ANALISIS MIKROBIOLOGI AIR Dr. Ni’matuzahroh

Tujuan survai dan analisis air secara mikrobiologi Untuk mencari, menemukan dan kemudian dapat menerangkan penyebab terjadinya pemasalahan di dalam badan air Untuk membantu menunjang interpretasi hasil analisis biokimia yang diakibatkan aktivitas mikrobiologis di dalam badan air Untuk melakukan penelitian sifat alami air serta akibatnya dengan kehadiran pencemar yang kemudian pengaruhnya terhadap kehidupan didalamnya Untuk melakukan pengukuran terjadinya proses purifikasi sendiri dari aliran air dan bagian lain dari badan air Untuk membantu pemecahan terjadinya mekanisme pengolahan buangan yang dilakukan secara mikrobiologis Untuk penentuan indeks efektifitas pengolahan

Pengumpulan data dasar Evaluasi kehadiran pencemar Hasil survai dan analisis air secara mikrobiologis dapat diarahkan untuk kepentingan Pengumpulan data dasar Evaluasi kehadiran pencemar Pengontrolan pencemar Penunjang dan pendorong aktifitas lanjutan Pengawasan kualitas air Pengumpulan data untuk pengembangan dan monitoring

ANALISIS MIKROBIOLOGI AIR Harus menggunakan pendekatan ekologis Pelaksanaan analisis dilakukan berdasarkan modifikasi dari metoda yang didapat di dalam Modern Methods in the Study of Microbial Ecology (Rosswall, 1973) Standard Methods (APHA, 1973) Isolation Methods for Microbiologist (Shapton & Gilbert, 1968) Hasil analisis berguna untuk : Kepentingan pengelolaan lingkungan (berhubungan dengan masalah sanitasi, kebersihan, kesehatan dan estetika) Kepentingan bidang industri (pengelolaan buangan limbah dll)

METODA ANALISA AIR Penghitungan jumlah total mikroba (alga, bakteri, khamir dan kapang) Total Plate Count (TPC)  CFU/ml Haemositometer (Sel/ml) Penghitungan Jumlah Perkiraan terdekat (JPT)/ Most Probabable number (MPN)  MPN/100 ml Penentuan nilai IPB (Indeks Pencemar Biologi) Identifikasi mikroba perairan (alga, bakteri, khamir dan kapang)

METODA ANALISA AIR Analisis kondisi perairan secara mikrobiologis Pencemaran kotoran manusia MPN coliform fecal/non fecal Deteksi mikroba patogen Pencemaran limbah domistik MPN mikroba selulolitik/proteolitik/lipolitik/deterjen Pencemaran limbah industri MPN bakteri hidrokarbonoklastik MPN bakteri pendegradasi logam berat

Prosedur bakteriologis yang rutin dilakukan Hitungan cawan (plate count) Untuk menetapkan jumlah bakteri yang ada Uji keberadaan bakteri koliform Penggunaan media selektif dan differensial digunakan untuk mempercepat deteksi koliform Pemeriksaan terdiri dari 3 langkah Uji pendugaan (persumtive test) Uji penguat (confirmative etst) Uji pelengkap (completed test)

CARA PENGAMBILAN SAMPEL AIR Bahan yang tercampur baik Diambil contoh sebanyak 3X@100 ml, ditempatkan dalam botol Erlenmeyer seteril, dilakukan analisis sesuai metoda tertentu Pengenceran dilakukan sampai ke nilai tertinggi (10–n) untuk mendapatkan hasil yang mendekati keadaan alami Dari sampel yang diambil bisa dilakukan A. Pemeriksaan langsung (pewarnaan Gram, negatif, tahan asam. dsb) B. Pemeriksaan tidak langsung (penanaman mikroba ke dalam media umum/selektif Analisa dilakukan minimal 5 X ulangan

ANALISA UTAMA Total Count (TC) penghitungan jumlah tidak berdasarkan jenis, tetapi secara kasar terhadap golongan/kelompok besar mikroorganisme umum seperti bakteri, fungi, mikroalga, atau terhadap bakteri tertentu TC BAKTERI berdasarkan penanaman bahan/sampel dalam jumlah dan pengenceran tertentu ke dalam media yang umum untuk menumbuhkan bakteri. Inkubasi maksimal 4 X 24 jam

TC FUNGI (kapang dan yeast) Metoda penanaman seperti bakteri Temperatur inkubasi 28 ± 0C Penambahan asam laktat 3 % untuk menghambat pertumbuhan bakteri TC MIKROALGA Media yang digunakan bersifat semisolid dengan penambahan tepung agar 50 % dari yang diperlukan Biakan ditempatkan pada tempat yang terang dikenai cahaya matahari selama 5 -15 hari TC KELOMPOK MIKROORGANISME TERTENTU Berbentuk media selektif /pengaya Memerlukan waktu yang lebih lama (tergantung pada masa adaptasi /aklimatisasi

CONTOH : TC bakteri pereduksi sulfat, bakteri belerang, bakteri besi TC bakteri patogen, khususnya penyebab penyakit perut, seperti (Tifus, paratifus, kolera dan disentri) TC bakteri penghasil racun khususnya yang menyebar melalui air dan mengenai bahan makanan yang disebabkan oleh bakteri Aerobik ( Pseudomonas, Staphylococcus) Anaerobik (Clostridium) TC jenis-jenis fungi penghasil mikotoksin dari kelompok Aspergillus, Penicillium, dan Fusarium dan fungi penyebab patogen

MIKROORGANISME SEBAGAI INDIKATOR KUALITAS AIR Keberadaan mikroorganisme patogenik dalam air bukan merupakan satu-satunya uji untuk menentukan aman tidaknya air untuk diminum Alasannya : Mikroorganisme patogen masuk ke dalam air kemungkinan besar secara sporadis  karena tidak dapat bertahan hidup lama maka mungkin tidak terdapat di dalam contoh air yang diuji Bila terdapat dalam jumlah amat sedikit, besar kemungkinannya untuk tidak terdeteksi di laboratorium Hasil pemeriksaan baru dapat diketahui setelah 24 jam. Jika ditemukan adanya patogen, maka tidak dapat melakukan usaha pencegahan bila sudah banyak orang yang mengkonsumsi air tersebut

MIKROORGANISME INDIKATOR Mikroorganisme yang kehadirannya di dalam air merupakan bukti bahwa air tersebut terpolusi oleh limbah (bahan tinja dari manusia atau hewan berdarah panas. Terdapat peluang bagi berbagai macam mikroorganisme patogenik, yang secara berkala terdapat dalam saluran pencernaan untuk masuk ke dalam air

CIRI PENTING ORGANISME INDIKATOR Terdapat dalam air tercemar Terdapat dalam air bila ada patogen Jumlah mikroorganisme indikator berkorelasi dengan kadar polusi Mempunyai kemampuan bertahan hidup yang lebih besar dari mikroorganisme patogen Mempunyai sifat yang seragam dan mantap Tidak berbahaya bagi manusia dan hewan Terdapat dalam jumlah lebih banyak dari mikroorganisme patogen (membuatnya mudah dideteksi) Mudah dideteksi dengan teknik- teknik laboratorium yang sederhana

BAKTERI GOLONGAN COLI Digunakan untuk mengetahui adanya pencemaran air Bakteri golongan koli adalah : Semua bakteri yang berbentuk batang Bersifat aerob/fakultatif aerob Tidak membentuk spora Bersifat gram – Dapat meragikan laktosa, serta membentuk gas dalam kurun waktu 2 X 24 jam pada suhu 35 oC Tahan terhadap lingkungan yang kurang menguntungkan Penggunaan bakteri golongan koli sebagai indikator pencemaran masih perlu dilengkapi dengan analisa golongan koli fecal/tinja

GOLONGAN BAKTERI FECAL Enterobacter Enterococci Lactobacilli Clostridia Bacteroides Bifidobacteria Eubacteria

Perbedaan bakteri enterik dan non enterik Memfermentasi laktosa Tidak dapat memfermentasi laktosa Escherichia coli Salmonella typhimurium Corynebacterium xerosis Enterobacter aerogenes Shigella dysentriae Micrococcus luteus Klebsiella pneumoniae Pseudomonas aeruginosa Streptococcus lactis Proteus vulgaris Staphylococcus aureus Alcaligenes faecalis Bacillus cereus

PENGHITUNGAN NILAI JPT/MPN COLI JPT = Jumlah Perkiraan Terdekat MPN = Most Probable Number Penghitungan kelompok bakteri koli tanpa memperhatikan apakah jenis-jenis di dalam kelompok tersebut termasuk Koli fekal/FCB (Fecal Coliform Bacterial) atau non FCB Perbedaan kedua kelompok tersebut dilakukan berdasarkan temperatur inkubasi Untuk FCB ( 42 ± 1 oC) Non FCB ( 37 ± 1 oC)

Penghitungan jumlah bakteri koli (Prosedur tabung ganda) Dilakukan dalam beberapa tingkatan : 1. Pengujian perkiraan (Presumtive test) 2. Pengujian penegasan ( confirmative test) 3. Pengujian lengkap ( completed test) Pengujian perkiraan Uji pendahuluan untuk menduga apakah di dalam air terdapat bakteri golongan koli Dinyatakan (+) jika terbentuk gas pada tabung peragian Hasil yang (+) bisa juga disebabkan bakteri lain yang mampu meragikan laktosa dengan menghasilkan gas

Pengujian penegasan Pengujian lengkap Dilakukan dengan cara meneruskan pengujian perkiraan yang positif ke dalam media BGLB (Brilliant Green Laktosa Bila Broth) atau dengan menanam pada media EMB agar (Eosin Metilen Blue) agar dan Endo Agar Pengujian lengkap Dilakukan untuk meyakinkan hasil uji penegasan Pengujian lengkap dinyatakan (+) : Bila terbentuk gas pada medium laktosa broth Pada pengecatan Gram  bersifat Gram (-) Bentuk sel batang dan tidak membentuk spora

Kekurangan metode penghitungan nilai JPT Hanya menggunakan sedikit contoh air Membutuhkan waktu beberapa hari untuk mendapatkan kultur yang baik Hanya mendapatkan jumlah perkiraan secara kasar Membutuhkan banyak media dan perlengkapan Tidak bisa langsung dianalisis di lapangan

IPB = B X 100 % A + B PENENTUAN NILAI IPB IPB (Indeks Pencemar Biologis) BIP (Biological Indeks of Pollution) Nilai IPB/BIP suatu perairan dibutuhkan jika air dari perairan akan dipakai/dipergunakan sebagai bahan baku untuk kepentingan industri, rekreasi, dsb. Nilai IPB menggunakan rumus A = Kandungan mikroorganisme yang mengandung klorofil B = Kandungan mikroorganisme tanpa klorofil IPB = B X 100 % A + B

Penghitungan nilai IPB/BIP dilakukan secara langsung dengan tidak melalui penanaman yaitu pada 500 – 1000 ml Contoh air dipekatkan sampai 50 ml melalui penyaringan/sentrifugasi (15.000 rpm) Endapan dianalisis kehadiran mikroorganismenya dengan menggunakan ruang/kolom hitung (untuk mikroalga) dan pewarnaan (untuk bakteri dan fungi)

Tabel nilai IPB/BIP Air NILAI AIR 0 - 8 Bersih, jernih 9 - 20 Tercemar - ringan 21 - 60 Tercemar - sedang 61 - 100 Tercemar - berat