama. Yang membedakan adalah bentuk dan morfologinya. Sementara pada bakteri C diperoleh genus Micrococcus.

Aeromonas adalah gram negatif, anaerobik, bentuk sel batang, diameter koloni 1-3,5 μm. koloni muncul di atas permukaan media NA. koloni bakteri berwarna putih kusam. Dapat tumbuh pada salinitas 1% NaCL. Suhu optimum untuk pertumbuhan antara 22-280C. termasuk ke dalam bakteri gram negatif, SIM positif, SCA positif. Empat belas jenis Aeromonas dijelaskan, sebagian besar dari yang telah dikaitkan dengan penyakit manusia. Yang paling penting adalah pathogens A. hydrophila , A. hydrophila, A. caviae , A. caviae, dan A. veronii. Organisme yang ada di mana-mana di dalam air tawar dan payau. Dua penyakit utama yang terkait dengan Aeromonas adalah gastroenteritis dan luka infeksi, dengan atau tanpa bacteremia. Gastroenteritis biasanya terjadi setelah tertular melalui  air atau makanan, sedangkan infeksi luka akibat tertular melalui air (Anonim³, 2009).

Pleisomonas sp. Bentuk sel batang. Diameter koloni 0,8-1 x 3 μm. Koloni muncul di atas permukaan media NA. koloni berwarna putih. Permukaan koloni mengkilat. Termasuk ke dalam bakteri gram negatif. Suhu pertumbuhan optimum 370C. Kebutuhan terhadap oksigen termasuk aerob. Termasuk pada bakteri yang mampu mampu bergerak. Katalase, oksidase positif dan produksi H2S bersifat negatif (Anonim⁴, 2005)

Micrococcus sp.1 bentuk sel bulat. Diameter koloni 1-2 μm. Koloni muncul di atas permukaan media NA, koloni berwarna kuning. Permukaan koloni mengkilat. Termasuk ke dalam bakteri gram positif. Suhu pertumbuhan optimum 25-370C. Kebutuhan terhadap oksigen termasuk aerob dan anaerob. Termasuk pada bakteri yang tidak mampu bergerak. Katalase, oksidase dan produksi H2S bersifat positif. Mampu tumbuh baik pada media dengan salinitas 7,5% NaCL.  Sedangkan Micrococcus sp.2 bentuk sel bulat. Diameter koloni 0,2-2 μm. Koloni muncul di atas permukaan media NA, koloni berwarna kuning. Permukaan koloni mengkilat. Termasuk ke dalam bakteri gram positif. Suhu pertumbuhan optimum 25-370C. Kebutuhan terhadap oksigen termasuk aerob dan anaerob. Termasuk pada bakteri yang mampu bergerak. Katalase, oksidase dan produksi H2S bersifat positif. Mampu tumbuh baik pada media dengan salinitas 5% NaCL (Martini et al, 2003  dalam Adji, 2008).

Vibrio merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang yang melengkung, bersifat fakultatif anaerob, menghsasilkan entero-toksin, sensitif terhadap panas. Dapat hidup pada kisaran suhu 10-37^oC, dan pH idealnya 7,6 (Mortimore dan Carrol, 1998  dalam Adji, 2008).

Chromobacterium lixidium bentuk selnya batang. Diameter koloni 0,1-0,3 μm. koloni muncul di atas permukaan media NA, warna koloni putih kilat agak krem, permukaan bakteri mengkilat, bersifat aerob. Termasuk pada kelompok gram positif, berdasarkan pergerakan termasuk pada bakteri yang tidak mampu bergerak (non motil), katalase positif, TSA positif, sifat halofilik dapat berkembang sangat baik pada keadaan salin, tumbuh optimum pada suhu 25 ^oC -500^oC (Anonim¹, 2009). 

Beneckea bentuk sel batang, diameter koloni 0,3-1 μm,  koloni muncul di atas permukaan media NA, termasuk ke dalam bakteri gram negatif, bersifat anaerob fakultatif. Suhu pertumbuhan optimal adalah 37^oC, bersifat non motil, oksidasi negatif, katalase positif, SCA positif (Anonim². 2009).

I.    KESIMPULAN DAN SARAN

1.1     Kesimpulan

Bakteri dapat digolongkan menjadi dua sifat yaitu sebagai bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Kedua gram tersebut dapat diidentifikasi berdasarkan karakterisasi sifat biokimia dan fisiologinya melalui beberapa pengujian yaitu uji Oxidatif/fermentatif, uji motilitas, uji oksidase, uji katalase dan uji gelatin. Berdasarkan uji tersebut diketahui bahwa bakteri gram negatif merupakan bakteri Chromobacterium lixidium, Beneckea, Vibrio, Plesiomonas, dan Aeromonas. Bakteri gram positif merupakan bakteri Micrococcus. Oleh karena itu, dapat diketahui bahwa kedua jenis bakteri tersebut umumnya berada di lingkungan akuatik.

1.2     Saran

Dalam mengidentifikasi bakteri melalui karakterisasi fisiologis dan biokimia diperlukan beberapa uji, namun dalam praktikum ini hanya lima yang diujikan, maka sebaiknya dilakukan uji yang lebih lengkap dan juga pengujian pewarnaan gram, agar bakteri dapat teridentifikasi dengan tepat dan jelas.

 

DAFTAR PUSTAKA

Adji, K. 2008. Evaluasi Kontaminasi Bakteri Pathogen pada Ikan Segar di Perairan Teluk Semarang [Tesis]. Program studi Magister Manajemen Sumberdaya Pantai, Universitas Diponegoro, Semarang.

Anonim¹. 2009. Chromobacterium lixidium. http://en.wikipedia.org/wiki/ Chromobacterium lixidium [06 April 2011].

Anonim². 2009. Beneckea. http://en.wikipedia.org/wiki/ Beneckea [06 April 2011].

Anonim³. 2009. Aeromonas. http://en.wikipedia.org/wiki/ Aeromonas [06 April 2011].

Anonim⁴. 2005. Pleisomonas. http://www.scribd.com/ Pleisomonas [06 April 2011].

Pelczar, Michael. 2006. Dasar-Dasar Mikrobiologi Akuatik. Ratna Siri Hadioetomo. Penerjemah. Jakarta : UI-Press.

Rodina R.E. 1984. Methods in Aquatic Microbiology. London: University Park Press.

Soetarto, E.S., Suharni, T.T., Nastiti, S.Y., dan Sembiring, L. 2008. Petunjunk       Praktikum Mikrobiologi. Fakultas Biologi UGM. Yogyakarta.

Waluyo, L. 2004. Mikrobiologi Umum. Universitas Muhamadiyah Malang: Malang.