PEWARNAAN KAPSULA BAKTERI LAPORAN PRAKTIKUM Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Mikrobiologi yang dibina oleh Sitoresmi Prabaningtyas, S.Si, M.Si
Oleh : Kelompok 1 Isfatun Chasanah
140342603465
Maulidan Asryofil Anam 140342604964 Robiatul Hadawiyah
140342604500
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Februari 2016
BAB I PENDAHULUAN A. Dasar Teori Mikroorganisme sulit dilihat dengan mikroskop cahaya, karena tidak mengadsorpsi
ataupun
membiaskan
cahaya.
Alasan
inilah
yang
menyebabkan zat warna digunakan untuk mewarnai mikroorganisme ataupun latar belakangnya. Zat warna mengadsorpsi dan membiaskan cahaya sehingga kontras mikroorganisme disekelilingya ditingkatkan. Penggunaan zat warna memungkinkan pengamatan struktur sel seperti spora dan bahan infeksi yang mengandung zat pati dan granula fosfat (Dwidjoseputro, 1998). Sejumlah bakteri dapat membentuk kapsul dan lendir (Kusnadi, 2003). Bakteri mengeluarkan lendir pada permukaan selnya, kemudian melapisi dinding sel. Apabila lapisan lapisan lendir tersebut cukup tebal dan kompak maka disebut kapsula (Hastuti, 2008). Kapsul merupakan lapisan materi polisakarida yang mengelilingi selsel bakteri dan dapat bertindak sebagai pelekat pada sel inang. Kapsul dapat diketahui dengan pewarnaan bakteri menggunakan Kristal violet dan Cu2SO4 atau tinta cina. Kapsul merupakan struktur luar pelindung sel yang disekressikan oleh dinding sel. Hanya bakteri tertentu yang membentuk kapsul dan tidak semua jenis bakteri mempunyai kapsul. Adanya kapsul dapat dijadikan sebagai proses klasifikasi dan identifikasi bakteri (Madigan , 2012: 464). Seperti bakteri yang menyebabkan penyakit antraks, penyakit yang ditemukan pada hewan ternak, tidak pemproduksi kapsul saat tumbuh di luar tubuh inang akan tetapi membentuk sel kapul saat menginfeksi tubuh inang. (Black &Laura, 2012: 94). Kapsul memiliki zat gula yang terdiri dari 6 atom karbon yang disebut heksosa. Kapsul ini lebih banyak memiliki polisakarida daripada molekul disakarida. Misalnya bakteri Leuconostoc mesenteroides dan beberapa jenis lalin kapsul tersusun dari dekstran (Madigan, 2012:405). Untuk
melihat ada tidaknya kapsul pada bekteri digunakan pewarnaan secara langsung/positif dan pewarnaan secara tidak langsung/negatif. Pewarnaan negatif bukan digunakan untuk mewarnai bakteri tetapi mewarnai latar belakangnya menjadi hitam gelap. Zat warna tidak akan mewarnai sel melainkan mewarnai lingkungan sekitarnya, sehingga sel tampak transparan dengan latar belakang hitam. Pewarnaan negatif/tidak langsung dapat terjadi karena senyawa pewarna bermuatan negatif. Sedangkan,
pewarnaan
positif/secara
langsung
dilakukan
dengan
menggunakan kristal violet dan CuSO4.5H2O. Pewarnaan secara langsung ini dimaksudkan untuk mewarnai sel-sel bakteri yang diamati. Apabila bakteri mempunyai kapsul, maka dalam pengamatan sel bakteri akan tampak berwarna ungu dan diselubungi oleh kapsul yang berwarna biru muda (Hastuti, 2008). B. Tujuan Tujuan dari praktikum pewarnaan kapsula bakteri yaitu: 1. Untuk memperoleh ketrampilan melakukan pewarnaan kapsula bakteri 2. Untuk mengetahui ada atau tidak adanya kapsul bakteri
BAB II METODE A. Alat dan Bahan Alat : 1. Mikroskop 2. Kaca benda 3. Lampu spritus 4. Mangkuk pewarna 5. Kawat penyangga 6. Jarum inokulasi berkolong 7. Pinset 8. Korek api Bahan : 1. Biakan campuran/biakan murni bakteri 2. Tinta cina merk “Pelikan” 3. Aquades steril 4. Larutan kristal violet 0,5% 5. Larutan CuSO4, 5H2O 20% 6. Alkohol 7. Lisol 8. Sabun cuci 9. Kerta penghisap 10. Lap B. Cara Kerja I. Pewarnaan Langsung/Positif Menyediakan kaca benda bersih, lalu melewatkan di atas nyala lampu api spriritus
Meneteskan satu ose aquades steril di atas kaca benda itu
Secara antiseptik, menginokulasikan bakteri yang diperiksa di atas tetesan aquades, meratakan perlahan-lahan dan menunggu sampai mengering
Melakukan fiksasi dengan cara melewatkan sediaan tersebut di atas nyala api lampu spiritus dengan cepat
Meneteskan larutan kristal violet pada sediaan, kaca benda sediaan diletakkan di atas kawat penyangga yang telah diletakkan di atas mangkuk pewarna. Menunggu hingga 1 menit
Menjepit kaca benda sediaan dengan pinset (Kedudukan tetap di atas mangkuk pewarna), Membilas sediaan dengan larutan CuSO4, 5H2O secara hati-hati
Mengeringkan sediaan dengan menggunakan kertas penghisap denga hati-hati agar tidak merusak sediaan
Mengamati sediaan di atas mikroskop II. Pewarnaan Tak Langsung/Negatif Menyediakan kaca benda bersih, lalu melewatkan di atas nyala lampu api spriritus
Menyiapakan biakan campuran atau biakan murni bakteri, lalu menentukan koloni bakteri yang akan diperiksa kapsulnya
Meneteskan satu ose aquades steril di atas kaca benda
Secara aseptik mengambil inokulum yang akan diperiksa, lalu meratakan perlahanlahan di atas tetesan aquades itu.
Membiarkan sediaan mengering tanpa difiksasi
Meneteskan setetes tinta cina merk “Pelikan” di atas sediaan tersebut, lalu meratakan secara perlahan-lahan
Membiarkan sediaan mengering, lalu mengamati dibawah mikroskop (tanpa kaca penutup). Sel-sel bakteri nampak transparan dengan latar belakang berwarna hitam, sedang kapsula (bila ada) berwarna coklat muda disekeliling bakteri
BAB III ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN A. Data Koloni yang diamati pada tabel di bawah ini berasal dari koloni bakteri yang sampelnya diambil dari Greenhouse Biologi. No 1 2
Jenis Pewarnaan Langsung Tak Langsung Langsung Tak Langsung
Warna Sel Vegetatif Ungu Transparan Ungu Transparan
Warna Kapsula Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada
Bentuk Sel Basil Basil Coccus Coccus
B. Analisis Data Pada praktikum pewarnaan kapsul bakteri, digunakan pewarnaan dengan
metode
pewarnaan
langsung/positif
dan
pewarnaan
tak
langsung/negatif. Pada pewarnaan dengan metode langsung digunakan larutan CuSO4, 5H2O agar dapat mengamati kapsul. Sedangkan, pada metode tidak langsung digunakan tinta cina. Berdasarkan hasil praktikum yang telah kami lakukan, dapat diketahui bahwa pada sel bakteri koloni I maupun sel bakteri koloni II terdapat kesaamaan. Yaitu, pada sel bakteri koloni I maupun koloni II setelah dilakukan pewarnaan langsung warna sel bakteri yaitu ungu, dan pada pewarnaan tidak langsung warna sel bakteri transparan. Pada pewarnaan langsung, bakteri koloni I yang berbentuk basil dengan bakteri berwarna ungu setelah diberi pewarna larutan Kristal violet dan dibilas dengan CuSO4.5H2O. tidak ada banyangan bewarna biru muda yang mengelilingi bakteri. Demikian pula pada sel koloni bakteri II yang berbentuk coccus. Sel-sel bakteri nampak terpisah bewarna ungu dan tidak memiliki bayangan bewarna biru muda yang mengelilinginya. Sedangkan pada pewarnaan tidak langsung, bakteri kaloni I setelah diberi tinta cina, ditunggu mengering dan diamati, sel bakteri terlihat transparan
tanpa ada warna coklat muda di sekeliling bakteri. Demikian juga pada bakteri koloni II yang diamati menunjukkan hasil yang sama yaitu terlihat transparan.
Pewarnaan langsung/positif, sel bakteri ungu
Pewarnaan tak langsung/negatif, sel bakteri transparan
Apabila terdapat kapsul pada bakteri dengan metode pewarnaan langsung/positif diindikasikan dengan adanya warna biru muda yang terdapat di luar dinding sel bakteri sedangkan, pada pewarnaan negatif diindikasikan dengan
adanya pembungkus sel bakteri yang berwarna
kecoklatan. Dari hasil yang diperoleh, dapat ditarik kesimpulan sementara bahwa pada sel bakteri koloni I maupun II merupakan koloni sel bakteri yang tidak memiliki kapsul sehingga tidak virulen. C. Pembahasan Bakteri mengeluarkan lendir pada permukaan selnya, kemudian melapisi dinding sel. Bila bahan berlendir tersebut kompak dan tampak sebagai bentuk yang pasti (bundar atau lonjong) maka disebut kapsul, tetapi bila tidak teratur bentuknya dan menempelnya pada sel kurang erat, maka disebut lendir (Hadioetomo, 1990). Menurut Tarigan (1988), kapsul merupakan substansi yang bersifat viskous sehingga membentuk suatu selubung yang mengelilingi dinding sel, memiliki fungsi lain yakni melindungi tubuh bakteri dari kekeringan sementara, dengan mengikat molekul-molekul air, serta memudahkan bakteri untuk melekat pada permukaan atau substrat.
Kapsul tersusun dari molekul polisakarida kompleks yang berbentuk gel. Namun, setiap bakteri mensekresikan komposisi kimia kapsul yang berbeda, tergantung pada jenis bakterinya. Kapsul dan cairan lendir dapat berupa cairan yang tebal dan padat atau fleksibel, tergantung pada zat kimia dan derajat hidrasinya (Madigan,2012:500). Pada kapsul bakteri antrax memiliki protein. Ketika bakteri yang berkapsul menyerang sel inang, kapsul mencegah mekanisme pertahanan sel inang, seperti fagositosis untuk mengancurkan bakteri. Jika bakteri tidak memiliki kapsul maka bakteri ini mudah diserang dan dihancurkan (Black &Laura, 2012: 94). Kapsula bersifat non-ionik maka pewarnaan tidak dapat dilakukan dengan prosedur pewarnaan sederhana yang biasa. Adapun kapsula bakteri tidak berwarna, sehingga untuk mengetahui ada tidaknya kapsula bakteri perlu dilakukan pewarnaan khusus (Hastuti, 2008). Pada praktikum digunakan pewarnaan secara langsung maupun tidak langsung untuk mengamati ada tidaknya kapsul bakteri. 1. Pewarnaan kapsula bakteri secara langsung (pewarnaan positif). Pada praktikum, pewarnaan secara langsung dilakukan dengan menggunakan kristal violet dan CuSO4.5H2O. Pewarnaan secara langsung dimaksudkan untuk mewarnai sel-sel bakteri yang diamati. Apabila bakteri mempunyai kapsul, maka dalam pengamatan sel bakteri akan tampak berwarna ungu dan diselubungi oleh kapsul yang berwarna biru muda. Kristal violet merupakan larutan yang yang mempunyai kromophore atau butir pembawa warna yang bermuatan positif (memiliki kation) sedangkan muatan yang berada di sekeliling bakteri bermuatan negatif (memiliki anion), sehingga terjadi adanya tarik menarik antara kedua ion tersebut. Hal inilah yang menyebabkan bakteri berwarna ungu. Terbentuknya warna biru muda pada kapsula disebabkan karena kapsula menyerap CuSO4.5H2O (Darkuni, 2001) Pada pewarnaan kapsul ini, CuSO4 berfungsi sebagai peluntur warna (decolourisasi) dimaksudkan untuk menghilangkan atau mencuci zat warna tanpa menghilangkan warna pada sel bakteri. Berdasarkan hasil pengamatan pada praktikum , dapat diketahui bahwa pada koloni bakteri I dan koloni bakteri II tidak berkapsul. Hal ini ditandai dengan tidak adanya warna biru muda yang menyelubungi sel bakteri yang berwarna ungu. Tidak terbentuknya warna biru muda disekeliling sel bakteri dapat diketahui bahwa tidak ada yang menyerap CuSO4.5H2O, seperti yang kita ketahui yang dapat menyerap CuSO 4.5H2O adalah kapsul. Menurut Tarigan (1988), fungsi kapsul adalah melindungi tubuh dari kekeringan sementara dengan mengikat molekul-molekul air, dapat memblok perlekatan bakteriofag, serta sebagai anti fagositosik. Selanjutnya Hastuti (2008) menjelaskan bahwa pada beberapa jenis bakteri, adanya kapsula ini menunjukkan sifat virulen.
2. Pewarnaan kapsula bakteri secara tidak langsung (pewarnaan negatif). Pewarnaan negatif yaitu pewarnaan yang ditujukan terhadap bakteri yang sulit diwarnai, dimana bakterinya tidak diwarnai melainkan latar belakangnya, metode pewarnaan negatif merupakan suatu metode perwarnaan umum, dimana digunakan larutan zat warna yang tidak meresap ke dalam sel-sel bakteri melainkan melatar
belakangi sehingga kelihatan atau
nampak sebagai bentuk-bentuk kosong tak berwarna(negatif) (Lay.1994). Pada kegiatan praktikum ini, pewarnaan secara tidak langsung dilakukan dengan menggunakan tinta cina. Menurut Tarigan (1988), salah satu pewarnaan pewarnaan negatif yang bertujuan untuk mewarnai latar belakang atau bidang pandang di bawah mikroskop dan bukan untuk mewarnai sel-sel mikroba yang diperiksa. Tinta cina merupakan larutan yang mempunyai kromophore atau butir pembawa warna yang bermuatan negatif (memiliki anion), sedangkan muatan yang ada di sekeliling bakteri juga bermuatan negatif (memiliki anion), sehingga terjadi adanya tolak menolak antara kedua ion tersebut. Hal inilah yang menyebabkan bakteri berwarna transparan dan nampak hanya warna latar belakangnnya yaitu hitam. Terbentuknya warna transparan ini dikarenakan sel bakteri tidak mampu menyerap warna. Tanpa adanya pewarnaan, kapsul bakteri sangat sukar diamati dengan mikroskop cahaya biasa karena tidak berwarna (Hastuti, 2008). Dari hasil pengamatan pada praktikum ini, dapat diketahui bahwa pada koloni bakteri I dan koloni bakteri II tidak berkapsul. Hal ini ditandai dengan tidak adanya warna kecoklatan yang menyelubungi luar dinding sel bakteri. Berdasarkan hasil, dapat diketahui bahwa bakteri pada koloni I dan koloni II sama-sama tidak berkapsul, baik pada pewarnaan langsung (pewarnaan positif) dan tidak langsung (pewarnaan negatif). Salah satu fungsi kapsul adalah sebagai antifagosit sehingga kapsul memberikan sifat virulen. Sehingga apabila bakteri tidak mempunyai kapsul maka ia tidak bersifat virulen dan dengan demikian bakteri tidak mampu menyebabkan infeksi. Pelczar (1986) menyatakan bahwa jika bakteri kehilangan kapsulnya sama sekali maka ia akan dapat kehilangan virulensinya dan dengan demikian akan kehilangan kemampuannya untuk menyebabkan infeksi. Bakteri-bakteri berkapsula juga menyebabkan adanya gangguan seperti lendir dalam beberapa proses industri. Selanjutnya Kusnadi (2003) menjelaskan bahwa tidak adanya kapsula tidak mempengaruhi kelangsungan hidup bakteri sehingga tidak semua bakteri memiliki kapsula, ada juga yang tidak memiliki kapsula. Kapsula bukanlah
suatu organ yang penting bagi kehidupan sel, karena apabila kondisi medium normal maka sel bakteri tidak membentuk kapsula dan tetap dapat tumbuh secara normal (Darkuni, 2001) Dijelaskan juga pada percobaan Griffith (1928) yang menggunakan bakteri pneumococcus Bakteri pneumococcus yang berkapsul menyebabkan kematian tikus karena sistem imun tikus tidak dapat membunuh bakteri berkapsul, sehingga sel-sel berproliferasi dalam paru-paru dan menyebabkan pneumonia. Sedangkan sel bakteri tidak berkapsul (Rough cell/sel R) bersifat tidak patogen. Akan tetapi kombinasi dari sel R yang hidup dan sel S yang mati menyebabkan kematian tikus dan sel S yabg hidup dapat diisolasi dari hewaan. DNA pembawa gen yang memproduksi berkapsul di dibebaskan dari sel S yang mati dan tergabung dalam sel R, sehingga sel R dapat bertrasnfomasi menjadi sel S. (Madigan, 2012:276) Banyak bakteri yang mensintesis peptidoglycan, lipopolysaccharide, dan polimer lain yang bergabung dengan dinding sel. Beberapa bakteri membetuk kapsul dari zat tersebut, karena zat tersebut mengandung serum atau gula dalam jumlah besar. Seperti bakteri antraks memiliki kapsul yang mengandung polypeptide asam glutamat. (Black &Laura, 2012: 138).
BAB IV PENUTUP Simpulan 1. Pada pewarnaan langsung (pewarnaan positif), sel bakteri dari koloni I dan koloni II berwarna ungu dan tidak terdapat warna biru muda pada bagian luar dinding selnya. Hal ini menunjukkan bahwa dengan pewarnaan langsung, bakteri koloni I dan koloni II menunjukkan tidak adanya kapsula. 2. Pada pewarnaan tidak langsung (pewarnaan negatif), sel bakteri dari koloni I dan koloni II berwarna transparan dan tidak terdapat warna kecoklatan pada bagian luar dinding selnya. Hal ini menunjukkan bahwa dengan pewarnaan tidak langsung, bakteri koloni I dan koloni II juga menunjukkan tidak adanya kapsula.
DAFTAR RUJUKAN Black, Jacquelyn G. & Laura Blacks. 2012. Microbiology: Principles And Explorations 8th Ed. USA: John Wiley & Sons, Inc. Darkuni, N. 2001. Mikrobiologi (Bakteriologi, Virologi dan Mikologi). Malang : UM Press Dwidjoseputro, D.1998.Dasar-Dasar Mikrobiologi. Malang : Djambatan Hadioetomo & Ratna, S. 1990. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek Teknik dan Prosedur Laboratorium. Jakarta : Gramedia Hastuti, U.S. 2008. Petunjuk Praktikum Mikrobiologi. Malang : UM Press Kusnadi. 2003. Mikrobiologi. Bandung : JICA IMSTEP Lay & Bibiana.W.1994.Analisis Mikroba di Laboratorium.Jakarta : Rajawali Madigan, M.T., John M.Martinko, David A. Stahl, David P. Clark. 2012. Brock biology of microorganisms. 13rd edition. USA: Pearson Education, Inc. Pelczar, M J. & E.C.S Chan.1986.Dasar- dasar Mikrobiologi Jilid 1 Jakarta: UI
Press.
Tarigan, J. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta: DIRJEN DIKTI Proyek Pengembangan LPTK Waluyo, lud. 2004. Mikrobiologi Umum.Malang : UMM Press
Diskusi 1. Apakah fungsi kapsula bagi bakteri ? Jawab : Fungsi kapsula pada bakteri:
Berperan sebagai antifagosit sehingga memberi sifat virulen pada bakteri. Mempertahankan diri dari antitoksin yang dihasilkan sel inang. Meningkatkan kemampuan bakteri untuk menimbulkan penyakit. Melindungi sel dari kekeringan dan kehilangan nutrisi karena kapsula mengandung
banyak air. Sebagai penyeimbang antara sel dan lingkungan eksternal.
2. Adakah hubungan antara kapsula dan virulensi bakteri ? Jelaskan ! Jawab : Kapsula berperan sebagai antifagosit sehingga kapsula memberikan sifat virulen bagi bakteri. Kapsula melindungi bakteri dari fagosit oleh sel-sel yang berperan dalam imunitas dari inang. Jika bakteri ini tidak dapat difagosit oleh sel-sel imunitas (seperti leukosit, limfosit, dan makrofag), maka bakteri tersebut akan bersifat virulen. Kapsula merupakan lapisan polimer (terdiri atas polisakarida, polipeptida atau kompleks polisakarida dengan protein) yang berlekatan dengan dinding sel. Koloni bakteri yang tidak berkapsula umumnya tergolong tidak virulen (tidak ganas).Dengan tidak adanya kapsula maka bukan termasuk bakteri yang virulen. Hal ini terkait dengan fungsi bakteri yang mempunyai kemampuan untuk menimbulkan penyakit. Apabila bakteri kehilangan kapsulanya sama sekali, maka bakteri tersebut kehilangan virulensinya, dan dengan demikian kehilangan kemampuannya sebagai penyebab infeksi.
LAMPIRAN Foto
Alat dan Bahan Pewarnaan tak langsung/negatif
Hasil pengamatan pewarnaan Hasil pengamatan pewarnaan kapsuldengan bakteri metode dengan metode kapsul bakteri langsung pewarnaanpewarnaan tak langsung
