RANCANGAN
PRAKTEK MIKROBIOLOGI
UJI MPN
DISUSUN
OLEH :
ARIF
ROMADON (04)
DHIYAA
ANISAH (07)
ILHAM
FAJAR ALI (13)
M.
JA’FAR SODIK (21)
RIFAN
PRAYOGO (28)
SILVIA
MAHARANI (30)
SMK
NEGERI 1 (STM PEMBANGUNAN) TEMANGGUNG
TAHUN
AJARAN 2014-2015
RANCANGAN PRAKTEK MPN
A.
Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum uji kualitas air
dengan menggunakan metode MPN adalah:
1. Untuk mengetahui teknik
uji kualitas air dengan menggunakan metode MPN.
2. Untuk mengetahui kualitas
dari air sumur, air sungai dan air gallon.
B. Dasar Teori
Air merupakan bahan esensial bagi hidupnya
organisme, oleh karena itu air selalu penuh dengan benda-benda hidup. Manusia
dan makhluk-makhluk lain yang tidak hidup di dalam air senantiasa mencari
tempat-tempat tinggal dekat air supaya mudah mengambil air untuk keperluan
hidupnya, maka desa atau kota zaman dulu tumbuh di sekitar sumber air, di tepi
sungai, atau di tepi danau. Sesudah manusia lebih maju, tempat tinggalnya tidak
perlu dekat air dengan sumber jauh yang disalurkan dengan pipa dan
didistribusikan (Prawiro, 1989).
Pentingnya air di dalam tubuh manusia, berkisar
antara 50%–70% dari seluruh total berat badan. Tulang manusia mengandung air
sebanyak 22% berat tulang, dalam darah dan ginjal sebanyak 83%. Pentingnya air
bagi kesehatan dapat dilihat dari jumlah air yang ada di dalam organ, 80% dari
darah terdiri atas air, dalam tulang mengandung 25%, sedangkan dalam urat
syaraf terdapat 75% air, dalam ginjal mengandung 80% air, dalam hati 70% air,
dan otot 75% air. Kekurangan air menyebabkan penyakit batu ginjal dan kandung
kemih, karena terjadi kristalisasi unsur-unsur yang ada di dalam cairan tubuh.
Kehilangan air sebanyak 15% dari berat badan dapat mengakibatkan kematian.
Kebutuhan minum orang dewasa adalah minimum 1,5–2 liter air sehari (Slamet,
2004).
Selain pentingnya air bagi tubuh manusia, air
dibutuhkan bagi kehidupan lainnya, baik untuk kebutuhan hidup sehari-hari yaitu
keperluan untuk kebutuhan domestik rumah tangga maupun kebutuhan dalam
pertanian, industri, perikanan, pembangkit listrik tenaga air, dan navigasi,
serta rekreasi (Soerjani, 1997).
Air tawar bersih yang layak minum, demikian
langka di perkotaan. Sungai-sungai yang menjadi sumbernya sudah tercemar
berbagai macam limbah, mulai dari buangan sampah organik, rumah tangga hingga
limbah beracun dari industri. Air tanah sudah tidak aman dijadikan bahan air
minum karena telah terkontaminasi rembesan dari tangki septik maupun air
permukaan (Pudjarwoto, 1993).
Air merupakan komponen esensial bagi kehidupan
jasad hidup. Akan tetapi dapat juga merupakan suatu substansi yang membawa
malapetaka, karena air dapat membawa mikroorganisme patogen dan zat-zat kimia
yang bersifat racun (Gause, 1946).
Banyaknya kontaminan dalam air memerlukan
standar tertentu untuk menjamin kebersihannya. Air yang terkontaminasi oleh
bakteri patogen saluran cerna sangat berbahaya untuk diminum. Hal ini dapat
dipastikan dengan penemuan organisme yang ada dalam tinja manusia atau hewan
dan yang tidak pernah terdapat bebas di alam. Ada beberapa organisme yang
termasuk kategori ini, yaitu bakteri Coliform (Escherichia
coli), Enterococcus faecalis,danClostridium. Di
Indonesia, bakteri indikator air terkontaminasi adalahEscherichia coli (Gause,
1946).
Bakteri Coliform adalah jenis
bakteri yang umum digunakan sebagai indikator penetuan kualitas sanitasi
makanan dan air. Coliform sendiri sebenarnya bukan penyebab
dari penyakit-penyakit bawaan air, namun bakteri jenis ini mudah untuk dikultur
dan keberadaannya dapat digunakan sebagai indikator keberadaan organisme
patogen seperti bakteri lain, virus atau protozoa yang banyak merupakan parasit
yang hidup dalam sistem pencernaan manusia serta terkandung dalam feses.
Organisme indikator digunakan karena ketika seseorang terinfeksi oleh bakteri
patogen, orang tersebut akan mengekskresi organisme indikator jutaan kali lebih
banyak dari pada organisme patogen. Hal inilah yang menjadi alasan untuk
menyimpulkan bila tingkat keberadaan organisme indikator rendah maka organisme
patogen akan jauh lebih rendah atau bahkan tidak ada sama sekali (Servais,
2007).
Bakteri Coliform dijadikan
sebagai bakteri indikator karena tidak patogen, mudah serta cepat dikenal dalam
tes laboratorium serta dapat dikuantifikasikan, tidak berkembang biak saat
bakteri patogen tidak berkembang biak, jumlahnya dapat dikorelasikan dengan
probabilitas adanya bakteri patogen, serta dapat bertahan lebih lama daripada
bakteri patogen dalam lingkungan yang tidak menguntungkan (Slamet, 2004).
Bakteri Coliform adalah bakteri
indikator keberadaan bakteri patogenik lain. Lebih tepatnya, sebenarnya,
bakteri Coliform fekal adalah bakteri indikator
adanya pencemaran bakteri patogen. Penentuan Coliform fekal menjadi
indikator pencemaran dikarenakan jumlah koloninya pasti berkorelasi positif
dengan keberadaan bakteri patogen. Selain itu, mendeteksi Coliform jauh
lebih murah, cepat, dan sederhana daripada mendeteksi bakteri patogenik lain.
Contoh bakteri Coliform adalah, Esherichia coli dan Entereobacter
aerogenes. Jadi, Coliform adalah indikator kualitas air.
Makin sedikit kandungan Coliform, artinya, kualitas air semakin
baik. (Friedheim, 2001).
Eschericia coli, merupakan anggota Coliform yang
dapat dibedakan dari bakteri Coliform lain karena kemampuannya
memfermentasikan laktosa pada suhu 44°C (pada JPT hal ini dilakukan pada tahap
terakhir atau saat uji kelengkapan). Pengidentifikasian dapat dilihat dari
pertumbuhan dan reaksi yang memberikan warna berbeda pada media kultur khusus.
Saat dikulutur pada media EMB, hasil positif E. coli adalah
koloni berwarna hijau metalik. Tidak seperti golongan Coliform pada
umumnya, E. coli merupakan bakteri yang berasal dari feses dan
kehadirannya efektif mengkonfirmasi adanya kontaminasi fekal pada badan air.
Umumnya, pada feses, E. coli ada sebanyak 11% dariColiform (Slamet,
2004).
Jumlah mikroorganisme dapat dihitung melalui
beberapa cara, namun secara mendasar dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu
perhitungan langsung dan tidak langsung. Perhitungan secara langsung dapat
mengetahui beberapa jumlah mikroorganisme pada suatu bahan pada suatu saat
tertentu tanpa memberikan perlakuan terlebih dahulu, sedangkan jumlah organisme
yang diketahui dari cara tidak langsung terlebih dahulu harus memberikan
perlakuan tertentu sebelum dilakukan perhitungan. Perhitungan secara langsung,
dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain adalah dengan membuat preparat
dari suatu bahan (preparat sederhana diwarnai atau tidak diwarnai) dan
penggunaan ruang hitung (counting chamber). Sedangkan perhitungan cara
tidak langsung hanya untuk mengetahui jumlah mikroorganisme pada suatu bahan
yang masih hidup saja (viable count). Dalam pelaksanaannya, ada beberapa
cara yaitu, perhitungan pada cawan petri (total plate count/TPC),
perhitungan melalui pengenceran, perhitungan jumlah terkecil atau terdekat
(Metode MPN) dan kalorimeter (cara kekeruhan atau turbidimetri). Metode
perhitungan MPN sering digunakan dalam pengamatan untuk menghitung jumlah
bakteri yang terdapat di dalam tanah seperti Nitrosomonas danNitrobacter.
Kedua jenis bakteri ini memegang peranan penting dalam meningkatkan pertumbuhan
dan produksi tanaman, sehubungan dengan kemampuannya dalam mengikat N2 dari
udara dan mengubah amonium menjadi nitrat (Dwidjoseputro, 1994).
Metode MPN merupakan salah satu metode
perhitungan secara tidak langsung. Metode MPN terdiri dari tiga tahap, yaitu
uji pendugaan (presumptive test), uji konfirmasi (confirmed test),
dan uji kelengkapan (completed test). Dalam uji tahap pertama,
keberadaan Coliform masih dalam tingkat probabilitas rendah,
masih dalam dugaan. Uji ini mendeteksi sifat fermentatif Coliformdalam
sampel (Lim, 1998).
Dalam metode MPN, pengenceran harus dilakukan
lebih tinggi daripada pengenceran dalam hitungan cawan, sehingga beberapa
tabung larutan hasil pengenceran tersebut mengandung satu sel jasad renik.
Beberapa tabung mungkin mengandung lebih dari satu sel, sedangkan tabung
lainnya tidak mengandung sel. Dengan demikian setelah inkubasi diharapkan
terjadi pertumbuhan pada beberapa tabung yang dinyatakan sebagai tabung positif
sedang tabung lainnya negatif. Metode MPN biasanya digunakan untuk menghitung
jumlah mikroba di dalam contoh yang berbentuk cair, meskipun dapat pula
digunakan untuk contoh berbentuk padat dengan melakukan pengenceran terlebih
dahulu (Fardiaz, 1996).
Metode MPN merupakan uji deretan tabung yang
menyuburkan pertumbuhan Coliform sehingga diperoleh nilai
untuk menduga jumlahColiform dalam sampel yang diuji. Uji positif
akan menghasilkan angka indeks. Angka ini disesuaikan dengan tabel MPN untuk
menentukan jumlah Coliformdalam sampel (Pakadang, 2010).
Metode MPN biasanya dilakukan untuk menghitung
jumlah mikroba di dalam contoh yang berbentuk cair, meskipun dapat pula
digunakan untuk contoh berbentuk padat dengan terlebih dahulu membuat suspensi
1:10 dari contoh tersebut. Metode MPN digunakan medium cair di dalam tabung
reaksi, dimana perhitungannya dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif
yaitu yang ditumbuhi oleh jasad renik setelah inkubasi pada suhu dan waktu
tertentu. Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati
timbulnya kekeruhan atau terbentuknya gas di dalam tabung kecil (tabung durham)
yang diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik pembentuk 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, 1996).
Untuk metode MPN (most probable number)
digunakan medium cair dalam wadah berupa tabung reaksi, perhitungan di lakukan
berdasarkan jumlah tabung yang positif yaitu tabung yang mengalami perubahan
pada mediumnya baik itu berupa perubahan warna atau terbentuknya gelembung gas
pada dasar tabung durham. Pada metode perhitungan MPN ini digunakan bentuk tiga
seri pengenceran, yang pertama 10-1, 10-2 dan 10-3.
Kemudian dari hasil perubahan tersebut dicari nilai MPNnya pada tabel nilai
MPN, dan untuk jumlah bakterinya maka digunakan rumus (Gobel, 2008).
Tabel yang digunakan untuk menentukan nilai MPN
dari tiga seri tabung berbeda dengan tabel lima seri tabung. Kombinasi yang
dipilih mulai dari pengenceran tertinggi yagn masih menghasilkan semua tabung
positif sedangkan pada pengenceran yang berikutnya ada tabung yang negatif.
Kombinasi yang diambil terdiri dari tiga pengenceran. Jika pada pengenceran
yang keempat atau seterusnya masih diketemukan tabung yang hasilnya positif,
maka jumlah tabung yang positif tersebut harus ditambahkan pada angka kombinasi
yang ketiga sampai mencapai jumlah maksimum (Volk, 1993).
Beberapa jenis bakteri selain Coliform juga
memiliki sifat fermentatif, sehingga diperlukan uji konfirmasi untuk mengetes
kembali kebenaran adanyaColiform dengan bantuan medium selektif
diferensial. Uji kelengkapan kembali meyakinkan hasil tes uji konfirmasi dengan
mendeteksi sifat fermentatif dan pengamatan mikroskop terhadap ciri-ciri Coliform seperti,
berbentuk batang, gram negatif, tidak-berspora. Output metode
MPN adalah nilai MPN. Nilai MPN adalah perkiraan jumlah unit tumbuh (growth
unit) atau unit pembentuk koloni (colony forming unit) dalam sampel.
Namun, pada umumnya nilai MPN juda diartikan sebagai perkiraan jumlah individu
bakteri. Satuan yang digunakan, umumnya per 100 mL atau per gram. Metode MPN
memiliki limit kepercayaan 95 persen sehingga pada setiap nilai MPN, terdapat
jangkauan nilai MPN terendah dan nilai MPN tertinggi (Lim, 1998).
Uji penduga merupakan uji positif untuk
menentukan bakteri Coliform. Media yang digunakan ialah media Lactose
Broth. Bakteri dapat menggunakan laktosa sebagai sumber karbon, namun ada
pula sebagian bakteri enteric yang tidak dapat melakukannya. Kaldu laktosa
mengandung surface tension depressant yang menekan pertumbuhan bakteri gram
positif dan memacu bakteri gram negatif terutama bakteri Coliform.
Hasil uji penguat yang positif atau meragukan menyatakan bahwa sampel air tidak
layak untuk diminum. Uji penguat memerlukan media selektif dan diferensial
seperti Eosin-Biru Metilenatau ENDO agar yang akan diinokulasi dari
tabung laktosa yang positif. Uji pelengkap, uji ini merupakan tahap akhir
analisis bakteri dari contoh air. Uji pelengkap dilakukan dengan pewarnaan gram
(Volk, 1993).
C. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam
praktikum uji kualitas air dengan menggunakan metode MPN adalah
:
Alat
1. Pipet tetes
2. Rak tabung
3. Tabung reaksi
4. Gelas ukur 10 ml
5. Tabung durham
6. Bunsen
7. Inkubator
8. Handsprayer
Bahan
1. Sampel air (air sumur,
air sungai dan air galon)
2. Medium Brilliant
Green Lactase Bilebroth (BGLB)
3. Medium Laktose
Broth (LB)
4. Medium Escherichia
coli (EC)
5. Aquades steril
6. Alkohol 70%
7. Korek api
8. Spiritus
9. Label
D.
Prosedur Kerja
1 Pengenceran
1. Menyiapkan 9 tabung
reaksi dan memberikan label pada masing-masing tabung dengan tanda 10-1,
10-2 dan 10-3.
2. Mengisi tabung reaksi
masing-masing 9 ml aquadest steril yang telah di ukur dengan menggunakan gelas
ukur.
3. Menambahkan sampel air
sumur dan air sungai masing-masing 1 ml dengan menggunakan pipet tetes ke dalam
tabung yang telah berisi aquades steril pada tabung pengenceran 10-1,
kemudian mengocok agar tercampur secara homogen. Air galon tidak dilakukan
pengenceran karena telah melalui proses sterilisasi.
4. Menambahkan 1 ml sampel
dari pengenceran 10-1 ke dalam tabung pengenceran 10-2, kemudian
mengocok sehingga tercampur secara homogen.
5. Menambahkan 1 ml sampel
dari pengenceran 10-2 ke dalam tabung pengenceran 10-3,
kemudian mengocok sehingga tercampur secara homogen.
6. Perlakuan pada poin 3-5
dilakukan sebanyak 3 kali pada tabung reaksi yang lain.
2. Uji Pendugaan
1. Memfiksasi mulut tabung
media LB (Lactose Broth) pada api Bunsen kemudian menambahkan
masing-masing 5 ml/100 tetes dari tabung pengenceran 10-1 ke
dalam 3 tabung media Lactose Broth (LB), dan kembali
memfiksasi tabung reaksi dan menutup dengan kapas.
2. Memfiksasi mulut tabung
media LB (Lactose Broth) kemudian menambahkan masing-masing 1 ml/20 tetes dari
tabung pengenceran 10-2 ke dalam 3 tabung media Lactose
Broth (LB), dan kembali memfiksasi tabung reaksi dan menutup dengan
kapas.
3. Memfiksasi mulut tabung
media LB (Lactose Broth) kemudian menambahkan masing-masing 0.5 ml/10 tetes
dari tabung pengenceran 10-3 ke dalam 3 tabung media Lactose
Broth (LB), dan kembali memfiksasi tabung reaksi dan menutup dengan
kapas.
4. Menghomogenkan secara
perlahan pada seluruh tabung agar sampel menyebar rata keseluruh media.
5. Menginkubasikan seluruh
tabung pada suhu 340C selama 24 jam.
7. Mengamati adanya
gelembung udara di dalam tabung durham dan mencatat kode tabung yang positif
mengeluarkan gas.
3. Uji Penegasan
1. Mengambil sampel air
dari tabung LB yang positif yang ditandai adanya gelembung pada tabung
durham kemudian memasukkan sebanyak 2 tetes kedalam tabung BGLB dan EC
medium untuk pemeriksaan total Coliform.
2. Menginkubasi media BGLB
dan EC pada suhu 34oC selama 24 jam.
3. Mencatat jumlah tabung
yang menunjukkan tes penegasan positif.
4. Menentukan nilai MPN Coliform berdasarkan
tabel MPN yang terdapat pada lampiran.
E.
Data Pengamatan
Tabel Hasil Pengamatan
Uji Pendugaan
|
No.
|
Sampel
|
MPN
|
||
|
10-1
|
10-2
|
10-3
|
||
|
1.
|
Air
sumur
|
|||
|
2.
|
Air
sungai Poboya
|
|||
|
3.
|
Air
gallon
|
|||
Tabel Hasil Pengamatan Uji Penegasan
|
No.
|
Tingkat
Pengenceran
|
Gambar
Medium
|
Keterangan
|
||
|
BGLB
|
EC
|
BGLB
|
EC
|
||
|
1.
|
10-1
Air
sumur
|
|
|
||
|
10-1
Air
Sumur
|
|
|
|||
|
10-1
Air
sumur
|
|
|
|||
|
2.
|
10-3
Air
sumur
|
|
|
||
|
3.
|
10-1
Air
sungai
|
|
|
||
|
10-1
Air
sungai
|
|
|
|||
|
4.
|
10-2
Air
sungai
|
|
|
||
|
10-2
Air
sungai
|
|
|
|||
