BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Minuman Air Tebu
Tebu (Saccharum officinarum) adalah tanaman yang membutuhkan musim hujan pada saat penanaman dan sedikit hujan pada saat dipanen (ditebang). Kebetulan kondisi ini sesuai kondisi iklim di Indonesia yang memiliki dua macam iklim yaitu musim penghujan dan musim kemarau. Tebu yang digunakan sebagai bahan baku pabrik merupakan tanaman keturunan hasil persilangan antara tebu alam dan pimping. Maka untuk memperoleh hasil yang sesuai dengan yang diharapkan maka ditanam jenis (varietas) tertentu yang sesuai dengan kondisi alam dan iklim (suhu, angin, dan intensitas curah hujan) agar didapat hasil gula yang cukup tinggi (Soejardi, 2003).
Minuman air tebu adalah minuman yang sangat alami dan manis memiliki komposisi kandungan kimia berasal dari batang tebu yang mengandung air gula yang berkadar sampai 20%. Minuman air tebu banyak dikonsumsi oleh masyarakat, baik orang tua, dan anak-anak, dijual di pinggiran jalan serta di pusat keramaian membuat minuman segar ini mudah dijangkau oleh semua orang.
Usaha pembuatan minuman air tebu merupakan yang sederhana, tetapi jika dikelola dengan baik akan menghasilkan keuntungan yang tidak sedikit. Selain itu, proses pembuatannya mudah dan tidak membutuhkan keterampilan tinggi, serta alat yang digunakan sangat sederhana.
Air tebu bisa langsung didapatkan dengan menggunakan mesin khusus. Batang – batang tebu awalnya dibelah – belah menjadi dua bagian. Setelah itu baru dimasukkan ke dalam mesin pemeras. Mesin inilah yang memeras air tebu hingga hanya tertinggal ampas batangnya. Cairan yang keluar dari perasan batang akan langsung keluar otomatis melalui kran yang tersambung dengan mesin. Jika tanaman tebunya masih muda maka warna air tebu agak hijau muda sedangkan batang tebu tua akan menghasilkan air perasan tebu yang berwarna lebih tua atau kecoklatan. Hasil air perasannya dapat disajikan dengan gelas – gelas plastik ataupun dapat dibungkus dalam plastik putih, dapat pula ditambah es sebagai penyejuk ( Nur Arifah, 2008).
Menurut subianto (2011) manfaat air tebu yang dikutipnya dari Majalah TRUBUS 422, JANUARI 2005 (XXX): Tebu mengandung senyawa octacosanol sejenis alkohol rantai panjang yang mampu menurunkan kadar kolesterol dalam darah. Octacosanol juga menghambat penumpukan plak pada dinding pembuluh, bahkan ia perlindungan terhadap oksidasi protein darah.
Menurut hasil riset National center for scientific Research Havana kuba. Octacosanol mekan sintesa kolesterol yang di produksi di dalam hati. Hal ini terlihat dari adanya pengaturan enzim reductase HMG-CoA—Enzim yang membatasi laju sintesa kolesterol. Pengamatan jangka panjang terhadap konsumsi octacosanol membuktikan senyawa itu dapat menurunkan dan mengontrol kadar kolesterol darah tanpa efek samping.
Pasien diabetes pun aman mengkonsumsi tebu. Sebab, pemberian policasanol 10 mg perhari menunjukkan penurunan total kolesterol 17,5% dan LDL-kolesterol 21,8% namun tidak terjadi peningkatan pada kadar glukosa atau glikemik darah. Malah kadar HDL –kolesterol meningkat 11,3%.
Sayangnya dalam pengolahan menjadi gula pasir, senyawa itu hilang saat proses pemanasan. Yang bertahan justru sakarosa, senyawa pencetus diabetes.
Tebu juga mengandung asam lemak yang memiliki efek anti radang dan analgetik. Ini dibuktikan dengan pemberian suatu campuran asam lemak yang di isolasi dari tebu kepada tikus. Tikus yang kesakitan setelah diletakkan diatas piring panas dan diberi asam asetat,menjadi tenang setelah minum larutan itu.
Secara tradisional masyarakat memang sudah memanfaatkan tebu sebagai anti racun, antiseptic, pengencer dahak dan obat lambung. Bahkan ia juga dipakai untuk mengobati kanker paru-paru, beberapa tumor dan menyembuhkan luka. Gula tebu juga digunakan untuk pengobatan gonore dan gangguan vagina. Ampas tebu dipakai untuk menutup luka dan membalut patah tulang. Di India jus tebu menjadi obat untuk tumor di bagian perut. Jadi manfaat tebu tak hanya sebatas untuk bahan baku gula pasir saja (Subianto, 2011)
2.2. Bakteri Coliform
Bakteri coliform adalah suatu kelompok bakteri yang digunakan sebagai indikator adanya polusi kotoran dan kondisi yang tidak baik terhadap air, makanan, susu, dan produk-produk susu. Coliform sebagai suatu kelompok dicirikan sebagai bakteri berbentuk batang, gram negatif, tidak membentuk spora, aerobik dan anaerobik fakultatif yang memfermentasikan laktosa dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35˚C.(Widiyanti,2004). Adanya bakteri coliform dalam suatu makanan/minuman menunjukkan kemungkinan adanya mikroba yang bersifat enteropatogenik dan atau toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan (Widiyanti,2004).
Bakteri coliform dapat dibedakan atas dua grup yaitu:
2) Coliform nonfekal, misalnya Enterobacter aerogenes yang biasanya ditemukan pada hewan atau tanam-tanaman yang telah mati.
Adapun yang termasuk basil coliform antara lain: Escherichia coli, Edwarsiella, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter, Hafnia, Serratia, Proteus, Arizona, Providentia, Pseudomonas, dan basil parakolon .
Beberapa bakteri Coliform yang sering terdapat dalam air adalah golongan Citrobacter, Klebsiela, Enterobacter, Pseudomonas, dan Escherichia coli (Supardi,1999).
Untuk membedakan jenis bakteri Coliform biasanya digunakan uji reaksi biokimia yang terdiri dari uji pembentukan indol (I), pembentukan asam yang ditandai dengan adanya indikator metil merah (M), uji Voges-Proskauer (V) yaitu uji pembentukan asetilmetilkarbinol (asetoin) dan uji sitrat (C) yang menunjukkan penggunaan sitrat sebagai sumber karbon.
2.2.1. Citrobacter
Citrobacter adalah bakteri gram negatif, tidak berspora, tidak berkapsul, dan bergerak aktif dengan flagella peritrich. Bakteri ini mudah tumbuh pada media biasa dalam situasi aerob. Pada blood agar plate, memiliki ciri koloni yang kecil-sedang, jernih-kurang, smooth, haemolytis atau anhaemolytis.Sedangkan pada Mac Conkey agar plate, memiliki ciri koloni sedang-besar, smooth, merah muda-merah violet, bulat, keeping atau sedikit cembung(Soemarno,2000).
isolasi bakteri enterik. C.freundii memproduksi H2S dari natrium thiosulat, tetapi spesies yang lain tidak. Kebanyakan isolat memproduksiurease lemah yang akan menghidrolisis urea dalam waktu dua hari. C.diversus merupakan penyebab penting dari meningitis pada neonatus dan abses otak. C.freundii
enterotoksigenik diisolasi dari penderita dengan diare. Pada suatu penelitian, 46 dari 328 penderita diare didapatkan C. Freundii pada tinjanya (Tim Mikrobiologi FK Universitas Brawijaya,2003).
2.2.2. Klebsiella
Klebsiella adalah bakteri batang gram negatif, panjang-pendek, berpasangan atau berderet, tidak berspora, tidak bergerak dan berkapsul. Jika tumbuh pada media sederhana, dapat membentuk koloni yang mukoid. Pada media blood agar plate, memiliki koloni besar, abu-abu, smooth, cembung, mukoid atau tidak, dan anhaemolytis. Sedangkan pada Mac Conkey agar plate, akan tampak koloni besar-besar, mukoid, cembung, berwarna merah muda-merah bata. Kalau koloni ini diambil dengan ose akan kelihatan seperti tali/benang(Soemarno,2000).
Klebsiella dapat hidup sebagai saprofit pada lingkungan hidup, pada air, tanah, makanan, dan sayur-sayuran. Bakteri ini dapat menimbulkan infeksi pada saluran urin, paru-paru, saluran pernapasan, luka-luka, dan septiksemia (Soemarno,2000).
mellitus. Disamping itu K. pneumonia juga menyebabkan infeksi saluran kemih, infeksi pada luka, bakterimia, dan meningitis.
Peranan mikroorganisme enterotoksigenik dan sitotoksik pada penderita diare masih sukar dinilai. Masih belum ada studi yang sistematis untuk mencari organisme pada penderita diare, dan kebanyakan isolat didapat dari negara tropis tempat diare merupakan problem yang kronis (Tim Mikrobiologi FK Universitas Brawijaya,2003).
2.2.3. Enterobacter
Enterobacter adalah bakteri batang gram negatif, tidak berspora, kadang-kadang berkapsul dan aktif dengan flagella peritrich. Pada blood agar plate memiliki koloni sedang-besar, putih, abu-abu, sedikit cembung, bulat, smooth, dan anhaemolytis. Pada Mac Conkey agar plate memiliki koloni besar, putih-merah keruh, cembung, bulat, smooth, dan 2x24 jam mukoid (Jawetz,2007).
Genus enterobacter yang terdiri atas 12 spesies, hidup di tanah, air, dan usus besar manusia dan hewan. Ada delapan spesies Enterobacter yang berhubungan dengan penyakit pada manusia yaitu E. cloacae, E. aerogenes, E. agglomerans, E. gergoviae, E. sakazakii, E. taylorae, E. asburiae, dan E. hoemaechii.
Kebanyakan dari isolat meragikan laktosa dengan cepat dan memberikan warna pada koloni. Enterobacter tergolong bakteri tidak patogen, walaupun demekian bakteri ini dapat ditemukan di dalam darah, urin, feses, sputum, pus, makanan dan minuman, serta air (Soemarno,2000).
Klebsiella dan E. coli, dan meskipun bisa menginfeksi berbagai jaringan dalam tubuh, namun lebih sering dihubungkan dengan infeksi saluran kemih (ISK). Kebanyakan infeksi yang terjadi adalah nosokomial. Penderita-penderita tua dengan penyakit-penyakit komplikasi lebih muda terkena infeksi Enterobacter.
E. cloacae merupakan penyebab infeksi yang tersering, diikuti oleh E. aerogenes dan E. agglomerans. Organisme ini biasanya terdapat dalam cairan infuse di rumah sakit. E. gergoviae berhubungan dengan infeksi saluran kemih, nosokomial dan dapat diisolasi dari bahan pemeriksaan dari saluran napas dan darah. E. sakazakii paling sering diisolasi dari luka dan saluran napas, tetapi juga dapat menyebabkan meningitis, abses otak, dan bakterimia pada neonatus (Tim Mikrobiologi FK Universitas Brawijaya,2003).
2.2.4. Pseudomonas
Pseudomonas adalah bakteri gram negatif yang berbentuk batang, motil dan bersifat aerob,beberapa diantaranya menghasilkan pigmen yang larut dalam air. Pseudomonas banyak ditemukan di tanah, air, tumbuh-tumbuhan, dan binatang (Jawet,2007).
Pseudomonas mempunyai habitat normal di tanah dan air, dimana bakteri-bakteri ini berperan dalam proses dekomposisi bahan-bahan organik. Beberapa spesies Pseudomonas bersifat patogen terhadap tumbuh-tumbuhan dan binatang. Meskipun umumnya bakteri tersebut tidak menginfeksi manusia, tetapi Pseudomonas merupakan patogen oportunistik penting yang sering menginfeksi hospes yang mengalami gangguan status imunitas. Infeksi pada manusia sering kali didapatkan di rumah sakit, dan biasanya cukup berat serta sulit diobati. Pseudomonas yang paling sering menyebabkan penyakit pada manusia.
darah akan memberikan hemolisa tipe beta. P.aeruginosa menghasilkan pigmen khas berwarna kehijauan yang didistribusikan ke dalam media perbenihan disebut piosianin, tetapi tidak semua menghasilkan pigmen piosianin.
Infeksi oleh bakteri tersebut terjadi pada seseorang yang mengalami gangguan pada sistempertahanan tubuh, misalnya pada orang yang menderita luka bakar, degenerasi keganasan, pada orang-orang dengan penyakit gangguan metabolism atau pada penderita yang mendapatkan tindakan invasif,pada penderita yang mendapatkan obat-obat imunosupresif, serta pada penderita yang mendapatkan pengobatan radiasi. Pada orang-orang usia lanjut sering menyebabkan infeksi saluran kemih. P. aeruginosa dapat menginfeksi hampir seluruh jaringan tubuh. Bakteri masuk melalui lesi lokal yang ada pada permukaan tubuh. Selanjutnya bakteri akan memasuki pembuluh darah yang menyebabkan terjadinya septikemia serta menyebar ke jaringan tubuh yang lain.Pada orang yang mengalami septikemia, angka kematiannya sekitar 80%.
Kelainan klinis yang ditimbulkan antara lain: infeksi sekunder pada luka bakar, infeksi saluran kemih, endokarditis, gastroentritis, pneumonia, dan lain-lain (Tim Mikrobiologi FK Universitas Brawijaya, 2003).
2.3. Escherichia Coli
2.3.1. Sifat dan Morfologi
Escherichia coli adalah anggota famili Enterobacteriaceae yang merupakan bakteri batang gram negatif, tidak berkapsul, umumnya mempunyai fimbria dan bersifat motil. Bakteri E.coli mempunyai ukuran panjang 2,0-6,0 µm dan lebar 1,1-1,5 µm, tersusun tunggal, berpasangan, dengan flagella peritikus (Supardi,1999).
relatif sensitif terhadap panas dan dapat diinaktifkan pada suhu pasteurisasi makanan atau selama pemasakan makanan (Maloha,2002).
Pembagian E. coli berdasarkan reaksi serologis terutama ditentukan atas tipe antigen O (somatik), tipe antigen H (flagellar), dan tipe antigen K (kapsular) (Winn, 2006).
Gambar 2.1. Letak Antigen O, H, dan K pada E.coli (Strohl, 2001)
Pada agar darah, koloni E. coli halus, abu-abu, dan diameter 2-3 mm. Anggota dari Enterobacteriaceae memiliki penampakkan seperti ini pada agar darah, kecuali Klebsiella sp. dan Enterobacter sp. yang memproduksi koloni yang mukoid. Hasil IMViC pada E.coli: indol positif, Metil Red positif, Voges-Proskauer negatif dan Citrat negatif. Hasil IMViC pada Enterobacter/Klebsiella
indol negatif, Metil Red negatif, Voges-Proskauer positif dan Citrat positif (Engelkirk, 2007).
Gambar 2.3. Hasil IMViC pada Enterobacter/Klebsiella (Winn, 2006)
E. coli secara khas menunjukkan hasil positif pada tes indol, lisin dekarboksilase, dan fermentasi manitol, serta menghasilkan gas dari glukosa. E. coli dapat segera diidentifikasi dengan melihat hemolisisnya pada agar darah, morfologi koloni yang khas dengan warna pelangi yang berkilau atau mengilap seperti logam (metallic sheen) pada medium differensial seperti agar Eosin Methylen Blue (EMB), dan tes bercak indol yang positif.
Bakteri E.coli juga merupakan bakteri fakultatif anaaerob, yaitu bakteri yang tumbuh dalam udara atmosfer dan dapat juga tumbuh secara anaerob. E.coli
tidak butuh oksigen untuk pertumbuhan, meskipun menggunakan energi sebagai hasil reaksi kimia. Dibawah kondisi anaerob, E.coli mendapat energi melalui proses metabolisme yang disebut fermentasi (Maloha, 2002).
Gambar 2.4. koloni E. coli dengan warna pelangi yang berkilau atau mengilap seperti logam (metallic sheen) pada agar EMB
sedangkan Grup II terdiri dari strain yang memproduksi enterotoksin, dan menyebabkan enterotoksigenik, menyerupai gejala penyakit kolera yang disebabkan oleh Vibrio cholerae.
Bakteri ini dapat meragi laktosa dengan cepat sehingga pada agar Mac Conkey dan Eosin Methylene Blue (EMB) membentuk koloni merah muda sampai tua dengan kilatan logam yang spesifik, dan permukaan halus. Pada medium agar darah beberapa strain membentuk daerah hemolisis disekeliling koloni (Supardi, 1999).
2.3.2. Patogenesis dan Gambaran Klinis
E. coli merupakan anggota flora normal usus. Bakteri enterik ini kadang – kadang ditemukan dalam jumlah kecil sebagai bagian flora normal saluran napas atas dan saluran genital. Bakteri enterik ini biasanya tidak menimbulkan penyakit dan di dalam usus organisme ini bahkan mungkin berperan terhadap fungsi dan nutrisi normal (Jawetz, 2007).
E. coli hanya menjadi patogen bila bakteri ini berada dalam jaringan di luar jaringan usus yang normal atau di tempat yang jarang terdapat flora normal. Bila pertahanan pejamu yang tidak adekuat terutama pada bayi atau usia tua, stadium akhir penyakit lain, setelah mengalami imunosupresi atau pada orang dengan kateter vena atau urin yang terpasang lama dapat terjadi infeksi lokal yang bermakna klinis dan bakteri dapat masuk ke peredaran darah dan menimbulkan sepsis (Jawetz, 2007).
Alat –alat yang digunakan dalam industri pengolahan pangan sering terkontaminasi oleh E. coli yang berasal dari air yang digunakan untuk mencuci. Kontaminasi bakteri ini pada makanan atau alat –alat pengolahan merupakan suatu tanda praktek sanitasi yang kurang baik (Supardi, 1999).
2.3.2.1. Diare
E. coli yang menyebabkan diare sangat sering ditemukan diseluruh dunia. E. coli ini diklasifikasikan oleh ciri khas sifat – sifat virulensinya dan setiap grup menimbulkaan penyakit melalui mekanisme yang berbeda, antara lain (Jawetz, 2007).
a. E. Coli Enteropatogenik (EPEC)
penyebab diare yang penting pada bayi, terutama di negara berkembang, EPEC sebelumnya dikaitkan dengan wabah diare di ruang perawatan di negara maju. EPEC menempel pada sel mukosa usus halus. Faktor yang diperantarai oleh kromosom meningkatkan perlekatan. Terdapat kehilangan mikrovili (penumpulan), pembentukan tumpuan filamen aktin atau struktur mirip mangkuk, dan kadang-kadang EPEC masuk ke dalam sel mukosa. Akibat infeksi EPEC adalah diare encer, yang biasanya sembuh sendiri tetapi bisa menjadi kronik. Diare EPEC disebabkan oleh berbagai serotipe spesifik E. coli; strain diidentifikasi dengan antigen O dan kadang-kadang dengan penentuan tipe antigen H. Pemeriksaan untuk mengidentifikasi EPEC dilakukan di laboratorium rujukan. Lamanya diare EPEC dapat diperpendek dan diare kronik dapat diobati dengan terapi antibiotik.
b. E.Coli Enterotoksigenik (ETEC)
Beberapa strain ETEC menghasilkan endotoksin yang tahan panas yaitu ST yang mengaktifkan guanilil siklase dalam sel epitel enterik dan merangsang sekresi cairan. Strain yang memproduksi kedua toksin tersebut menyebabkan diare yang lebih berat.
c. E.Coli Enterohemoragik (EHEC)
menghasilkan verotoksin. Verotoksin memiliki banyak sifat yang serupa dengan toksin Shigella dysentriae tipe 1, namun dua toksin tersebut berbeda secara antigenik dan genetik. Serotipe E. coli yang menghasilkan verotoksin, O157:H7 adalah serotipe yang paling sering ditemukan dan satu-satunya yang dapat diidentifikasi. ETEC O157:H7 tidak menggunakan sorbitol, tidak seperti kebanyakan E. coli lainnya, negatif pada agar sorbitol MacConkey, dan juga negatif pada uji MUG. EHEC menimbulkan kolitis hemoragik, diare yang berat, dan pada sindroma hemolitik uremik .
d. E.Coli Enteroinvansif (EIEC)
Menimbulkan penyakit yang sangat mirip shigelosis. Penyakit ini terjadi paling sering pada anak-anak tersebut. Seperti shigella, strain EIEC tidak memfermentasikan laktosa atau memfermentasi laktosa dengan lambat dan nonmotil. EIEC menimbulkan penyakit dengan menginvasi sel epitel mukosa usus. Diare ini ditemukan hanya pada manusia.
e. E.Coli Enteroagregatif (EAEC)
Menyebabkan diare akut dan kronik (durasi > 14 hari ) pada masyarakat di negara berkembang. Organisme ini juga menyebabkan penyakit yang ditularkan melalui makanan di negara industri. Organisme ini ditandai oleh pola perlekatannya yang khas pada sel manusia.
Tabel 2.3. Klasifikasi Keempat Galur Escherichia coli (Arisman, 2009)
Galur Tempat
Infeksi Penyakit Mekanisme Patogen
kram perut, mual, subfebris
EIEC Usus besar Shigella-like diarrhea, tinja
berair-berdarah-berlendir, kram perut, dan
demam
Invasi dan destruksi
jaringan sel epitel
EPEC Usus kecil Diare infantil, mirip salmonellosis
dengan demam, muntah, mual.
Perlengketan dan
perusakan sel epitel
EHEC Usus besar Kolitis hemoragik, nyeri perut hebat,
diare berair dilanjutkan dengan
peneluaran banyak darah
Verotoksin (sitotoksin
SLT I dan II)
Gejala Diare :
Gejala diare atau mencret adalah tinja yang encer dengan frekuensi 4 x atau lebih dalam sehari, yang kadang disertai:
Muntah
Badan lesu atau lemah Panas
Tidak nafsu makan
Darah dan lendir dalam kotoran
Diare bisa menyebabkan kehilangan cairan dan elektrolit (misalnya natrium dan kalium), sehingga bayi menjadi rewel atau terjadi gangguan irama jantung maupun perdarahan otak.
Diare sering kali disertai oleh dehidrasi (kekurangan cairan). Dehidrasi ringan hanya menyebabkan bibir kering. Dehidrasi sedang menyebabkan kulit keriput, mata dan ubun-ubun menjadi cekung (pada bayi yang berumur kurang dari 18 bulan). Dehidrasi berat bisa berakibat patal, biasanya menyebabkan syok.
E. coli adalah penyebab infeksi saluran kemih yang paling sering pada sekitar 90 % infeksi saluran kemih pertama pada wanita muda.
Gejala dan tanda-tandanya antara lain:
sering berkemih, disuria, hematuria, dan piuria. Nyeri pinggang yang ditimbulkan oleh infeksi saluran kemih atas. Tidak ada satupun tanda dan gejala yang khas untuk infeksi E. coli. Infeksi saluran kemih dapat mengakibatkan bakteremia dengan tanda-tanda klinis sepsis ( Jawetz,2007). 2.3.2.3. Sepsis
Bila pertahanan pejamu yang normal tidak adekuat, E.coli dapat masuk ke peredaran darah dan menyebabkan sepsis. Neonatus mungkin sangat rentan terhadap sepsis E.coli karena sedikitnya kadar antibodi IgM. Sepsis dapat terjadi akibat infeksis saluran kemih (Jawetz,2007).
2.3.2.4. Meningitis
