Mengenal Bakteri & Uji Biokimia Bakteri

Anatomi Bakteri https://thumbs.dreamstime.com/z/bacteria-cell-anatomy-medical-illustration-83999582.jpg

A. Pengertian Bakteri

         Nama bakteri berasal dari kata “bakterion” (bahasa Yunani) yang berarti tongkat atau batang. Bakteri dapat didefinisikan sebagai mikroorganisme yang bersel satu, tidak berklorofil (meskipun ada tapi sedikit), berkembang biak dengan pembelahan diri, dan hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop. 

B. Morfologi Bakteri

1. Bentuk dasar bakteri

•      Batang (basil) : monobasil, diplobasil, streptobasil
•      Bulat (coccus) : monokokus, diplokokus, streptokokus, tetrakokus
•      Lengkung (koma, vibrion, spiral) : vibrio, spirilium

      2. Anatomi Bakteri 

•        Kapsul              : bukan merupakan bagian anatomi bakteri karena hasil dari ekskresi bakteri
•        Dinding sel       :  untuk memberi bentuk, kekuatan dan perlindungan terhadap sel. Terletak  antara kapsul dan membrane sel. 
•         Membran sel    :  selaput pembungkus sitoplasma, bagian vital bakteri seperti    pengaturan osmoregulasi. Jika membran sel rusak maka bakteri akan mati. 
•        Sitoplasma        : cairan dalam sel
•        Nukletoid          : tidak mempunyai dinding sel
•        Plasmid             : materi genetic non esensial, tidak berkaitan dengan viabilitas     (daya hidup)
•        Ribosoma          : tempat sintesa protein
•        Flagela              : membantu pergerakan 
•        Fili (banyak), Pilus (tunggal) : alat untuk melekat, menempel pada makanan dan melakukan  konjugasi (reproduksi seksual).

     3. Komposisi biokimia sel bakteri 

         Komposisi biokimia sel bakteri yang  terdiri dari air bebas dan terikat sekitar 70 – 85%          dan bahan organic dan anorganik  15 – 30%. Fungsi air bagi bakteri yaitu 

•         Ikut ambil bagian dalam semua proses kimia
•         Sumber oksigen bagi bahan organic sel
•          Pelarut nutrient sehingga dapat diserap
•          Menyerap panas yang dihasilkan selama metabolisme berlangsung

Menurut Pelczar et al (2008), dinding sel merupakan struktur dasar sel bakteri yang tersususn dari peptidoglikan (gabungan protein dan polisakarida). Ketebalan dari peptidoglikan dapat membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal sedangkan bakteri gram negatif memiliki peptidoglikan tipis. Membran plasma bakteri adalah membran yang menyelubungi sitoplasma yang tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. Sitoplasma adalah cairan sel. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA. Flagellum atau bulu cambuk sebagai alat gerak pada bakteri yang berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. 

C. Perkembangbiakan Bakteri

Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua. Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya. Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA. Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya, transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri), konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif (Pelczar et al, 2008).

 D. Penggolongan Bakteri

       1.Berdasarkan kebutuhan oksigen

                a.Aerob : menggunakan oksigen bebas

•     Obligate aerob  : bakteri yang tidak dapat hidup tanpa oksigen
•       Aerob fakultatif : bakteri aerob yang dapat hidup dalam kondisi anaerob
•        Mikroaerofil : bakteri yang butuh oksigen dalam jumlah sedikit

       b. Anaerob : menggunakan oksigen terikat dalam bahan organic seperti oksigen yang        direduksi pada nitrat

•       Obligate anaerob : bakteri yang dapat hidup tanpa ada oksigen
•       Aerotoleran : bakteri yang tidak mati dengan adanya oksigen
•        Kapnofil : bakteri anaerob yang memerlukan oksigen rendah dan karbon tinggi

2. Berdasarkan sumber energi

•   Fototrof : mendapatkan energi dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis
•  Kemotrof : mendapatkan energy dari reaksi oksidasi bahan kimia

       3. Berdasarkan donor electron

•      Litotrof : menggunakan donor electron bahan anorganik
•        Organotrof : menggunakan donor electron bahan organik

4. Berdasarkan sumber karbon

• Autotrof : menggunakan karbon anorganik (CO2, HCO3-, CO3 2-) sebagai sumber karbonnya à fitoplankton
• Heterotrof : menggunakan bahan organic sebagai sumber karbonnya (C, H, N, O, P)  à zooplankton

E. Uji Biokimia Bakteri

Uji biokimia dilakukan untuk identifikasi bakteri terdiri dari uji TSIA, indol, rediksi nitrat, urease, gelatin, O/F, LIA, Simmon’s Citrate, gula, oksidase dan katalase.

1.   Uji TSIA (Triple Sugar Iron Agar)

Uji TSIA bertujuan untuk mengidentifikasi bakteri yang berasal dari kelas enterobacteriaceae. Uji Triple Sugar Iron agar (TSIA) merupakan metode untuk melihat kemampuan mikroorganisme dalam memfermentasikan gula. Medium TSIA mengandung 3 macam gula yaitu glukosa, laktosa, dan sukrosa serta terdapat indikator fenol merah dan FeSO₄ untuk memperlihatkan pembentukan H₂S yang ditunjukkan dengan adanya endapan hitam. Hasil positif ditandai dengan munculnya warna kuning dan merah. Warna kuning muncul karena adanya fermentasi bakteri terhadap glukosa, sukrosa, ataupun laktosa dalam konsentrasi tinggi sedangkan dalam konsentrasi gula yang rendah hanya nampak warna merah. Sedangkan hasil positif adanya H₂S ditandai dengan adanya warna hitam (Maharani, 2012).

2.   Uji Indol

Uji indol bertujuan untuk mengatahui apakah suatu bakteri dapat menghasilkan gugus indol dari triptofan. Suatu bakteri yang memiliki enzim tritofanase akan mampu menghidrolisis triptofan mnjadi prodduk-produk metabolik seperti indol, asam piruvat, dan ammonia. Keberadaan gugus indol dapat didteksi dengan menggunakan reagent Kovacs. Indol yang bereaksi dengan reagen Kovacs akan menghasilkan cincin warna merah pada permukaan medium (Maharani, 2012).

3.   Uji Reduksi nitrat

Keberadaan nitrit dalam media diuji dengan penambahan asam sulfanilat dan α-naftilamin yang akan bereaksi dengan nitrit yang ditunjukkan dengan perubahan warna media menjadi merah atau merah muda. Pada tabung yang tidak menunjukkan perubahan warna, ditambahkan bubuk Zn untuk melihat reduksi nitrat menjadi nitrit. Bila didapatkan nitrat dalam medium, maka kaldu berubah warna menjadi merah muda atau merah karena Zn mereduksi nitrat menjadi nitrit dan nitrit ini bereaksi dengan reagen uji dan terbentuk warna merah. Reduksi nitrat terjadi pada kebanyakan bakteri anaerob fakultatif dengan menggunakan nitrit. O₂ dapat menghambat reduksi nitrat sehingga dalam reaksi, O₂ dihabiskan kemudian menggunakan nitrat pada bakteri anaerob ( Lay, 2004 ).

4.   Uji Urease

Urease broth merupakan media differensial yang dapat membedakan bakteri penghasil eksoenzim yaitu enzim urease (untuk menghidrolisa urea menjadi amonia karbondioksida). Kandungan Urease broth meliputi Buffer, Urea, sedikit nutrient, indicator phenol red. Phenol red berubah jadi kuning →lingkungan asam , berubah merah muda →lingkungan basa. Prinsip uji urease yaitu media urea terdegradasi menjadi amoniak menyebabkan lingkungan basa, maka media menjadi merah muda . Sebagian besar bakteri golongan enteric dapat mendegrasi urea, tetapi lambat. Fungsi uji urease adalah mendeteksi bakteri yang dapat mendegradasi dengan cepat “urease- positif” (Anonim, 2011).

5.   Uji Gelatin

Uji gelatin bertujuan untuk mengetahui apakah suatu bakteri memiliki enzim gelatinase yang mampu mengidrolisis gelatin atau tidak. Jika pada uji ini hasil positif maka ditandai dengan adanya pencairan gelatin, tetapi jika hasil positif maka gelatin tetappadat (Maharani, 2012).

6.   Uji O/F (Oksidatif/Fermentatif)

Uji oksidatif fermentasi bertujuan untuk mengetahui  apakah suatu bakteri mampu melakukan fermentasi dan oksidasi, yang ditandai dengan munculnya warna kuning pada medium OF. Pada uji OF jika organisme oksidatif terjadi apabila terlihat perubahan warna pada media yang terbuka, sedangkan organisme fermentatif dapat diindikasikan dengan melihat tidak adanya perubahan warna pada media yang tertutup (Fahri, 2008).

7.   Uji LIA (Lysine Iron Agar)

Uji LIA pada bakteri bertujuan untuk melihat kemampuan mikroorganisme dalam mendekarboksilase lisin membentuk amin kadaverin yang bersifat basa, dimanaa indikator bromkresol ungu dari warna coklat berubah menjadi warna ungu (reaksi positif). Reaksi ini dapat disertai atau tidak disertai dengan pembentukan gas (adanya gelembung/pecahnya agar di daerah tusukan atau adanya endapan hitam) (Rifa, 2012).

8.   Uji Gula

Uji gula-gula di gunakan untuk melihat adanya kemampuan bakteri dalam memfermentasikan karbohidrat menjadi asam-asam organik, yaitu dengan adanya perubahan warna indikator yang terdapat dalam pemberian warna merah menjadi warna kuning. Dimana mokroorganisme memperoleh energi dari substrat berupa karbohidrat yang selanjutnya di fermentasi menjadi asam-asam organik disertai atau tidak terbentuknya gas. Organisme-organisme yang berbeda akan menggunakan karbohidrat yang berbeda tergantung dari komponen enzim yang dimilikinya (Anggi, 2012).

9.   Uji Simmon’s Citrate

Uji Simmon’s Citrate digunakan untuk melihat kemampuan organisme enteric berdasarkan kemampuan memfermentasi sitrat sebagai sumber karbon. Perbenihan Simmon’s Citrate ini mengandung indicator biru bromtimol yang akan berubah menjadi biru pada reaksi positif dan tetap hijau jika reaksi negative (Anggi, 2012).

10.  Uji Oksidase

Uji oksidase bertujuan untuk membedakan bakteri berdasarkan aktivitas sitokromoksidase. Enzim-enzim oksidase memainkan peran yang vital dalam pelaksanaan system transport electron pada respirasi aerob. Sotokrom oksidase mengkatalisis oksidase dari sitokrom yang tereduksi oleh oksigen molekular (O²), menghasilkanpembentukan H₂O atau H₂O₂. Uji oksidase merupakan alat untuk membedakan antara anggota-anggota dalam genius Neisseriadan Pseudomonas, yang merupakan oksidase positif, dan Enterobacteriaceae yang merupakan oksidase negative. Kemampuan bakteri untuk menghasilkan sitokrom oksidase dapat ditunjukkan dengan penambahan pereaksi uji p-aminodimetilanilin oksalat, terhadap koloni-koloni yang ditumbuhkan pada suatu media agar. Pereaksi merah muda cerah ini berperan sebagai substrat buatan, memberikan elektron dan karenanya akan teroksidasi menjadi senyawa berwarna kehitaman dan oksigen bebas. Setelah penambahan pereaksi uji, terjadinya warna merah muda, kemudian merah marun, dan pada akhirnya warna kehitaman pada permukaan koloni menandakan dihasilkannya sitokrom oksidase dan menunjukkan hasil positif. Tidak terjadinya perubahan warna, atau warna merah muda cerah pada koloni, menandakan tidak adanya aktivitas oksidase, menunjukkan hasil uji yang negatif (Rifa, 2012).

11.  Uji Katalase

Uji katalase bertujuan untuk mengetahui adanya enzim katalase yang dihasilkan oleh suatu bakteri untuk memecah H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂. Peroksida merupakan senyawa yang sangat berbahaya bagi bakteri karena merupakan gas yang bersifat toksik yang menyebabkan rusaknya sel-sel bakteri. Enzim katalase pada bakteri dapat dideteksi dengan penambahan substrat H₂O₂. Hasil positif dari aktivitas katalase positif ditandai dengan adanya gelembung gas O₂ (Maharani, 2012).