IDENTIFIKASI BAKTERI
ESCHERICHIA COLI
PADA
SUSU SAPI SEGAR DAN SUSU SAPI CAIR KEMASAN
ULTRA HIGH TEMPERATURE (UHT) DI KECAMATAN
MAMPANG PRAPATAN TAHUN 2015
Laporan penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN
Oleh:
Octafika Hairlina Ayu Latifa
NIM: 1112103000052
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI
SYARIF HIDAYATULLAH
i
LEMBAR JUDUL
IDENTIFIKASI BAKTERI
ESCHERICHIA COLI
PADA
SUSU SAPI SEGAR DAN SUSU SAPI CAIR KEMASAN
ULTRA HIGH TEMPERATURE (UHT) DI KECAMATAN
MAMPANG PRAPATAN TAHUN 2015
Laporan penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN
Oleh:
Octafika Hairlina Ayu Latifa
1112103000052
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI
SYARIF HIDAYATULLAH
v
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum wr.wb.
Alhamdulillaahirabbil’aalamiin, puji serta syukur saya panjatkan atas kehadirat Allah SWT, dengan segala nikmat, rahmat dan karunia-Nya saya dapat
menyelesaikan penelitian ini. Shalawat serta salam tak lupa saya curahkan untuk
Rasulullah SAW, serta para keluarga dan sahabatnya.
Penelitian ini tak lepas dari bantuan berbagai pihak yang memberikan
berbagai masukan, kritik, dan saran untuk penulis. Untuk itu penulis menyampaikan
rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Prof. Dr. H. Arif Sumantri, SKM, M.Kes selaku Dekan FKIK UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta, dr. Achmad Zaki, M.Epid, SpOT selaku Ketua Program
Studi Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta,
serta seluruh dosen Program Studi Pendidikan Dokter yang selalu membimbing
serta memberikan ilmu kepada saya selama menjalani masa pendidikan di
Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. dr. Intan Keumala Dewi, SpMK. dan dr. Nurmila Sari, M.Kes. selaku dosen
pembimbing penelitian saya, yang selalu membimbing, mengarahkan, dan
menyemangati saya hingga dapat menyelesaikan penelitian ini dengan baik.
3. Kedua orang tua saya yang saya cintai, Papa Ir. H. Muhammad Khoirun, MM.
dan Mama Hj. Lina Susanti yang selalu mencintai, mendoakan, memberi nasihat
dan semangat selama ini.
4. Adik-adik saya, Ama, Ovi, Millan, dan Bintang yang sudah membantu saya dan
memberikan semangat serta doa dalam penelitian ini.
5. dr. Nouval Shahab, SpU, PhD, FICS, FACS selaku penanggungjawab (PJ) modul
riset PSPD 2012. Ibu Yuliati, M.Biomed selaku PJ laboratorium Mikrobiologi
yang telah memberikan izin atas penggunaan laboratorium mikrobiologi pada
vi
6. Teman-teman seperjuangan penelitian, Zulfikar Tria Raharja, Nindya Permata Y.,
dan Naftalena Dwi Putri yang sudah menemani dan membantu serta
menyemangati selama penelitian ini.
7. Sahabat-sahabat saya di kampus, Putri Junitasari, Firda Fakhrena, Fiizhda,
Binayu, Galang, Reza, Nuraisah, Ega, Fakhri, Rasyid, dan Adlina yang selalu
menyemangati untuk menyelesaikan penelitian ini.
8. Teman-teman seperjuangan saya di organisasi, Nadiyah Zhafirah, Putri Auliya,
Melia Fatrani, Sari Dewi, Noor Shabrina, Nadya, Adichita, Ifah, Reni, Petra,
Linda, dan Hylman yang selalu menyemangati untuk menyelesaikan penelitian
ini.
9. Sahabat-sahabat SMA saya, Ajeng Tri dan Rizky Ovianti, yang selalu
memberikan semangat, doa, dan saran dalam menyelesaikan penelitian ini.
10.Keluarga angkat saya, kak Nikken Rima, Safira Indriakasia, Riza Mawaddatar,
Widiya Wati, Tiara Bayyina, Clarissa Maharani, Alissa Rifa, dan anggota
keluarga lainnya yang selalu menyemangati untuk menyelesaikan penelitian ini
11.Seluruh teman-teman sekaligus saudara saya, mahasiswa-mahasiswi PSPD 2012
yang berjuang bersama meraih mimpi untuk menjadi dokter muslim-muslimah
kebanggaan UIN Syarif Hidayatullah.
12.Kepada Mba Novi dan Pak Bacok selaku Laboran, serta OB Laboratorium
Mikrobiologi dan satpam kampus 2 yang sangat membantu berlangsungnya
penelitian ini.
Saya sangat menerima segala kritik dan saran untuk penelitian yang masih
jauh dari sempurna ini, untuk perbaikan pada penelitian selanjutnya. Saya berharap
penelitian ini dapat terus dilanjutkan dan bermanfaat untuk berbagai pihak. Demikian
laporan penelitian ini saya tulis, semoga dapat memberikan manfaat bagi penulis dan
para pembaca.
Jakarta, 9 Oktober 2015
vii ABSTRAK
Octafika Hairlina Ayu Latifa. Program Studi Pendidikan Dokter. Identifikasi Bakteri Escherichia coli pada Susu Sapi Segar dan Susu Sapi Cair Kemasan Ultra High Temperature (UHT) di Kecamatan Mampang Prapatan Tahun 2015. Diare dapat disebabkan akibat keracunan makanan dan minuman yang mengandung bakteri Escherichia coli patogen. Bakteri ini dapat ditemukan pada susu sapi segar sehingga diperlukan teknik pemanasan tertentu untuk menekan jumlah bakteri, salah satunya adalah pemanasan UHT. Badan Standardisasi Nasional (BSN) menetapkan batas maksimum cemaran koliform dan Escherichia coli pada susu sapi segar dan susu sapi UHT dalam SNI 01-6366-2000. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jumlah Escherichia coli dalam susu sapi segar dan susu sapi cair kemasan UHT lalu dibandingkan dengan SNI tersebut. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif dan data disajikan dalam bentuk tabel dan gambar. Sampel adalah lima susu sapi segar dari lima peternakan sapi perah dan lima merek susu sapi cair kemasan UHT yang dijual di sekitar kecamatan Mampang Prapatan. Hasilnya adalah empat dari lima sampel susu sapi segar positif bakteri Escherichia coli dengan jumlah koliform rata-rata 460 MPN/ml, dan tidak terdapat bakteri Escherichia coli ataupun koliform pada susu UHT. Jumlah koliform dan adanya Escherichia coli pada susu sapi segar ini melebihi batas maksimum cemaran mikroba dalam SNI tahun 2000, tetapi pada susu UHT sudah sesuai dengan SNI.
Kata Kunci: Susu sapi segar, Susu Sapi UHT, Escherichia coli, Mampang Prapatan
Octafika Hairlina Ayu Latifa. Medical Education Study Program. Identification of Escherichia coli in Raw Milk and Packed Fluid Ultra High Temperature (UHT) Milk in Mampang Prapatan District 2015.
Diarrhea can be caused by foods and drinks poisoning which contains pathogenic
Escherichia coli. This bacteria can be found in raw cow’s milk that required specific
heat treatment to reduce the amount of bacteria, one of which is a UHT processing. Badan Standardisasi Nasional (BSN) sets a maximum limit of coliform and
Escherichia coli contamination in raw cow’s milk and UHT cow’s milk in SNI 01
-6366-2000. This study aims to determine the amount of Escherichia coli in raw cow’s milk and packed UHT cow’s milk compared with SNI. The method used in this study is descriptive and the data is presented in tables and images. The samples are five raw cow’s milks from different farmers and five brands of packed UHT cow’s milks sold around Mampang Prapatan district. The result of this study are four from five raw cow’s milks had positive result for Escherichia coli contains coliforms bacteria with average 460 MPN/ml, and also for packed UHT cow’s milks contains no Escherichia
coli or coliforms bacteria. The amount of coliforms and Escherichia coli in raw cow’s
milks exceeds the maximum limit of microbial contamination in SNI 2000, but for the packed UHT milks has been accorded to SNI.
viii DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL...i
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
PENGESAHAN PANITIA UJIAN ... iv
KATA PENGANTAR...v
ABSTRAK ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ...x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR BAGAN ... xii
DAFTAR SINGKATAN... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
2.1 Latar Belakang ... 1
2.2 Rumusan Masalah ... 2
2.3 Tujuan Penelitian ... 2
2.4 Manfaat Penelitian ... 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Landasan Teori... 4
2.1.1 Bakteri Escherichia coli... 4
2.1.2 Metode Most Probable Number (MPN) ... 11
2.1.3 Metode Identifikasi Bakteri Escherichia coli ... 13
2.1.4 Susu ... 19
ix
2.3 Kerangka Konsep ... 28
2.4 Definisi Operasional ... 30
BAB 3 METODE PENELITIAN ... 31
3.1 Desain Penelitian ... 31
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ... 31
3.3 Populasi dan Sampel ... 31
3.4 Identifikasi Variabel... 32
3.5 Kriteria Inklusi dan Eksklusi ... 32
3.6 Cara Kerja Penelitian ... 33
3.6.1 Tahap Persiapan ... 33
3.6.2 Tahap Pengujian ... 34
3.7 Alur Penelitian ... 39
3.8 Manajemen Data ... 40
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41
4.1 Identifikasi Bakteri pada Susu Sapi Segar ... 41
4.2 Identifikasi Bakteri pada Susu Sapi Cair UHT Kemasan ... 55
4.3 Keterbatasan Penelitian... 57
4.4 Pembahasan Kajian Islam ... 59
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 63
5.1 Kesimpulan ... 63
5.2 Saran... 63
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tes biokimia untuk diagnostik Escherichia coli ...6
Tabel 2.2 Interpretasi Spesies Bakteri Berdasar Hasil Uji IMViC...16
Tabel 2.3 Syarat Mutu Susu Segar SNI 3141.1:2011...23
Tabel 2.4 Batas Maksimum Cemaran Mikroba Susu Segar SNI 7388-2009 ...26
Tabel 2.5 Syarat Mutu Susu UHT SNI 3950-2014 ...27
Tabel 2.6 Batas Maksimum Cemaran Mikroba Susu UHT (SNI 01-6366-2000) ...28
Tabel 2.7 Definisi Operasional Tiap Variabel...29
Tabel 4.1 Hasil Uji Penduga pada Sampel Susu Segar ...41
Tabel 4.2 Hasil Uji Penegasan pada Sampel Susu Segar ...42
Tabel 4.3 Hasil Uji Pelengkap pada Sampel Susu Segar ...44
Tabel 4.4 Hasil Pewarnaan Gram pada Sampel Susu Segar...46
Tabel 4.5 Hasil Uji IMViC pada Sampel Susu Segar...47
Tabel 4.6 Hasil Uji Fermentasi Karbohidrat pada Sampel Susu Segar ...48
Tabel 4.7 Interpretasi Bakteri Berdasarkan Hasil Seluruh Uji ...51
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bentuk Escherichia coli di bawah mikroskop dengan pewarnaan Gram ...5
Gambar 2.2 Media selektif Escherichia coli (Endo Agar) ...6
Gambar 2.3 Struktur antigenik Escherichia coli. ...7
Gambar 2.4 Berbagai macam pathovar Escherichia coli yang menginfeksi usus...11
Gambar 2.5 Contoh MPN seri 3 tabung ...13
Gambar 2.6 Hasil uji indole yang positif dan negatif ...14
Gambar 2.7 Hasil uji Methyl Red yang positif dan negatif...15
Gambar 2.8 Hasil uji Voges-Proskauer yang negatif dan positif ...16
Gambar 2.9 Hasil uji Citrate yang negatif dan positif....16
Gambar 2.10 Contoh hasil uji fermentasi karbohidrat...18
Gambar 2.11 Contoh uji fermentasi karbohidrat pada bakteri Enterobakter...19
Gambar 2.12 Ilustrasi cara pemerahan susu sapi...21
Gambar 2.13 Mesin pemerah susu sapi portable dan permanen ...22
Gambar 4.1 Pemerahan susu sapi di salah satu peternakan dan pengepakannya ...40
Gambar 4.2 Salah satu sampel susu sapi segar sebelum diuji dan uji penduganya...41
Gambar 4.3 Uji penegas pada sampel susu sapi segar sebelum dan sesudah inokulasi .43 Gambar 4.4 Media EMBA & pewarnaan Gram pada salah satu sampel susu segar ...44
Gambar 4.5 Pewarnaan Gram dari salah satu media EMBA...46
Gambar 4.6 Uji IMViC pada salah satu sampel susu segar dan hasilnya...49
Gambar 4.7 Uji Fermentasi Karbohidrat pada sampel susu segar...49
Gambar 4.8 Hasil Uji Penduga pada Sampel Susu Sapi UHT Kemasan...55
xii
DAFTAR BAGAN
Bagan 2.1 Kerangka Konsep ...28
Bagan 2.2 Kerangka Teori ...29
xiii
DAFTAR SINGKATAN
°C : Derajat Celcius
µg : Miugram
Atm : Atmosfer (satuan tekanan) BGLB : Brilliant Green Lactose Broth BPW : Buffer Peton Water
cAMP : cyclic adenosine monophosphate
CFA : Colonizing Factor Antigens CFU : Colony Forming Unit
DAEC : Diffusely Adherent Escherichia coli DKI : Daerah Khusus Ibukota
DPP4 : Dipeptidilpeptidase IV E. Coli : Escherichia coli
EAEC : Escherichia coli Enteroagregasif
EB : Escherichia coli Broth
EHEC : Escherichia coli Enterohemoragik EIEC : Escherichia coli Enteroinvasif EMBA : Eosin Methylene Blue Agar EPEC : Escherichia coli Enteropatogenik
ESL : Extended Shelf-Life
ETEC : Escherichia coli Enterotoksigenik FDA
Glu
: Food, Drugs, and Agriculture
: Glukosa
GU : Growth Units
HUS : Hemolytic Uremic Syndrome
IgM : Immunoglobulin M
IMViC : Indole – Methyl Red - Voges Proskauer – Citrate KCB : Koser Citrate Broth
KOH : Kalium Hidroksida Lak : Laktosa
LB : Lactose Broth
LSTB : Lauryl Sulphate Tryptose Broth LT : Heat-Labile Enterotoxin/ Termolabil Mal : Maltosa
Man : Manitol ml : mililiter
MPN : Most Probable Number
MR : Methyl Red
xiv
NFA : Nonfimbrial Adhesins
PAP : Pyelonephritis-associated-Pili
PCA : Plate Count Agar
SIM : Sulfide-Indole-Motility
SNI : Standar Nasional Indonesia Spp. / Sp.: Species/ spesies
ST : Heat-Stabile Enterotoxin/ Termostabil Suk : Sukrosa
TB : Tryptose Broth
TPC : Total Plate Count
UHT : Ultra High Temperature
UPEC : Uropathogenic Escherichia coli
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Alat dan Bahan Uji MPN ...66
Lampiran 2 Alat dan Bahan Pewarnaan Gram ...69
Lampiran 3 Alat dan Bahan Uji IMViC ...70
Lampiran 4 Alat dan Bahan Uji Fermentasi Karbohidrat ...71
Lampiran 5 Tahap Pengambilan Sampel...72
Lampiran 6 Tahap Uji MPN...73
Lampiran 7 Tahap Pewarnaan Gram ...75
Lampiran 8 Tahap Uji Biokimia (IMViC & Fermentasi Karbohidrat) ...77
Lampiran 9 Hasil Uji MPN – Susu Sapi Segar ...78
Lampiran 10 Hasil Uji MPN – Susu Sapi Cair Kemasan UHT ...82
Lampiran 11 Pewarnaan Gram – Susu Sapi Segar ...83
Lampiran 12 Hasil Uji IMViC – Susu Sapi Segar ...84
Lampiran 13 Hasil Uji Fermentasi Karbohidrat – Susu Sapi Segar ...86
Lampiran 14 Tabel MPN...88
1 BAB 1 PENDAHULUAN
2.1Latar Belakang
Diare merupakan salah satu masalah kesehatan yang tidak kunjung henti
untuk dihadapi oleh masyarakat Indonesia. Penyakit ini merupakan salah satu
penyakit menular yang angka kejadiannya masih cukup tinggi di Indonesia,
termasuk di DKI Jakarta. Provinsi ini menjadi salah satu provinsi dengan
prevalensi tertinggi yaitu 4,3% pasien semua umur dan 8,9% pasien balita
menunjukkan gejala diare atau sudah terdiagnosis diare oleh dokter.1 Pada
penelitian yang dilakukan di salah satu kawasan Jakarta Selatan, yaitu di
kecamatan Mampang Prapatan pada bulan Juni 2013, terdapat 117 balita dari
888 balita atau sekitar 13,2% balita yang datang ke Puskesmas Mampang
Prapatan mengidap diare akut selama bulan Juni hingga Juli 2013.2
Diare bisa terjadi akibat mengalami keracunan makanan dan minuman,
dengan penyebab tertinggi yaitu akibat dari infeksi berbagai macam bakteri,
virus, ataupun parasit.3 Bakteri yang dapat menyebabkan penyakit ini salah
satunya adalah bakteri Escherichia coli, yang diketahui masyarakat sebagai bakteri baik yang hidup di saluran pencernaan. Namun kenyataannya dalam
ilmu mikrobiologi tidak semua jenis Escherichia coli merupakan bakteri baik, salah satu jenis yang patogen yaitu Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) yang dapat kita temukan pada air, makanan yang tercemar feses,
daging mentah, dan susu mentah.4
Susu mentah atau susu segar merupakan susu yang belum mendapatkan
proses pengolahan. Pemerintah menetapkan syarat mutu cemaran maksimum
mikroba pada susu segar agar aman dikonsumsi oleh masyarakat, yaitu Total
Plate Count (TPC) 1x106CFU/ml, Staphylococcus aureus 1x102CFU/ml dan
Enterobacteriaceae 1x103CFU/ml.5 Kenyataannya, tidak semua susu segar
memenuhi syarat mutu tersebut, seperti penelitian yang dilakukan oleh
Gunung Perak, kabupaten Sinjai, terdapat bakteri Escherichia coli dengan rata-rata sebanyak 3,1 x 103 yang berarti susu tersebut telah melebihi
standar yang ditetapkan.6 Salah satu cara agar dapat menekan jumlah kuantitas
mikroba ini, diperlukan proses pengolahan susu berupa pemanasan sampai
titik didih tertentu yang produknya sudah dikenal masyarakat sebagai susu
pasteurisasi dan susu Ultra-High Temperature (UHT).7
Susu UHT merupakan salah satu susu jenis susu yang sudah diolah.
Susu UHT mudah ditemukan masyarakat baik di toko kecil hingga toko besar
karena susu ini dijual dalam bentuk kemasan siap minum. Sebagai susu cair
kemasan, konsumsi susu UHT di Indonesia cenderung lebih tinggi daripada
susu pasteurisasi karena adanya kendala pada jalur distribusi susu pasteurisasi
yang mensyaratkan adanya cold chain (jalur pendingin), cenderung tidak tahan lama dan mudah rusak.8 Pemerintah pun juga menetapkan syarat mutu
cemaran mikroba pada susu ini agar masyarakat dapat mengkonsumsinya
dengan aman, yaitu angka lempeng total kurang dari 10 koloni per 0,1 ml.9
Berdasarkan yang sudah dijabarkan di atas, peneliti tertarik untuk
meneliti dan membandingkan jumlah bakteri Escherichia coli yang ada di dalam susu sapi segar dengan yang ada di dalam susu sapi cair kemasan yang
sudah diolah dengan pemanasan UHT di kecamatan Mampang Prapatan.
2.2Rumusan Masalah
Apakah terdapat bakteri Escherichia coli pada susu sapi segar dan susu sapi cair kemasan Ultra-High Temperature (UHT) yang diambil di kecamatan Mampang Prapatan?
Apakah jumlah bakteri Escherichia coli pada susu sapi segar lebih banyak daripada susu sapi Ultra-High Temperature (UHT)?
2.3Tujuan Penelitian
1.1.1 Tujuan Umum
Masyarakat dapat memahami pentingnya proses pemanasan pada susu hingga susu dapat aman untuk dikonsumsi.
Mengurangi angka kejadian diare akibat keracunan susu yang mengandung bakteri pada masyarakat.
1.1.2 Tujuan Khusus
Mengetahui jumlah Escherichia coli pada susu sapi segar dan susu sapi cair kemasan UHT.
Mengetahui perbandingan banyaknya jumlah Escherichia coli pada susu sapi segar dengan susu sapi cair kemasan UHT.
2.4Manfaat Penelitian
1.1.3 Manfaat Bagi Peneliti
Membantu peneliti dalam mempelajari dan mendalami metodologi penelitian, terutama pada bidang mikrobiologi.
Menjawab keingintahuan peneliti terhadap variabel penelitian.
Sebagai syarat kelulusan sebagai mahasiswa preklinik PSPD FKIK UIN Syarif Hidayatullah tahun 2012.
1.1.4 Manfaat Bagi Institusi
Menjadi salah satu referensi dalam bidang mikrobiologi.
Menambah koleksi jurnal ilmiah FKIK UIN Syarif Hidayatullah, terutama bidang mikrobiologi.
1.1.5 Manfaat Bagi Masyarakat
Menambah pengetahuan masyarakat mengenai keamanan susu terhadap bakteri Escherichia coli.
Menambah pengetahuan masyarakat mengenai memilih susu sapi yang aman untuk dikonsumsi.
4 BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1Landasan Teori
2.1.1 Bakteri Escherichia coli.
2.1.1.1 Morfologi dan Klasifikasi
E. coli (Escherichia coli) adalah bakteri Gram negatif yang
berbentuk batang pendek (kokobasil), berukuran 0,4-0,7 µm x 1,4
µm, dan bersifat motil dengan flagel peritrik. Bakteri ini membentuk
koloni yang konveks, sirkular dan halus dengan tepi yang tegas.10,11
Gambaran bentuk bakteri ini bisa dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Bentuk E. coli di bawah mikroskop dengan pewarnaan Gram.
Sumber: Kayser, FH., KA. Bienz, J. Eckert, et al. 2005.
E. coli tumbuh cepat secara anaerob fakultatif. Karena bakteri
ini resisten terhadap beberapa bahan kimia seperti garam empedu dan
kristal violet, maka dapat tumbuh pada beberapa media selektif
seperti Agar Endo, yang menjadi media tumbuh yang baik untuk
bakteri Enterobakter. Koloni yang terbentuk pada agar tersebut
2.2). Bila ditanam pada media Agar Darah, ada beberapa strain yang
menunjukkan hemolisis tipe beta. E. coli juga dapat memecah laktosa secara cepat.
Gambar 2.2 Salah satu media selektif Escherichia coli yaitu Agar Endo dengan koloni berwarna hijau metalik (kiri) dibandingkan dengan bakteri
Pseudomonas aeruginosa (kanan) yang tidak memfermentasi laktosa.
Sumber: Kayser, FH., KA. Bienz, J. Eckert, et al. 2005.
Sebagai bagian dari makhluk hidup, E. coli mempunyai taksonomi sebagai berikut:
Kingdom : Prokaryotae
Divisi : Gracilicutes
Kelas : Scotobacteria
Ordo : Eubacteriales
Famili : Enterobacteriaceae
Genus : Escherichia
[image:21.612.138.512.145.508.2]Ada beberapa tes biokimia yang digunakan untuk diagnostik
bakteri E. coli yaitu tes indol, lisin dekarboksilase, asetat, peragian laktosa, gas dari glukosa, motilitas, dan pigmen kuning.10 Reaksi
bakteri ini terhadap tes-tes tersebut dapat dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 Tes biokimia untuk diagnostik E. coli.
Tes Reaksi
Indol +
Lisin dekarboksilase ±
Asetat +
Peragian laktosa +
Gas dari glukosa +
Motilitas ±
Pigmen kuning -
Catam: tanda + artinya hasil positif, dan tanda ±
artinya hasil bisa positif ataupun negatif
Sumber: Staf Pengajar Bagian Mikrobiologi FK
UI. 2011.
[image:22.612.140.508.161.650.2]Sebagai bagian dari famili Enterobacteriaceae, E. coli memiliki struktur antigenik yang kompleks. Struktur antigenik ini
bisa dilihat pada gambar 2.3.
Pada bagian terluar dari lipopolisakarida, terdapat antigen O
yang resisten terhadap panas dan alkohol. Antigen ini biasanya
dihadang oleh antibodi IgM saat berada di dalam tubuh manusia. Di
luar antigen O, terdapat antigen K yang merupakan polisakarida.
Antigen ini dapat mengganggu aglutinasi dengan antiserum O dan
dapat berhubungan dengan virulensi terhadap suatu penyakit. Pada
flagel E. coli terdapat antigen H yang dapat didenaturasi oleh panas dan alkohol. Antigen ini dapat beraglutinasi dengan antibodi IgG
yang merupakan antibodi anti-H. Antigen ini dapat mengganggu
aglutinasi dengan antibodi anti-O.11
2.1.2.2 Patogenisitas dan Patogenesis
E. coli merupakan flora normal usus dan ikut berperan dalam
fungsi pencernaan. Beberapa enterobakter lain juga merupakan flora
normal usus namun jumlahnya lebih sedikit dari E. coli. Bakteri ini dapat menimbulkan penyakit bila ditemukan di jaringan lain selain
usus atau yang jarang terdapat flora normal, seperti yang sering
terkena adalah saluran kemih dan saluran empedu.
Ada beberapa faktor yang berperan dalam patogenisitas bakteri
E. coli, yaitu: 10 a. Faktor adhesi
Melekatnya fimbrae E. coli ke sel atau jaringan host. Terdapat dua tipe fimbrae yaitu tipe manosa sensitif (pili) dan tipe manosa
resisten (Colonizing Factor Antigens/ CFAs I dan II).
b. Enterotoksin
Mengganggu fungsi normal enterosit dengan menstimulasi
yang mengakibatkan hilangnya sejumlah elektrolit dan air.
Terdapat dua macam enterotoksin pada E. coli yang telah berhasil diisolasi yaitu toksin LT (termolabil) dan toksin ST
(termostabil). Toksin LT merangsang enzim adenil siklase yang
menyebabkan peningkatan aktivitas enzim yang ada di dalam sel
epitel mukosa usus halus tersebut sehingga terjadi peningkatan
permeabilitas sel epitel usus dan terjadi akumulasi cairan di
dalam usus. Sedangkan toksin ST mengaktivasi enzim guanil
siklase yang menghasilkan siklik guanosin monofosfat sehingga
menyebabkan gangguan absorpsi klorida dan natrium. Toksin ST
juga menurunkan motilitas usus halus.
c. Hemolisin
Terbentuk oleh plasmid yang berukuran 41 mega dalton dan
bersifat toksik terhadap sel. Namun peran hemolisin pada E. coli tidak jelas walaupun bakteri dengan jenis strain hemolitik ini
lebih patogen daripada strain non-hemolitik.
E. coli dapat menyebabkan infeksi baik di usus maupun di luar usus. Bakteri ini menginfeksi usus oleh pathovar EPEC, ETEC, EIEC, EHEC, EAEC, dan DAEC. E. coli juga dapat menginfeksi luar usus (extraintestinal infections) akibat dari suatu kelainan atau
infeksi pathovar lain, seperti infeksi saluran kemih akibat obstruksi traktus urinaria atau infeksi langsung oleh pathovar UPEC. 12
Pada gambar 2.4, terlihat enam pathovar E. coli yang menginfeksi usus. Penjelasan mengenai pathovar-pathovar ini dan bagaimana perbedaanya adalah sebagai berikut:
1. Escherichia coli Enteropatogenik (EPEC)
Menyebabkan diare pada bayi dan anak-anak terutama di
negara-negara berkembang. Bakteri ini menempel pada sel
mukosa usus halus yang menyebabkan penumpulan mikrovili,
ke dalam sel mukosa. Infeksi EPEC akan menyebabkan diare
encer yang bisa sembuh sendiri ataupun menjadi kronik.10, 11
2. Escherichia coli Enterotoksigenik (ETEC)
Menyebabkan diare pada bayi dan wisatawan dari negara
berkembang (traveller’s diarrhea). Terdapat faktor-faktor
permukaan yang melekatkan bakteri pada sel epitel usus.
Kemudian menghasilkan eksotoksin LT ataupun ST yang
mengaktifkan adenil siklase sehingga terjadi peningkatan cAMP
dan terjadi hipersekresi air dan klorida, serta menghambat
reabsorbsi natrium.10, 12
3. Escherichia coli Enteroinvasif (EIEC)
Menyebabkan diare seperti infeksi Shigella (dysenterylike). Bakteri ini menginvasi sel epitel mukosa usus halus sehingga pada
tinja terdapat darah, pus, dan mukus.10,11,12
4. Escherichia coli Enterohemoragik (EHEC)
Menyebabkan kolitis hemoragik dengan menghasilkan
verotoksin yang merusak sel endotel pembuluh darah. Kemudian
terjadi perdarahan dan darah akan masuk ke usus. Lima persen
dari infeksi bakteri ini dapat menyebabkan terjadinya sindroma
hemolitik uremik (HUS-Hemolytic Uremic Syndrome) yang
mengakibatkan gagal ginjal akut, anemia hemolitik,
trombositpenia, dan mikroangiopati. 10,11,12
5. Escherichia coli Enteroagregasif (EAEC)
Menyebabkan diare akut dan kronik (>14 hari) pada
masyarakat di negara-negara berkembang. Melekat pada mukosa
usus halus kemudian mengeluarkan toksin mirip-ST dan
hemolisin. 11,12
6. Diffusely Adherent Escherichia coli (DAEC)
Menyebabkan diare pada anak-anak usia >12 bulan.
menyebar ke sel epitel monolayer HEp-2 . Infeksi bakteri ini
menyebabkan gangguan aktivitas sukrase-isomaltase dan
dipeptidilpeptidase IV (DPP4) pada brush border. Akibatnya terjadilah gangguan metabolisme glukosa pada usus halus yang
menyebabkan seseorang menderita diare dan gejala-gejala
gastrointestinal lain, bahkan dapat menyebabkan malnutrisi.13
Gambar 2.4 Berbagai macam pathovar Escherichia coli yang menginfeksi usus
Sumber: Kaper, JB., JP. Nataro, HLT. Mobley. 2004.
Sedangkan, bila E. coli menginfeksi di luar usus dapat timbul penyakit-penyakit lain, yaitu:
1. Meningitis
Merupakan penyebab utama meningitis pada bayi baru lahir
[image:26.612.138.537.87.516.2]Menjadi penyebab 50% pneumonia nosokomial primer di rumah
sakit.10
3. Infeksi saluran kemih
Infeksi akibat E. coli pada saluran kemih ini dapat terjadi akibat obstruksi saluran kemih ataupun refluks vesikoureter. Namun
sering juga terjadi infeksi langsung dari pathovar UPEC (uropathogenis Escherichia coli) yang melekatkan
Pyelonephritis-associated-Pili (PAP) ataupun Nonfimbrial
Adhesins (NFA) pada mukosa pelvis renalis. Serta adanya
produksi hemolisin HlyA. Infeksi ini dapat terjadi pada saluran
kemih atas (sistopielitis dan pielonefritis) dan saluran kemih
bawah (uretritis, sistitis, dan uretrosistitis).12
4. Sepsis
Menjadi 15% penyebab sepsis nosokomial. Sepsis dapat terjadi
akibat imunitas host yang tidak adekuat sehingga bakteri ini
masuk ke peredaran darah dan menyebabkan sepsis. Bakteri ini
juga dapat menyebabkan sepsis pada neonatus yang kadar
IgM-nya masih sedikit.11,12
5. Infeksi lain
Infeksi luka (terutama luka di regio abdomen), infeksi di vesika
fellea, duktus biliaris, peritonitis, dan apendisitis.10,12
2.1.2 Metode Most Probable Number (MPN)
MPN adalah prosedur untuk mengestimasi kepadatan populasi
suatu mikroorganisme yang layak berada dalam suatu sampel uji. Hal ini
berdasarkan penerapan teori probabilitas munculnya jumlah positif dari
pengenceran bertingkat (serial dilution) yang telah ditanamkan sampel
pada sejumlah tabung. Data yang didapat merupakan kisaran data
kuantitatif jumlah mikroorganisme (MPN/ml) berdasarkan data
berisi medium cair spesifik. Nilai MPN ini berdasarkan perkiraan unit
tumbuh (Growth Units/ GU) ataupun unit bentuk koloni (Colony
Forming Units/ CFU). Hasilnya reliabel bila semua tabung dengan
dilusi terendah positif sedangkan semua tabung dengan dilusi tertinggi
hasilnya negatif. Umumnya dilusi bertingkat yang digunakan adalah
MPN seri 3 tabung (gambar 2.5), 5 tabung, ataupun 10 tabung. Semakin
banyak jumlah tabung yang digunakan dalam satu seri, semakin
menyempit pula batas kepercayaan MPN. Namun bagaimanapun, MPN
hanya berguna untuk penghitungan jumlah mikroorganisme yang rendah
(<100/g) dalam suatu bahan minuman ataupun makanan.14,15
Gambar 2.5 Contoh MPN dengan pengenceran tiga kali yaitu 10-1, 10-2, dan
10-3. Masing-masing pengenceran dilakukan uji MPN dengan tiga tabung. Sumber: Pradhika, Indra. 2011.
MPN terdiri atas berbagai macam uji untuk mengkonfirmasi hasil
tabung yang positif. Uji ini terdiri atas uji penduga (presumptive test), uji penegasan (confirmed test), dan uji pelengkap (completed test). Uji
penduga merupakan tahap awal untuk memperoleh kombinasi tabung
positif. Media yang digunakan pada tahap ini untuk mendeteksi semua
[image:28.612.141.520.76.524.2]digunakan adalah Brilliant Green Lactose Broth (BGLB) untuk koliform dan spesifik untuk E. coli menggunakan media Escherichia
coli Broth (EB). Uji pelengkap adalah tahap akhir dari rangkaian MPN
dan umumnya hanya E. coli saja yang sampai tahap ini. Pada tahap ini, hasil dari tabung positif dari BGLB ataupun EB akan diinokulasi pada
media yang selektif untuk bakteri tersebut. Media untuk koliform adalah
Eosin Methylen Blue Agar (EMBA) atau Endo Agar. Untuk
menginterpretasikan hasil yang positif pada uji penduga dan uji
peneguhan diamati dari timbulnya gas di dalam tabung durham yang
berada di dalam tabung uji sampel. Kombinasi hasil yang positif dari uji
penduga dan uji peneguhan ini akan dicocokkan dengan tabel MPN
sehingga didapatkan jumlah bakteri dalam satuan MPN/ml atau
MPN/g.14,15,16
2.1.3 Metode Identifikasi Bakteri Escherichia coli
2.1.3.1 Uji IMVIC
Merupakan metode untuk mendeteksi adanya bakteri famili
Enterobacteriaceae. Terdiri atas uji Indole, Methyl-Red (MR), Voges
Proskauer (VP), dan Citrate. Adapun penjelasan mengenai uji ini
adalah sebagai berikut: 15,16,17
1. Uji Indole
Uji ini dilakukan untuk membedakan bakteri yang mampu
memproduksi indole pada pemecahan asam amino trypthopan di dalam media Tryptone ataupun media Sulfide-Indole-Motility (SIM). Hasilnya akan dideteksi dengan reagen Kovac yang hasilnya terlihat pada gambar 2.6. Warna merah pada lapisan
Gambar 2.6 Hasil uji indole yang positif (A) dan negatif (B) Sumber: Ghiri, Durba. 2015.
2. Uji Methyl-Red (MR)
Uji yang digunakan untuk membedakan bakteri yang
mampu memproduksi asam dari proses fermentasi glukosa pada
media Methyl Red-Voges Proskauer (MR-VP) broth yang ditambahkan reagen Methyl Red sebagai indikator pH. Hasil akhirnya berupa penurunan pH yang merubah warna larutan
menjadi merah untuk hasil yang positif dan kuning untuk hasil
yang negatif (gambar 2.7).
Gambar 2.7 Hasil uji Methyl Red yang positif (A) dan
[image:30.612.139.526.80.664.2]3. Uji Voges-Proskauer (VP)
Uji ini merupakan uji untuk membedakan bakteri yang
mampu memproduksi acetylmethyl-carbinol (acetoin) yang merupakan produksi lanjutan dari butylene glycol. Acetoin yang terbentuk ini akan menjadi diacetyl ketika ditambahkan reagen KOH 40%, kemudian bila bereaksi dengan pepton dari α -naphthol akan merubah warnanya menjadi pink eosin, seperti
pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Hasil uji Voges-Proskauer yang negatif (A) dan
positif (B)
Sumber: Acharya, Tankeshwar. 2015.
4. Uji Citrate
Uji ini dilakukan untuk membedakan bakteri yang mampu
menggunakan sitrat sebagai sumber karbon tunggal. Pada media
ini mengandung bromthymol blue sebagai indikator pH yang akan merubah warna media dari hijau ke biru saat terjadi
[image:31.612.137.523.88.507.2]Gambar 2.9 Hasil uji Citrate yang negatif (A) dan positif (B) Sumber: Hanson. 2009.
Dengan mengetahui hasil kombinasi dari uji IMViC, kita dapat
menentukan spesies dari bakteri yang diduga bagian dari koliform.
Interpretasi dari kombinasi uji IMViC tersebut tercantum pada tabel
2.2.
Tabel 2.2 Interpretasi Spesies Bakteri Berdasar Hasil Uji IMViC
Spesies Indole Methyl
Red
Voges-Proskauer
Citrate
Escherichia coli + + ̶ ̶
Shigella spp. ̶ + ̶ ̶
Salmonella spp. ̶ + ̶ +
Klebsiella spp. ̶ ̶ + +
Proteus vulgaris + + ̶ ̶
Proteus mirabillis ̶ + ̶ +
Citrobacter freundeii ̶ + ̶ +
Enterobacter aerogenes ̶ ̶ + +
Catam: Tanda + artinya adalah positif, sedangkan tanda – artinya adalah negatif. Kombinasi dari keempat uji ini menginterpretasikan ke salah satu bakteri yang tercantum.
Sumber: Ananthanarayan dan Paniker. 2005.
2.1.3.2 Uji Fermentasi Karbohidrat/ Uji Gula-gula
Uji fermentasi karbohidrat merupakan uji yang digunakan
untuk mengetahui cara yang digunakan bakteri dalam
[image:32.612.125.522.82.564.2]memetabolisme karbohidrat, yaitu secara oksidatif ataupun dengan
fermentasi. Cara oksidatif membutuhkan oksigen sehingga bakteri
yang memetabolisme karbohidrat secara oksidatif adalah jenis
bakteri aerob. Bakteri anaerob akan cenderung melakukan cara
fermentasi karena cara ini tidak menggunakan oksigen. 18,19
Produk akhir dari fermentasi karbohidrat ditentukan
berdasarkan organisme yang terlibat dalam reaksi fermentasi,
susbtrat yang difermentasikan, enzim yang terlibat, dan faktor
lingkungan seperti temperatur dan pH. Secara umum produk akhir
dari fermentasi bakteri adalah asam laktat, asam format, asam
asetat, asam butarat, aseton, karbon dioksida, butil-alkohol,
etil-alkohol, dan hidrogen.
Reaksi fermentasi dideteksi oleh perubahan warna sebagai
indikator pH yang terjadi ketika terbentuknya produk asam. Pada
uji ini digunakan karbohidrat gugus sederhana pada medium basal
yang mengandung indikator pH. Karena pada media ini terdapat
pepton yang akan digunakan bakteri untuk beralkalinisasi terhadap
produk akhir metabolisme karbohidrat, maka perubahan pH hanya
akan terjadi ketika terdapat asam pada hasil akhir fermentasi
karbohidrat. 18
Pada dasarnya, larutan pada uji fermentasi karbohidrat yang
digunakan berwarna ungu. Ketika terdapat perubahan pH akibat
adanya asam, larutan akan berubah warna menjadi kuning. Selain
itu, dalam uji ini terdapat tabung Durham sehingga pada uji ini bisa
melihat apakah bakteri yang diuji memproduksi gas ataupun tidak,
Gambar 2.10 Contoh hasil uji fermentasi karbohidrat: (A) media yang belum diinokulasi; (B) media yang diinokulasi E.
coli dengan hasil positif disertai gas; (C) media yang diinokulasi Shigella sonnei dengan hasil positif; (D) media
yang diinokulasi Pseudomonas aeruginosa dengan hasil negatif.
Sumber: Reiner, Karen. 2012.
Karbohidrat gugus sederhana yang paling umum digunakan
dalam uji fermentasi karbohidrat adalah glukosa. Tetapi sering juga
ditemani dengan karbohidrat lain seperti galaktosa, fruktosa,
laktosa, maltosa, sukrosa, dan manitol. Semua bakteri Enterobakter
meragi glukosa dengan atau tanpa gas.19 Namun untuk karbohidrat
jenis lain, hasilnya berbeda-beda sehingga interpretasi kombinasi
dari uji fermentasi karbohidrat ini dapat menentukan spesies
[image:34.612.138.522.83.556.2]Gambar 2.11 Contoh uji fermentasi karbohidrat yang digunakan
pada bakteri Enterobakter (Kapas kuning=glukosa; kapas
ungu=laktosa; kapas merah=maltosa; kapas hijau=manitol; kapas
biru=sukrosa). Gambar A adalah media yang baru diinokulasikan
bakteri Enterobakter namun belum menunjukkan hasil. Gambar B
adalah media yang sudah diinokulasikan bakteri Enterobakter
dengan hasil positif.
Sumber: Dokumentasi pribadi. 2015.
2.1.4 Susu
Susu merupakan produk hewani yang mengandung berbagai
kandungan nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh. Secara definisi, susu
adalah hasil ekskresi kelenjar susu yang dihasilkan ketika sedang
menyusui, contohnya seperti pada sapi.7 Susu terbagi dalam beberapa
klasifikasi, yaitu menurut kandungan lemaknya dan berdasar cara
pengolahannya. Susu menurut kandungan lemaknya terbagi atas whole
milk, skimmed-milk, semi-skimmed milk, low-fat milk dan standardized
milk. Menurut cara pengolahannya, susu terbagi atas susu pasteurisasi, susu steril, susu extended shelf-life (ESL) dan susu
[image:35.612.138.531.91.623.2]Susu merupakan bahan makanan yang hampir sempurna dilihat
dari kandungan gizi yang ada di dalamnya.7 Selain air, susu
mengandung makronutrien dan mikronutrien yang bermacam-macam di
dalamnya. Makronutrien dalam susu yaitu protein, lemak, dan
karbohidratnya berupa laktosa. Mikronutrien yang ada dalam susu
terdiri dari hampir semua mineral dan vitamin. Mineral yang ada dalam
susu yaitu kalsium, zat besi, magnesium, fosfor, potassium, sodium,
zink, tembaga, selenium dan mangan. Vitamin yang ada dalam susu
yaitu retinol, karoten, vitamin A, vitamin E, dan thiamin. Hanya saja,
jumlah komposisi nutrisi pada susu tiap mamalia berbeda-beda.
Laktosa dikenal sebagai gula susu karena merupakan satu-satunya
bagian dari karbohidrat yang ada dalam susu. Laktosa adalah disakarida
yang terbentuk dari dua gugus gula sederhana, yaitu glukosa dan
galaktosa. Di dalam tubuh manusia, laktosa akan dipecah oleh enzim
laktase sebelum diabsorbsi oleh usus halus. Bila laktosa yang masuk
melebihi kadar yang dicerna enzim, laktosa akan difermentasikan di
kolon oleh bakteri flora normal. Tidak semua bakteri dapat
mefermentasikan laktosa, hanya sebagian dari bakteri Enterobakter saja
yang bisa mefermentasikan laktosa. Salah satu bakteri pefermentasi
laktosa yang sudah kita kenal adalah bakteri Escherichia coli.7,20
2.1.4.1 Susu Sapi Segar
Susu sapi segar adalah cairan yang berasal dari ambing
(kelenjar payudara) sapi sehat dan bersih, yang diperoleh dengan cara
pemerahan yang benar, yang kandungan alaminya tidak dikurangi
atau ditambah sesuatu apapun dan belum mendapat perlakuan apapun
kecuali pendinginan. Susu ini biasanya akan dimasak sampai
mendidih terlebih dahulu sebelum dikonsumsi. 5
Susu sapi segar diambil dari ambing sapi dengan cara diperah.
lalu dilap dengan air hangat (37°C) agar tidak tercemar oleh bakteri
dan merangsang keluarnya susu dari kelenjar susu. Setelah itu
ambing sapi dioleskan dengan vaseline agar tidak lecet. Pemerahan
dilakukan dengan cara menggunakan kelima jari tangan tanpa dipijit
ataupun ditarik. Pemerahan harus dilakukan sampai susu yang keluar
habis agar kelenjar-kelenjar susu dapat terangsang untuk
memproduksi susu kembali. Untuk menghindari kemungkinan
adanya mastitis, pada pemerahan pertama dan kedua air susu
ditampung dalam cangkir yang ditutup dengan kain hitam, kemudian
dilihat apakah susu bercampur dengan darah ataupun nanah. Bila
benar terjangkit mastitis pemerahan harus segera dihentikan, bila
tidak pemerahan bisa dilanjutkan. Susu yang sudah diperah segera
disaring dengan kain nilon yang halus. Setelah pemerahan, puting
ambing sapi dibilas dengan air hangat yang bersih lalu dicelup
dengan larutan biocid.21 Ilustrasi dari teknik pemerahan sapi ini dapat dilihat pada gambar 2.12.
Gambar 2.12 Ilustrasi cara pemerahan susu sapi secara tradisional.
Sumber: Rahayu, Sri. 2012.
Saat memerah susu, kebersihan kandang, alat-alat pemerahan,
dan petugas pemerah sangat diperhatikan. Petugas pemerah
[image:37.612.140.528.159.598.2]pemerahan seperti ember penampung dan saringan susu juga harus
dibersihkan dahulu sebelum permerahan dilakukan. Dengan
demikian higienitas susu dapat lebih terjaga.
Pemerahan sapi dilakukan dengan selang waktu tertentu agar
dapat menstimulasi sapi untuk terus memproduksi susu. Selang
pemerahan setiap 10, 12, atau 14 jam, dan selang pemerahan harus
seragam. Prinsipnya, semakin lama selang pemerahan, semakin turun
produksi susu yang dihasilkan. Waktu untuk memerah sapi yaitu pagi
sekitar jam lima sampai enam, dan sore sekitar jam tiga hingga jam
empat.21
Gambar 2.13 Gambar A merupakan mesin pemerah sapi portable dan gambar B merupakan mesin pemerah sapi permanen. Sumber: Delaval Indonesia, 2013.
Saat ini, cara pemerahan susu sapi tradisional sudah mulai
ditinggalkan dan beralih ke cara pemerahan modern. Cara ini
dilakukan dengan menggunakan mesin pemerah susu sapi yang
menggunakan metode pengisapan. Mesin ini menghasilkan susu lebih
banyak karena tidak bergantung dengan tenaga manusia saat proses
pemerahan sapi. Selain itu, dengan menggunakan mesin dapat
menekan jumlah total bakteri hingga 75%.22 Terdapat dua jenis mesin
pemerah susu sapi, yaitu mesin pemerah susu sapi portable dan A
[image:38.612.140.525.161.507.2]mesin pemerah susu sapi permanen (gambar 2.13). Masing-masing
mesin ini mempunyai kekurangan dan kelebihan, namun tidak akan
dibahas lebih lanjut.
Tabel 2.3 Syarat Mutu Susu Segar (SNI 3141.1:2011).
No. Karakteristik Satuan Syarat
1 Berat jenis (pada suhu 27,5°C) minimum g/ml 1,0270
2 Kadar lemak minimum % 3,0
3 Kadar bahan kering tanpa lemak minimum % 7,8
4 Kadar protein minimum % 2,8
5 Warna, bau, rasa kekentalan - Tidak ada perubahan
6 Derajat asam °SH 6,0 - 7,5
7 pH - 6,3 - 6,8
8 Uji alkohol (70%) v/v - Negatif
9 Cemaran mikroba, maksimum:
1.Total Plate Count
2.Staphlococcus aureus
3.Enterobacteriaceae
CFU/ ml
CFU/ ml
CFU/ ml
1 x 106
1 x 102
1 x 103
10 Jumlah sel somatis maksimum Sel/ ml 4 x 105
11 Residu antibiotika (Golongan Penisilin, Tetrasiklin, Aminoglikosida, Makrolida)
- Negatif
12 Uji Pemalsuan - Negatif
13 Titik beku °C -0,520 s.d -0,560
14 Uji peroxidase - Positif
15 Cemaran logam berat, maksimum: A. Timbal (Pb)
B. Mekuri (Hg)
C.Arsen (As)
μg/ ml μg/ ml μg/ ml 0,02 0,03 0,1
Catam: °SH = derajat Soxlet Henk el; CFU/ml = Colony Forming Unit per mililiter, satuan untuk uji TPC
[image:39.612.108.541.163.622.2]Seperti susu pada umumnya, susu sapi segar juga mengandung
laktosa yang membuat susu sapi sangat rentan dengan mikroba. Oleh
karena itu, susu sapi segar mempunyai syarat mutu khusus agar dapat
dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia, yaitu seperti yang tercantum
dalam Standar Nasional Indonesia (SNI) dan yang terbaru adalah SNI
3141.1:2011. Syarat mutu ini tidak hanya mencantumkan syarat fisik
seperti warna, bau, rasa, dan pH saja, tetapi juga syarat kandungan
dalam susu seperti kadar gizi minimun, cemaran logam, cemaran
mikroba, dan sebagainya.5 Syarat mutu susu segar tersebut tercantum
pada tabel 2.3.
Cemaran mikroba maksimum yang diperbolehkan dalam susu
segar yaitu angka lempeng total sebanyak 1 x 106 CFU/ ml, jumlah
Staphylococcus aureus sebanyak 1 x 102 CFU/ ml, dan jumlah
Enterobacteriaceae sebanyak 1 x 103 CFU/ ml. Pada SNI 7388-2009
mengenai batas maksimum cemaran mikroba pada pangan, terdapat
jenis cemaran mikroba lain selain yang ada di SNI 2011 dan dibagi
menjadi susu segar untuk diproses lebih lanjut dan susu segar untuk
konsumsi langsung, dapat dilihat pada tabel 2.4. Pada tabel tersebut
tercantum pula batas maksimum bakteri E. coli pada susu segar.23
Tabel 2.4 Batas Maksimum Cemaran Mikroba pada Susu Segar (SNI 7388-2009).
Jenis Cemaran Mikroba Batas Maksimum
Untuk diproses lebih lanjut Untuk konsumsi langsung
ALT (30°C, 72 jam) 1 x 106 koloni/ml 5 x 104 koloni/ml
Koliform 2 x 101 koloni/ml 2 x 101 koloni/ml
APM Escherichia coli < 3/ml < 3/ml
Salmonella sp. Negatif/ 25ml Negatif/ 25ml
Staphylococcus aureus 1 x 102 koloni/ml 1 x 102 koloni/ml
Listeria monocytogenes Negatif/ 25ml
Campylobacter sp. Negatif/ 25ml
Catam: ALT = Angka Lempeng Total/ TPC; APM = Angka Paling mungkin/ MPN Sumber: Badan Standardisasi Nasional. 2009.
Susu sapi segar yang tercemar oleh bakteri patogen, dapat
disebabkan karena berbagai faktor, baik langsung ataupun tak
[image:40.612.121.539.88.616.2]faktor langsung (direct contamination) disebabkan karena terjadi
infeksi pada ambing sapi, sedangkan faktor tak langsung (indirect
contamination) disebabkan karena feses dari sapi tersebut
mengkontaminasi bagian ambing dan putingnya, feses dari sapi lain
mengkontaminasi bagian ambing dan puting sapi seekor sapi, saat
sedang memerah susu permukaan susu yang ditampung terkontaminasi
feses sapi, dan kontaminasi pasca pemerahan.24
Penelitian yang dilakukan oleh Ngadiani dan Herlin Suryanita
(2003), menyatakan bahwa terdapat hubungan antara derajat higienis
sanitasi kandang seperti kebersihan kandang sapi, kebersihan sapi,
kebersihan peralatan, dan kebersihan karyawan, terhadap jumlah
bakteri MPN koliform pada susu sapi perah segar yang diambil dari 12
peternak sapi di desa Blimbing, Tulungagung.25 Dengan demikian, bila
terdapat cemaran mikroba melebihi batas maksimum yang ditetapkan,
susu tersebut sudah terkontaminasi bakteri akibat berbagai faktor yang
sudah dijabarkan sebelumnya.
2.1.4.2 Susu Sapi UHT
Susu UHT (Ultra-High Temperature) adalah susu yang
mengalami proses pemanasan pada suhu tinggi (135-150°C) dalam
waktu yang singkat (2-15 detik), dan setelahnya dikemas secara
aseptik.9,26 Susu ini merupakan salah satu jenis susu berdasarkan cara
pengolahannya selain susu pasteurisasi, susu steril, dan susu extended
shelf-life (ESL).3 Pemasanan UHT ini bertujuan untuk mencapai
kondisi sterilitas produk yang diinginkan namun meminimalisir tingkat
kerusakan mutu (tekstur, warna, citarasa, dan rasa).
Dalam sebuah studi yang dilakukan untuk membandingkan efek
dari susu pasteurisasi, UHT, dan susu sterilisasi, disebutkan bahwa
1. 82% terjadinya degradasi vitamin C akibat adanya oksigen saat
proses pemanasan UHT tanpa proses penghilangan gas, dan 51%
terjadi saat proses penyimpanan susu dengan kemasan enam lapis
(angka ini lebih kecil dibandingkan dengan susu UHT kemasan
tiga lapis).
2. Denaturasi protein Whey lebih tinggi pada susu UHT (56%) daripada susu pasteurisasi (0,4%), namun lebih rendah dari susu
sterilisasi. Laktoglobulin-β dan kasein-κ beragregasi saat proses
pemanasan yang mengurangi kelarutan dari protein susu.
3. Hilangnya sebagian kecil lisin (0-5%) saat pemanasan dengan
UHT.
4. Ditemukannya laktulose (akibat isomerisasia laktosa) sebesar
9,5-43,7 mg/ 100g susu UHT yang menyebabkan dapat menstimulasi
pertumbuhan bakteri bifidobacteria.
Walaupun terdapat efek yang merugikan dari susu UHT, mutu
susu ini dapat dioptimalisasikan dengan kemasan enam lapis dan
penyimpanan pada suhu yang rendah (<20°C) dengan waktu yang
terbatas (<2 bulan).
Dalam menjaga mutu susu UHT di Indonesia, SNI menetapkan
sebuah standar mutu yang tercantum dalam tabel 2.5. Standar mutu ini
disesuaikan dengan masing-masing jenis susu UHT, yaitu susu
berlemak (full cream milk), susu rendah lemak (low fat milk), dan susu
bebas lemak (free fat milk). Dalam syarat mutu tersebut tercantum
bahwa baik susu UHT berlemak, rendah lemak, maupun bebas lemak
cemaran mikroba berupa angka lempeng total harus kurang dari
sepuluh koloni per 0,1 mL.
Pada SNI 01-6366-2000, tercantum juga jenis cemaran mikroba
lain selain yang ada di SNI 2014, dapat dilihat pada tabel 2.6. Pada
tabel tersebut tercantum pula batas maksimum bakteri E.coli pada susu
[image:42.612.140.534.80.501.2]Tabel 2.5 Syarat Mutu Susu UHT (Ultra High Temperature) SNI 3950-2014.
No. Jenis Uji Satuan
Persyaratan
Berlemak (Full Cream)
Rendah Lemak (Low
Fat Milk)
Bebas Lemak (Free Fat
Milk)
1. Keadaan
1.1 Warna - Khas,
normal
Khas, normal
Khas, normal
1.2 Bau - Khas,
normal
Khas, normal
Khas, normal
1.3 Rasa - Khas,
normal
Khas, normal
Khas, normal 2 Protein (N x
6,38)
%, b/b Min. 2,7 Min. 2,0*)
Min. 2,7 Min. 2,0*)
Min. 2,7 Min. 2,0*) 3 Lemak %, b/b Min. 3,0 /
Min. 2,0*)
0,6-2,9/ 0,6-1,9*)
Maks. 0,5/ Maks. 0,5*) 4 Total padatan
tanpa lemak
%, b/b Min. 8,0 Min. 8,0 Min. 8,0
5 Cemaran logam
5.1 Kadmium (Cd) mg/kg Maks. 0,2 Maks. 0,2 Maks. 0,2 5.2 Timbal (Pb) mg/kg Maks. 0,02 Maks. 0,02 Maks. 0,02 5.3 Timah (Sn) mg/kg Maks. 40,0 Maks. 40,0 Maks. 40,0 5.4 Merkuri (Hg) mg/kg Maks. 0,03 Maks. 0,03 Maks. 0,03 6 Cemaran arsen
(As)
mg/kg Maks. 0,1 Maks. 0,1 Maks. 0,1
7 Aflatoksin (M1)
µg/kg Maks. 0,5 Maks. 0,5 Maks. 0,5
8 Cemaran Mikroba 8.1 Angka
Lempeng Total
Koloni / 0,1 mL
<10 <10 <10
Tabel 2.6 Batas Maksimum Cemaran Mikroba pada Susu UHT (SNI 01-6366-2000).
Jenis Cemaran Mikroba Batas Maksimum
ALT (30°C, 72 jam) < 10 koloni/ 0,1ml
Koliform 0 koloni/ml
APM Escherichia coli 0 MPN/ml
Enterococci 0 koloni/ml
Staphylococcus aureus 0 koloni/ml
Clostridium sp. 0 koloni/ml
Salmonella sp. Negatif
Campylobacter sp. 0 koloni/ml
Listeria sp. 0 koloni/ml
Catam: ALT = Angka Lempeng Total/ TPC; APM = Angka Paling mungkin/ MPN
Sumber: Badan Standardisasi Nasional. 2000.
2.2Kerangka Teori
Bagan 2.1 Kerangka Teori
Menekan jumlah
Escherichia coli Susu sapi
segar Mengandung laktosa Sumber makanan bagi bakteri koliform Susu terkontaminasi E. coli Pemanasan suhu
tinggi (Ultra High
[image:44.612.131.520.99.625.2]2.3Kerangka Konsep
Variabel bebas Variabel terikat
Bagan 2.2 Kerangka Konsep
Susu sapi
segar
Susu sapi
UHT
Hasil uji:
Escherichia coli
Infeksi padaambing sapi
Identifikasi
Bakteri
Uji IMViC
Kontaminasi feses sapi saat pemerahan
Kontaminasi feses sapi pasca pemerahan
Pengolahan susu yang tidak optimal
Uji Fermentasi
Karbohidrat
Uji MPN
2.4Definisi Operasional
Tabel 2.7 Definisi Operasional tiap Variabel.
No. Variabel Definisi Operasional Alat Ukur Cara Ukur Hasil Ukur Skala Ukur
1. Bakteri
Escherichia coli
Bakteri Gram negatif yang berbentuk batang pendek (kokobasil), bersifat motil dengan flagel peritrik, anaerob,
dan dapat
memfermentasikan laktosa. 1. Tabel MPN 2. Kristal Karbon Fukhsin, Safranin 3. Indol –
MR – VP – Sitrat 4. Glukosa,
Laktosa, Maltosa, Manitol, Sukrosa
1. Uji MPN 2. Pewarnaan Gram
2.Uji IMViC 3.Uji fermentasi karbohidrat
1. Jumlah koliform dengan koloni hijau kilap logam 2. Bakteri Gram negatif dengan bentuk kokobasil 3. Indol(+), MR(+), VP(-), sitrat(-)
4. Warna
menjadi kuning, gas (+)
Kategorik
2. Susu sapi
segar
Susu yang diperah dari peternakan sapi perah kecamatan Mampang Prapatan
Gelas ukur 100 ml, 10 ml,
Beak er glass.
Diukur dengan
Beak er glass
hingga 25 ml.
25 ml susu sapi segar
Kategorik
3. Susu sapi
UHT
Susu sapi UHT kemasan yang dijual di warung,
minimark et, dan
supermark et kecamatan
Mampang Prapatan
Gelas ukur 100 ml, 10 ml, Beak er glass.
Diukur dengan
Beak er glass
hingga 25 ml
25 ml susu sapi UHT
Kategorik
4. Uji MPN Uji dengan media lactose
broth (LB), brilliant
green lactose broth
(BGLB), dan Eosyn
Methylen Blue Agar
(EMBA).
Tabel MPN Tabung reaksi dengan tabung Durham
1. Uji Penduga 2. Uji
Penegasan 3. Uji
pelengkap
1. Tabung LB positif keruh & gas
2. Tabung BGLB positif keruh & gas
3. Koloni hijau kilap logam pada agar EMB
Kategorik
5. Pewarnaan
Gram
Pewarnaan dengan KKU (Kristal Karbol Ungu), lugol, alkohol, dan safranin.
Mikroskop Pengamatan morfologi bakteri
Warna merah, bentuk
kokobasil, soliter.
Kategorik
6. Uji IMViC Uji dengan media Sulfide
Indole Motility, Methyl
Red-Voges Prosk auer
broth, dan agar Citrate.
Tabung reaksi Pengamatan perubahan warna
Indol(+), MR(+), VP(-), sitrat(-)
Kategorik
7. Uji
Fermentasi Karbohidrat
Uji dengan media glukosa, laktosa, maltosa, manitol, dan sukrosa
Tabung reaksi dengan tabung Durham
Pengamatan perubahan warna dan adanya gas
Warna menjadi kuning, gas (+)
31 BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Desain Penelitian
Penelitian ini menggunakan desain penelitian deskriptif untuk
mengidentifikasi bakteri Escherichia coli pada susu sapi segar dan susu sapi cair kemasan UHT. Uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji Most
Probable Number (MPN), uji IMVIC (Indole, Methyl-Red,
Voges-Proskauer, Citrate) dan uji fermentasi karbohidrat/ uji gula-gula.5
3.2Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni sampai bulan Agustus 2015 di
laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta.
3.3 Populasi dan Sampel
3.3.1 Populasi
3.3.1.1 Susu Sapi Segar
Populasi susu sapi segar adalah seluruh susu sapi segar yang diperah di seluruh peternakan sapi kecamatan Mampang Prapatan.
3.3.1.2 Susu Sapi Cair Kemasan UHT
Populasi susu sapi cair kemasan UHT adalah seluruh susu sapi UHT yang dijual di kecamatan Mampang Prapatan, baik di warung, minimarket, ataupun supermarket.
3.3.2 Sampel
Jumlah sampel pada susu sapi segar ditentukan dengan purposive
sampling dimana jumlah sampel disesuaikan saat peneliti menemukan
Indonesia yang dijual di kecamatan Mampang Prapatan, maka peneliti memakai total sampling.
3.3.2.1 Susu Sapi Segar
Sampel susu sapi segar adalah seluruh susu sapi segar yang
diperah di peternakan di sekitar kecamatan Mampang Prapatan.
Sampel diambil dengan metode purposive sampling.
3.3.2.2 Susu Sapi Cair Kemasan UHT
Sampel susu sapi cair kemasan UHT adalah susu sapi UHT
rasa full cream semua merek lokal (Indonesia) dengan keadaan kemasan yang masih baik dan belum melewati tanggal kadaluarsa.
Jumlah sampel ditentukan dari jumlah seluruh merk susu sapi
UHT yang berada di lokasi pengambilan sampel (total sampling).
3.4Identifikasi Variabel
3.4.1 Variabel Bebas
Susu sapi segar dan susu sapi cair kemasan UHT .
3.4.2 Variabel Terikat
Jumlah bakteri Escherichia coli yang ada pada susu sapi segar dengan susu sapi cair kemasan UHT.
3.5Kriteria Inklusi dan Eksklusi
3.5.1 Kriteria Inklusi 3.5.1.1Susu Sapi Segar
- Susu sapi yang diperah dari peternakan sapi di sekitar jalan Mampang Prapatan.
3.5.1.2Susu Sapi Cair Kemasan UHT
- Susu sapi UHT rasa fullcream dengan kemasan yang masih baik, dan tidak kadaluarsa
- Susu sapi UHT kemasan kotak.
- Susu sapi UHT yang dijual di warung, minimarket, atau
supermarket di sekitar jalan Mampang Prapatan.
- Susu sapi UHT produksi Indonesia atau susu yang berasal dari sapi Indonesia.
3.5.2 Kriteria Eksklusi 3.5.2.1Susu Sapi Segar
- Susu sapi yang dijual di Koperasi Daerah Jakarta.
- Susu sapi yang sudah disimpan >24 jam.
3.5.2.2Susu Sapi Cair Kemasan UHT
- Susu sapi kemasan botol dan bantal.
- Susu sapi UHT rasa vanilla, coklat, strawberry, dan rasa lainnya.
- Susu sapi UHT lowfat.
- Susu sapi UHT import, baik pabrik luar Indonesia atau pabrik Indonesia dengan susu sapi yang diimport ke Indonesia.
3.6Cara Kerja Penelitian
3.6.1 Tahap Persiapan
3.6.1.1Persiapan Alat dan Bahan 3.6.1.1.1 Alat Penelitian
Micropipette, tabung reaksi 15 ml, tabung Durham,
rak tabung reaksi, gelas ukur 10 ml dan 100ml, beaker glass 500 ml, labu Erlenmeyer, ose bulat, ose jarum, pinset,
hot plate stirrer, lemari pendingin, termos es, laminar air
flow, vortex mixer, shaker, kaca preparat, baki, timer,
kamera, pulpen, spidol, label, dan tisu.
3.6.1.1.2 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah susu
sapi segar yang belum diolah (hanya pendinginan) dan susu
sapi cair kemasan UHT.
3.6.1.2 Sterilisasi Alat dan Bahan
Peneliti mencuci alat hingga bersih, mengeringkannya,
kemudian membungkus semua alat yang sudah bersih dengan
kertas. Kemudian alat-alat tersebut dimasukkan ke dalam
autoclave untuk disterilkan dengan tekanan 1,5 atm dan suhu
121°C selama 15 menit, ataupun oven dengan suhu 150°C
selama 15 menit.
3.6.1.3 Pengambilan Sampel
Sampel susu sapi segar diperah langsung oleh tangan
pemerah kemudian dimasukkan ke dalam plastik non-steril.
Jumlah sampel sebanyak lima (5) buah yang ada dalam plastik
segera dimasukkan ke dalam termos es dan dibawa ke Lab
Mikrobiologi FKIK UIN Syarif Hidayatullah.
Sampel susu sapi UHT yang sudah dibeli kemudian dibawa
ke Lab Mikrobiologi FKIK UIN Syarif Hidayatullah pada hari
yang sama.
3.6.2 Tahap Pengujian
3.6.2.1 Menghitung Most Probable Number (MPN)
Susu sapi segar yang berada dalam plastik dituangkan ke
pertama kali dengan cara memasukkan 25 ml sampel ke dalam
labu Erlenmeyer yang berisi 225 ml larutan BPW (Buffer
Peptone Water) 0,1% steril kemudian dihomogenkan. Larutan lalu diencerkan untuk kedua kali dengan cara diambil sebanyak 1
ml dari larutan homogen tadi ke dalam tabung reaksi yang berisi
9 ml larutan BPW 0,1 % steril dan dihomogenkan kembali.
Langkah tersebut diulang sampai diperoleh larutan dengan
pengenceran 10-3.11
Untuk uji presumtif Escherichia coli, ambil 1 ml dari masing-masing larutan pengenceran ke dalam tabung Lactose Broth (LB) yang dimasukkan tabung Durham. Inkubasi dengan suhu 35ᵒC ± 0,5ᵒC selama 24jam ± 2 jam. Amati adanya gas dalam tabung Durham pada tiap tabung LB (hasil uji positif).12,13
Untuk uji konfirmasi koliform, pada tabung LB dengan uji
positif, diambil 1 mata ose dan ditanam ke dalam tabung berisi
Brilliant Green Lactose Broth (BGLB) dan tabung Durham. Inkubasikan pada temperature 35ᵒC selama 48 jam ± 2 jam. Amati adanya gas dalam tabung Durham pada tiap tabung BGLB
lalu dicocokkan dengan tabel MPN untuk menyatakan jumlah
Escherichia coli per milliliter atau per gram.11
3.6.2.2 Identifikasi Bakteri
Dari tabung BGLB yang positif, ambil biakan dengan ose
kemudian buat goresan pada media Eosin Methylene Blue Agar (EMBA), dan inkubasi pada temperatur 35°C selama 18-24 jam.
Amati koloni yang berwarna hitam atau gelap pada bagian pusat
koloni, dengan atau tanpa metalik kehijauan yang mengkilap
3.6.2.3 Uji Biokimia Bakteri
3.6.2.3.1 Uji Produksi Indole
Koloni dari media EMBA diinokulasikan pada
tabung berisi SIM dan inkubasikan pada temperatur 35°C
selama 24 jam ± 2 jam. Lalu tambahkan beberapa tetes
reagen Erlich hingga timbul cincin merah pada lapisan atas untuk hasil yang positif, dan cincin kuning untuk hasil
yang negatif.
3.6.2.3.2 Uji Methyl Red (MR)
Koloni dari media EMBA diinokulasikan pada
tabung berisi 10 ml MR-VP dan inkubasikan pada
temperatur 35°C selama 48 jam ± 2 jam. Lalu tambahkan
2-5 tetes indikator MR pada tabung. Amati adanya warna
merah untuk hasil yang positif dan warna kuning untuk
hasil yang negatif.
3.6.2.3.3 Uji Vogus-Proskauer (VP)
Koloni dari media EMBA diinokulasikan pada
tabung berisi 10
