Laporan Pengelolaan Limbah Pertanian - Bakteri E. coli

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Limbah merupakan salah satu hasil sisa yang tidak dapat dipakai lagi, apabila limbah ini terlalu banyak dilingkungan maka akan berdampak pada pencemaran lingkungan dan berdampak pada kesehatan dari masyarakat sekitar. Limbah dibagi menjadi dua bagian sumber 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. 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. Kegiatan industri, domestik, dan kegiatan lain berdampak negatif terhadap sumber daya air, antara lain menurunkan kulitas air. Kondisi ini dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air. Oleh karena itu, diperlukan pengelolaan dan perlindungan sumber daya air secara seksama. 

Air merupakan salah satu komponen penting kebutuhan hidup manusia. Air bersih dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan air minum, memasak, mandi maupun mencuci. Pemenuhan kebutuhan air bersih saat ini sudah mulai berkurang, karena penurunan kualitas maupun kuantitas air di lingkungan. Penurunan kualitas air dapat disebabkan karena pencemaran air. Akibat yang ditimbulkan oleh pencemaran air menjadi masalah yang besar. Dampak langsung dari pencemaran air adalah terjadi degradasi air di mana-mana, baik itu di air tanah, air sungai, maupun air laut. Sedangkan pencemaran itu sendiri dapat terjadi akibat adanya bakteri Untuk mengetahui dampak pencemaran air oleh adanya bakteri adalah dengan mengisolasi limbah yang mengandung bakteri, yang dalam hal ini adalah bakteri E. coli. Air juga merupakan sebagai medium pembawa mikroorganisme patogenik yang berbahaya bagi kesehatan. Patogen yang sering ditemukan di dalam air terutama adalah bakteri-bakteri penyebab infeksi saluran pencernaan seperti Vibrio cholarae penyebab penyakit kolera, Shigella dysenteriae penyebab disentri basiler, salmonella thyposa penyebab tifus dan S. Paratyphi penyebab para paratifus, virus polio dan hepatitis, dan Entamoeba histolytica penyebab disentri amoeba. Untuk mencegah penyebaran penyakit melalui air perlu dilakukan kontrol terhadap polusi air dengan pemeriksaan E. coli.

1.2 Tujuan

1. Agar mahasiswa mengetahui tentang karakteristik dan morfologi dari bakteri Escherichia coli.

2. Agar mahasiswa memahami tentang dampak dari bakteri E.coli bagi kesehatan masyarakat.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

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). Mikroorganisme yang paling umum digunakan sebagai petunjuk atau indikator adanya pencemaran faeces dalam air adalah Escherichi coli (E. coli), serta bakteri dari kelompok koliform. Bakteri dari jenis tersebut selalu terdapat di dalam kotoran manusi, sedangkan bakteri patogen (penyebab penyakit) tidak selalu ditemukan.

Mikroorganisme dari kelompok koliform secara keseluruhan tidak umum hidup atau terdapat di dalam air, sehingga keberadaanya dalam air dapat dianggap sebagai petunjuk terjadinya pencemaran kotoran dalam arti luas, baik dari kotoran hewan maupun manusia. Bakteri koliform meliputi semua bakteri berbentuk batang, gram negatif, tidak membentuk spora, dan dapat memfermentasi laktosa dengan memproduksi gas dan asam pada suhu 370C dalam waktu kurang dari 48 jam. Adapun bakteri E. coli selain memiliki karakteristik seperti bakteri koliform pada umumnya, juga dapat menghasilkan senyawa indole di dalam air pepton yang mengandung asam amino triptofan, serta tidak dapat menggunakan natrium sitrat sebagai satu – satunya sumber karbon (Purnawijayanti, 2001). Escherichia coli adalah salah satu bakteri yang tergolong koliform dan hidup secara normal di dalam kotoran manusia maupun hewa, oleh karena itu disebut juga koliform fekal. Bakteri koliform lainnya berasal dari hewan dan tanaman mati dan disebut kolifrom non fekal, misalnya Entrobacter aerogenes, E. coli adalah grup koliform yang mempunyai sifat dapat menfermentasi lactose dan memproduksi asam dan gas pada suhu 370C maupun suhu 44,5 + 0,50C dalam waktu jam 48. Sifat ini digunakan untuk membedaka E. coli dari Enterobacter, karena Enterobacter tidak dapat membentuk gas dari lactose pada suhu 44,5 + 0,50C. E. coli adalah bakteri yang termasuk dalam family Enterobacteriaceae, bersifat gram negative, berbentuk batang dan tidak membentuk spora (Fardiaz, 1992).

E. coli adalah jenis bakteri coliform tinja biasanya ditemukan di usus hewan dan manusia. E. coli adalah singkatan dari Escherichia coli. 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 pendaraltan, karena toksin SLT (Shiga like toxin) yang dihasilkannya (Dadang, 2000). Sebagai patogen, Escherichia coli sangat terkenal karena kemampuannya menyebabkan penyakit saluran cerna pada manusia. Lima kelas (virotipe) E. coli meeliputi virotipe enteropathogenic E. coli (EPEC), enetero-agregative E. coli(EaggEC), enteroinvasi E. coli (EIEC), eneterohemorrhagic E. coli (EHEC) dan setiap virotipe memiliki ciri-ciri patogenitas tersendiri. EHEC memiliki daya invasi yang moderat (biasa). Tidak memiliki antigen kolonisasi, tetapi fimbrienya diduga berperan besar dalam mengivasi inang. Bakteri ini tidak menyerang mukosa sel seperti Shigella, tetapi strain EHEC menghasilkan toksin yang identik dengan toksik Shigella dysentriae tipe 1 sehingga dikenal sebagai Shiga toksin atau istila Verocytotoxin Escherichia coli (VTEC) (Suardana dkk, 2007).

Manusia yang terpapar oleh kuman E.coli O157:H7 disebabkan oleh kontak langsung dengan hewan infektif atau akibat mengkonsumsi makanan seperti daging, buah, sayur, air yang telah terkontaminasi serta susu yang belum dipasteurisasi. Manure (kotoran sapi) merupakan sumber penularan E.coli O157:H7 terhadap manusia. Apabila lahan pertanian menggunakan manure sebagai pupuk organik, maka kemungkinan besar akan menjadi sumber penularan kuman pathogen melalui makanan, contohnya kentang, cedar apel, sawi, kol dan jenis sayuran lainnya. Peningkatan keamanan pangan terhadap makanan asal hewan yang akan dikonsumsi manusia dan penanganan buah atau sayur-sayuran segar yang dipupuk dengan kotoran sapi, perlu ditegakkan untuk mencegah dan menurunkan prevalensi food borne pathogens selama dalam mata rantai penyiapan makanan mulai dari produksi protein hewani di peternakan sampai dengan di tingkat rumah tangga (Sartika dkk, 2005).


BAB 3. METODOLOGI

3.1. Waktu dan Tempat

Praktikum Pengelolaan Limbah Pertanian dengan judul “Mengenal Bakteri Escherichia coli” dilaksanakan di Laboratorium Jurusan Hama dan Penyakit, Fakultas Pertanian, Universitas Jember pada tanggal 31 November 2012 pada jam 14.00 s/d selesai.

3.2. Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
1. Suspensi bahan yang mengandung bakteri atau campuran biakkan bakteri.
2. Nutrien agar tegak dan nutrient agar miring
3. Petridish Steril

3.3 Cara Kerja
A. Cara goresan
1. Mencairkan nutrient agar dalam penangas air.
2. Mendinginkan sampai suhunya sekitar 500C.
3.Menuangkan medium tersebut dalam cawan petri steril secara aseptis, membiarkan sampai dingin
4. Mengambil 1 ose suspense bahan yang mengandung bakteri dan secara aseptik goreskan pada permukaan medium nutrient agar. Diharapkan pada akhir goresan akan tumbuh koloni koloni yang terpisah dan dapat disolasi lebih lanjut.
5. Setelah selesai digores menutup kembali petridis dengan posisi terbalik dengan dibungkus dan inkubasikan pada tempat inkubasi dengan suhu 370C.
6. Setelah 48 jam mengamati pertumbuhan bakteri, yang ditandai tumbuhnya koloni yang terpisah.
7. Memilih dari masing-masing tipe koloni yang terpisah tersebut satu koloni yang diperkirakan berasal dari satu jenis bakteri.
8. Mengambil secara aseptic dengan ose atau koloni yang dikehendaki dan suspensikan dalam air steril untuk diamati dan diuji lebih lanjut bentuk morfologi dan sifat fisiologinya.

B. Cara Taburan
1. Mensuspensikan bahan yang mengandung bakteri dengan maksud agar koloni bakteri dapat terpisah pisah sehingga dapat mudah untuk diisolasi.
2. Mencairkan nutrient agar dalam penangas air.
3. Mendinginkan nutrient agar tersebut sampai suhunya sekitar 500C, selanjutnya menginokulasi dengan 1 ose suspensi bahan yang mengandung secara aseptic,dan gojog secara hati-hati supaya tercampur merata
4. Menuangkan kedalam petridis secara aseptic dan ratakan. 5. Selanjutnya mengerjakan seperti acara diatas (no.5 dan seterusnya).


BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

No.	Limbah Cair	Keterangan
1.	Rumah Tangga Ulangan I Ulangan II	Ulangan I -  Jumlah koloni : 88 -  Bentuk Koloni: Bulat -  Tepi Koloni: Rata -  Morfologi Sel : Bulat -  Bau: Menyengat -  Warna : Putih Ulangan II -  Jumlah koloni : 148 -  Bentuk Koloni: Bulat -  Tepi Koloni: Bulat -  Morfologi Sel : Bulat -  Bau: Menyengat -  Warna : Putih
2.	Tekstil Ulangan I Ulangan II	Ulangan I -  Jumlah koloni : 47 -  Bentuk Koloni: Bulat -  Tepi Koloni: Rata -  Morfologi Sel : Bulat -  Bau: Menyengat -  Warna : Putih Ulangan II -  Jumlah koloni : 47 -  Bentuk Koloni: Bulat -  Tepi Koloni: Rata -  Morfologi Sel : Bulat -  Bau: Menyengat -  Warna : Putih
3.	Rumah Tangga Ulangan I Ulangan II	Ulangan I -  Jumlah koloni : 2 -  Bentuk Koloni: Bulat -  Tepi Koloni: Rata -  Morfologi Sel : Bulat -  Bau: Menyengat -  Warna : Putih Ulangan II -  Jumlah koloni : 8 -  Bentuk Koloni: Bulat -  Tepi Koloni: Rata -  Morfologi Sel : Bulat -  Bau: Menyengat -  Warna : Putih
4.	Karet Ulangan I Ulangan II	Ulangan I -  Jumlah koloni : 239 -  Bentuk Koloni: Bulat -  Tepi Koloni: Rata dan Bergelombang -  Morfologi Sel : Bulat -  Bau: Menyengat -  Warna : Putih Ulangan II -  Jumlah koloni : 226 -  Bentuk Koloni: Bulat -  Tepi Koloni: Rata -  Morfologi Sel : Bulat -  Bau: Menyengat -  Warna : Putih

4.2 Pembahasan

Bakteri Escherichia coli merupakan bakteri berbentuk batang dengan panjang sekitar 2 micrometer dan diamater 0,5 micrometer. Volume sel E. coli berkisar 0,6 – 0,7 micrometer kubik. Bakteri ini termasuk umumnya hidup pada rentang 20 - 400 C, optimum pada 370. Bakteri Escherichia coli hidup di usus besar manusia yang berfungsi membusukkan sisa-sisa makanan. Dari sekian ratus strain E. coli yang teridentifikasi, hanya sebagian kecil bersifat pathogen, misalnya strain O157 : H7. E. coli merupakan anggota family Enterobacteriaceae. 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. Selnya bisa terdapat tunggal, berpasangan, dan dalam rantai pendek, biasanya tidak berkapsul. Bakteri ini aerobic dan dapat juga aerobic 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.

Adanya penurunan kualitas air yang terjadi ada yang disebabkan tercemarnya air oleh bakteri. Kebanyakan bakteri yang terdapat pada air yang terinfeksi adalah bakteri Escherichia coli. Untuk mengetahui keberadaannya ialah dengan cara mengisolasi bakteri yang ada pada beberapa limbah dengan dua metode isolasi dan selanjunya adalah membandingkan jumlah bakteri antar limbahnya dan antar metode, yakni metode isolasi pour plate dan streak plate. Penggunaan metode isolasi tersebut terdapat perbedaan yang sangat mencolok jumlah koloni bakteri E-coli yang dadapatkan. Isolasi bakteri Escherichia coli ini dilakukan dengan dua macam teknik isolasi yaitu teknik isolasi teknik isolasi streak plate dan pour plate. Kedua teknik atau metode tersebut mempunyai prinsip yang sama yaitu mengencerkan organisme sehingga individu spesies dapat dipisahkan dari lainnya. Pada metode streak plate dilakukan dengan baik biasanya akan menghasilkan terisolasinya mikroorganisme seperti yang diinginkan. Sedangkan untuk metode pour plate tidak memerlukan keterampilan yang terlampau tinggi, sebab media yang dibutuhkan hanya dituangkan pada cawan petri.

Berdasarkan data yang didapatkan dari praktikum, Limbah Rumah Tangga pada kelompok 1 baik pada ulangan I dan ulangan II memiliki morfologi yang sama dari bentuk koloni (bulat), bentuk tepi koloni (rata), morfologi sel (bulat), bau (menyengat), dan warna (putih). Namun terdapat perbedaan pada jumlah koloni pada ulangan I berjumlah 88 sedangkan ulangan II berjumlah 148. Pada Limbah Tekstil kelompok 2 juga memiliki kesamaan morfologi dari bentuk koloni (bulat), bentuk tepi koloni (bulat), morfologi sel (bulat), bau (menyengat), dan warna (putih). Jumlah koloni ulangan I sebanyak 47 dan ulangan II sebanyak 135. Sementara Limbah Rumah Tangga pada kelompok 3 juga memiliki kesamaan pada bentuk koloni (bulat), morfologi sel (bulat), warna (putih). Perbedaan terletak pada bentuk tepi koloni ulangan I yang rata sedangkan pada ulangan II bergerigi, bau limbah ulangan I yang agak menyengat, ulangan II yang menyengat. Jumlah koloni ulangan I sebanyak 2 dan jumlah koloni ulangan II sebanyak 8. Dan untuk Limbah Karet kelompok 4 kesamaan morfologi juga ditemukan yaitu bentuk koloni (bulat), bentuk tepi koloni (rata dan bergelombang), morfologi sel (bulat), bau (menyengat), warna (putih). Jumlah koloni ulangan I sebanyak 239, dan ulangan II sebanyak 226.

Di dalam cairan limbah yang telah diuji ternyata mengandung bakteri yang dapat berpotensi menimbulkan berbagai dampak negatif bagi kelestarian lingkungan maupun kesehatan makhluk hidup sekitar terutama manusia. Dari poin diatas, pengelolaan limbah cair perlu dilakukan secara tepat dan tidak langsung dibuang tanpa dilakukan pengolahan terlebih dahulu untuk mengurangi kadar racun yang terkandung dalam limbah tersebut. Pembuangannya pun tidak boleh sembarangan harus ada tempat khusus yang sudah sesuai dengan standar agar tidak menimbulkan kerusakan lingkungan sekitar. Apabila pembuangan limbah tersebut dilakukan secara sembarangan, ditakutkan berbagai macam organisme maupun mikroorganisme yang menguntungkan mungkin juga akan terpengaruhi jika cairan limbah yang dibuang. Sehingga terjadi kerusakan ekosistem yang berdampak negative bagi kerblanjutan hidup alam sekitarnya.

DAFTAR PUSTAKA

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 1-7.

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

Fardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Kanisius. Yogyakarta.

Purnawijayanti, H. 2001. Sanitasi, Higiene, dan Keselamatan Kerja dalam Pengolahan Makanan. Kanisius Yogyakarta.

Sartika, dkk. 2005. Analisis Mikrobiologi Escherichia Coli O157:H7 Pada Hasil Olahan Hewan Sapi Dalam Proses Produksinya. Makara, Kesehatan, Vol. 9, No. 1, Juni 2005: 23-28 23.

Suadarna, dkk. 2007. Isolasi dan Identifikasi Escherichia coli 0157:H7 pada Daging Sapi di Kabupaten Badung Provinsi Bali. J. Vet 8 (1) : 16 -23.