ACARA III BIOFILM ORGANIK DAN ANORGANIK Abstrak Praktikum Mikrobiologi Air dengan judul “Biofilm Organik dan Anorganik” bertujuan untuk mengetahui keragaman mikroorganisme penyusun biofilm dan proses pembentukan biofilm. Praktikum dilaksanakan pada tanggal 12 Maret 2015 di Labolatorium mikrobiologi umum Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. alat dan bahan yang dipergunakan yaitu sampel cawan petri, gelas beker, jarum ose, pipet, Dryglasky , larutan garam fisiologis, medium TSA (konsentrasi 10 0 , 10 -1 dan 10 -2 ) dan sampel biofilm organik (biofilm eceng gondok dan permukaan cangkang keong) dan anorganik (biofilm batu, sendok plastik dan gelas plastik). Sampel biofilm ditumbuhkan dengan cara surface plate pada setiap konsentrasi medium TSA dan diinkubasi pada suhu 37 o C selama 4-5 hari. Hasil penumbuhan biofilm didapatkan keragaman mikroorganisme banyak didapatkan pada permukaan gelas plastik dan sendok plastik. Pembentukan biofilm dapat terjadi jika kondisi lingkungan tersebut memiliki nutrisi yang mencukupi dan adanya mikroorganisme penginduksi seperti Staphylococcus epidermidis. I. Pendahuluan a. Latar Belakang Biofilm terdapat di sekitar kita, baik dalam tubuh kita maupun dilingkungan sekitar kita. Biofilm adalah kumpulan dari mikroorganisme yang melekat pada permukaan dengan kuat yang memproduksi matriks polimerik ekstraseluler serta diselimuti oleh karbohidrat. Mikroorganisme akan hidup dengan membentuk koloni dan menempel pada permukaan benda padat dibandingkan dengan melayang-layang (planktonik) atau dialam cairan. Biofilm dapat tumbuh di berbagai permukaan, termasuk batu dan air, gigi, makanan, pipa, alat-alat medis dan jaringan implant. Biofilm biasanya mengakibatkan kerugian seperti infeksi, adakalanya biofilm juga menguntungkan sehingga
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ACARA III
BIOFILM ORGANIK DAN ANORGANIK
Abstrak
Praktikum Mikrobiologi Air dengan judul “Biofilm Organik dan Anorganik” bertujuan untuk mengetahui keragaman mikroorganisme penyusun biofilm dan proses pembentukan biofilm. Praktikum dilaksanakan pada tanggal 12 Maret 2015 di Labolatorium mikrobiologi umum Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. alat dan bahan yang dipergunakan yaitu sampel cawan petri, gelas beker, jarum ose, pipet, Dryglasky, larutan garam fisiologis, medium TSA (konsentrasi 100, 10-1 dan 10-2) dan sampel biofilm organik (biofilm eceng gondok dan permukaan cangkang keong) dan anorganik (biofilm batu, sendok plastik dan gelas plastik). Sampel biofilm ditumbuhkan dengan cara surface plate pada setiap konsentrasi medium TSA dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 4-5 hari. Hasil penumbuhan biofilm didapatkan keragaman mikroorganisme banyak didapatkan pada permukaan gelas plastik dan sendok plastik. Pembentukan biofilm dapat terjadi jika kondisi lingkungan tersebut memiliki nutrisi yang mencukupi dan adanya mikroorganisme penginduksi seperti Staphylococcus epidermidis.
I. Pendahuluan
a. Latar Belakang
Biofilm terdapat di sekitar kita, baik dalam tubuh kita maupun dilingkungan sekitar
kita. Biofilm adalah kumpulan dari mikroorganisme yang melekat pada permukaan dengan
kuat yang memproduksi matriks polimerik ekstraseluler serta diselimuti oleh karbohidrat.
Mikroorganisme akan hidup dengan membentuk koloni dan menempel pada permukaan
benda padat dibandingkan dengan melayang-layang (planktonik) atau dialam cairan. Biofilm
dapat tumbuh di berbagai permukaan, termasuk batu dan air, gigi, makanan, pipa, alat-alat
medis dan jaringan implant. Biofilm biasanya mengakibatkan kerugian seperti infeksi,
adakalanya biofilm juga menguntungkan sehingga biofilm memberi dampak kepada berbagai
kehidupan sehari-hari, oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian tentang keanekaragaman dan
sifat yang dimiliki mikroorganisme pada suatu biofilm.
b. Tujuan
1. Mengetahui keragaman mikroorganisme pada biofilm anorganik dan organik.
2. Mengetahui proses-proses pembentukan biofilm.
II. Tinjauan Pustaka
Biofilm merupakan kumpulan dari suatu asosiasi sel mikrobia pada permukaan. Sel-
sel tersebut saling menempel satu dengan yang lainnya dan ditutupi oleh lapisan substansi
lapisan polimer extracellular polymeric substance. Asosiasi mikroorganisme dalam
pembentukan biofilm seperti mikroorganisme pada permukaan gigi. Hal tersebut disebabkan
mikroorganisme membentuk kondisi (membentuk biofilm) untuk dapat tumbuh dengan baik
dan memiliki sifat ketahanan (resisten antibiotik) khususnya mikrooranisme air. Permukaan
yang digunakan mikroorganisme membentuk biofilm dapat bermacam macam seperti
jaringan hidup, pipa air industri, sistem perairan alami, dan peralatan medis (Donlan, 2002).
Biofilm mikrobia mulut merupakan struktur tiga dimensi suatu komunitas bakteria
yang berada dipermukaan padat seperti email gigi. Pembentukan biofilm pada permukaan
gigi dapat menyebabkan timbulnya penyakit karies gigi. Biofilm tersebut dilapisi oleh lapisan
exopolisakarida dalam pembentukannya diawali dengan adanya dominasi bakteri gram positif
Coccus kemudian setelah tiga minggu mikroorganisme lainnya membentuk percabangan
filamen hingga filamen mendominasi dan menghilangkan Coccus. Pengujian jenis
mikroorganisme yang berada pada biofilm dapat dilakukan dengan metode FISH
(Fluorescent in situ hybridization) sehingga dapat dihitung jumlah dan pelekatan antara
Streptococcus spp. dan Actinomyces spp. serta proporsi peningkatan Fusobacterium
nucleatum dan penurunan streptococcus. Pada umumnya mikroorganisme pembentuk biofilm
pada mulut terdapat 9 filum yaitu Deferribacteres, Spirochaetes, Fusobacteria,
Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, OP11 dan TM7 (Zijnge et.al.,
2010).
Pemeriksaan lingkungan yang telah dilakukan diketahui biofilm memiliki konsentrasi
oksigen yang berbeda-beda. Pada bagian mendekati hingga permukaan memiliki konsentrasi
oksigen lebih tinggi, sedangkan pada bagian tengah konsentrasi oksigen sangat kecil. Kondisi
tersebut menjadikan bagian permukaan memiliki kemampuan sintesis protein dan metabolik
yang lebih tinggi dari pada bagian tengah dan pada bagian tengah dimungkinkan terdapat
mikroorganisme anaerob dan tumbuh lambat hingga tidak tumbuh (sebagai sumber makanan
mikroorganisme permukaan). Hal tersebut menjadi salah satu penyebab terjadinya ketahanan
antibiotik. Selain itu ketahanan terhadap antibiotik juga disebabkan dengan adanya mutasi.
Hal tersebut disebabkan dengan peningkatan transfer gen secara horizontal pada biofilm.
Mutasi yang terjadi menyebabkan mikroorganisme didalam biofilm mampu memproduksi
enzim pendegradasi antibiotik. Seperti pada infeksi penyakit cystic fibrosis yang menyerang
paru-paru dimana P. aeruginosa yang resisten antibiotik dengan keberadaannya pada biofilm
dapat melakukan transfer gen resistensinya ke mikroorganisme lain (Høibya, 2010).
Proses pembentukan biofilm terjadi dengan 4 proses diawali dengan pembentukan
koloni pada permukaan kemudian akumulasi lapisan-lapisan bakteri, pematangan
pembentukan biofilm dan pelepasan sel yang dapat memulai siklus biofilm baru pada bagian
permukaan lainnya. Pelekatan pertama dilakukan dengan diproduksi ekstraselular matrik
(ECM) yang berupa protein (fibrinogen, fibronectin dan vitronectin) pada permukaan oleh
koloni Staphylococcus epidermidis. Adanya ECM dapat meningkatkan kemampuan pelekatan
bakteri pembentuk biofilm pada permukaan yang bersifat hidrofobik. Koloni Staphylococcus
epidermidis akan semakin membesar yang kemudian akan membentuk senyawa
polysaccharide intercellular adhesin (PIA) yang dapat melekatkan mikroorganisme lain
sehingga mempercepat kolonisasi biofilm (Rohde et.al., 2010).
III. Metodologi
Praktikum mikrobiologi air acara III berjudul “Biofilm Organik dan Anorganik”
dilaksanakan pada tanggal 12 Maret 2015. Praktikum dilaksanakan pada Labolatorium
mikrobiologi umum dengan alat dan bahan yang dipergunakan yaitu sampel cawan petri,