PENGENALAN KARAKTERISTIK BAKTERI E. COLI DARI TIAP JENIS LIMBAH CAIR DAN DAMPAK YANG DITIMBULKAN BAGI

BIOTA AIR DAN MAKHLUK HIDUP LAIN

Disusun Oleh :

ARGHYA NARENDRA DIANASTYA (111510501105)(Mahasiswa Penerima Beasiswa Unggulan S-1 PS. Agroteknologi Fakultas

Pertanian UNEJ)

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGIFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS JEMBER

2012

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah negara yang memiliki penduduk cukup padat yang setiap

tahunnya selalu meningkat. Akibatnya ialah timbul berbagai masalah yang erat

kaitannya dengan ledakan penduduk. Permasalahan yang sering dibicarakan ialah

masalah lingkungan. Lingkungan saat ini telah banyak berubah akibat ulah

manusia. Perubahan tersebut terjadi dikarenakan adanya suatu pencemaran yang

tidak diimbangi dengan pelestarian terhadap lingkungan. Oleh karena itu, tingkat

pencemaran lingkungan akan semakin tinggi apabila tidak ada tindakan

pelestarian.

Pencemaran lingkungan terjadi karena masuknya atau dimasukkannya

makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain ke dalam lingkungan, sehingga

menurunkan kualitas lingkungan. Lingkungan yang dapat tercemari ialah tanah,

udara, dan air. Air dikatakan tercemar apabila terjadi penyimpangan dari sifat-

sifat air normal. Air yang tercemar dikarenakan kemasukan berbagai komponen,

misalnya limbah cair. Sehingga, limbah cair dapat menurunkan kualitas air

apabila melebihi ambang batas.

Pencemaran air menjadi masalah utama dalam kehidupan. Masalah utama

yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak

mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dan kualitas air untuk

keperluan domestik yang semakin menurun. Kualitas air yang semakin menurun

merupakan dampak negatif dari kegiatan industri, domestik, dan kegiatan lain. Hal

itu dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi makhluk hidup

yang hidupnya bergantung pada sumber daya air. Oleh karena itu, diperlukan

pengelolaan dan perlindungan sumber daya air guna menurunkan dampak negatif

pencemaran air.

Air di alam tidak dalam keadaan murni, namun tercampur dengan berbagai

komponen yang mempengaruhi kualitas air, misalnya mikroorganisme.

Kandungan mikroorganisme dalam air limbah berbeda karena tergantung pada

lokasi dan waktu. Mikroorganisme melakukan adaptasi dengan lingkungannya

guna mempertahankan hidupnya. Adaptasi tersebut dapat terjadi secara cepat,

sementara, ataupun permanen, sehingga dapat mempengaruhi bentuk morfologi

dan fisiologi secara turun temurun. Oleh karena itu, dalam pembuangan limbah

domestik maupun non domestik, sebaiknya dilakukan penataan lokasi

pembuangan limbah, agar aliran limbah dari masing-masing pemukiman dapat

terkoordinasi dan tidak menimbulkan penyakit bagi penduduk sekitar.

Mikroorganisme seperti bakteri selalu ada dalam air, karena air di alam

tidak pernah dalam keadaan murni. Bakteri yang sering dtemukan di air ialah

bakteri penyebab infeksi pencernaan, diantaranya ialah Vibrio cholarae penyebab

penyakit kolera, Salmonella thyposa penyebab tifus, Shigella dysenteriae

penyebab disentri, dan Entamoeba histolytica penyebab disentri. Di samping itu

juga terdapat bakteri penyebab infeksi pencernaan, yakni E. coli. Bakteri E. coli

dapat menurunkan kualitas air apabila jumlahnya melebihi ambang batas. Oleh

karena itu, diperlukan kajian untuk mengetahui jumlah E. coli dari tiap jenis

limbah cair, karena tiap limbah cair memiliki jumlah E.coli yang berbeda.

1.2 Tujuan

Mengetahui karakteristik bakteri E. Coli dari tiap jenis limbah cair dan

dampak bakteri E. coli bagi biota air maupun makhluk hidup lain.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Pada zaman sekarang ini sejalan dengan perkembangan pembangunan di

berbagai aspek, terutama di bidang industri timbul berbagai maslah baru. Hal uni

terkait dengan pencemaran lingkungan oleh limbah-limbah buangan dari industri-

industri yang semakin meningkat dari waktu ke waktu. Hal ini akan sangat

berpengaruh pada kesehatan tanaman, hewan, dan manusia. Pencemaran ini

terjadi pada perairan, udara, dan tanah akibat berbagai aktivitas di atas (Baroto,

2006).

Pencemaran lingkungan meruapakan suatu masuknya atau dimasukkannya

makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain ke dalam lingkungan dan atau

berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia maupun proses alam,

sehingga kualitas lingkungan turun ke tingkat tertentu yang menyebabkan

lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukannya

(Estiningsih dan Mifbakhuddin, 2004).

Pencemaran air merupakan bertambahnya suatu material atau bahan dan

setiap tindakan manusia yang mempengaruhi kondisi perairan, sehingga

mengurangi atau merusak daya guna perairan (Hadi, 2005). Pencemaran air yang

disebabkan oleh manusia dan industri sangat diprihatinkan di seluruh dunia.

Pertumbuhan penduduk, urbanisasi besar-besaran, pesatnya laju industrialisasi

dan teknik modern di pertanian telah mempercepat polusi air dan dapat

menurunkan kualitasnya (Mohana et al, 2011).

Air yang bersih tidak diukur dari tingkat kemurniannya, tetapi dibandingkan

dengan keadaan normalnya (Sugiharto, 1987). Jika air yang dimaksud telah

mengalami penyimpangan dari keadaan normalnya, maka air tersebut telah

mengalami pencemaran. Perubahan kualitas air tanah dapat terjadi oleh proses

alami yang terjadi pada daerah imbuhannya, tetapi perubahan kualitas air tanah

sering terjadi karena kegiatan manusia (Siregar, 2005). Pencemaran air merupakan

penyimpangan dari sifat-sifat air dari keadaan normal. Ciri-ciri air yang tercemar

bervariasi, bergantung pada jenis dan polutan atau komponen yang

mengakibatkan polusi atau bahan pencemar (Effendi, 2003).

Kepadatan penduduk berkorelasi positif terhadap munculnya pencemaran

air yang disebabkan semakin banyaknya limbah yang dihasilkan baik oleh limbah

domestik ataupun limbah industri (Kodoatie, Robert, dan Sjarif, 2010). Pesatnya

perkembangan teknologi di bidang industri telah membawa implikasi negatif

besar terhadap pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah (cair, padat,

dan gas). Kondisi ini diperparah karena industri umumnya belum menerapkan

teknik pengendalian limbah yang baik (Sahubawa, 2008). Dampak tersebut

terutama berupa pencemaran dan atau menurunnya daya dukung lingkungan

dalam memulihkan masuknya bahan pencemar (Anonimous, 2003b dalam

Sahubawa 2008).

Limbah merupakan salah satu hasil sisa yang tidak dapat dipakai lagi,

apabila limbah ini terlalu banyak di lingkungan, maka akan berdampak pada

pencemaran lingkungan dan kesehatan masyarakat sekitar. Berdasarkan

sumbernya, limbah dibagi menjadi dua bagian, yaitu limbah yang bersumber

domestik (limbah rumah tangga) dan limbah yang berasal dari non-domestik

(pabrik, industri, dan limbah pertanian). Bahan-bahan yang termasuk dari limbah

harus memiliki karakteristik diantaranya adalah mudah meledak, mudah terbakar,

bersifat reaktif, beracun, menyebabkan infeksi, bersifat korosif dan lain-lain

(Rizka, 2002).

Limbah cair adalah sampah cair dari suatu lingkungan masyarakat yang

komponen terbesarnya terdiri dari air yang telah digunakan dan kira-kira 1% dari

benda-benda organik dan anorganik (Mahida, 1984 dalam Nugroho, 2008).

Limbah cair memiliki ciri yang dapat diidentifikasi secara visual dan secara

pengujian di laboratorium. Identifikasi limbah cair secara visual dapat diketahui

dari kekruhan, warna limbah, rasa, dan bau yang ditimbulkan. Umumnya limbah

cair di dalamnya sering ditermukan padatan terlarut, padatan tidak larut,

mikroorganisme, serta senyawa kimia organik (Gintings, 1992 dalam Nugroho,

2008).

Kandungan mikroorganisme dalam air limbah sangat berbeda, tergantung

pada lokasi dan waktu, sehingga kebersihan dan kontaminasi air limbah sangat

erat dengan lingkungan sekitar. Untuk mempertahankan hidupnya,

mikroorganisme melakukan adaptasi dengan lingkungannya. Adaptasi ini dapat

terjadi secara cepat dan bersifat sementara, ada juga yang bersifat permanen yang

dapat mempengaruhi bentuk morfologi dan fisiologi secara turun temurun. Oleh

karena itu, dalam pembuangan limbah baik yang domestik maupun yang non-

domestik di daerah pemukiman sebaiknya dilakukan penataan ulang lokasi

pembuangan limbah, agar aliran limbah dari masing-masing pemukiman

penduduk dapat terkoordinasi dengan baik, dan tidak menimbulkan penyakit yang

meresahkan kehidupan penduduk sekitar (Deni, 2004).

Populasi mikroba di alam sangat kompleks dan besar. Beratus-ratus spesies

dari berbagai mikroba biasanya menghuni bermacam-macam tubuh kita, termasuk

mulut, saluran pencernaan, dan kulit. Salah satu mikroba tersebut adalah bakteri.

Bakteri memiliki tiga macam bentuk yaitu kokus (bulat atau bola), basil (batang),

dan spiral (Fardiaz 1989). Berbagai macam mikroorganisme mudah tumbuh dan

berkembang dengan cepat pada kondisi kamar (Zubaidah, 2008).

Sifat bakteri ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan. Dikatakan

menguntungkan karena bakteri dapat melakukan proses pembusukan sampah agar

tidak menumpuk, sebagai antibiotik, indikator pencemaran, dan sebagainya.

Sedangkan dikatakan merugikan karena bakteri dapat menimbulkan penyakit

untuk beberapa spesies. Walaupun demikian, mikroba khususnya bakteri sengaja

ditumbuhkan pada sebuah medium. Medium yang digunakan adalah medium yang

ketersediaan nutriennya tercukupi seperti air, karbon, energi, mineral, dan faktor

tumbuh lain untuk pertumbuhan bakteri. Suatu bakteri dikatakan pathogen jika

bakteri tersebut telah membentuk suatu koloni. Koloni didapatkan jika berada

pada lingkungan buatan, sedangka jika berada di alam. konsentrasi bakteri

pathogen menjadi rendah dan sulit untuk dideteksi. Oleh karena itu, dilakukan

analisis mikrobiologi untuk mengidentifikasi bakteri pathogen, misalnya uji

mikrobiologi air (Fardiaz 1989).

Air bersih yang memenuhi syarat kesehatan harus bebas dari pencemaran,

sedangkan air minum harus memenuhi standar yaitu persyaratan fisik, kimia, dan

biologi, karena air minum yang tidaki memenuhi standar kualitas dapat

menimbulkan gangguan kesehatan. E. coli merupakan indikator pencemaran air.

Hal yang menyebabkan menurunnya kualitas air sumur gali diantaranya jumlah E.

coli dalam air sumur diluar ambang batas maksimum. Kandungan E. coli pada air

sumur yang dipakai mempunyai peranan besar dalam penularan berbagai

penyakit. Keadaan kualitas air yang jelek dan manajemen pengaturan limbah

padat (manure) maupun limbah cair (air buangan) yang kurang memadai, letak

sumur yang terlalu dekat (+ 2 m) dengan tumpukan kotoran hewan dan

pembuangan tinja, pada dasarnya disebabkan oleh ketidakcermatan manusia

dalam mengatur kebersihan (Siswono, 2001 dalam Boekoesoe, 2010).

Uji mikrobiologis air dapat dianalisis berdasarkan organisme penunjuk atau

indicator organism. Syarat organisme indikator antara lain yaitu terdapat pada air

yang tercemar, mempunyai kemampuan bertahan hidup yang lebih besar dari

pathogen, terdapat dalam jumlah lebih banyak daripada pathogen, dan mudah

dideteksi dengan teknik laboratorium yang sederhana. Biasanya yang digunakan

sebagai indikator yaitu dari jenis Escherichia coli dikarenakan terdapat hanya

selalu terdapat dalam tinja (Syamsunir, 1992). E. coli merupakan bakteri yang

rentan terhadap suhu tinggi. E. coli mempunyai suhu maksimum pertumbuhan

antara 40-45oC, di atas suhu tersebut bakteri E. coli mengalami inaktivasi (Hawa

dkk, 2011).

E. coli adalah jenis bakteri coliform tinja yang biasanya ditemukan di usus

hewan dan manusia. Bakteri E-coli dalam air berasal dari pencemaran atau

kontaminasi dari kotoran hewan dan manusia. Kotoran dapat berisi banyak jenis

organisme penyebab penyakit. Escherichia coli enterohemoragik (EHEK) adalah

salah satu bakteri usus patogen yang dapat menyebabkan diare hemoragik colitis

(HC), hemolitic-uremic syndrome (HUS). Bakteri E.coli dalam hal ini dapat

menyebabkan diare berkelanjutan dan HUS. Mengingat masih rendahnya tingkat

sanitasi lingkungan di negara berkembang, penyakit diare yang disebabkan oleh

bakteri E.coli patogen menjadi masalah penting apabila terjadi wabah. Toksin ini

bekerja dengan cara menghilangkan satu basa adenin dari unit 28S rRNA,

sehingga menghentikan sintesis protein. Makanan yang terkontaminasi bakteri

E.coli khususnya EHEK menyebabkan diare yang disertai pendarahan, karena

toksin SLT (Shiga like toxin) yang dihasilkannya (Dadang, 2000).

E. coli berperan penting dalam sintesis vitamin K, konversi pigmen-pigmen

empedu, asam-asam empedu dan penyerapan zat-zat makanan. E. coli termasuk ke

dalam bakteri heterotrof yang memperoleh makanan berupa zat oganik dari

lingkungannya karena tidak dapat menyusun sendiri zat organik yang

dibutuhkannya. Zat organik diperoleh dari sisa organisme lain. Bakteri ini

menguraikan zat organik dalam makanan menjadi zat anorganik, yaitu CO2, H2O,

energi, dan mineral. Di dalam lingkungan, bakteri pembusuk ini berfungsi sebagai

pengurai dan penyedia nutrisi bagi tumbuhan (Sri, 2010).

Bakteri Escherichia coli yang menyebabkan diare dapat dikelompokkan

menjadi tiga kategori, diantaranya ialah sebagai berikut :

1. Escherichia coli enteropatogenik, menyebabkan gastroenteritis akut pada

bayi yang baru lahir sampai pada yang berumur dua tahun. Mekanisme

kelompok E. coli ini dalam menyebabkan diare masih belum diketahui.

2. Echerichia coli enteroinfasif, menyerang sel-sel epitel usus besar dan

menyebabkan sindrom klinis yang mirip sidrom yang disebabkan oleh

Shingella. Galur-galur bakteri ini dikenal sebagai enteroinvasif.

3. Echerichia coli enterotoksigenik (yang menghasilkan enterotoksin),

menghasilkan salah satu atau kedua macam toksin yang berbeda. Beberapa

galur menghasilkan yang tahan panas (TP), sedangkan yang lain sebagai

tambahan mensintesis juga toksin yang tidak tahan panas (TTP). Beberapa

galur hanya menghasilkan TTP. Ke dua macam toksin tersebut

menyebabkan diare pada orang dewasa dan anak-anak (Adi, 2001).

BAB 3. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum tentang cara mengisolasi dan mengidentifikasi bakteri E. coli

dilaksanakan pada tanggal 6 November 2012 dimulai pukul 10.00-12.00 WIB di

laboratorium Hama Penyakit Tumbuhan.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Mikropipet

2. Tabung reaksi

3. Inkubator

4. Laminer

5. Vortex

6. Penutup koran

7. Penangas air

8. Alat penghitung koloni

3.2.2 Bahan

1. Limbah cair pabrik gula, tekstil, rumah tangga, dan karet

2. Natrium agar

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Cara Goresan

1. Cairkan nutrien agar dalam penangas air.

2. Dinginkan sampai suhunya sekitar 50oC.

3. Tuangkan medium tersebut dalam cawan petri steril secara aseptis, biarkan

sampai dingin.

4. Ambil 1 ose suspensi bahan yang mengandung bakteri dan secara aseptik

goreskan pada permukaan medium nutrien agar. Diharapkan pada akhir

goresan akan tumbuh koloni-koloni terpisah yang dapat diisolasi lebih lanjut.

5. Setelah selesai digores petridis, tutup kembali dengan posisi terbalik dengan

dibungkus dan diinkubasikan pada tempat inkubasi dengan suhu 37oC.

6. Setelah 48 jam, amati pertumbuhan bakteri, yang ditandai tumbuhnya koloni-

koloni terpisah.

7. Pilih dari masing-masing tipe koloni yang terpisah tersebut satu koloni yang

diperkirakan berasal dari satu jenis bakteri.

8. Amati secara aseptik dengan ose satu koloni yang dikehendaki dan suspensikan

dalam air steril untuk diamati dan diuji lebih lanjut bentuk morfologi dan sifat

fisiologinya.

3.3.2 Cara Taburan

1. Suspensikan bahan yang mengandung bakteri dengan maksud agar koloni-

koloni bakteri dapat terpisah-pisah, sehingga dapat mudah diisolasi.

2. Cairkan nutrien agar dalam penangas air.

3. Dinginkan nutrien agar tersebut ampai suhunya sekitar 50oC, selanjutnya

inokulasi dengan 1 ose suspensi bahan yang mengandung bakteri secara

aseptik, dan gojok secara hati-hati supaya tercampur merata.

4. Tuangakn ke dalam petridis secara aseptik dan ratakan.

5. Setelah selesai digores petridis, tutup kembali dengan posisi terbalik dengan

dibungkus dan diinkubasikan pada tempat inkubasi dengan suhu 37oC.

6. Setelah 48 jam, amati pertumbuhan bakteri, yang ditandai tumbuhnya koloni-

koloni terpisah.

7. Pilih dari masing-masing tipe koloni yang terpisah tersebut satu koloni yang

diperkirakan berasal dari satu jenis bakteri.

8. Amati secara aseptik dengan ose satu koloni yang dikehendaki dan suspensikan

dalam air steril untuk diamati dan diuji lebih lanjut bentuk morfologi dan sifat

fisiologinya.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel 1. Hasil Identifikasi Bakteri E.coli pada 4 Jenis Contoh Limbah

Paramet

er

Pengama

tan

N

o

Limba

h

Ulang

an

Jumla

h

Kolon

i

Bentuk

Koloni

Bentuk

Tepi

Koloni

Morfolo

gi Sel

Ba

u

Warna

1

Limbah

Cair

Pabrik

Gula

1 102 Bulat Rata *

me

nye

nga

t

(Limbah

putih)

Kuning

kecoklata

n

2 146 Bulat Rata *

me

nye

nga

t

(Limbah

putih)

Kuning

kecoklata

n

2

Limbah

Cair

Pabrik

Tekstil

1 748Bulat,

BatangRata *

menyenga

t

(limbah

ungu

pekat)

coklat

Pucat

2 750 Bulat,

Batang

Rata * menyenga

(limbah ungu

pekat)

tcoklat Pucat

3Limbah

Cair1 375 Bulat

Bulat

bergerigi*

menyenga

t

(limbah abu-abu)

coklat Pucat

Rumah

Tangga2 401 Bulat

Bulat

bergerig*

menyenga

t

(limbah abu-abu)

coklat Pucat

4Limbah

Cair1 445

Bulat,

Lonjong

Rata,berge

lombang*

menyenga

t

(limbah putih) coklat pucat

Pabrik

Karet2 425

Bulat,

Lonjong

Rata,berge

lombang*

menyenga

t

(limbah putih) coklat Pucat

Keterangan: * Tercantum dalam pembahasan

4.2 Pembahasan

Dalam kegiatan praktikum tentang identifikasi dan isolasi bakteri E.coli

pada 4 jenis limbah, yang meliputi limbah cair pabrik gula, tekstil, rumah tangga

dan pabrik karet, positif mengandungbakteri E.coli. Semua itu dapat diketahui

melalui parameter pengamatan yang telah dilakukan. Adapun parameter

pengamatan tersebut meliputi jumlah koloni, bentuk koloni, bentuk tepi koloni,

morfologi sel, bau, dan warna. Sehingga, setelah mengetahui parameter masing-

masing, maka kita dapa menentukan suatu limbah dikatakan berbahaya atau tidak.

Berdasarkan hasil pengamatan, diketahui bahwa jumlah koloni paling

banyak (rata-rata 749 buah) ialah pada limbah tekstil. Hal tersebut dikarenakan

limbah tekstil dianggap oleh bakteri Escherichia coli sebagai media yang paling

baik dalam pertumbuhannya. Selain itu, sterilisasi dalam proses pengolahan yang

dilakukan kurang baik, sehingga tidak banyak bakteri yang mati. Hal tersebut

didasarkan pada fungsi sterilisasi yaitu membunuh bakteri. Sedangkan jumlah

koloni Escherichia coli paling sedikit (rata-rata124 buah) ialah pada limbah cair

pabrik gula. Hal itu dikarenakan bakteri Escherichia coli banyak yang mati akibat

proses sterilisasi, namun tidak semuanya mati. Sehingga, masih ada sebagian

bakteri Escherichia coli yang mampu bertahan.

Baku mutu atau ambang batas jumlah koloni bakteri E. coli

didalam limbah cair atau perairan adalah 0-1/100 ml (kosong)

(Susanto dkk, 2009). Ambang batas E.coli dipersyaratkan 0-

1/100ml, karena E.coli dapat menyebabkan penyakit.

Berdasarkan pengamatan terhadap keempat contoh limbah cair,

diketahui bahwa semuanya positif mengandung bakteri E.coli

yang melebihi ambang batas. Sehingga, semua limbah tersebut

tercemar secara biologis. Selain itu, limbah tersebut dikatakan

tercemar karena kandungan E.coli yang tinggi akan

menimbulkan penyakit terhadap makhluk hidup lain, terutama

biota air.

Bentuk koloni Escherichia coli dari keempat limbah tersebut sama, yaitu

berbentuk bulat. Sedangkan bentuk tepi koloni berbeda. Pada limbah cair pabrik

gula dan tekstil bentuknya rata. Pada limbah cair rumah tangga bentuknya

bergerigi, sedangakan pada limbah cair karet bentuknya bergelombang. Perbedaan

bentuk tersebut dikarenakan terdapat perbedaan tempat tinggal dan pengaruh dari

faktor luar seperti suhu ataupun pH. Selain itu, juga karena bentuk bakteri tersebut

memang berbeda dari morfologi bentuk tepinya.

Berdasarkan hasil pengamatan, diketahui pula morfologi

E.coli dari keempat jenis limbah. Dimana bentuk morfologi E.coli

dari keempat jenis limbah pada dasarnya sama. Bentuk

morfologi tersebut sesuai dengan morfologi yang kami temukan

dari beberapa sumber, baik dari buku maupun jurnal penelitian.

Namun, sebelum kita membahas morfologi sebaiknya kita

mengetahui karakteristik bakteri E.coli secara keseluruhan.

E.coli adalah bakteri dari anggota family Enterobacteriaceae. E.coli memiliki

ukuran sel dengan panjang 2,0 – 6,0 μm dan lebar 1,1 – 1,5 μm. Bentuk sel dari

bentuk seperti coocal hingga membentuk sepanjang ukuran filamentous. Pada

E.coli tidak ditemukan spora. E.coli batang gram negatif memiliki sel yang

berbeda, ada yang tunggal, berpasangan, dalam rantai pendek, maupun tidak

berkapsul. Bakteri ini aerobik dan dapat juga aerobik fakultatif. E.coli merupakan

penghuni normal usus, seringkali menyebabkan infeksi. Morfologi kapsula atau

mikrokapsula terbuat dari asam-asam polisakarida. Mukoid kadang-kadang

memproduksi pembuangan ekstraselular yang tidak lain adalah sebuah

polisakarida dari speksitifitas antigen K tententu atau terdapat pada asam

polisakarida yang dibentuk oleh banyak E.coli, seperti pada Enterobacteriaceae.

Selanjutna, digambarkan sebagai antigen M dan dikomposisikan oleh asam

kolanik.

Pada pengamatan terhadap bau limbah, semua limbah yang diamati

memiliki bau yang menyengat. Hal itu dikarenakan terjadi proses kimia dalam

limbah yang menghasilkan gas berbau kurang enak. Proses tersebut terjadi akibat

reaksi beberapa zat kimia ataupun akibat dari bakteri perombak dalam limbah

cair. Sedangkan warna limbah berbeda-beda karena dipengaruhi oleh bahan dasar

sebelum dihasilkan limbah. Warna limbah cair pabrik gula dan karet ialah putih,

limbah cair tekstil berwarna ungu pekat, dan limbah cair rumah tangga berwarna

abu-abu. Di samping itu, warna bakteri tiap limbah cair juga berbeda. Warna

bakteri Escherichia coli limbah cair pabrik gula ialah kuning kecoklatan,

sedangkan ketiga limbah cair lainnya mengandung bakteri Escherichia coli

berwarna coklat pucat. Perbedaan warna tersebut dipengaruhi oleh lingkungan

hidupnya, namun terutama memang dari jenis bakteri Escherichia coli tersebut.

Escherichia coli adalah salah satu jenis spesies utama bakteri gram negatif

yang ditemukan oleh Theodor Escherich. Pada umumnya, bakteri tersebut dapat

ditemukan dalam usus besar manusia. Escherichia coli atau biasa disingkat E.coli,

adalah bakteri yang umum ditemukan di saluran pencernaan manusia. Bakteri 

E.coli dapat ditemukan pada usus manusia dan binatang berdarah panas.

Escherichia coli merupakan bakteri yang berasal dari kotoran hewan atau

manusia. Oleh karena itu, dikenal juga dengan istilah koli tinja, sedangkan

Enterobacter aerogenes biasanya ditemukan pada hewan atau tanaman yang telah

mati. Bakteri Escherechia coli merupakan mikroorganisme normal yang terdapat

dalam kotoran manusia, baik sehat maupun sakit. Dalam satu gram kotoran

manusia terdapat sekitar seratus juta bakteri E. coli.

Berdasarkan klasifikasi makhluk hidup, bakteri digolongkan dalam Divisio

Schizomycetes. Escherichia coli adalah salah satu jenis spesies utama bakteri

gram negatif yang menyebabkan masalah kesehatan pada manusia, seperti diare,

muntaber serta masalah pencernaan lainnya. Bakteri ini banyak digunakan dalam

teknologi rekayasa genetika sebagai vektor untuk menyisipkan gen-gen tertentu

yang diinginkan untuk dikembangkan. Hal ini disebabkan karena pertumbuhannya

sangat cepat dan mudah dalam penanganannya.

Klasifikasi Escherichia coli sebagai berikut:

Kingdom         : Bacteria

Phylum            : Proteobacteria

Class                : Gamma proteobacteria

Order               : Enterobacteriales

Family             : Enterobacteri aceae

Genus              : Eschericia

Species            : Eschericia coli    

Berdasarkan klasifikasi tersebut, bakteri Escherichia coli memiliki beberapa

sifat, yaitu :

1. Sifat fisik

Berbentuk batang dengan panjang sekitar 2 mikrometer dan diamater 0.5

mikrometer,

Volume sel E. coli berkisar 0.6-0.7 micrometer kubik,

Bakteri ini termasuk umumnya hidup pada rentang 20-40o C, optimum

pada 37oC,

Berbagai strain atau varian yang mempunyai karakteristik yang sedikit

berbeda.

2. Sifat Biologis :

Merupakan bakteri gram negatif, habitatnya dilingkungan akuatik, tanah,

makanan, air, sediaan tinja,  dan bersifat sebagai patogen.

Dinding selnya mengandung petidoglikan dan asam teikhoat yang selalu

berpasangan  membentuk rantai pendek seperti anggur, gram positif biasanya

ada di kulit dan hidung yang bersifat sebagai patogen.

Dalam jumlah yang normal, umumnya bakteria ini tidak membawa pengaruh

negatif pada manusia, namun jika terinfeksi strain yang berbahaya, maka

berakibat buruk pada manusia. Contoh strain jenis O104, yang merupakan

strain langka dan mempunyai sifat merugikan bagi manusia.

Secara umum, bakteri E.coli memiliki struktur yang sama dengan bakteri-

bakteri lain. Struktur umum bakteri tersusun menjadi dua, yaitu:

1. Struktur dasar sel bakteri

a. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan

polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram

positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila

peptidoglikannya tipis).

b. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun

atas lapisan fosfolipid dan protein.

c. Sitoplasma adalah cairan sel.

d. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein

dan RNA.

e. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang

dibutuhkan.

2. Struktur tambahan bakteri:

a. Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri

tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut

lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.

b. Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang

menonjol dari dinding sel.

c. Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang

menonjol dari dinding sel. Pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek,

kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat

pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih

pendek daripada pilus.

d. Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan

mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis.

Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.

e. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.

f. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram

positif dan terbentuk di dalam sel bakteri, jika kondisi tidak menguntungkan

bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi

genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan

menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi

dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan, endospora akan

tumbuh menjadi sel bakteri baru.

Semua bakteri memiliki alat gerak yang memudahkannya dalam berpindah

tempat. Sama halnya kaki pada manusia. Alat gerak pada bakteri berupa flagellum

atau bulu cambuk yang strukturnya berbentuk batang atau spiral yang menonjol

dari dinding sel. Flagellum memungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi

lingkungan yang menguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang

merugikan bagi kehidupannya. Flagellum memiliki jumlah yang berbeda-beda

pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula. Flagellum terdiri atas 4 jenis,

yaitu:

1. Monotrik, bila hanya berjumlah satu,

2. Lofotrik, bila banyak flagellum disatu sisi,

3. Amfitrik, bila banyak flagellum dikedua ujung,

4. Peritrik, bila tersebar diseluruh permukaan sel bakteri.

Bakteri E.coli biasanya bergerak dengan flagella petrichous. E.coli

memproduksi macam-macam fimbria atau pili yang berbeda, banyak macamnya

pada struktur dan speksitifitas antigen, antara lain filamentus, proteinaceus, seperti

rambut appendages di sekeliling sel dalam variasi jumlah. Fimbria merupakan

rangkaian hidrofobik dan mempunyai pengaruh panas atau organ spesifik yang

bersifat adhesi. Hal itu merupakan faktor virulensi yang penting. E.coli

merupakan bakteri fakultatif anaerob, kemoorganotropik, yang mempunyai tipe

metabolisme fermentasi dan respirasi, tetapi pertumbuhannya paling sedikit

banyak di bawah keadaan anaerob. Pertumbuhan yang baik pada suhu optimal

37oC pada media yang mengandung 1% peptone sebagai sumber karbon dan

nitrogen. E.coli memfermentasikan laktosa dan memproduksi indol yang

digunakan untuk mengidentifikasikan bakteri pada makanan dan air. E.coli

berbentuk besar (2-3 mm), circular, konveks dan koloni tidak berpigmen pada

nutrien dan media darah. E.coli dapat bertahan hingga suhu 60oC selama 15 menit

atau pada 55oC selama 60 menit.

Bakteri E.coli akan hidup dan berkembang dengan baik apabila lingkungan

tempat tinggalnya sesuai dengan kebutuhannya. Pertumbuhan bakteri E.coli

mempunyai arti yaitu terjadi perbanyakan sel dan peningkatan ukuran populasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untuk

pertumbuhan optimum adalah sebagai berikut :

1. Suhu,

2. Derajat keasaman atau pH,

3. Konsentrasi garam,

4. Sumber nutrisi,

5. Zat-zat sisa metabolism,

6. Zat kimia

Escherichia coli adalah anggota flora normal usus yang berperan penting

dalam sintesis vitamin K, konversi pigmen-pigmen empedu, asam-asam empedu

dan penyerapan zat-zat makanan. Escherichia coli termasuk ke dalam bakteri

heterotrof yang memperoleh makanan berupa zat oganik dari lingkungannya,

karena tidak dapat menyusun sendiri zat organik yang dibutuhkannya. Zat organik

diperoleh dari sisa organisme lain. Bakteri ini menguraikan zat organik dalam

makanan menjadi zat anorganik, yaitu CO2, H2O, energi, dan mineral. Di dalam

lingkungan, bakteri pembusuk ini berfungsi sebagai pengurai dan penyedia nutrisi

bagi tumbuhan. Escherichia coli menjadi patogen jika jumlahnya dalam saluran

pencernaan meningkat atau berada di luar usus. Escherichia coli menghasilkan

enterotoksin yang menyebabkan beberapa kasus diare. Escherichia coli

berasosiasi dengan enteropatogenik menghasilkan enterotoksin pada sel epitel.

Escherichia coli yang menyebabkan diare dapat dikelompokkan menjadi tiga

kategori, yaitu enteropatogenik, enteroinvasif, dan enterotoksigenik :

1. Escherichia coli enteropatogenik, menyebabkan gastroenteritis akut pada bayi

yang baru lahir sampai pada yang berumur dua tahun. Mekanisme kelompok E.

coli ini di dalam menyebabkan diare masih belum diketahui.

2. Echerichia coli, enteroinfasif menyerang sel-sel epitel usus besar dan

menyebabkan sindrom klinis yang mirip sidrom yang disebabkan oleh

Shingella. Galur-galur bakteri ini dikenal sebagai enteroinvasif.

3. Echerichia coli enterotoksigenik, (yang menghasilkan enterotoksin)

menghasilkan salah satu atau kedua macam toksin yang berbeda. Beberapa

galur menghasilkan yang tahan panas (TP), sedangkan yang lain sebagai

tambahan mensintesis juga toksin yang tidak tahan panas (TTP). Beberapa

galur hanya menghasilkan TTP. Kedua macam toksin tersebut menyebabkan

diare pada orang dewasa dan anak-anak.

Kebanyakan Echerichia coli tidak berbahaya, tetapi ada pula yang

berbahaya, seperti Echerichia coli tipe O157:H7 yang dapat mengakibatkan

keracunan makanan yang serius pada manusia. Keracunan tersebut mengakibatkan

diare berdarah karena eksotoksin yang dihasilkan bernama verotoksin. Toksin ini

bekerja dengan cara menghilangkan satu basa adenin dari unit 28S rRNA,

sehingga menghentikan sintesis protein. Sumber bakteri ini berasal dari daging

yang belum masak, seperti daging hamburger. Echerichia coli yang tidak

berbahaya dapat menguntungkan manusia dengan memproduksi vitamin K2, atau

dengan mencegah baketi lain di dalam usus. Echerichia coli banyak digunakan

dalam teknologi rekayasa genetika. Biasa digunakan sebagai vektor untuk

menyisipkan gen-gen tertentu yang diinginkan untuk dikembangkan. Echerichia

coli dipilih karena pertumbuhannya sangat cepat dan mudah dalam

penanganannya.

Bakteri Echerichia coli selain memilik dampak positif juga memiliki

dampak negatif. Dampak positif bakteri Echerichia coli yang berada di dalam

usus besar manusia berfungi untuk menekan pertumbuhan bakteri jahat. Selain itu,

juga membantu dalam proses pencernaan, termasuk pembusukan sisa-sisa

makanan dalam usus besar. Fungsi utama yang lain dari Echerichia coli adalah

membantu memproduksi vitamin K melalui proses pembusukan sisa makanan.

Vitamin K berfungsi untuk pembekuan darah, misalnya saat terjadi pendarahan

seperti pada luka atau mimisan. Sedangkan dampak negatif dari bakteri

Echerichia coli ialah sebagai berikut :

a. Gangguan sistem pencernaan,

b. Gangguan pada ginjal,

c. Serangan jantung atau stroke,

d. Tekanan darah tinggi.

BAB 5. KESIMPULAN

Berdasarkan data hasil pengamatan dan pembahasan tentang identifikasi

dan isolasi bakteri Eschericia coli, dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Jumlah koloni bakteri Eschericia coli paling banyak yaitu pada limbah pabrik

tekstil dan paling sedikit pada limbah pabrik gula.

2. Semakin sedikit jumlah koloni Eschericia coli dalam limbah cair, maka

semakin baik sterilisasi yang dilakukan sebelum limbah tersebut dialirkan ke

perairan.

3. Bentuk koloni bakteri Eschericia coli dari keempat jenis limbah umumnya

bulat, namun ada pula yang bulat batang dan bulat lonjong.

4. Bentuk tepi koloni bakteri Eschericia coli dari keempat jenis limbah berbeda,

yaitu ada yang rata, bulat bergerigi, dan rata bergelombang yang dipengaruhi

oleh faktor luar seperti tempat hidup maupun dari bakteri itu sendiri.

5. Eschericia coli memiliki ukuran sel dengan panjang 2,0- 6,0 μm dan lebar 1,1-

1,5 μm yang berbentuk seperti coocal hingga membentuk sepanjang ukuran

filamentous. Sel Eschericia coli batang gram negatif ada yang tunggal,

berpasangan, dan dalam rantai pendek, biasanya tidak berkapsul. Eschericia

coli bersifat aerobik dan dapat juga aerobik fakultatif.

6. Keempat limbah yang mengandung Eschericia coli E.coli berbau menyengat

karena terjadi reaksi kimia dan penguraian oleh berbagai bakteri, sehingga

menghasilkan gas yang baunya menyengat.

7. Warna limbah dari keempat jenis limbah berbeda, sedangkan warna Eschericia

coli pada media agar ada yang kuning kecoklatan dan coklat pucat.

8. Bakteri Eschericia coli bersifat negatif karena menyebabkan infeksi saluran

pencernaan dan bersfat positif karena dapat membusukkan makanan dalam

usus manusia maupun hewan.

9. Penanganan atau pengobatan pasien yang terserang bakteri Eschericia coli

adalah dengan cara mengetahui tingkat toksisitasnya dan mengetahui jenis

penyakit yang ditimbulkan.

DAFTAR PUSTAKA

Adi, S. 2001. Bakteri E.coli dan pembagian bakteri E.coli. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada.

Baroto dan S.A. Siradz. 2006. Taraf Pencemaran dan Kandungan Kromium (Cr) pada Air dan Tanah di Daerah Aliran Sungai Code Yogyakarta. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan, 6 (2): 82-100.

Boekoesoe, Lintje. 2010. Tingkat Kualitas Bakteriologis Air Bersih di Desa Sosial Kecamatan Paguyaman Kabupaten Boalemo. Inovasi, 7 (4): 1112-1123.

Dadang, S. 2000. Deteksi Cepat Bakteri Escherichia coli Enterohemoragik (EHEK) dengan Metode PCR (Polymerase Chain Reaction). Jurnal Risalah Pertemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan teknologi IsoIop dan Radiasi, 1 (2): 1-7.

Deni, L. 2004. Kandungan Mikroorganisme Pada Limbah Cair. Jakarta: Tiga Serangkai.

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air : Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta: Kanisius.

Estiningsih, I.K. dan Mifbakhuddin. 2004. Pengaruh Volume Lumpur Aktif dan Waktu Kontrak terhadap Penurunan Kadar BOD Limbah Cair Rumah Sakit. Jurnal Litbang Universitas Muhammadiyah Malang: 32-39.

Fardiaz S. 1989. Mikrobiologi Pangan (Pusat Antar Universitas). Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Hadi, Anwar. 2005. Prinsip Pengelolaan Pengambilan Sampel Lingkungan. Jakarta: Gramedia Pustaka.

Hawa, L.C. dkk. 2011. Studi Komparasi Inaktivasi Escherechia coli dan Perubahan Sifat Fisik padaPasteurisasi Susu Sapi Segar menggunakan Metode Pemanasan dan tanpa Pemanasan dengan Kejut Medan Listrik. Jurnal Teknologi Pertanian, 12 (1): 31-39.

Kodoatie, Robert J., dan R. Sjarif. 2010. Tata Ruang Air. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Mohana, V.S. et al. 2011. Effect of Treated and Untreated Coffe Wastewater on Growth, Yield, and Quality of Palmorosa Grass (Cymbopogon martini, L.) Var. Motia. International Journal of Research in Chemistry and Environment, 1 (2): 111-117.

Nugroho, Rudi, Ikbal, dan N. Sulasmi. 2008. Pengolahan Limbah Cair Industri Percetakan Uang Kertas (Utas) menggunakan Proses Biologi Anaerob. JAI, 4 (1): 28-37.

Rizka, P. 2002. Buku Pengantar Lingkungan. Malang: Gramedia.

Sahubawa, Latif. 2008. Analisis dan Prediksi Beban Pencemaran Limbah Cair Industri Kayu Lapis PT. Jati Dharma Indah, serta Dampaknya terhadap Kualitas Perairan Laut. J. Manusia dan Lingkungan, 15 (2): 70-78.

Siregar, S.A. 2005. Instalasi Pengelolaan Air Limbah. Jakarta: Universitas Indonesia.

Sri, A. 2010. Penelitian Bakteri E.coli pada Air limbah saluran irigasi. Jurnal badan penelitian bidang pertanian, 3 (5): 1-2.

Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah. Jakarta: Universitas Indonesia.

Syamsunir, Adam. 1992. Dasar-Dasar Mikrobiologi dan Parasitologi untuk Perawatan. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Zubaidah, Elok dkk. 2008. Studi Keamanan Susu Pasteurisasi yang beredar di Kotamadya Malang (Kajian dari Mutu Mikrobiologis dan Nilai Gizi). Jurnal Teknologi Pertanian, 3 (1): 29-34.

Lampiran

Gambar 4. Struktur E.coli

Gambar 3. Strukt E. coli dengan pili dan flagella ur

E.coli

Sumber: Li A (2009) dan Anonim (2009)