http://ripanimusyaffalab.blogspot.com/2010/03/pewarnaan-kapsul-bakteri.html Kebanyakan bakteri mengeluarkan lendir pada permukaan selnya yang melapisi dinding sel. Jika lapisan lendir ini cukup tebal dan kompak maka disebut dengan kapsula. Pada beberapa bakteri adanya kapsula menunjukkan sifat yang virulen. Kapsula bakteri tidak berwarna sehingga untuk mengetahui ada tidaknya kapsula bakteri perlu dilakukan pewarnaan khusus (Hastuti, 2008). Pewarnaan ini bisa dilakukan dengan menggunakan nigrosin, merah kongo atau tinta cina. Setelah ditambahkan pewarna yang tidak menembus kapsul, maka kapsul dapat tampak dengan menggunakan mikroskop cahaya. Ini merupakan penampilan negatif kapsul yang terlihat jernih dengan latar belakang gelap (Schlegel, 1994). Kapsula merupakan lapisan polimer yang terletak di luar dinding sel. Jika lapisan polimer ini terletak berlekatan dengan dinding sel maka lapisan ini disebut kapsula. Tetapi jika polimer atau polisakarida ini tidak berlekatan dengan dinding sel maka lapisan ini disebut lendir (Darkuni: 2001). Baik kapsula maupun lendir terdiri dari polisakarida dan polipeptin (komplek polisakarida dengan protein). Kapsula bukan organ yang penting untuk kehidupan sel bakteri. Hal ini terbukti bahwa sel bakteri yang tidak dapat membentuk kapsula mampu tumbuh dengan normal dalam medium. Kapsula berfungsi dalam penyesuaian diri dengan lingkungannya. Misalnya berperan dalam mencegah terhadap kekeringan, mencegah atau menghambat terjadinya pencantelan bakteriofag, bersifat antifagosit sehingga kapsul memberikan sifat virulen bagi bakteri. Kapsula juga berfungsi untuk alat mencantelkan diri pada permukaan seperti yang dilakukan oleh Streptococcus muans (Darkuni, 2008). Hal yang serupa juga dijelaskan dalam Dwidjoseputro (2005) bahwa lapisan lendir terdiri atas karbohidrat dan pada beberapa spesies tertentu, lendir itu juga mengandung unsur N atau P. Lendir bukan suatu bagian integral dari sel, melainkan suatu hasil pertukaran zat. Lendir memberikan perlindungan terhadap kekeringan, seakan-akan seakan- akan merupakan suatu ”benteng” untuk bertahan. Kapsula merupakan gudang cadangan makanan (Pelczar: 2007). Kapsula bakteri-bakteri penyebab penyakit (patogen) berfungsi untuk menambah kemampuan bakteri untuk menginfeksi. Selain itu, bakteri berkapsula juga menyebabkan adanya gangguan lendir dalam proses industri. (Pelczar:2007). Ukuran kapsula sangat dipengaruhi oleh medium tempat ditumbuhkannya bakteri tersebut. Pada beberapa kejadian tebalnya kapsula hanya satu per sekian diameter selnya, namun dalam kasus-kasus lainya ukuran kapsula jauh lebih besar daripada diameter selnya.
Lapisan kapsul cukup tebal sehingga sulit diwarnai, oleh karena itu diperlukan suatu pewarnaan khusus. Salah satu cara pewarnaan kapsula menurut Raebiger yaitu dengan menggunakan pewarna larutan formol-gentian violet Raebiger atau kristal violet. Satu lagi cara untuk perwarnaan kapsula bakteri adalah dengan pewarnaan negatif (pewarnaan tidak langsung ). Pada pewarnaan negatif latarbelakangnya diwarnai zat warna negatif sedangkan bakterinya diwarnai dengan zat warna basa. Kapsula tidak menyerap warna sehingga terlihat lapisan terang yang tembus dengan latar belakang yang berwarna (Waluyo, Lud: 2007).
Kapsul tidak memiliki aktifitas yang besar terhadap bahan-bahan cat basa. Beberapa kapsul cepat rusak oleh gangguan mekanis atau larut bila dicuci dengan air. Karena kapsul dari berbagai spesies berbeda dalam susunan zat-zatnya, maka tidak semua kapsul dapat diperlihatkan dalam proses pewarnaan yang sama. Beberapa cara pewarnaan telah dikemukakan dalam usaha memperlihatkan adanya kapsul, cara tersebut antara lain adalah cara pewarnaan negatif dan cara pewarnaan kapsul (Irianto, 2006). Hasil pewarnaan dengan menggunakan cara pewarnaan negatif menunjukkan bakteri berwarna merah, sedangkan kapsul tampak sebagai daerah yang kosong di sekitar tubuh bakteri, dan latar belakang berwarna gelap. Cara pewarnaan negatif ini dikemukakan oleh BurriGins (Irianto, 2006). Menurut Tarigan (1988), pengecatan negatif bertujuan untuk mewarnai latar belakang atau bidang pandang di bawah mikroskop dan bukan untuk mewarnai sel-sel mikroba yang diperiksa. Pengecatan negatif dapat digunakan untuk melihat kapsul yang menyelubungi tubuh bakteri dengan hanya menggunakan satu macam cat saja. Sedangkan pewarnaan kapsul (pewarnaan positif) pertama dikemukakan oleh Tyler. Dalam pewarnaan positif ini digunakan senyawa kristal
violet 0,18 gram. Hasil dari pewarnaan kapsula ini adalah kapsul tampak berwarna biru-ungu yang terletak disekitar tubuh bakteri. Sedangkan bakterinya sendiri berwarna biru kelam (Irianto, 2006).
pewarnaan diferensial merupakan teknik pewarnaan yang menampilkan perbedaan di antara sel-sel mikroba atau bagian-bagian sel mikroba. Teknik pewarnaan ini menggunakan tidak hanya satu jenis larutan zat warna, berbeda dengan teknik pewarnaan sederhana (pewarnaan tunggal) yang hanya menggunakan satu jenis zat warna saja. Pewarnaan diferensial banyak jenisnya, antara lain ialah pewarnaan gram, pewarnaan spora, pewarnaan tahan asam, pewarnaan giemsa, pewarnaan kapsul, dan pewarnaan flagel. Pada praktikum kali ini, digunakan teknik pewarnaan kapsul.
Pada dinding sel, banyak bakteri terdapat zat dengan kadar air tinggi, beberapa lapisan-lapisan dengan berbagai ketebalan merupakan selubung lendir dan kapsul. Bagi bakteri, selubung lendir dan kapsul ini tidak begitu penting untuk hidup, akan tetapi dengan memiliki selubung, banyak bakteri patogen menjadi resisten terhadap fagositosis, sehingga meningkatkan virulensinya untuk hewan percobaan, sel dapat berfungsi sebagai cadangan makanan, erlindungan terhadap kekeringan karena dehirasi. Kapsul tidak memiliki afinitas yang besar terhadap bahan-bahan zat warna yang bersifat basa. Kapsul tampaknya tidak larut dalam air.Beberapa kapsul tidak dirusak oleh gangguan mekanik atau larut bila dicuci dengan air. Karena kapsul dari berbagai species bebeda dalam susunan zat-zatnya, maka tidak semua kapsul dapat diperhatikan dalam proses pewarnaan yang sama. Komposisi kimiawi kapsul berbeda-beada menurut organismenya, ada yang berupa polimer glukosa contohnya: dekstran pada Leucunostoc mesentroides, polmer gula-amino misalnya pada Staphilococcus sp. , Polipeptida misalnya: Bacillus disentri, polimer asam Dglutamat, yaitu : Bacillus anthracis Seringkali, pada beberapa spesies ditemukan mutan yang berkapsul, disamping itu disamping yang tidak berkapsul. Hal ini, mempengaruhi bentuk koloni
pada medium pembiakkan. Sehingga bakteri dapat dibedakan menjadi: (1) Koloni bakteri berkapsul disebut koloni smooth (S), (2) Koloni bakteri tidak berkapsul disebut koloni rough (R). Pembentukkan kapsul berdasarkan zat-zat makanan, yaitu apakah makanan yang dimakan bakteri mengandung kapsul atau tidak. Ada saatnya bakteri pembentuk kapsul tidak membentuk kapsul. Beberapa kerugian bakteri berlendir dapat mengganggu perindustrian misalnya, pembuatan gula tebu, bakteri tersebut antara lain Betacrocus dextranicus menempatkan pipa-pipa mesin pembuat gula. Lalu, Bacillus subtilis terrkadang mengganggu pembuatan roti. Bakteri tersebut membentk lendir yang sangat kenyal yang disebabkan kotornya tepung dan pembakaran yang kuranng panas. Kemudian, Acetobacter xylinium, membuat lendir dalam milieu yang manis dan mengandung
alkohol. Lendirnya dapat kering , lalu menjadi keras dan dapat digunakan sebagai sol sepatu. Beberapa keuntungan dari bakteri berlendir antara lain, dalam dunia kedokteran kapsul dapat dipakai sebagai indikasi untuk menentukan patogenitas bakteri. Bakteri yang patogen yang dapat membentuk kapsul menunjukkan bahwa virulensinya semakin tinggia saat dibentuk kapsul. Jka tidak dibentuk kapsul, maka virulensinya rendah atau bahkan hilang sama sekali. Contoh bakteri berkapsul antara lain: Bacillus anthracis, Diplooccus pneumoniae, Klebsiella, Acetobacter xylinium, Bacillus subtilis, Betacrocus dextranicus.
Tanpa pewarnaan, kapsul bakteri sangat sukar diamati dengan mikroskop cahaya biasa karena tidak berwarna dan mempunyai ideks bias yang rendah. Karena kapsul bersifat non-ionik, maka pewarnaanya tidak dapat dilakukan menggunakan prosedur yang sederhana dan biasa. Masalah utama dalam pewarnaan kapsul ialah bila olesan bakteri yang telah disiapkan difiksasi dengan panas menurut metode yang biasa. Masalah utama dalam pewarnaan kapsul ialah bila olean bakteri yang telah isiapkan itu difiksasi dengan panas menurut metode yang biasa, maka kapsul tersebut akan rusak, namun apabila tidak difikasi dengan panas, maka organisme tersebut akan meluncur pada waktu pencucian. Dalam banyak pekerjaan bakteriologis, yang kita perlukan hanyalah sekedar memperagakan ada atau tidaknya kapsul. Tujuan ini dapat
digunakan dengan cara menggabungkan proses pewarnaan negatif dengan pewarnaan sederhana. Teknik pewarnaan lain untuk melihat kapsul pada bakteri antara lai dengan metoda pewarnaan Anthony, Pewarnaan Hiss, Pewarnaan Leifson, dan pewarnaan Tyle
Bakteri adalah domain yang terdiri dari makhluk hidup yang tidak memiliki membran inti (prokariota). Bakteri dulu terbagi menjadi Bacteria dan Archaebacteria, namun sekarang Archaebakteria memiliki domain sendiri yang disebut Archaea. Bakteri memiliki ciri-ciri antara lain tidak memiliki membran inti, tidak memiliki organel bermembran, memiliki dinding sel peptidoglikan, dan materi asam nukleatnya berupa plasmid (Postlethwait dan Hopson, 2006). Bakteri memiliki beragam variasi bentuk, seperti coccus, basil, dan spiral. Bakteri dapat hidup soliter maupun berkoloni dan berkembang biak dengan cara membelah diri. Bakteri memiliki habitat yang bervariasi, dari air, tanah, udara, hingga dalam tubuh hewan, misalnya dalam usus manusia. Bakteri ada yang dapat hidup secara anaerob murni dan akan mati dengan adanya oksigen, ada yang bersifat aerob dan memerlukan oksigen untuk metabolismenya, dan ada yang bersifar aerob fakultatif yaitu dapat hidup pada kondisi anaerob, tapi bila ada oksigen, metabolismenya bersifat aerob (Betsy dan Keogh. 2005). Bakteri secara genetis diklasifikasikan menjadi 5 grup besar, yaitu Proteobacteria, Cyanobacteria, Spirocheta, Chlamydia, dan Firmicuta. Proteobacteria merupakan grup bakteri terbesar dan merupakan asal usul mitokondria pada eukariota dengan proses endosimbiosis. Cyanobacteria merupakan grup bakteri yang memiliki k;orofil dan dapat berfotosintesis. Spirocheta adalah kumpulan bakteri yang berbentuk spiral. Chlamydia adalah bakteri dengan ukuran yang relatif kecil dibanding grup lain dan umum hidup sebagai parasit. Firmicuta adalah bakteri yang umum memproduksi endspora (Purves dan Sadava, 2003). Selain berdasarkan genetis, terkadang bakteri diklasifikasikan berdasarkan pewarnaannya. Misalnya dengan metode pewarnaan gram, bakteri dibagi menjadi bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Berdasarkan metode pewarnaan tahan asam, bakteri dibagi menjadi bakteri tahan asam dan bakteri tidak tahan asam. Contoh bakteri gram positif adalah Bacillus subtilis, bakteri gram negatif adalah Escherechia coli dan bakteri tahan asam adalah Staphylococcus aureus (Purves dan Sadava, 2003). Bakteri umumnya tidak memiliki pigmen sehingga tidak berwarna dan hampir tidak kelihatan karena tidak kontras dengan medium dimana mereka hidup. Oleh karena itu, perlu dilakukan pewarnaan agar bakteri tampak jelas bila diamati dengan mikroskop. Pewarnaan ini ada yang bersifat non-diferensial dan diferensial. Pewarnaan non-diferensial hanya bertujuan agar bakteri yang diamati tampak jelas
atau kontras dengan latar belakangnya. Pewarnaan ini umunya untuk mengamatibentuk koloni atau morfologi bakteri. Contoh pewarnaan non-differensial adalah pewarnaan negatif. Pewarnaan differensial bertujuan agar dapat membedakan antara jenis bakteri yang berbeda. Dengan mengetahui karakteristik bakteri tersebut berdasarkan pewarnaan, klasifikasi atau determinasi bakteri dapat dilakukan. Contoh pewarnaan differensial adalah pewarnaan Gram dan pewarnaan tahan asam (ZiehlNeelsen) (Harley dan Presscot, 2002). Pewarnaan Negatif Pewarnaan negatif adalah pewarnaan yang tidak langsung mewarnai bakteri, melainkan mewarnai latar belakang preparat bakteri tersebut. Pewarnaan ini dilakukan dengan menggunakan pewarna yang bersifat asam seperti nigrosin, tinta india atau eorsin. Pewarna dicampur dengan bakteri dan kemudian campurannya disebar diatas gelas benda. Pewarna ini tidak akan menembus atau berikatan dengan dinding sel bakteri karena daya tolak menolak antara muatan negatif pewarna dan muatan negatif dinding sel bakteri. Pewarna akan membentuk deposit di sekitar bakteri atau menghasilkan latar belakang hitam sehingga bakteri tampak tidak berwarna, sementara latar belakangnya berwarna gelap (Harley dan Presscot, 2002). E. coli adalah mikrobia yang paling umum digunakan dalam percobaan mikrobiologi dan DNAnya telah dipetakan. Bakteri ini umum ditemukan hidup dalam usus besar hewan dan manusia, jarang bersifat pathogen, namun beberapa strain dapat mengakibatkan diare. Bacillus subtilis adalah bakteri yang umum ditemukan di tanah. B. subtilis tidak tergolong bakteri pathogen bagi manusia. Bakteri ini memiliki flagella yang massif sehingga dapat bergerak cepat untuk ukuran bakteri (Singleton dan Sainsbury 2006).
Dari hasil pengamatan, E. coli tampak memiliki bentuk bervariasi dari bulat hingga batang pendek. Bakteri ini ada yang soliter, namun ada juga yang tampak berkumpul atau berpasangan. Sementara itu, B. subtilis tampak memiliki bentuk batang panjang, dapat soliter ataupun membentuk koloni bergandengan yang memanjang. Pewarnaan Gram Pewarnaan Gram, (dinamakan berdasarkan penemunya, Christian Gram, 1853-1938), adalah teknik pewarnaan differensial yang paling banyak digunakan dalam bakteriologi. Pewarnaan ini memisahkan bakteri menjadi dua kelompok, yaitu gram positif dan gram negatif. Larutan yang digunakan dalam pewarnaan ini ada 4, yaitu Gram A, Gram B, Gram C dan Gram D. Langkah pertama pewarnaan ini adalah menggunakan larutan Gram A, berupa cat kristal violet (Hucker’s violet) yang member warna ungu pada sel bakteri. Setelah itu, preparat ditetesi dengan larutan Gram B berupa iodine (Lugul Iodine) yang berfungsi sebagai penguat warna cat sebelumnya. Iodin akan meningkatkan interaksi antara dinding sel bakteri dan
pewarna gram A. Selanjutnya preparat akan ditetesi dengan larutan Gram C berupa zat peluntur seperti aseton atau alkohol. Karena perbedaan struktur dinding sel, yaitu ketebalan peptidoglikannya, bakteri gram positif yang memiliki dinding peptidoglikan tebal tidak akan luntur warnanya, sementara bakteri gram positif yang dinding peptidoglikannya tipis, akan luntur warnanya. Selanjutnya, preparat akan diberi larutan Gram D berupa pewarna pembanding yang kontras dengan pewarna utama. Safranin adalah pewarna pembanding yang paling umum digunakan. Safranin akan mewarnai bakteri gram negatif yang tak berwarna, tapi tidak akan mengubah warna bakteri gram positif. Hasil akhirnya adalah bakteri gram positif akan berwarna ungu gelap, sementara bakteri gram negatif akan berwarna dadu atau merah (Harley dan Presscot, 2002). Bakteri gram positif adalah jenis bakteri dengan dinding peptidoglikan yang tebal, sementara bakteri gram negatif adalah jenis bakteri dengan dinding peptidoglikan yang tipis (seperlima dari bakteri gram positif). Perbedaan ketebalan dinding ini mengakibatkan perbedaan kemampuan afinitas dengan pewarna gram. Dinding peptidoglikan memiliki afinitas yang kuat dengan cat gram, sehingga bakteri dengan dinding peptidoglikan tebal akan mengikat cat gram dengan kuat, sehingga disebut bakteri gram positif. Sebaliknya, dinding peptidoglikan tipis pada bakteri gram negatif tidak memiliki afinitas yang tinggi dengan cat gram, sehingga disebut bakteri gram negatif. Hasil pewarnaan gram adalah bakteri gram positif akan berwarna ungu gelap, sementara bakteri gram negatif akan berwarna dadu atau merah (Purves dan Sadava, 2003). E. coli adalah mikrobia yang paling umum digunakan dalam percobaan mikrobiologi dan DNAnya telah dipetakan. Bakteri ini umum ditemukan hidup dalam usus besar hewan dan manusia, jarang bersifat pathogen, namun beberapa strain dapat mengakibatkan diare. E. coli memiliki karakteristik gram negatif, sehingga tampak berwarna merah. Dari hasil pengamatan, E. coli tampak memiliki bentuk bervariasi dari bulat hingga batang pendek. Bakteri ini ada yang soliter, namun ada juga yang tampak berkumpul atau berpasangan.
Bacillus subtilis adalah bakteri yang umum diitemukan di tanah. B. subtilis tidak tergolong bakteri pathogen bagi manusia. Bakteri ini memiliki flagella yang massif sehingga dapat bergerak cepat untuk ukuran bakteri. B. subtilis juga umum digunakan sebagai organisme model dalam mikrobiologi, terutama untuk model studi bakteri gram positif. B. subtilis memiliki karakteristik gra positif, oleh karena itu tampak berwarna ungu kebiruan setelah diperlakukan dengan pewarnaan Gram. Dari hasil pengamatan, B. subtilis tampak memiliki bentuk batang panjang, dapat soliter ataupun membentuk koloni bergandengan yang memanjang. Pewarnaan Tahan Asam
Ada beberapa jenis bakteri dengan kandungan lipid (asam mycolat) yang tinggi pada dinding selnya. Bakteri jenis ini tidak dapat diwarnai dengan pewarna Gram yang catnya bersifat asam atau berbahan etanol. Oleh karena itu, bakteri ini dijuluki bakteri tahan asam. Salah satu metode pewarnaan untuk bakteri jenis ini adalah pewarnaan Zielh-Neelsen (ZN), yang dikembangkan oleh Franz Zield dan Friedrich Neelsen pada tahun 1800. Pewarnaan ini menggunakan pewarna utama karbol fuksin. yang memungkinkan bakteri tahan asam terlihat berwarna merah, sementara jenis lain akan tampak sesuai pewarna pembanding (Harley dan Presscot, 2002). Bakteri tahan asam adalah jenis bakteri, umumnya dari genus Mycobacterium yang dinding selnya memiliki kandungan asam mycolat tinggi. Bakteri jenis ini tidak dapat diwarnai dengan pewarna yang bersifat asam atau berbasil alkohol, sehingga dijuluki bakteri tahan asam. Dengan pewarnaan ZN, bakteri tahan asam akan terlihat berwarna merah, sementara jenis lain akan tampak sesuai pewarna pembanding (Singleton dan Sainsbury 2006). Pewarnaan Ziehl-Neelsen menggunakan 3 jenis larutan, yaitu ZN A, ZN B, dan ZN C. Larutan ZN A merupakan cat utama yang berupa karbolfuksin, memberikan warna merah kepada sel bakteri. Larutan ZN B adalah peluntur yang berupa etanol, yang melunturkan warna merah pada bakteri tidak tahan asam, sementara warna merah pada bakteri tahan asam tidak luntur. Larutan ZN B merupakan pewarna pembanding berupa methylen blue, sehingga bakteri tidak tahan asam yang tadi warnanya luntur memiliki kekontrasan dengan bakteri tahan asam. Hasil akhirnya adalah bakteri tahan asam tampak berwarna merah, sementara bakteri tidak tahan asam berwarna biru. Staphylococcus aureus merupakan bakteri pathogen bagi manusia dan hewan. Bakteri ini memiliki kandungan asam teichoat yang tinggi pada membrannya, sehingga tergolong bakteri tahan asam Asam teichoat ini memiliki sifat yang sama dengan asam mycolat, yaitu tidak memiliki afinitas dengan pewarna yang bersifat asam atau berbasis alkohol. Oleh karena itu, dengan metode Ziehl-Neelsen, S. aureus tampak berwarna merah. Dari hasil pengamatan, bakteri ini tampak berbentuk bulat dan dan seringkali membentuk kumpulan koloni kecil yang berbentuk anggur.
Betsy, Tom dan Keogh, Jim. 2005. Microbiology Demystifed. McGraw-Hill Publisher. USA. Harley dan Presscot. 2002. Laboratory Exercise in Microbiology. McGraw-Hill Publisher. USA. Postlethwait, John dan Hopson, Janet. 2006. Modern Biology. Holt, Rinehart and Winston. Texas. th Purves, Bill dan Sadava, David. 2003. Life The Science of Biology 7 Edition. Sinauer Associates Inc. New York.
Singleton, Paul dan Sainsbury, Diana. 2006. Dictionary of Microbiology and rd Molecular Biology 3 Edition. John Wiley and Sons. Sussex, England. Kristal violet CuSO4.5H2O 20 % Methylen Blue atau Safranin Bakteri yang tergolong berbentuk kokus gram positif ada dua famili yaitu : Famili Micrococcaceae dan Famili Streptococcaceae. Anggota Famili Micrococcaceae ditandai dengan adanya enzim sitokrom yang memberikan tes benzidin dan katalase positif. Famili ini memiliki 2 genus yaitu : genus Staphylococcus dan genus Micrococcus. Sedangkan anggota Famili Streptococcaceae tidak ditemukan enzim sitokrom sehingga dengan tes benzidin dan test katalase hasilnya negatif. Famili ini memiliki 2 genus yaitu : genus Streptococcus dan genus Aerococcus. Bakteri genus Staphylococcus kebanyakan adalah mikroflora yang normal hidup pada manusia. Staphylococcus berbentuk bola yang berkoloni membentuk sekelompok sel tidak teratur sehingga bentuknya mirip gerombolan buah anggur. Kebanyakan tidak berbahaya dan tinggal di atas kulit dan selaput lendir manusia dan organisme lainnya. Mereka juga menjadi mikroba tanah. Staphylococcus sering diisolasi dari produk makanan, debu dan air. Genus Staphylococcus mencakup 31 spesies. Genus ini dapat ditemui di seluruh dunia. Beberapa spesies ada yang patogen pada manusia dan hewan.
Morfologi Staphylococcus Bakteri Staphylococcus berbentuk bulat menyerupai bentuk buah anggur yang tersusun rapi dan tidak teratur satu sama lain. Sifat dari bakteri ini umumnya sama dengan bakteri coccus yang lain yaitu : 1) Berbentuk bulat dengan diameter kira-kira 0,5 – 1,5 µm. 2) Warna koloni putih susu atau agak krem 3) Tersusun dalam kelompok secara tidak beraturan. 4) Bersifat fakultatif anaerobic 5) Pada umumnya tidak memiliki kapsul 6) Bakteri ini juga termasuk juga bakteri nonsporogenous (tidak berspora) 7) Sel-selnya bersifat positif-Gram, dan tidak aktif melakukan pergerakan (non motile) 8) Bersifat pathogen dan menyebabkan lesi local yang oportunistik 9) Menghasilkan katalase 10) Tahan terhadap pengeringan, panas dan Sodium Khlorida (NaCl) 9 % 11) Pertumbuhannya dapat dihambat dengan cepat oleh bahan kimia tertentu seperti Hexachlorophene 3%. 12) Sebagian besar adalah saprofit yang hidup di alam bebas, namun habibat alamiahnya adalah pada permukaan epitel golongan primate/mamalia. Bakteri yang memiliki genus Staphylococcus ini mempunyai ciri-ciri morfologi sebagai berikut: • warna koloni putih susu atau agak krem,
• bentuk koloni bulat, tepian timbul, • sel bentuk bola, diameter 0,5-1,5 um, • terjadi satu demi satu, berpasangan, dan dalam kelompok tidak teratur, Menurut Holt et al, (1994), bakteri Staphylococcus sp. Gram +, tidak berspora, tidak motil, fakultatif anaerob, kemoorganotrofik, metil red positif, tumbuh optimum pada suhu 30-370C dan tumbuh baik pada NaCl 1-7%, dengan dua pernapasan dan metabolisme fermentatif. Koloni biasanya buram, bisa putih atau krem dan kadangkadang kuning keorangeorangean. Bakteri ini katalase positif dan oksidase negatif, sering mengubah nitrat menjadi nitrit, rentan lisis oleh lisostafin tapi tidak oleh lisozim. Suhu Optimum pertumbuhan 35-37oC Suhu Minimum pertumbuhan 10oC Suhu Maksimum pertumbuhan 42oC Suhu Lethal 62oC 30-60 menit Suhu Lethal 72oC 15 menit
FISIOLOGI Bakteri Staphylococcus mudah tumbuh pada berbagai macam-macam media, bermetabolisme aktif dengan meragikan karbohidrat dan menghasilkan pigmen yang bervariasi mulai dari pigmen berwarna putih sampai kuning tua. Bakteri Staphylococcus sebagian menjadi anggota flora normal kulit dan selaput lendir pada manusia, sebagian lagi menjadi bakteri patogen yang menyebabkan bermacam-macam penyakit atau gangguan dalam tubuh seperti radang bernanah, sampai sepsis yang bisa berakibat fatal. Sehingga bakteri ini dapat menyebabkan hemolisis yaitu pemecahan sel-sel darah, menggumpalkan plasma karena sifat koagulasenya, dan menghasilkan berbagai macam enzim-enzim yang dapat merusak sistem imun dan kandungan toksin pada bakteri tersebut yang bersifat destruktif.
STRUKTUR ANTIGEN Struktur antigen dari Staphylococcus terdiri atas : 1) Peptidoglikan 2) Asam teikhoik 3) Protein A 4) Kapsul 5) Enzim dan toksin-toksin yang ada pada Staphylococcus Staphylococcus menyebabkan penyakit baik melalui kemampuannya untuk berkembang biak dan menyebar dalam jaringan, maupun melalui bahan-bahan ekstraselular yang dihasilkannya. Bahan-bahan tersebut adalah : a) Katalase, enzim yang mengkatalisir perubahan H2O2 menjadi air dan oksigen. b) Koagulase, adalah protein mirip enzim yang dihasilkan oleh Staphylococcus. Enzim ini dapat membekukan plasma oksalat atau plasma sitrat bila di dalamnya terdapat faktor-faktor pembekuan. Koagulase ini menyebabkan terjadinya deposit fibrin pada permukaan sel Staphylococcus yang menghambat fagositosis. c) Enzim-enzim yang lain, seperti hialuronidase satu faktor penyebaran,
staphylokinase yang menyebabkan fibrinolisis, proteinase dan beta-laktamase. d) Eksotoksin, yang bisa menyebabkan nekrosis kulit. e) Lekosidin, yang dihasilkan Staphylococcus menyebabkan infeksi rekuren, karena leukosidin menyebabkan Staphylococcus berkembang biak intraselular. f) Toksin eksploatif, yang dihasilkan oleh Staphylococcus aureus terdiri dua protein yang menyebabkan deskuamasi kulit yang luas. g) Toksik penyebab Sindroma Renjatan Toksik, (toksik shock syndrome toxin) dihasilkan oleh sebagian besar strain Staphylococcus yang menyebabkan sindroma shock toksik. h) Enterotoksin, dihasilkan oleh Staphylococcus aureus yang berkembang biak pada makanan, toksin ini tahan panas, dan bila tertelan oleh manusia bersama makanan, akan menyebabkan gejala muntah berak (keracunan makanan).
GAMBARAN KLINIK 1) Infeksi superficial a) pyoderma impetigo b) follikulitis, furunkel, terjadi akibat infeksi melalui folikel rambut c) abses dan karbukel 2) Infeksi jaringan dalam a) osteomielitis, pada madibula b) pneumonia c) andokarditis akut d) arthritis akut, bakteriemi, septikemi, dan abses organ bagian dalam. 3) Penyakit akibat toksin Staphylococcus a) scal ded skin syndrome atau impetigo bullosa dan Staphylococcus scarlet fever. b) keracunan pada makanan karena Staphylococci (Staphylococcal food poisong) c) Toxic Shock Syndrome (TSS)
PATOGENITAS KUMAN Staphylococcus Umumnya dapat menimbulkan penyakit pembekakan (abces) seperti : 1) Jerawat 2) Periapikal Abces 3) Infeksi saluran kemih (primer) 4) Infeksi ginjal (sekunder) 5) Infeksi kulit TEMPAT BERKEMBANG BIAK BAKTERI Staphylococcus Adapun tempat berkembang biaknya bakteri Staphylococcus : 1) Pada rongga mulut (Staphylococcus aureus, S. Anaerob, S. Epidermis) 2) Ada pada kulit (Staphylococcus Epidermidis) 3) Ada di hidung dan mungkin ada pada permukaan (Staphylococcus aureus) 4) Ada di saluran nafas atas terutama farink (Staphylococcus Epidermidis) 5) Ada di saluran kemih (Staphylococcus) 6) Staphylococcus juga terdapat dalam darah bersama kuman lainnya. PEMERIKSAAN LABORATORIUM
1) Sampel yang digunakan untuk menentukan bakteri Staphylococcus adalah : a) Apusan mukosa atau kulit b) Nanah c) Darah d) Bilasan trachea/bronchus e) Cairan liquor 2) Identifikasi dilakukan dengan cara : a) Preparat hapus, dibuat langsung dari bahan pemeriksaan dan diwarnai dengan cara pewarnaan Gram b) biakan dan identifikasi dengan melakukan tes-tes biokimia c) tes serologi dan tes tiping d) tes kepekaan antibiotik PENGOBATAN Pengobatan bakteri Staphylococcus dapat dilakukan dengan cara : 1) Pemberian antibiotik yang bersifat bakterisidal maupun yang bersifat bakteriostatik. 2) Pemberian obat anti inflamasi untuk menurunkan radangnya untuk mengobati penderita dengan tepat diperlukan data pemeriksaan kepekaan kuman penyebab infeksi terhadap berbagai obat antibiotik yang tersedia di pasaran. Pemeriksaan kepekaan kuman terhadap antibiotik dapat dengan cara sebagai berikut : a) Cara Cakram Dipakai cakram kertas saring yang telah mengandung antibiotik dengan kadar tertentu dan diletakkan diatas lempeng agar yang telah ditanami kuman. Diameter zona hambatan pertumbuhan kuman yang tampak menunjukkan sensitivitas kuman tersebut terhadap antibiotik bersangkutan.Penilaian terhadap zona hambatan dilakukan dengan membandingkan besarnya diameter zona hambatan dengan tabel. Hasil penilaiannya berupa sensitif, resisten dan intermediate. Kuman yang sensitif terhadap suatu jenis antibiotik akan memperlihatkan zona hambatan yang lebih besar dari jangkauan nilai yang terlihat pada tabel. Kuman yang resisten tidak menunjukkan adanya zona hambatan pertumbuhan atau menunjukkan zona hambatan yang diameternya lebih kecil dari jangkauan nilai pada tabel. Diameter zona hambatan kuman yang besarnya terletak diantara jangkauan nilai pada tabel berarti kepekaan kuman terhadap suatu antibiotik bersifat intermediate. i. Bahan cara ukuran : i) swap kapas ii) kaldu BHI dalam 2 tabung, masing-masing 2 ml iii) biakan kuman staphylococcus aureus pada agar miring iv) lempeng agar Mueller Himton (MH) dua buah setiap kelompok v) cakram antibiotika : penicillin, kloramfenikol, dan gentamisin. vi) pingset kecil ii. Cara kerjanya i) Buat ekspensi kuman dalam kaldu BHI dengan swap kapas ii) Pada lempeng agar MH usapkan suspense kuman tadi dengan swap kapas secara merata iii) Dengan pinset yang disterilkan diatas api, ambil cakram antibiotikan yang disediakan dan letakkan diatas lempengan agar yang telah ditanami kuman
iv) Gramkan lempeng agar tersebut dalam Inkubator 35 o C selama 16-18 jam. jangan luap member label nama kuman. b) Cara Tabung Dalam hal ini dilakukan penipisan antibiotik dalam tabung-tabung rekasi dan dicari konsentrasi antibiotik terendah yang masih dapat menggambarkan pertumbuhan kuman. Ini disebut konsetrasi hambatan minimal (RHM) suatu antibiotika. KHM Lazon juga disebut MIC (Minimal Intibitory Consetrasion).
Klasifikasi Staphylococcus. Genus Staphylococcus mencakup 31 spesies. Kebanyakan tidak berbahaya dan tinggal di atas kulit dan selaput lendir manusia dan organisme lainnya. Mereka juga menjadi mikroba tanah. Genus ini dapat ditemui di seluruh dunia. Klasifikasi ilmiah Kerajaan : Bacteria Filum : Firmicutes Kelas : Cocci Ordo : Bacillales Famili : Staphylococcaceae Genus : Staphylococcus Macam-macam spesies Staphylococcus antara lain : • S. auricularis • S. capitis • S. caprae • S. felis • S. haemolyticus • S. hominis • S. intermedius • S. lugdunensis • S. saprophyticus • S. schleiferi • S. vitulus • S. warneri • S. Xylosus • Dan lain-lain. Spesies yang sering dijumpai: 1. Staphylococcus aureus 2. Staphylococcus epidermis / Staphylococcus epidermidis/ Staphylococcus albus. 3. Staphylococcus safropitis / Staphylococcus saprophyticus Genus Staphylococcus terdiri lebih dari 30 jenis spesies, yang biasanya diklasifikasikan ke dalam: 1) Staphylococcus yang menghasilkan koagulase. Misalnya : Staphylococcus aureus, yang patogen utama pada manusia menjadi penyebab banyak penyakit infeksi. 2) Staphylococcus yang tidak menghasilkan koagulase. Misalnya : Staphylococcus epidermis, yang menjadi biasa penghuni kulit. Namun sering menjadi penyebab infeksi nosokomial, dan Staphylococcus saprophyticus, yang banyak menyebabkan infeksi saluran kemih (ISK) pada wanita.
3) Staphylococcus yang lain : tidak dibahas mendalam karena terjadi pada hewan dan menyebabkan infeksi pada hewan. Staphylococcus masih sensitif untuk beberapa antibiotik yang baru ditemukan tapi resistensi bisa terjadi sangat cepat. Sebagian besar Staphylococcus sudah resisten terhadap golongan penicillin karena bakteri ini menghasilkan penicilinase atau betalaktamase. Identifikasi Staphylococcus A.)Bahan Pemeriksaan 1. Klinis : Pus/nanah hijau, hapus luka, sputum, darah, feces, nasal sekresi, cairan cerebro-spinal, urine, sel aspirasi dari paru-paru atau tulang. 2. Makanan : Bahan makanan suspek penyebab racun. Gejala infeksi biasanya disebabkan oleh racun, dibebaskan dari hanya beberapa staphylococci sehingga kultur yang diambil dari lesi biasanya negatif. B.)Skema Pemeriksaan: A. Hari Pertama 1. Pemupukan Sampel dari bahan ditanam pada media pemupuk NaCl broth dieramkan 24 jam. 2. Isolasi Sampel bahan pemeriksaan diisolasi dalam media dan diinkubasi dalam inkubator dengan suhu 37o C selama 24 jam. a. Biakan pada Agar Darah (BAP= Blood Agar Plate) b. Biakan pada MSA (Manitol Salt Agar) di sekitar koloni jernih disebabkan β hemolisin. Media BAP untuk membedakan bakteri yang menghemolisa darah dan non hemolisa. Hemolisa sempurna di sekitar koloni berwarna hijau disebabkan α hemolisin. Hemolisa sebagian tidak terjadi perubahan disebabkan ɤ hemolisin. Non hemolisa B. Hari Kedua Pengamatan koloni pada media: a. Media Agar Darah : Koloni berwarna kuning keemasan, halus, licin & berpigmen.di sekitar koloni menjadi jernih atau transparan. b. Media MSA : Koloni berwarna kuning, bersifat manitol fermenter,berwarna merah berarti tidak memecah manitol. Yang tumbuh pada media BAP dengan koloni hemolisa positif kemudian dilakukan pembuatan preparat dan pewarnaan metode Gram ( karena Streptococcus juga hemolisa positif ). Pemeriksaan mikroskopis : dilakukan pewarnaan metode Gram. 1. Disiapkan 2 buah kaca obyek, isolate biakan (koloni lain lagi), karbol gentian violet, pereaksi lugol, alkohol 95% ,pewarna safranin, minyak imersi. 2. Sapukan sedikit biakkan isolate bakteri di atas kaca obyek, ditambahkan 1 tetes air, kemudian disuspensikan. 3. Kaca obyek diletakan di atas bak pewarna, kemudian digenangi dengan karbol gentian violet selama 1 menit. Kelebihan zat warna dibuang, dan dibilas dengan air mengalir. 4. Olesan digenangi dengan lugol selama 2 menit, pereaksi berlebih dibuang, dan dibilas dengan air mengalir. 5. Olesan digenangi oleh alkohol 95% tetes demi tetes selama 30 detik atau sampai
semua zat warna hilang, kemudian dibilas dengan air mengalir. 6. Pewarnaan yang terakhir dengan safranin selama 1 menit, kelebihan zat warna dibuang dan dibilas dengan air, kemudian dikeringkan dengan kertas saring. 7. Preparat dilihat di bawah mikroskop dengan pembesaran 10x dilanjutkan 100x. 8. Hasil percobaan digambar dengan teliti. Sel bakteri yang bewarna ungu menunjukkan bakteri masuk kelompok gram positif, sedangkan bakteri gram negatif akan berwarna merah. Hasil Pemeriksaan : • Bentuknya Coccus/bulat, ungu gram positif • Ukurannya berdiameter 0,8 -1 um • Susunannya 2-2, 4-4, bergerombol seperti buah anggur. Yang tumbuh pada MSA (Manitol Salt Agar) adalah bakteri Staphylococcus aureus sebab bakteri spesies ini tahan terhadap garam yang tinggi dan juga memecah manitol. Oleh sebab itu MSA disebut sebagai media selektif. Koloni yang positif diinokulasikan ke media diperkaya NAS (Nutrient Agar Slant) dieramkan 24 jam 370C. C. Hari Ketiga Koloni pada subkultur dilakukan uji biokimia, uji katalase dan uji serologi a. Uji Biokimia: Bakteri diisolasi kedalam media NAS b. Uji Katalase : 1 ose koloni + 1 ose H2O2 3%. Hasil positif dengan indikasi dengan terbentuknya gelembung. Tes katalase menentukan apakah organisme menghasilkan enzim katalase yang menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. 2 H2O2 catalase 2 H2O + O2 c. Uji Serologi: CPT (Coagulation Plasma Test), 1 ose koloni + 1 ose plasma sitrat, campurkan, amati dalam 2 menit. Hasil positif dengan indikasi cairan jernih dengan terbentuknya butiran-butiran halus. D. Hari Keempat Mengamati hasil inkubasi NAS untuk uji biokimia Uji Biokimia : pigmennya berwarna kuning keemasan bila S. aureus, berwarna kuning jeruk bila S. citreus, bila berwarna putih S. albus. ****Staphylococcus aureus Morfologi dan sifat pewarnaan • Berbentuk bulat atau kokus. • Diameter 0,4 – 1,2 µm (rata-rata 0,8 µm). • Hasil pewarnaan dari media padat memperlihatkan susunan bakteri bergerombol seperti buah anggur, dari media cair memperlihatkan susunan bakteri lepas sendirisendiri, berpasangan atau susunan selnya rantai pada umumnya lebih dari empat sel. • Dengan pewarnaan gram bersifat Gram positif. Namun dalam keadaan tertentu dapat pula bersifat gram negatif, misalnya: - organisme mengalami fagositosis oleh sel. - organisme yang berasal dari perbenihan yang sudah tua. • Perubahan wa rna koloni S. aureus pada media Agar Darah dan NAS adalah kuning emas. Pada agar darah S. aureus menghemolisa darah secara sempurna dengan terbentuknya zona transparan di sekitar koloni akibat beta hemolisin. • Tahan garam 7 -10%, seringkali Staphylococcus aureus ditemukan pada ikan asin yang kurang asin, karena kemampuannya untuk hidup dalam suasana asin atau
konsentrasi garam yang tinggi. Pada media MSA (Manitol Salt Agar) S. aureus dapat tumbuh dan memecah manitol sehingga mengubah pH indikator dari merah menjadi kuning. • Pada tes katalase dan koagulase menghasilkan hasil yang positif. S. aureus memiliki enzim katalase yaitu enzim yang mengkatalisis H2O2 menjadi air dan oksige dan enzim koagulase yaitu, protein mirip enzim yang dihasilkan oleh Staphylococcus. Enzim ini dapat membekukan plasma oksalat atau plasma sitrat bila di dalamnya terdapat faktor-faktor pembekuan. Koagulase ini menyebabkan terjadinya deposit fibrin pada permukaan sel Staphylococcus yang menghambat fagositosis Infeksi • Infeksi-infeksi utama Staphylococcus aureus 1. Tipe infeksi kulit: - Lebam besar dan kecil pada kulit, kadang berbentuk seperti abscesses (bentuknya seperti kulit bekas suntikan vaksin). - Besar, dalam, bisul yang disebabkan radang pada bawah kulit disebabkan bakteriemia. 2. Tipe Infeksi kulit yang menyebar: - Impetigo (sejenis bisul karena infeksi bakteri). 3. Tipe infeksi yang lebih dalam dan terlokalisasi: - Osteomyelitis (infeksi pada tulang) akut dan kronis. - Septic arthritis. 4. Tipe Infeksi lain: -Acute infective endocarditis (Radang akut endocarditis/lapisan jantung). -Septicemia. -Necrotizing pneumonia (Radang pada paru-paru). 5. Tipe Keracunan: -Toxic shock syndrome (sindrom racun yang dikeluarkan bakteri). -Gastroenteritis (Radang pada saluran pencernaan). -Scalded skin syndrome . 6. Infeksi lainnya termasuk: -Paronychia.
****Staphylococcus albus Staphylococcus albus disebut juga dengan S. epidermidis ,sebuah spesies coagulase-negatif Staphylococcus , adalah teman dari kulit, namun dapat menyebabkan infeksi parah pada kondisi kekebalan pasien rendah dan dapat masuk ke dalam pembuluh darah halus bawah kulit. Morfologi dan sifat pewarnaan • Berbentuk bola. • Diameter kira-kira 1 µm. • Hasil pewarnaan dari media padat memperlihatkan susunan bakteri dalam kelompok yang tidak teratur. • Dengan pewarnaan gram bersifat Gram positif. Namun dalam biakan tua dapat berubah menjadi gram negatif. • Tidak bergerak dan tidak membentuk spora. • Tumbuh paling cepat pada suhu 370C tetapi paling baik membentuk pigmen pada
suhu 370C. • Perubahan warna koloni S. aureus pada media Agar Darah dan NAS adalah putih. • Pada tes koagulase menghasilkan hasil yang negatif.
