MIKROBIOLOGI AIR.ppt

MIKROBIOLOGI AIR

Bahan kuliahBy

Dra. Syarifah Miftahul El Jannah.T.M.Biomed

Pendahuluan Air materi esensial dalam kehidupan

Kebutuhan air berbeda, tergantung tempat, tingkat kehidupan [ekonomi dan sosial]

Depkes, kebutuhan air perkapita di Indonesia

Mandi 30 liter

Mencuci 15 liter

Masak 5 liter 60 liter

Minum 5 liter

Lain-lain 5 liter

MIFTAHEL

Sejalan kemajuan peningkatan taraf kehidupan peningkatan kebutuhan air

Berbagai usaha pemenuhan kebutuhan

– Mencari sumber-sumber air baru [Air tanah, air danau, air sungai dsb]

– Mengolah dan menawarkan air laut

– Mengolah dan memurnikan kembali air kotor dari sungai, danau, dsb

MIFTAHEL

MIKROBA AIR AIR H2O ??? Di alam sulit nyaris tidak

pernah

H2O + X , X Kimia, biologi

Suriawiria [1996]

1.1. Pada air jernihPada air jernih

a. Kelompok bakteri besi, Crenothrix dan Sphaerotilus mengoksidasi Ferro menjadi ferri air berubah warna bila disimpan lama [kehitam-hitaman, kecoklatan]

MIFTAHEL

b. Kelompok bakteri belerang, Chromatium dan Thiobacillus mereduksi senyawa

sulfat menjadi H2S air disimpan akan

tercium bau busuk

c. Kelompok mikroalgae, algae biru, algae hijau dan diatomae air akan berwarna

2. Pada air kotor atau sudah tercemar2. Pada air kotor atau sudah tercemar

selain flora normal + bakteri lain:

a. Kelompok patogen S. typhi, S. paratyphi, V. cholerae dll.

b. Kelompok bakteri pencemar bakteri golongan Coli fekal dan atau non fekal

c. Kelompok bakteri pengguna bakteri yang mampu mengurai senyawa tertentu di dalam badan air pengguna residu pestisida, minyak bumi, deterjen

MIFTAHEL

Populasi mikroorganisme dalam lingkungan

perairan tergantung berbagai faktor:

[Budiyanto, 2002]

1. Suhu, berkisar 30-400C [daerah ekuator]. Bakteri psikrofilik pada air asin dgn suhu di bawah 50C, air panas 70-720C [Thermophilus aquaticus].

2. Tekanan hidrostatik mempengaruhi kelarutan nutrien spt bikarbonat, HCO3, pH, suhu. Bakteri

barofilik dapat tumbuh dalam tekanan hidrostatik tinggi.

3. Cahaya mikroorganisme fotosintetik

MIFTAHEL

4. Salinitas garam utama dalam air Cl, SO4, CO3, K, Ca, Mg, konsentrasi

rendah di permukaan sungai dan muara, bakteri yang tumbuh bersifat halofilik dgn konsentrasi garam 2,5-4%

5. pH 6,5-8,5

6. Kekeruhan mempengaruhi penetrasi cahaya

Bahan terlarut yang menyebabkan kekeruhan:

a. Partikel mineral dari darat

b. detritus selulosa, hemiselulosa, dan khitin

c. Mikroorganisme terlarut

7. Bahan organik dan anorganik Nitrat dan pospat digunakan oleh saprofit dan fungi, Hg dan logam lainnya menghambat pertumbuhan mikroorganisme.

MIFTAHEL

Pemeriksaan kualitas bakteriologi Parameter uji untuk melihat kualitas air secara

bakteriologi :

– MPN [Most Probable Number] / Angka perkiraan terdekat mendapatkan jumlah SEL bakteri golongan Coliform dan E. coli yang berasal dari fekal ataupun non fekal satuan hasil ……….sel /100 mL.

Metoda Hopskin [pengenceran pada tabung ], Metoda Millipore/penyaringan

– TPC [Total plate count / [HJK [Hitung Jumlah Kuman] mendapatkan jumlah bakteri aerob dan fakultatip aerob satuan hasil …..koloni/ml

MIFTAHEL

1. Metoda pembiakan tabung ganda (multiple tube fermentation test)

Test ini hasil dilaporkan sebagai indeks MPN

( Most Probable Number), angka ini bukanlah angka bilangan yang sesungguhnya dari angka bakteri koli, akan tetapi ini merupakan angka yang paling mendekati angka bakteri koli yang sebenarnya per 100 ml.

Pada tes ini ada 3 tahapan pemeriksaan / tes :

a. Presumtive test / tes praduga

b. Convirmatife test / tes pasti

c. Completed tes / tes lengkap

MIFTAHEL

2. Metoda saringan membran (Membran filter)

Pada metode ini memberikan angka perhitungan koli secara langsung, ditemukan pada tahun 1951 merupakan teknik penyaring molekuler [Moleculer Filter Technique]. Metoda ini menggunakan selaput tipis berpori yang terbuat dari asetat-selulosa, kolloidion atau materi serupa, ukuran pori 0,5 mikron atau lebih.

MIFTAHEL

Berdasarkan hasil pemeriksaan laboratorium untuk kualitas bakteriologis sampel air dapat digolongkan kedalam kualitas bakteriologis sebagai berikut : ( untuk air bersih)

Kelas Kualitas Coliform total

A (baik) 50

B (kurang baik) 51 – 100

C (jelek) 101 -- 1.000

D (amat jelek) 1.001 – 2.400

E (amat sangat jelek) > 2.400

Sumber: Ditjen P2M PLP, Direktorat Pengelolaan air.

MIFTAHEL

Indeks Pencemar Biologis/IPB[BIP /Biological Indices of Pollutions]

Penentuan nilai IPB dilakukan jika perairan tersebut akan digunakan sebagai bahan baku industri, rekreasi

Semakin nilai IPB kemungkinan deteriosasi/korosi materi pada sistem akan tinggi. Atau kemungkinan adanya jasad patogen

MIFTAHEL

Nilai IPB ditentukan dengan rumus:

IPB = B/A+B x 100

A; Jumlah mikroorganisme yang mengandung klorofil

B; Jumlah mikroorganisme yang tidak berklorofil

Perhitungan secara langsung bilik hitung

500 – 1000 ml air dipekatkan menjadi 50 ml centrifuge [1500 rpm] endapan dianalisis dan dihitung

MIFTAHEL

Nilai IPB air

Nilai IPB Nilai Air

0 – 89 – 2021 – 6061 - 100

Bersih, JernihTercemar – ringanTercemar – sedangTercemar - berat

MIFTAHEL

ANKISTRODESMUS

ASTEROKOKUS

PALMODICTYON SCENEDESMUS ACUMINATUS

PANDORINA MORUM

ULOTHRIX MONILIFORMIS

PEDIASTRUM TETRAS

ESCHERICHIADifferential diagnosa

1. Oportunis usus besar manusia

2. Batang pendek [kokobasil], motil

3. Gram -/N, 0,4-0,7 m x 1,4 m

4. Antigen O, H dan K, beberapa strain membentuk hemolisin

5. Menimbulkan diare dengan 2 cara:

• Membentuk enterotoksin; termolabil/LT dan termostabil/ST

• Invasi pada epitel dinding usus

6. Berdasarkan cara menyebabkan sakit:

• EPEC [Enteropathogenic E. coli]

• ETEC [Enterotoxigenic E. coli]

• EIEC [Enteroinvasive E. coli]

MIFTAHEL

PERJALANAN PENYAKIT

Escherichia [patogen] Invasi sel mukosa

Kerusakan sel, terlepasnya lapisan mukosa

Diare: Cair, mukus

Strain enterotoxigenic toksin ST/LT

Strain enteroinvasive Hemolisisn

Diare; Cair, mukus, pus, darah

CARA KERJA TOKSIN LT

LTMerangsang kerja

Siklase adenil

ATP AMP siklik + PPi

Cat: Jumlah AMP ↓ merangsang ekskresi Cl menghambat penyerapan Na[ketidakseimbangan elektrolit di lap. Lendir usus] kehilangan cairan dari ususHalus.

CARA KERJA TOKSIN ST

STMerangsang

Siklase guanilat pada epitel

Membentuk

GIP + Monophosphat guanosin siklik [cGMP]

Menghambat penyerapan Cl-

Cat: jumlah AMP tidak menurun

Penyakit lain yang disebabkan oleh E. coli1. ISK [85% kasus]2. Pneumonis [ 50% NI]3. Meningitis [bayi baru lahir]4. Infeksi luka [terutama luka abdomen]

MIFTAHEL

Escherichia coli

Flagel dan fimbrae Kolonisasi bakteri di Usus besar

Koloni bakteri di agar Mc ConkeyMIFTAHEL

SALMONELLA Differential diagnosa

1. Kuman berbentuk batang, 3,5 m x 0,5-0,8 m , koloni 3-4 mm

2. Gram -/N, motil [peritrikh], tidak berspora

3. Fakultatip aerob dan anaerob

4. Meragi glukosa dan manosa, tidak meragi laktosa & sukrosa

5. Cenderung menghasilkan H2S

6. pH pertumbuhan 6-8

MIFTAHEL

Demam enterik Bakteriaemia/septikemia

Enterokolitis/Gastroenteritis

Masa inkubasi

7-20 hari Variabel 8-48 jam

Permulaan penyakit

Tidak diketahui Mendadak, cepat naik kmd memuncak ke suhu sepsis

Mendadak

Demam Lambat tinggi [tetap] dgn stadium thypoidal

Variabel Biasanya rendah

Masa sakit Beberapa minggu Sering tidak ada 2-5 hari

Gejala gastrointestinal

Obstipasi diare berdarah

Positip pd waktu demam tinggi

Nausea, muntah, diare

Biakan darah +/P mg pertama, kedua penyakit

Positip pada waktu demam tinggi

Negatip

Biakan tinja +/p pd mg pertama, -/N pd awal penyakit

Jarang +/P Positip segera setelah penyakit timbul

Perjalanan penyakit

Salmonella usus halus Kel. Getah bening aliran darah organ/usus berkembang Jar. Limfoid Tinja

Invasi air mulut darah lesi local pd paru, tulang, selaput otak [tdk ada manifestasi usus]

Kuman usus halus invasi lap. Epitel ileum Enteritis dan diare

Spesies S. typhi, S.parathypi A, B

S. cholerasuis S. typhimurium

MIFTAHEL

Salmonella spp

Flagel salmonellaYang peritrikh

Kolonisasi sel di dalam jaringan

Koloni bakteri pada media SSA

SHIGELLA

Differential diagnosa

1. Batang, berukuran 0,5-0,7 m x 2-3 m

2. Non motil, Gram -/N, Fakultatif anaerob

3. Tidak meragi laktosa, meragi karbohidrat lainnya menghasilkan asam tanpa gas.

4. Tidak berkapsul, tidak membentuk spora, pada biakan muda bentuk kokobasil

MIFTAHEL

5. Koloni konveks, bilat, transparan, smooth,   2 mm/24 jam

6. pH pertumbuhan 6,4 – 7,8

7. Dibagi 4 serogrup berdasarkan komponen antigen O:

a. Grup A Shigella dysenteriae

b. Grup B Shigella flexneri

c. Grup C Shigella boydii

d. Grup D Shigella sonnei

SHIGELLA

MIFTAHEL

Patogenesis dan Patologi

1. Habitat alami usus besar manusia, jarang menginvasi ke darah

2. Dosis infektif > 1000 organisme

3. Masa inkubasi 1-3 hari mendadak timbul nyeri perut, demam, tinja encer

4. Kuman Lap. Sel epitel permukaan mukosa usus di ileum dan kolon multiplikasi peradangan usus [reaksi tubuh]kematian sel mengelupasnya lapisan

MIFTAHEL

Shigellosis menyebabkan 3 bentuk diare:

• Disentri klasik tinja encer, darah, mukus, pus

• Watery diarrhea

• Kombinasi keduanya

MIFTAHEL

2. Mekanisme infeksi makanan oleh Shigella spp

Infeksi peroral, terutama melalui makanan jenis sayuran, susu dan protein tinggi

Dosis infeksi 103 kuman

Berat ringannya tergantung spesies yang meninfeksi paling berat S. dysentriae, kemudian berturut-turut S. flexneri, S. boydii dan yang paling ringan S. sonnei.

MIFTAHEL

MO melewati lambung

usus halus

kolon, ditangkap oleh epitel

multiplikasi, menyebabkan rusaknyasel epitelmenginfeksi jaringan sekitar

reaksi radang

nekrotik, pengelupasan epitel, perdarahan. [tidak pernah terjadi perforasi dan masuk ke organ dalam]

MIFTAHEL

MIFTAHEL

Shigella spp

Bentuk sel bakteriKoloni bakteri pada agar SSA

MIFTAHEL

MIFTAHEL

MIFTAHEL