LAPORAN PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI

PEWARNAAN GRAM DAN PENGAMATAN MORFOLOGI BAKTERI

Disusun Oleh :

ALFIAN PRAMUDITYA J310090068

DARIS J310090047

DIAH OKTIVA FURI J310090050

PROGRAM STUDI GIZI S1

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2011

PEWARNAAN GRAM DAN PENGAMATAN MORFOLOGI BAKTERI

A. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Mahasiswa mampu memahami dan melakukan pewarnaan gram terhadap

jenis bakteri.

2. Mahasiswa mampu mengidentifikasi suatu jenis bakteri termasuk bakteri

gram positif dan gram negatif.

3. Mahasiswa mampu mengamati berbagai morfologi bakteri.

4. Mahasiswa mampu menggolongkan berbagai morfologi bakteri.

B. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Bakteri memiliki beberapa bentuk yaitu basil (tongkat), kokus, dan

spirilum. Bakteri yang berbentuk tongkat maupun kokus dibagi menjadi

beberapa macam. Pada bentuk basil pembagiannya yaitu basil tunggal,

diplobasil, dan tripobasil. Sedangkan pada kokus dibagi monokokus (satu

buah bakteri berbentuk kotak), diplococcus, sampai staphylococcus

(bentuknya mirip buah anggur. Khusus pada spirul hanya dibagi 2 yaitu

setengah melengkung dan tidak melengkung.

Bakteri juga dapat dibedakan melalui teknik pewarnaan gram. Teknik

pewarnaan gram tersebut dapat menghasilkan warna merah dan ungu. Bakteri

gram negatif ditandai dengan pewarnaan ungu sedangkan yang positif

berwarna merah (jawetz, 2005).

Hal ini bertujuan untuk memberikan warna pada bakteri pada akhirnya

dapat diidentifikasi dengan mudah. Selain itu, ada endospore yang bisa

diwarnai. Endospora adalah organisme yang dibentuk dalam kondisi yang

stres karena kurang nutrisi, yang memiliki kemungkinan untuk tetap berlanjut

di lingkungan sampai kondisi menjadi baik (Jawetz, 2005).

Teknik pewarnaan gram haruslah sesuai prosedur karena dapat

mengakibatkan kesalahan identifikasi data apakah gram positif atau gram

negatif sehingga diperlukan adanya praktikum ini dilakukan agar mengetahui

jalannya mekanisme pewarnaan gram.

2. Tinjauan Pustaka

Metode pengecatan pertama kali ditemukan oleh Christian gram pada

tahun 1884.  Dengan metode ini, bakteri dapat dikelompokkan menjadi dua,

yaitu bakteri gram positif dan gram negatif yang didasarkan dari reaksi atau

sifat bakteri terhadap cat tersebut.  Reaksi atau sifat bakteri tersebut

ditentukan oleh komposisi dinding selnya sehingga pengecatan gram tidak

bisa dilakukan pada mikroorganisme yang tidak mempunyai dinding sel

seperti Mycoplasma sp. (Tryana, S.T, 2008).

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:

1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)

Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA,

dan granula penyimpanan.

2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)

Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan

endospora.

Staphylococcus adalah bakteri Gram-positif yang berbentuk bola.

Bakteri ini ada yang berkoloni dan berbentu seperti buah buah anggur. Pada

tahun 1884, Rosenbach menjelaskan ada dua jenis warna staphylococci yaitu:

Staphylococcus Aureus yang berwarna kuning dan Staphylococcus albus yang

berwarna putih. Beberapa karakterististik yang dimiliki Staphylococcus

Aureus diantaranya hemolytic pada darah agar, catalase-oxidase-positif dan

negatif, dapat tumbuh pada suhu berkisar 15 sampai 45 derajat dan

lingkungan NaCl pada konsentrasi tinggi hingga 15 persen dan menghasilkan

enzim coagulase. Selain itu,biasanya S. Aureus merupakan patogen seperti

bisul, styes dan furunculosis beberapa infeksi (radang paru-paru, radang

kelenjar dada, radang urat darah, meningitis, saluran kencing osteomyelitis

dan endocarditis serta menyebabkan keracunan makanan yaitu dengan

melepakan enterotoxins menjadi makanan sehingga menjadi toksik dengan

melepasan superantigens ke dalam aliran darah (Lubis, 2007).

Bacillus subtilis merupakan bakteri gram-positif yang berbentuk

batang, dan secara alami sering ditemukan di tanah dan vegetasi. Bacillus

subtilis tumbuh di berbagai mesophilic suhu berkisar 25-35 derajat Celsius.

Bacillus subtilis juga telah berevolusi sehingga dapat hidup walaupun di

bawah kondisi keras dan lebih cepat mendapatkan perlindungan terhadap stres

situasi seperti kondisi pH rendah (asam), bersifat alkali, osmosa, atau

oxidative kondisi, dan panas atau etanol Bakteri ini hanya memilikin satu

molekul DNA yang berisi seperangkat set kromosom. DNAnya berukuran BP

4214814 (4,2 Mbp) (TIGR CMR). 4,100 kode gen protein. Beberapa

keunggulan dari bakteri ini adalah mampu mensekresikan antibiotik dalam

jumlah besar ke luar dari sel (Scetzer, 2006).

Menurut Kenneath tahun (2008), Escherichia coli termasuk dalam

famili Enterobacteraceae yang termasuk gram negatif dan berbentuk batang

yang fermentatif. E. coli hidup dalam jumlah besar di dalam usus manusia,

yaitu membantu sistem pencernaan manusia dan melindunginya dari bakteri

patogen. Akan tetapi pada strain baru dari E.coli merupakan patogen

berbahaya yang menyebabkan penyakit diare dan sindrom diare lanjutan serta

hemolitik uremic (hus). Peranan yang mengguntungkan adalah dapat

dijadikan percobaan limbah di air, indikator pada level pencemaran air serta

mendeteksi patogen pada feses manusia yang disebabkan oleh Salmonella

typhi. (Mc. Clenny, 2008).

Endospore adalah organisme yang dibentuk dalam kondisi yang stres

karena kurang nutrisi, yang memiliki kemungkinan untuk tetap berlanjut di

lingkungan sampai kondisi menjadi baik (Ncbi, 2008).

Bakteri juga dapat dibedakan melalui teknik pewarnaan gram. Teknik

pewarnaan gram tersebut dapat menghasilkan warna merah dan ungu. Bakteri

gram negatif ditandai dengan pewarnaan ungu sedangkan yang positif

berwarna merah (Textbook, 2008).

Pengenalan bentuk mikroba (morfologi), kecuali mikroalgae harus

dilakukan pewarnaan terlebih dahulu agar dapat diamati dengan jelas (Lubis

dkk, 2007). Pada umumnya bakteri bersifat tembus cahaya, hal ini disebabkan

karena banyak bakteri yang tidak mempunyai zat warna (Waluyo, 2004).

Tujuan dari pewarnaan adalah untuk mempermudah pengamatan bentuk sel

bakteri, memperluas ukuran jazad, mengamati struktur dalam dan luar sel

bakteri, dan melihat reaksi jazad terhadap pewarna yang diberikan sehingga

sifat fisik atau kimia jazad dapat diketahui (Lubis dkk, 2007).

Berhasil tidaknya suatu pewarnaan sangat ditentukan oleh waktu

pemberian warna dan umur biakan yang diwarnai (umur biakan yang baik

adalah 24 jam). Umumnya zat warna yang digunakan adalah garam-garam

yang dibangun oleh ion-ion yang bermuatan positif dan negatif dimana salah

satu ion tersebut berwarna. Zat warna dikelompokkan menjadi dua, yaitu zat

pewarna yang bersifat asam dan basa. Jika ion yang mengandung warna

adalah ion positif maka zat warna tersebut disebut pewarna basa. Dan bila ion

yang mengandung warna adalah ion negatif maka zat warna tersebut disebut

pewarna negatif (Ramona, 2008).

Beberapa jenis pewarnaan antara lain adalah pewarnaan langsung

dengan pewarnaan basa, pewarnaan tidak langsung atau pewarnaan negatif

dengan pewarnaan asam, pewarnaan gram, dan pewarnaan endospora.

Pewarna basa akan mewarnai dinding sel bakeri yang relatif negatif,

contohnya metiline blue dan kristal violet. Sedanglan pada pewarnaan tidak

langsung, yang terwarnai adalah lingkungan sekitar sel, tetapi tidak mewarnai

sel karena daya mewarnai pada zat ini berada pada ion negatif dan tidak

bereaksi dengan ion negatif lainnya dari sel bakteri (Ramona, 2008).

Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan

lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain.

Bakteri memiliki ratusan ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan dan

pada tempat-tempat yang ekstrim.

Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan.

Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan mahluk hidup yang

lain. Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak

memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis).

a. Morfologi Bakteri

Secara harafiah, morfologi berarti 'pengetahuan tentang bentuk' (morphos).

Morfologi dalam cabang ilmu biologi adalah ilmu tentang bentuk organisme,

terutama hewan dan tumbuhan dan mencakup bagian-bagiannya. Morfologi bakteri

dapat dibedakan menjadi dua yaitu :

1. Morfologi makroskopik (Kolonial morfologi)

Karakteristik koloni : pengamatan pada plate agar

Colony's Shape, Ukuran, Edge / Margin, Chromogenesis / pigmentasi,

Opacity, Ketinggian, Permukaan, Konsistensi, Emulsifiability, Bau

2. Morfologi mikroskopis (Seluler morfologi)

Struktur sel bakteri : pengamatan di bawah mikroskop

dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan, kapsul, flagelum, pilus(pili), klorosom, Vakuola gas dan endospora

b. Morfologi Makroskopik

Populasi bakteri tumbuh sangat cepat ketika mereka disertakan dengan gizi

dan kondisi lingkungan yang memungkinkan mereka untuk berkembang. Melalui

pertumbuhan ini, berbagai jenis bakteri kadang-kadang akan menghasilkan koloni

yang khas dalam penampilan. Beberapa koloni mungkin akan berwarna, ada yang

berbentuk lingkaran, sementara yang lain tidak teratur. Karakteristik koloni (bentuk,

ukuran, warna, dll) yang diistilahkan sebagai "koloni morfologi". Morfologi koloni

adalah cara para ilmuwan dapat mengidentifikasi bakteri. Morfologi koloni dapat

ditinjau dari berbagai aspek, yaitu :

Shape : Bentuk

Edge : Tepi;pinggir

Elevation : Ketinggian

Size : Ukuran

Surface : Permukaan

Consistency : Kekentalan ; kepadatan

Odor : Bau

Opacity : Transparansi

Chromogenesis : Pigmentasi

b. Morfologi mikroskopik

Morfologi mikroskopik adalah karakteristik bakteri yang dilihat melalui

pengamatan dibawah mikroskop. Bentuk bakteri sangat bervariasi, tetapi secara

umum ada 3 tipe, yaitu :

1. Bentuk batang / basil.

2. Bentuk bulat / kokus

3. Bentuk spiral / spirilium.

Variasi bakteri atau koloni bakteri dipengaruhi oleh arah pembelahannya,

umur, dan syarat pertumbuhan tertentu misalkan makanan, suhu, dan keadaan yang

tidak menguntungkan bakteri.

a) Bentuk basil (batang)

    Dibedakan atas:

1. Basil tunggal, berupa batang tunggal, contohnya Escherchia coli dan

Salmonella typi.

2. Diplobasil; berbentuk batang bergandengan dua-dua.

3. Streptobasil; berupa batang bergandengan seperti rantai, contohnya

Streptobacillus moniliformis dan Azotobacter sp.

b) Bentuk bulat (kokus)

Bakteri berbentuk bulat (kokus = sferis/tidak bulat betul) dibagi mejadi

bentuk- bentuk sebagai berikut:

1. Monokokus,berbentuk bulat, satu-satu, contohnya Monococcus

gonorhoe.

2. Diplokokus, bentuknya bulat bergandengan dua-dua, misalnya

Diplococcus pneumonia.

3. Streptokokus, memiliki bentuk bulat bergandengan seperti rantai,

sebagai hasil pembelahan sel kesatu atau dua arah dalam satu garis.

4. Tetrakokus, berbentuk bulat terdiri 4 sel yang tersusun dalam bentuk

bujur sangkar sebagai hasil pembelahan sel kedua arah.

5. Sarkina, berbentuk bulat terdiri atas 8 sel yang tersusun dalam bentuk

kubus sebagai hasil pembelahan sel ketiga arah, contohnya Sarcia sp.

6. Stafilokokus, berbentuk bulat, tersusun seperti kelompok buah anggur

sebagai hasil pembelahan sel ke segala arah.

7. Mikrococcus, jika kecil dan tunggal

c) Bentuk Spiral

Di bagi menjadi:

1. Koma (vibrio); berbentuk lengkungan kurang dari setengah lingkaran,

contoh nya Vibrio coma, penyebab penyakit kolera.

2. Spiral; berupa lengkunagn lebih dari setengah lingkaran, contohnya

Spirillium minor yang menyebabkan demam dengan perantara gigitan

tikus atau hewanpengerat lainnya.

3. Spiroooseta; berupa spiral yang halus dan lentur, contohnya

Treponema pallisum, penyebab penyakit sifilis.

Bentuk tubuh bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium dan usia.

Oleh karena itu untuk membandingkan bentuk serta ukuran bakteri, kondisinya harus

sama. Pada umumnya bakteri yang usianya lebih muda ukurannya relatif lebih besar

daripada yang sudah tua.

C. ALAT DAN BAHAN

ALAT :

a. Obyek glass

b. Cover glass

c. Mikroskop

d. Ose

e. Bunsen

f. Penjepit

BAHAN :

a. Biakan kuman murni g. Kapas

b. Gram A (Carbol gentian violet) h. minyak imersi

c. Gram B ( Iodium) i. Xilol

d. Gram C (Alkohol)

e. Gram D (Safranin)

f. Air

D. CARA KERJA

PEWARNAAN GRAM

Obyek glass (Aseptiskan)

Ambil biakan murni 1-2 ose (setipis mungkin)

Fiksasi

Letakkan dibak pengecatan

Ditetesi dengan KV(gram A) hingga tercelup

Dicuci dengan air mengalir

Tetesi gram B(mordan) 30 detik

Cuci air mengalir

Tetesi gram C

Cuci air mengalir

Tetesi alkohol

Cuci (keringkan)

Tetesi gram D(safranni) 1 menit

Cuci den keringkan

Amati mikroskop 40x-100x

MORFOLOGI BAKTERI

Obyek glass (tetesi 1 tetes laktofenol)

1 ose takar jamur

Tetes 1 tetes alkohol

Tutp deckglass

Amati dengan mikroskop 10x-40x

E. HASIL PENGAMATAN

1. PEWRANAAN GRAM

Nama Bakteri GambarPewarnaan Gram dan

bentuk

Bascillus sp.

Bentuk Basil/batang

Susunan bakteri

(diplobasil)

Warna merah muda

(gram negatif)

2. MORFOLOGI KAPANG

Nama Kapang Gambar Morfologi

Aspergillus sp.

Bentuk pohon atau kipas

Warna hijau

Kepala konidia

uniseriate

konidia seperti rantai

F. PEMBAHASAN

Pewarnaan Gram (metode Gram) adalah suatu cara untuk mewarnai sel

bakteri menggunakan zat warna berupa Gram, untuk lebih mudah diamati

dibawah mikroskop untuk mengetahui sifat fisiologisnya. Empat bahan reaksi

yang digunakan untuk pewarnaan Gram yaitu:

1. Carbol gentian violet, pewarna pertama (warna ungu).

2. Iodium, pewarna untuk mempertajam pewarna pewarna pertama

(suatu kompleks dengan crystal violet).

3. alkohol, penghilang warna.

4. Safranin, suatu counterstain.

Setelah melakukan berbagai proses pengecatan diatas maka bakteri dapat

dibagi menjadi dua katagori utama yaitu bakteri Gram positif dan bakteri Gram

negatif. Bakteri Gram positif adalah bakteri yang tahan terhadap alkohol sehingga

tetap mengikat warna cat pertama dan tidak mengikat zat kontras sehingga bakteri

akan berwarna ungu. Sedangkan bakteri Gram negatif adalah bakteri yang tidak

tahan terhadap alkohol sehingga warna cat pertama dilunturkan dan bakteri

mengikat warna kontras sehingga tampak merah.

Bakteri yang hidup hampir tidak berwarna dan tidak kontras dengan air, di

mana sel-sel bakteri tersebut disuspensikan. Oleh karena itu pengamatan tanpa

pewarnaan menjadi lebih sukar dan tidak dapat digunakan untuk melihat bagian-

bagian sel dengan teliti. Pewarnaan akan menyebabkan bakteri-bakteri tersebut

kontras berwarna dengan sekelilingnya, sehingga akan terlihat jelas.

Pada pewarnaan gram, sampel yang digunakan adalah bakteri Bascillus sp.

Untuk pewarnaan bakteri secara langsung, digunakan empat larutan pewarna

yaitu Carbol gentian violet, Iodium, Alkohol, safranin. Hasil yang didapatkan

setelah diamati dengan mikroskop dengan perbesran 40x-100x didapatkan dari

bakteri Bascillus sp. adalah bakteri gram positif. Hal ini ditandai dengan

terbentuknya warna ungu pada pewarnaan tahap akhir menggunakan Safranin

pada bakteri bascillus sp.dan berbentuk batang/basil.

Bascillus sp. merupakan salah satu bakteri berbentuk batang (basil) yang

termasuk Gram positif karena Bascillus sp. dapat menahan zat pewarna ungu

(crystal violet) ketika dicuci dengan zat penghilang warna. Sehingga warna tetap

ungu ketika ditetesi pewarna safranin. Pada bakteri gram postif akan terbentuk

persenyawaan kompleks Kristal yodium-violet ribonukleat yang tidak larut dalam

larutan pemucat alkohol karena sebagian besar dinding sel bakteri gram positif

terdiri dari peptidoglikan. Penambahan zat pewarna safranin tidak menyebabkan

perubahan warna pada bakteri Gram positif karena persenyawaan Kristal violet –

yodium tetap terikat pada dinding sel.

Akan tetapi pada pengamatan Bascillus sp terlihat juga bakteri dengan

bentuk berbeda yang merupakan kontaminan. Adanya kontaminan ini

kemungkinan disebabkan pada saat pemindahan isolat ke kaca objek terjadi

kontaminasi karena kurangnya pemanasan jarum ose pada saatpengambilan

biakan sehingga masih ada bakteri lain dari udara yang ikut dalam apusan atau

telah terkontaminasinya isolat bakteri yang digunakan.

Pada pengamatan morfologi kapang pada roti yang sudah berjamur

dilakukan pengamatan menggunakan mikroskop dengan perbesaran 10x-40x

diperoleh kapang jenis aspergillus. Pengamatan dimulai dengan meneteskan

larutan laktofenol pada obyek glass agar mempermudah mengamati kapang yang

diletakkan pada obyek glass. Penggunaan laktofenol bertujuan untuk

mempermudah melihat jamur, apabila berwarna biru menunjukkan positif, apabila

berwarna merah berarti negatif. Pengamatan yang dilakukan pada jamur roti

setelah ditetesi laktofenol berwarna biru. Kemudian mengambil 1 ose kapang

pada roti dan ditetesi alkohol. Alkhol berfungsi sebagai penghilang warna.

Setelah ditetesi alkohol tetap berwarna biru dan bersifat gram positif. Kemudian

dilakukan pengamatan dengan mikroskop dan didapatkan kapang jenis

Aspergillus sp, terdapat 4 bagian yaitu, hifa, Strigma, konida dan

konidiofor, dan berbentuk pohon atau kipas, warna hijau, kepala konidia

uniseriate, konidia seperti rantai.

G. KESIMPULAN

1. Pewarnaan Gram pada bakteri dilakukan dengan cara obyek glass di

asepstiskan, diambil biakan murni bakteri dan dilakukan fiksasi. Setelah

itu bakteri ditetesi Carbol gentian violet, pewarna pertama (warna ungu)

sebagai pewarna primer, Iodium sebagi pewarna sekunder, alkohol

sebagai pemucat, dan safranin sebagai pembanding. Sebelum ditetesi

larutan ke-2 dicuci air mengalir dan dikeringkan.

2. Pada pewarnaan bakteri ada bakteri gram positif dan dan gram negatif.

Bakteri gram postif merupakan bakteri yang mampu menahan kompleks

pewarna primer carbol gentian violet sampai akhir pewarnaan, sehinga

bakteri tetap berwarna ungu/biru, karena bakteri garam postif memilki

diniding sel berupa petidoglikan yang tebal. Sedangkan bakteri Gram

negatif adalah bakteri yang tidak tahan terhadap alkohol sehingga warna

cat pertama dilunturkan dan bakteri mengikat warna kontras sehingga

tampak merah.

3. Morfologi bakteri antara lain memiliki kapsul, dinding sel, membrane sel,

pili, flagella, kromosom, plasmid, ribosom.

4. Berdasarkan berntuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar,

yaitu:

a. Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola, dan

mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:

Monococcus,Diplococcus, Tetracoccus, Sarcina, Staphylococcus,

Streptococcus.

b. Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau

silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut: Diplobacillus,

Streptobacillus.

c. Spiril (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan

mempunyai variasi sebagai berikut: Vibrio, Spiral.

H. DAFTAR PUSTAKA

Chiu, Annie. 2010. Aspergillosis. http://emedicine.medscape.com/article/1092247-overview 2 9 April 20 1 1 .

Jawetz, E., J.L. Melnick, dan E.A. Adelberg. 2005. Mikrobiologi kedokteran. Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta.

Lubis, R.D. 2008. Aspergilosis. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/3432/1/08E00886.pdf  diakses tanggal 27 April 2011 pukul 21.34.

Martinko JM, Madigan MT (2005). Brock Biology of Microorganisms (edisi ke-11th ed.). Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1

Morphological Characteristics dalam Pak J Med Sci 2007 Vol. 23 No. 6  http://www.pjms.com.pk/issues/octdec207/pdf/aspergillus.pdf diakses tanggal 28 april 2011 pukul 12.34.

McClenny, N. 2005. Laboratory detection and identification of Aspergillus species by microscopic observation and culture: the traditional approach dalam Medical Mycology Supplement 1 2005, 43, S125-/S128 http://www.aspergillus.org.uk/secure/articles/pdfs/16110804.pdf

Waluyo. L.2004. Mikrobiologi Umum. UMM Press. Malang