BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air - Analisis Bakteri Koliform pada Air Bersih dengan Metode Most Probable Number (MPN) di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKL & PP) MEDAN

18 

Teks penuh

(1)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air

Air mempunyai arti yang sangat penting dalam kehidupan, air tidak hanya merupakan sumber penghasilan dalam menunjang industri dan kegiatan ekonomi lainnya tetapi juga merupakan tempat kehidupan kuman-kuman dan sumber penyakit lainnya. Pencemaran air terjadi karena aktivitas manusia sehingga berbahaya bagi kesehatan masyarakat atau merugikan bagi pemakai air lainnya (Nugroho, 2006).

Peningkatan kualitas air dengan jalan mengadakan pengelolaan air yang akan diperlukan sebagai air minum dengan mutlak diperlukan terutama apabila air tersebut berasal dari air permukaan. Pengolahan yang dimaksud bisa dimulai dari yang sangat sederhana sampai yang pada pengolahan yang mahir/lengkap, sesuai dengan tingkat kotoran dari sumber asal air tersebut.

Peningkatan kuantitas air adalah merupakan syarat kedua setelah kualitas, karena semakin maju tingkat hidup seseorang, maka akan semakin tinggi pula tingkat kebutuhan air dari masyarakat tersebut. Untuk keperluan air minum maka dibutuhkan air rata-rata sebanyak 5 liter/hari, sedangkan secara keseluruhan kebutuhan akan air suatu rumah tangga untuk masyarakat Indonesia diperkirakan sebesar 60 liter/hari (Sutrisno, 1991).

(2)

mencegah terjadinya kontak antara kotoran sebagai sumber penyakit dengan air yang sangat diperlukan (Sutrisno, 1991).

2.1.1 Penggolongan Air

Peraturan pemerintah No. 20 tahun 1990 mengelompokkan kualitas air menjadi beberapa golongan menurut peruntukannya. Adapun penggolongan air menurut peruntukannya adalah sebagai berikut:

1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa pengolahan terlebih dahulu.

2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum. 3. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan

peternakan.

4. Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di perkotaan, industri, dan pembangkit listrik tenaga air (Effendi, 2003).

2.1.2 Air bersih

Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, namun bakteriologi belum terpenuhi. Air bersih ini dapat bersumber atau diperoleh dari sumur gali, sumur bor, air hujan, air dari sumber mata air. Pemanfaatan air bersih, Secara umum dapat dikatakan penggunaan air bersih sebagai berikut:

- Akan diolah menjadi air siap minum - Untuk keperluan keluarga (cuci, mandi) - Sarana pariwisata (air terjun)

(3)

- Sebagai sarana irigasi - Sebagai sarana peternakan

- Sebagai sarana olah raga (Gabriel, 2001).

Air bersih merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang diperoleh dari berbagai sumber, tergantung pada kondisi daerah setempat. Kondisi sumber air pada setiap daerah berbeda-beda, tergantung pada keadaaan alam dan kegiatan manusia yang terdapat di daerah tersebut. Penduduk yang tinggal di daerah dataran rendah dan berawa seperti di sumatera dan kalimantan menghadapi kesulitan memperoleh air bersih untuk keperluan rumah tangga, terutama air minum (Susilawati, 2011).

2.1.3 Persyaratan dalam Penyediaan Air Barsih

Sistem penyediaan air bersih harus memenuhi beberapa persyaratan utama. Salah satu persyaratan tersebut adalah persyaratan bakteriologik. Syarat-syarat bakteriologik adalah:

Air bersih tidak boleh mengandung bakteri patogen dan parasitik yang mengganggu kesehatan. Persyaratan bakteriologis ini ditandai dengan tidak adanya bakteri E. coli atau Fecal dalam air. Air yang mengandung golongan

Coli dianggap telah terkontaminasi (berhubungan) dengan kotoran manusia

(Sutrisno, 2004).

2.1.4 Sumber Air Bersih

(4)

a. Air Angkasa (Hujan)

Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walaupun pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer, pencemaran yang berlangsung di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas, misalnya, karbon dioksida, nitrogen dan ammonia (Chandra, 2006).

b. Air Permukaan

Air tawar berasal dari dua sumber, yaitu air permukaan (surface water) dan air tanah (ground water). Air permukaan adalah air yang berada di sungai, danau, waduk, rawa, dan badan air lain, yang tidak mengalami infiltrasi ke bawah tanah. Areal tanah yang mengalirkan air ke suatu badan air disebut watersheds atau drainage basins. Air yang mengalir dari daratan menuju

suatu badan air disebut limpasan permukaan dan air yang mengalir di sungai menuju laut disebut aliran air sungai (Effendi, 2003).

c. Air Tanah

(5)

d. Air Sumur

Air sumur merupakan sumber utama air bersih bagi masyarakat yang tinggal di daerah perkotaan. Untuk memperoleh sumber air tersebut umumnya manusia membuat sumur gali atau sumur bor. Sumur gali adalah satu konstruksi sumur yang paling umum dan meluas dipergunakan untuk mengambil air tanah bagi masyarakat kecil dan rumah-rumah perorangan sebagai air minum dengan kedalaman 7-10 meter dari permukaan tanah. Sumur bor adalah jenis sumur dengan cara pengeboran lapisan air tanah yang lebih dalam ataupun lapisan tanah yang jauh dari tanah permukaan dapat dicapai sehingga sedikit dipengaruhi kontaminasi, yang mempunyai kedalaman 12-40 meter (Gabriel, 2001).

e. Air Mata Air

Air mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitasnya sama dengan air sumur (Sutrisno, 2004).

2.1.5 Kriteria Kualitas Air

(6)

a. Koliform tinja; air yang mengandung koliform tinja berarti air tersebut telah tercemar oleh tinja. Tinja ini sangat potensial untuk menularkan penyakit yang berhubungan dengan air.

b. Koliform total; bila air mengandung bakteri kelompok ini akan dapat mengakibatkan penyakit-penyakit saluran pencernaan. Kuman koliform total tidak sepenuhnya apatogen, beberapa tipe menyebabkan disentri pada bayi (Waluyo, 2011).

2.2 Kelompok kehidupan di dalam air

Kelompok kehidupan yang terdapat di air terdiri dari bakteri, jamur, mikroalga, protozoa, dan virus. Disamping itu ada juga sekumpulan hewan atau tanaman air lainnya yang tidak termasuk kelompok mikroba. Kehadiran mikroba di dalam air, dapat menguntungkan tetapi juga dapat mendatangkan kerugian (Waluyo, 2011).

2.2.1 Mikroba yang menguntungkan

1. Kehadiran plankton (fitoplankton & zooplankton) di dalam air merupakan makanan utama ikan-ikan kecil, sehingga keberadaannya tanda kesuburan pada perairan. Misal: Chlorella, Scenedesmus, Hydrodictyo, Pinnularia, dan lain-lain.

2. Banyak bakteri dan cendawan di dalam badan air berfungsi sebagai dekomposer, artinya mempunyai kemampuan merombak atau menguraikan senyawa yang berada di dalam badan air.

(7)

oksigen di dalamnya, sehingga nilai kerutan oksigen (DO = Dissolved Oxygen) akan naik.

4. Kehadiran hasil uraian senyawa hasil rombakan bakteri atau fungi, digunakan atau dimanfaatkan jasad-jasad lain, antara lain mikroalga, bakteri dan fungi. Sehingga dalam hal ini jasad-jasad pengguna dinamakan konsumer atau jasad pemakai. Tanpa adanya jasad pemakai, kemungkinan besar penimbunan hasil uraian tersebut mengakibatkan keracunan terhadap jasad lain, khususnya ikan (Waluyo, 2011).

2.2.2 Mikroba yang merugikan

1. Jasad-jasad renik patogen berbahaya bila ada di dalam badan air, seperti Salmonella, Shigella, Vibrio, Entamoeba, dan lain sebagainya.

2. Bila terdapat mikroba penghasil toksin yang berbahaya, misalnya Clostridium (anaerob), Pseudomonas, Salmonella, Staphylococcus

(aerobik).

3. Bakteri besi, misal Crenothrix atau Sphaerotilus mempunyai kemampuan untuk mengoksidasikan senyawa ferro (Fe2+) menjadi ferri (Fe3+). Bakteri ini dapat merubah warna air bila disimpan, biasanya di daerah pemukiman baru yang tadinya bekas pesawahan.

4. Menimbulkan bau busuk pada air, bila air tersebut disimpan. Hal ini disebabkan adanya bakteri belerang, misalnya Thiobacillus atau Chromatium yang mempunyai kemampuan mereduksi sulfat menjadi

(8)

5. Mikroalga sering mengakibatkan blooming (bunga air), biasanya mikroalga yang berperan Anabaena flos-aquae dan Microcystis aerugynosa. Dalam keadaan ini, maka yang akan terjadi adalah:

a. Ikan-ikan kecil menjadi mati, disebabkan karena mikroalga menghasilkan toksin yang dapat meracuni ikan.

b. Terjadi korosi terhadap logam, karena di dalam massa mikroalga penyebab blooming di dapatkan bakteri Fe atau bakteri S penghasil asam yang korosif (Waluyo, 2011).

2.2.3 Pencemaran Air

Pencemaran air sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Pada saat udara yang tercemar jatuh ke bumi bersama air hujan, maka air tersebut sudah tercemar. Berbagai kuman penyebab penyakit pada makhluk hidup seperti bakteri, virus, dan parasit sering mencemari air. Kuman yang masuk ke dalam air tersebut berasal dari buangan limbah rumah tangga maupun buangan dari industri, peternakan, rumah sakit, tanah pertanian dan lain sebagainya. Pencemaran dari kuman penyakit ini merupakan penyebab utama terjadinya penyakit yang disebabkan oleh pencemaran air. Air yang tercemar dan diminum oleh manusia atau hewan dapat menyebabkan beberapa macam penyakit ataupun gejala keracunan (Darmono, 2001).

2.2.3.1 Proses Pencemaran Air

(9)

tempat-tempat lain karena terbawa arus. Bahan-bahan organik yang mengandung karbohidrat, protein dan lemak serta senyawa-senyawa lainnya merupakan nutrien atau bahan pangan bagi organisme-organisme air. Di satu sisi, kehadiran bahan-bahan organik yang merupakan nutrien itu menguntungkan bagi pertumbuhan organisme-organisme air. Akan tetapi di sisi lain, karena dalam pemanfaatan bahan-bahan tersebut terjadi proses atau reaksi-reaksi kimiawi tertentu sehingga menghabiskan salah satu bahan esensial, atau menghasilkan senyawa-senyawa baru tertentu yang mengganggu, maka kehadiran nutrien itu dapat menimbulkan pencemaran lingkungan air (Waluyo, 2011).

Proses-proses penting yang berlangsung dalam air adalah sebagai berikut:

1. Proses Aerobiosis

Proses aerobiosis ialah proses dekomposisi bahan oleh bakteria dalam keadaan terdapat udara (oksigen). Dalam proses ini terjadi rangkaian reaksi yang sederhana sebagaimana pada pembakaran biasa.

2. Proses Anaerobiosis

Proses Anaerobiosis ialah proses dekomposisi bahan oleh bakteria dalam keadaan tanpa udara (tanpa oksigen). Secara khusus, proses anaerobiosis yang terjadi pada gula atau karbohidrat lainnya disebut fermentasi, sedangkan yang terjadi pada protein disebut putrefikasi.

3. Proses Eutrofikasi

(10)

nutrien yang masuk. Jika perairan mengandung cukup nutrien maka tumbuhan air seperti enceng gondok dan ganggang sangat mudah berkembang biak. Akibatnya danau atau waduk kadang-kadang tertutup sama sekali oleh tumbuhan, seolah-olah bukan sebuah perairan lagi.

4. Proses Fotosintesis

Proses ini membawa perbaikan lingkungan air sebab dalam sintesis tersebut timbul gas oksigen, sehingga air menjadi kaya akan kandungan oksigen. Karena proses fotosintesis inilah kebutuhan akan oksigen bagi organisme yang hidup di dalam air, dapat tercukupi.

Semakin banyak kandungan nutrien semakin banyak dan cepat tumbuhan terbentuk. Sementara itu tumbuhan yang mati akan menjadi konsumsi bakteria. Karena pada proses aerobiosis terambil oksigen dari dalam air, maka air danau atau waduk akan mengalami kekurangan oksigen, sehingga tidak lagi dapat dihuni oleh bangsa ikan dan hewan-hewan air lainnya. Tindakan manusia kadang-kadang bahkan turut membantu mempercepat terjadinya proses eutrofikasi (Waluyo, 2011).

2.3 Bakteri

(11)

Bakteri adalah organisme bersel tunggal terkecil, beberapa diantaranya hanya memiliki diameter 0,4 µm (mikrometer). Bekteri diklasifikasikan menjadi empat kelompok dasar tergantung pada bentuk sel:

1. Coccus (jamak cocci) bulat

2. Bacillus (jamak bacilli) bentuk batang 3. Vibrio pendek, batang lengkung

4. Spirillum (jamak spirilli) panjang, berbentuk koil (benang melingkar).

Jika bakteri ditumbuhkan pada suatu medium kultur di laboratorium, sel dapat berkelompok satu sama lainnya. Cocci misalnya, dapat bergandengan dalam bentuk rantai (streptococci) atau tersusun dalam suatu kelompok (staphylococci). Bakteri reproduksi memperbanyak diri dengan suatu proses yang disebut pembelahan biner. Bahan inti memperbanyak diri dan membagi menjadi dua bagian yang terpisah dan kemudian sel membagi diri, menghasilkan dua buah sel anak dengan ukuran yang sama (Gardjito, dkk, 1992).

2.4 Dunia Mikroba

Dunia mikroba terdiri dari berbagai kelompok jasad renik. Kebanyakan bersel satu atau uniselular. Ada yang mempunyai ciri-ciri sel tumbuhan, ada yang mempunyai ciri-ciri sel binatang, dan ada lagi yang mempunyai ciri-ciri keduanya. Secara kolektif, jasad renik dinamakan protista.

(12)

teramat penting, memisahkan semua protista menjadi dua kategori utama, yaitu prokariota dan eukariota (Pelczar, 1986).

2.4.1 Mikroba Air

Rumus kimia air di lingkungan laboratorium adalah H2O. Tetapi pada kenyataannya di alam, rumus tersebut menjadi H2O + X, dimana X berbentuk karakteristika biologik (bersifat hidup) ataupun berbentuk karakteristika nonbiologik (bersifat mati). Untuk membuktikannya adalah dengan jalan melakukan pemeriksaan terhadap air secara laboratoria. Yaitu bahwa di dalam air, baik yang kita anggap jernih, sampai terhadap air yang keadaannya sudah kotor atau sudah tercemar, di dalamnya akan terkandung sejumlah kehidupan, yaitu :

a). pada air yang kita anggap jernih,misal yang berasal dari sumur biasa, sumur pompa, sumber mata air dan sebagainya, di dalamnya terdiri dari bakteri, yaitu :

1. kelompok bakteri besi 2. Kelompok bekteri belerang 3. Kelompok mikroalge.

b). pada air yang kotor atau sudah tercemar, misal air selokan, air sungai atau air buangan, di dalamnya akan didapati kelompok bakteri seperti pada air yang masih jernih ditambah dengan kelompok lainnya, antara lain :

1. Kelompok patogen

(13)

4. Kelompok bakteri pengguna (Suriawira, 1996).

2.5 Koliform

Koliform merupakan suatu grup bakteri yang digunakan sebagai indikator adanya polusi kotoran dan kondisi sanitasi yang tidak baik terhadap air, makanan, susu, dan produk-produk susu. Adanya bakteri koliform di dalam makanan atau minuman menunjukkan kemungkinan adanya mikroorganisme yang bersifat enteropatogenik atau toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan (Fardiaz, 1993).

2.5.1 Pembagian Koliform

Bakteri koliform dapat dibedakan atas dua grup yaitu: (1) koliform fekal, misalnya Escherichia Coli.

(2) koliform nonfekal, misalnya Enterobacter aerogenes.

E. Coli merupakan bakteri yang berasal dari kotoran hewan maupun

manusia, sedangkan E. Aerogenes biasanya ditemukan pada hewan atau tanaman-tanaman yang telah mati (Fardiaz, 1993).

2.5.2 Dampak Negatif Bakteri Koliform

(14)

2.5.3 Sifat-Sifat Koliform

Sifat-sifat bakteri koliform adalah:

1. Mampu tumbuh baik pada beberapa jenis substrat dan dapat mempergunakan berbagai jenis karbohidrat dan komponen organik lain sebagai sumber energi dan beberapa komponen nitrogen sederhana sebagai sumber nitrogen.

2. Mempunyai sifat dapat mensintesa vitamin.

3. Mempunyai interval suhu pertumbuhan antara 10-46,5°C. 4. Mampu menghasilkan asam dan gas gula.

5. Dapat menghilangkan rasa pada bahan pangan.

6. Pseudomonas aerogenes dapat menyebabkan pelendiran (Suriawiria, 1996).

Uji kualitatif koliform secara lengkap terdiri dari tiga tahap yaitu: uji penduga, uji penguat, dan uji lengkap.

2.5.4 Uji Penduga Koliform

Dua cara yang dapat digunakan untuk menghitung MPN koliform secara sensitif di dalam air, susu atau contoh lainnya, yaitu metode 7 tabung dan 15 tabung. Di sini dilakukan pengambilan contoh dalam jumlah yang lebih besar, yaitu 10 ml untuk tabung seri pertama, terutama untuk contoh-contoh yang diduga kandungan koliformnya kecil, sehingga jika contoh yang diambil terlalu kecil mungkin koliform tidak dapat terdeteksi.

(15)

misalnya susu, digunakan Brilliant Green Lactose Bile Broth (BGLBB). Bakteri asam laktat dapat memfermentasi laktosa dan membentuk gas, hingga dapat mengakibatkan pembacaan uji positif yang salah. BGLBB merupakan medium selektif yang mengandung garam bile sehingga dapat menghambat bakteri gram negatif termasuk koliform.

Inkubasi dilakukan pada suhu 35°C selama 24 jam, dan tabung dinyatakan positif jika terbentuk gas sebanyak 10% atau lebih dari volume di dalam tabung durham. Tabung yang tidak menunjukkan pembentukan gas diperpanjang lagi inkubasinya sampai 48 jam. Jika tetap tidak terbentuk gas, dihitung sebagai tabung negatif. Jumlah tabung yang positif dihitung pada masing-masing seri. MPN penduga dapat dihitung dengan melihat Tabel MPN 7 atau Tabel MPN 15 tabung.

2.5.5 Uji Penguat Koliform

Terbentuknya gas di dalam Lactose Broth atau di dalam BGLBB tidak selalu menunjukkan jumlah bakteri koli karena mikroba lainnya mungkin juga ada yang dapat memfermentasi laktosa dengan membentuk gas, misalnya bakteri asam laktat dan beberapa khamir tertentu. Oleh karena itu perlu dilakukan uji penguat pada agar EMB.

(16)

fekal maupun nonfekal, dihitung, dan MPN dapat dihitung dari Tabel MPN 7 tabung atau 15 tabung.

2.5.6 Uji Lengkap Koliform

Dari pertumbuhan koloni pada agar cawan EMB, dipilih masing-masing satu koloni yang mewakili koliform fekal dan satu koloni yang mewakili koliform nonfekal. Uji lengkap dilakukan untuk melihat apakah isolat yang diambil benar merupakan bakteri koliform. Dari masing-masing koloni tersebut dibuat pewarnaan Gram, dan sisanya masing-masing dilarutkan ke dalam 3 ml larutan pengencer steril.

Dari suspensi bakteri tersebut masing-masing diinokulasikan menggunakan jarum Ose ke dalam tabung berisi Lactose Broth dan tabung durham, dan digoreskan pada agar miring Nutrient Agar. Tabung diinkubasikan pada suhu 35°C selama 24 dan 48 jam, dan diamati adanya pertumbuhan dan pembentukan gas di dalam Lactose Broth. Koloni yang menunjukkan reaksi pewarnaan gram negatif berbentuk batang, dan membentuk gas di dalam Lactose Broth merupakan uji lengkap adanya koloni koliform.

Uji penduga juga merupakan uji kuantitatif koliform menggunakan metode MPN. Uji kualitatif koliform tidak harus selalu dilakukan secara lengkap, tergantung dari berbagai faktor misalnya waktu, mutu contoh yang diuji, biaya, tujuan analisis, dan faktor-faktor lainnya (Fardiaz, 1993).

2.6 Analisis menggunakan Metode Most Probable Number (MPN)

(17)

Metode ini lebih baik bila dibandingkan dengan metode hitungan cawan karena lebih sensitif dan dapat mendeteksi koliform dalam jumlah yang sangat rendah di dalam contoh. Metode lainnya yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan menghitung koliform adalah metode Milipore Membrane-Filter (MF) yang dapat mendeteksi dan menghitung koliform dalam jumlah kecil di dalam contoh.

Metode MPN dapat digunakan untuk menghitung jumlah mikroba jenis tertentu yang terdapat di antara mikroba-mikroba lainnya. Sebagai contoh penggunaan Lactose Broth dan tabung durham dapat digunakan untuk menghitung jumlah bakteri yang dapat memfermentasi laktosa membentuk gas, misalnya bakteri koliform (Fardiaz, 1993).

Most Probable Number dalam bidang kesehatan masyarakat dari

mikrobiologi pangan, dipergunakan secara luas untuk menghitung jumlah bakteri yang ada dalam bahan pangan. Media ini banyak digunakan untuk menghitung bakteri patogenik dalam jumlah sedikit yang terdapat dalam bahan pangan. Metoda ini berdasarkan atas pengenceran. Apabila suatu larutan yang mengandung sel-sel mikroorganisme diencerkan terus menerus, akhirnya akan diperoleh suatu larutan dimana tidak dijumpai sel lagi yaitu dikatakan steril (Buckle dkk, 1985).

(18)

kekeruhan, atau timbulnya gas di dalam tabung kecil (tabung durham) yang diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik pembentukan gas. Untuk setiap pengenceran pada umumnya digunakan tiga atau lima seri tabung. Lebih banyak tabung yang digunakan menunjukkan ketelitian yang lebih tinggi, tetapi alat gelas yang digunakan juga lebih banyak (Fardiaz, 1992).

Keuntungan dari metode MPN ini adalah:

1. Dapat dibuat sangat peka dengan penggunaan volume inokulum contoh yang lebih besar dari 1,0 ml/tabung.

2. Bahan-bahan dapat dipersiapkan untuk tugas lapangan.

3. Media pertumbuhan selektif dapat digunakan untuk menghitung jenis mikroorganisme yang diharapkan di antara jenis-jenis lainnya yang ada dalam bahan pangan tersebut.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...