Hari/Tanggal : Jum’at/ 30
November 2012
Laporan Praktikum Sistematika Mikroba
KLASIFIKASI
NUMERIK FENETIK BAKTERI
 |
Nama : TRINA
NIM : 1003135470
Kelompok: IV
(EMPAT)
Kelas : B Lab. Mikro
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2012
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2012
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Mikroorganisme merupakan suatu kelompok organisme yang
tidak dapat dilihat dengan menggunakan mata telanjang, sehingga diperlukan alat
bantu untuk dapat melihatnya seperti mikroskop, lup dan lain-lain. Cakupan
dunia mikroorganisme sangat luas, terdiri dari berbagai kelompok dan jenis,
sehingga diperlukan
suatu cara pengelompokan atau pengklasifikasian.
Klasifikasi adalah suatu istilah yang berkaitan dan
sering kali digunakan sebagai taksonomi.
Taksonomi adalah ilmu mengenai klasifikasi atau penataan sistematis organisme
kedalam kelompok atau kategori yang disebut taksa (tunggal, takson) tetapi
penyusunan taksonomi mikroorganisme mensyaratkan diidentifikasi sebagai mana
mestinya dan diberi nama. Kegiatan secara keseluruhan, yakni tentang
pengklasifikasian penamaan dan pengidentifikasian mikroorganisme, disebut
sebagai sistematika mikroba.
Banyak
kesulitan dalam mengklasifikasikan mikroorganisme. Misalnya dalam klasifikasi
bakteri. Kriteria dalam kalasifikasi berbeda dengan mengklasifikasikan tumbuhan
tingkat tinggi dan hewan tingkat tinggi yang didasarkan terutama pada
sifat-sifat marfologisnya. Tetapi hal ini sulit dilaksanakan pada bakteri,
sehingga klasifikasi bakteri di dasarkan sebagian pada sifat-sifat morfologi,
dan sifat-sifat fisiologinya termasuk imunologi.
Banyak bakteri di bawah mikroskop menunjukkan bentuk
morfologi yang sama, tetapi sifat-sifat fisiologi mereka berlainan sama sekali.
Ada beberapa golongan bakteri yang sama bentuknya, tetapi yang satu dapat
mencernakan asam amino tertentu, sedangkan yang lainnya tidak. Ada pula suatu
golongan yang dapat menyebabkan suatu penyakit, sedang golongan yang lain
tidak. Maka jelaslah bahwa kesukaran kita untuk menetapkan spesies berdasarkan
sifat-sifat morfologi saja.
Identifikasi dan klasifikasi bakteri yang belum
dikenal dari suatu spesimen, hal utama yang harus dilakukan adalah dengan
memperoleh biakan murni dari masing-masing organisme sebelum dilakukan berbagai
langkah dalam pengidentifikasian untuk klasifikasi. Dalam mengidentifikasi
bakteri meskipun tidak ada skema klasifikasi yang diakui secara resmi atau
secara internasional, skema klasifikasi yang paling terkenal dan paling umum
digunakan adalah yang dipaparkan dalam Bergey’s
Manual of Determinative Bacteriology, dan identifikasi dapat juga dilakukan
dengan penggunaan kunci komprehensif Skerman (Boone dan Castenholz, 2001). Oleh sebab itu
praktikum ini penting untuk dilaksanakan, karena bentuk klasifikasi yang
dilakukan dalam praktikum ini akan memberikan suatu bekal yang nantinya akan
berguna sebagai suatu penunjang ilmu mikrobiologi selanjutnya, ataupun dalam
bidang biologi konservasi.
1.2.Tujuan
Tujuan dari paraktikum ini adalah memperkenalkan prosedur taksonomi numerik
fenetik dalam klasifikasi bakteri.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Klasifikasi
dan identifikasi adalah dua hal yang memiliki perbedaan, namun pada dasarnya
saling berhubungan dalam taksonomi.
Klasifikasi dapat diidentifikasikan sebagai penyusunan suatu organisme kedalam
suatu kelompok taksonomi (taksa) berdasarkan persamaan atau hubungan.
Klasifikasi organisme prokariota seperti bakteri memerlukan pengetahuan yang
didapat dari pengalaman dan juga teknik observasi, sifat biokimia, fisiologi,
genetik dan morfologi yang penting untuk menggambarkan sebuah takson.
Mikroorganisme merupakan suatu kelompok organisme yang tidak dapat dilihat
dengan menggunakan mata telanjang, sehingga diperlukan alat bantu untuk dapat
melihatnya, misalnya mikroskop, lup, dan lain-lain. Mikroorganisme memiliki
cakupan yang sangat luas,dan terdiri dari berbagai kelompok dan jenis, sehingga diperlukan suatu cara pengelompokan
atau pengklasifikasian (Sembiring, 2003).
Klasifikasi dan identifikasi mikroorganisme haruslah
diketahui terlebih dahulu karakteristik atau ciri-ciri mikroorganisme. Oleh
karena ukurannya yang sangat kecil, tidaklah mungkin untuk mempelajari 1
mikroorganisme saja, sehingga yang dipelajari adalah karakteristik suatu biakan
yang merupakan populasi dari suatu mikroorganisme (Loy, 1994).
Taksonomi merupakan suatu langkah dalam pengelompokan
jasad hidup di dalam kelompok atau takson yang sesuai. Pertama kali, pengelompokan
ini hanya dilakukan dalam lingkungan tumbuh-tumbuhan dan hewan, namun ternyata
bahwa untuk mikroba pun dapat digunakan. Dari segi mikrobiologi sendiri, dunia
mikroba terbagi menjadi dua kelompok besar, dimana pembagian ini berdasarkan
kepada ada tidaknya inti, baik yang sudah terdiferensiasi ataupun yang belum,
yaitu: penyusunan urutan DNA telah menjadi prosedur rutin di laboratorium dan
perbandingan susunan DNA diantara beragam gen yang mana dapat menggambarkan
hubungan perbedaan susunan DNA diantara gen-gen yang tersebar secara cepat,
sehingga dapat digunakan untuk menentukan hubungan kekerabatan untuk
masing-masing individu (Felsenstein, 1981; Nei dan
Kumar, 2000).
Contoh
Tingkat Taksonomi
Tingkatan
Resmi
|
Contoh
|
Kingdom
|
Prokaryotae
|
Divisi
|
Gracilicutes
|
Klas
|
Scotobacteria
|
Ordo
|
Eubacteriales
|
Famili
|
Entobacteriaceae
|
Genus
|
Escherichia
|
Spesies
|
E. Coli
|
Menurut Boone &
Castenholz (2001) taksonomi numerik merupakan pengelompokkan suatu unit
taksonomi dengan metode numerik ke dalam taksa tertentu berdasarkan atas
karakter yang dimiliki, dimana taksonomi numerik memiliki tujuan utama yaitu
untuk menghasilkan suatu klasifikasi yang bersifat teliti, reprodusibel serta
padat informasi. Taksonomi numerik juga dikenal sebagai Taksonomi Adansonian.
Taksonomi numerik ini berdasarkan atas lima prinsip utama, yaitu taksonomi yang
ideal yang merupakan taksonomi yang mengandung informasi terbesar, dimana masing-masing karakter diberi nilai yang setara
dalam mengkonstruksikan takson yang bersifat alami, tingkat kedekatan antara
dua strain merupakan fungsi proporsi similaritas sifat yang dimiliki bersama,
taksa yang berbeda dibentuk berdasarkan atas sifat yang dimiliki, dan
similaritas tidak bersifat filogenetis melainkan bersifat fenetis (Boone &
Castenholz, 2001).
Taksonomi numerik
diawali dengan analisis karakter yang diuji dengan berbagai uji, antara lain:
uji morfologi, fisiologi dan sifat biokimiawi yang menghasilkan data fenotip
yang beragam, data fenotip yang didapat, akan diolah lebih lanjut sehingga
menghasilkan koefisien similaritas, yaitu sebuah fungsi yang mengukur tingkat
kemiripan yang dimiliki oleh dua atau lebih stain mikroba yang dibandingkan,
yang diperoleh dari karakter yang dibandingkan antar dua atau lebih strain
mikroba. Koefisien ini terdiri atas dua jenis yaitu, Simple Matching Coeficient
(Ssm) dan Jaccard Coeficient (SJ). Ssm merupakan koefisien similaritas yang
umum digunakan pada ilmu bakteriologi untuk mengukur proporsi karakter yang
sesuai, baik hubungannya bersifat ada (positif) maupun tidak ada (negatif).
Sedangkan SJ dihitung, tanpa memperhitungkan karakter yang tidak dimiliki oleh
kedua organisme tersebut (Edwards, dan Cavalli,
1964).
Taksonomi fenetik
merupakan suatu sistem klasifikasi mikroba tanpa mempertimbangkan sifat evolusioner.
Pengukuran kekerabatan berdasarkan sifat fenotip dan genotip, misalnya
penentuan sifat biokimia, morfologi, fisiologi, kimiawi dan pembedaan DNA.
Aplikasinya dalam kontruksi klasifikasi biologis memungkinkan terwujudnya
sirkumskripsi takson berdasarkan prinsip yang objektif, bukan klasifikasi yang
bersifat subjektif. Salah satu cara yang paling mudah dalam membandingkan
Operational Taxonomical Unit (OTU) adalah dengan mencari jumlah karakter yang
identik diantara masing-masing individu yang disebut sebagai koefisien asosiasi
(Stanier, dkk., 1982).
Pengklasifikasian bakteri memiliki beberapa kesulitan,
kriteria dalam klasifikasi bakteri berbeda dengan mengklasifikasikan tumbuhan
tingkat tinggi dan hewan tingkat tinggi yang didasarkan terutama pada sifat-sifat
marfologinya. namun hal ini sulit dilaksanakan pada bakteri, sehingga
klasifikasi bakteri di dasarkan sebagian pada sifat-sifat morfologi, dan
sifat-sifat fisiologinya termasuk imunologi. Pada dasarnya bakteri ketika di
bawah mikroskop menunjukkan bentuk morfologi yang sama, namun sifat-sifat
fisiologi mereka berlainan antara yang satu dengan yang lain. Ada beberapa
golongan bakteri yang sama bentuknya, namun yang satu dapat mencerna asam amino
tertentu, sedangkan yang lainnya tidak. Ada pula suatu golongan yang dapat
menyebabkan suatu penyakit, sedang golongan yang lain tidak, sehingga dari
karakter tersebut bakteri dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat-sifat
morfologi (Harly, 2005).
Ciri-ciri utama dari suatu
mikroorganisme dikelompokan sebagai berikut :
1.
Morfologi
Mikroba pada
umumnya sangat kecil : ukurannya dinyatakan dalam mikrometer (
m).1 m = 0,001 mm.
m).1 m = 0,001 mm.
Oleh karena
ukurannya yang kecil diperlukan mikroskop untuk melihat mikroba. Mikroskop yang
digunakan tergantung pada kecermatan yang diinginkan oleh peneliti.
2.
Sifat Kimiawi
Sel terdiri
dari berbagai bahan kimia. Bila sel mikroba diberi perlakuan kimiawi, maka sel ini memperlihatkan susunan
kimiawi yang spesifik. Sebagai contoh, bakteri Gram negatif memiliki
lipopolisakarida dalam dinding selnya, Sedangkan bakteri Gram positif tidak.
Sebaliknya pada banyak bakteri Gram positif terdapat asam tekoat. Bahan kimia
ini tidak ditemukan pada gram negatif.
3.
Sifat Biakan
Zat hara
yang diperlukan oleh setiap mikroorganisme berbeda, ada mikroorganisme yang hanya dapat hidup dan tumbuh
bila diberikan zat hara yang kompleks (serum, darah). Sebaliknya ada pula yang
hanya memerlukan bahan inorganik saja atau bahan organik (asam amino,
karbohidrat, purin, pirimidin, vitamin, koenzim) selain itu beberapa
mikroorganisme hanya dapat tumbuh pada sel hidup, berupa inang, telur,
bertunas, biakan jaringan.
4.
Sifat Metabolisme
Proses
kehidupan dalam sel merupakan suatu rentetan reaksi kimiawi yang disebut
metabolisme. Berbagai macam reaksi yang terjadi dalam metabolisme dapat
digunakan untuk mencirikan mikroorganisme.
5.
Sifat Antigenik
Bila mikroorganisme masuk kedalam tubuh, akan terbentuk antibodi yang mengikat antigen. Antigen merupakan
bahan kimia tertentu dari sel mikroba. Antibodi ini bersifat sangat spesifik
terhadap antigen yang menginduksinya. Oleh karena mikroorganisme memiliki
antigen yang berbeda, maka antibodi dapat digunakan untuk mencirikan (rapid indentification) terhadap mikroorganisme. Reaksi
ini sangat sepesifik sehingga dapat disebut sebagai lock and key system.
6.
Sifat Genetik
DNA
kromosomal mikroorganisme memiliki bagian yang konstan dan spesifik bagi
mikroorganisme tersebut sehingga dapat digunakan untuk pencirian
mikroorganisme.
7.
Patogenitas
Mikroba
dapat menimbulkan penyakit, kemampuannya untuk menimbulkan penyakit merupakan
ciri khas mikroorganisme tersebut selain itu terdapat pula bakteri yang memakan
bakteri lainnya (Bdellovibrio) dan virus (bakteriofag)yang menginfesi
dan menghancurkan bakteri.
8.
Sifat Ekologi
Habitat
merupakan sifat yang mencirikan mikroorganisme. Mikroorganisme yang hidup di
lautan berbeda dengan air tawar. Mikroorganisme yang terdapat dalam rongga
mulut berbeda dengan saluran pencernaan.
Menurut Priest dan Austin (1993) taksonomi numerik diawali dengan
analisis karakter yang diuji dengan berbagai uji, antara lain: uji morfologi,
fisiologi dan sifat biokimiawi yang menghasilkan data fenotip yang beragam,
data fenotip yang didapat, akan diolah lebih lanjut sehingga menghasilkan
koefisien similaritas, yaitu sebuah fungsi yang mengukur tingkat kemiripan yang
dimiliki oleh dua atau lebih stain mikroba yang dibandingkan, yang diperoleh
dari karakter yang dibandingkan antar dua atau lebih strain mikroba (Priest dan Austin, 1993).
Koefisien ini terdiri atas dua
jenis yaitu, Simple Matching Coeficient (Ssm) dan Jaccard Coeficient (SJ). Ssm
merupakan koefisien similaritas yang umum digunakan pada ilmu bakteriologi
untuk mengukur proporsi karakter yang sesuai, baik hubungannya bersifat ada
(positif) maupun tidak ada (negatif). Sedangkan SJ dihitung, tanpa
memperhitungkan karakter yang tidak dimiliki oleh kedua organisme tersebut (Felsenstein, 2004).
Koefisien
Kesamaan
Kesamaan ini dapat dinyatakan dalam derajat kesamaan atau perbedaan.
Derajat perbedaan sangat berguna oleh karena menunjukkan beberapa banyak
organisme yang diteliti berbeda dengan organisme lain. Dengan mengetahui
koefisien kesamaan dapat disusun Cluster dari organisme yang serupa.
Beberapa
metode utuk menentukan derajat kesamaan:
Ø
Cluster analysis
Ø
Phenogram / dendrogram
Ø
Ordination methods
Ø
Similarity Matrix
Klasifikasi Bakteri
Umumnya
berbentuk 1-sel atau sel tunggal atau uniseluler, tidak mempunyai klorofil
berkembangbiak dengan pembelahan sel atau biner. Karena tidak mempunyai
klorofil, bakteri hidup sebagai jasad yang saprofitik ataupun sebagai jasad
yang parasitik. Tempat hidupnya tersebar di mana-mana, sejak di udara, di dalam
tanah, didalam air, pada bahan-bahan, pada tanaman ataupun pada tubuh manusia
atau hewan.
Mikroorganisme
memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan
yaitu:
Peranan yang
Merugikan
·
Penyebab penyakit, baik pada
manusia, hewan maupun tumbuhan
Misalnya Streptococcus pneumoniae penyebab
pneumonia dan Corynebacterium diphtheriae penyebab dipteri.
·
Penyebab kebusukan makanan (spoilage)
Adanya kebusukan pada makanan dapat
disebabkan oleh beberapa jenis bakteri yang tumbuh dalam makanan
tersebut. Beberapa di antara mikroorganisme dapat mengubah rasa beserta aroma
dari makanan sehingga dianggap merupakan mikroorganisme pembusuk.
Peranan yang Menguntungkan
Contoh dalam bidang pertanian
mikroorganisme dapat digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah melalui
fiksasi N2, siklus nutrien, dan peternakan hewan.
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1. Alat dan
Bahan
3.1.1.
Morfologi koloni
bakteri
a.
Medium : Nutrien
agar plate, Nutrien agar tegak, Nutrien agar miring, dan Nutrien cair.
b.
Isolat bakteri D
c.
Jarum ose
d.
Lampu spiritus
3.1.2.
Pewarnaan gram
a.
Jarum ose
b.
Lampu spiritus
c.
Gelas objek
d.
Mikroskop
e.
Jam stopwatch
f.
Tissue
g.
Isolat bakteri D
h.
Aquadest
i.
Bahan pewarna gram
: Kristal violet, Larutan iodine, Larutan safranin, Alkohol 96%
3.1.3.
Pewarnaan tahan
asam
a.
Gelas objek
b.
Kertas saring
c.
Isolat bakteri D
d.
Alkohol 96%
e.
Karbolfuksin
f.
Alkohol asam
g.
Methylen blue
3.1.4.
Pewarnaan spora
a.
Gelas objek
b.
Kertas merang
c.
Isolat bakteri D
d.
Aquadest
e.
Malachite green
f.
Safranin
3.1.5.
Pewarnaan sederhana
a.
Jarum ose
b.
Lampu spiritus
c.
Gelas objek
d.
Mikroskop
e.
Jam stopwatch
f.
Isolat bakteri D
g.
Cat methylen blue
h.
Aquadest
i.
Alkohol 96%
3.1.6.
Hidrolisis pati
a.
Medium pati
b.
Jarum ose
c.
Isolat bakteri D
d.
Larutan JKJ
3.1.7.
Hidrolisis kasein
a.
Medium susu agar
b.
Jarum ose
c.
Isolat bakteri D
3.1.8.
Pencairan gelatin
a.
Medium gelatin
tegak
b.
Jarum ose
c.
Isolat bakteri D
3.1.9.
Reduksi hidrogen
peroksida (katalase)
a.
Gelas objek
b.
Jarum ose
c.
Isolat bakteri D
d.
Larutan H2O2
30%
3.1.10.
Reduksi methylen
blue
a.
Medium methylen
blue
b.
Isolat bakteri
dalam medium NB cair
3.1.11.
Medium NB cair
a.
Medium NB cair
b.
Jarum ose
c.
Isolat bakteri D
3.1.12.
Oksidase
a.
Tissue
b.
Jarum ose
c.
Isolat bakteri D
d.
Larutan dimetil
p-fenildiamina hidroklorida
3.1.13.
Fermentasi karbohidrat
a.
Media glukosa,
laktosa, dan sukrosa (masing-masing dalam tabung berisi tabung durham)
b.
Jarum ose
c.
Isolat bakteri D
d.
Alkaloid
3.2. Cara Kerja
3.2.1.
Morfologi koloni
bakteri
§ Diinokulasikan strain bakteri pada medium nutrien plate
agar secara spreadplate, lalu diinkubasikan. Setelah tumbuh diamati ukuran
koloni, bentuk koloni, bentuk tepi koloni, elevasi, dan warna koloni.
§ Diinokulasikan
strain bakteri pada medium nutrien agar tegak. Diinkubasikan lalu
diamati bentuk pertumbuhannya.
§ Diinokulasikan strain bakteri pada medium agar miring.
Diinkubasikan lalu diamati bentuk
pertumbuhannya.
§ Diinokulasikan strain bakteri pada medium nutrien cair.
Diinkubasikan lalu diamati pertumbuhannya.
3.2.2.
Pewarnaan gram
§ Diambil isolat bakteri, lalu diletakkan pada gelas objek,
kemudian difiksasi.
§ Ditetesi kristal violet lalu dibiarkan selama ± 1 menit,
kemudian dicuci dengan aquadest mengalir, dikeringanginkan.
§ Ditetesi lugol (larutan lugol’s iodine) lalu dibiarkan
selama ± 1 menit, dan dicuci dengan aquadest kembali, lalu dikeringanginkan.
§ Diberi larutan alkohol 96% hingga tetesan yang jatuh
berwarna jernih, lalu dicuci dngan aquadest mengalir.
§ Ditetesi safranin lalu di biarkan ± 45 detik, kemudian
dicuci dengan aquadest.
§ Dikeringkan preparat dengan kertas tissue.
§ Diamati dibawah mikroskop, waran merah muda menunjukkan
gram negatif, warna ungu menunjukkan gram positif.
3.2.3.
Pewarnaan tahan
asam
§ Dibersihkan gelas objek dengan alkohol 96% dan difiksasi.
§ Diinokulasikan isolat bakteri pada gelas objek tersebut.
§ Ditetesi dengan karbolfuksin dan dipanaskan selama ± 5
menit.
§ Dicuci zat warna lalu dicelupkan kedalam alkohol asam
selama ± 15 detik, lalu dicuci dengan air mengalir.
§ Ditetesi methylen blue selama ± 2 menit, dicuci dengan
air mengalir.
§ Dikeringkan dengan kertas saring dan diamati dibawah
mikroskop. Uji positif terlihat sel berwarna merah dan uji negatif terlihat sel
berwarna biru.
3.2.4.
Pewarnaan spora
§ Dibuat preparat ulasan diatas gelas objek, lalu ditutup
dengan kertas merang.
§ Ditetesi ulasan dengan malachite green diatas kertas
merang.
§ Diletakkan diatas air mendidih selama ± 5 menit, dijaga
jangan sampai kering, jika mkengering di bagian pinggir nya ditambahkan lagi
malachite green.
§ Setelah dingin di bilas gelas objek dengan aquadest
mengalir.
§ Ditetesi safranin selama ± 45 detik, lalu dicuci dan
dikeringanginkan.
3.2.5.
Pewarnaan sederhana
§ Dibersihkan gelas objek dengan alkohol.
§ Diambil kultur bakteri dengan ose dan difiksasi diatas
api, lalu didinginkan.
§ Diberi 1 tetes methylen blue, didiamkan selama 2-5 menit.
§ Dibilas dengan aquadest dan dikeringanginkan.
§ Diamati dibawah mikroskop.
3.2.6.
Hidrolisis pati
§ Diinokulasikan isolat bakteri dengan mentotolkan nya pada
medium pati kemudian diinkubasikan selama ± 24 jam.
§ Setelah itu dituangi dengan iodin dan dibiarkan beberapa
menit.
§ Diamati ada tidaknya zona bening/jernih. Jika ada maka
menandakan positif menghidrolisis pati.
3.2.7.
Hidrolisis kasein
§ Diinokulasikan baktri pada medium susu agar dengan
mentotolkan. Diinkubasi selama ± 4 hari.
§ Adanya zona jernih disekitar koloni menujukkan hasil
positif terhadap hidrolisis kasein.
3.2.8.
Pencairan gelatin
§ Diinokulasikan bakteri kedalam medium gelatin tegak
hingga tercampur sempurna. Diinkubasi selama ± 2 hari.
§ Kemudian dimasukkan kedalam kulkas selama 1 jam.
§ Jika medium tidak dapat memadat berarti hasilnya positif.
3.2.9.
Reduksi hidrogen
peroksida (katalase)
§ Diambil kultur bakteri dengan jarum ose yang sudah
disterilkan lalu diletakkan diatas gelas objek.
§ Ditetesi dengan larutan H2O2.
§ Diamati terjadi atau tidaknya gelembung udara, jika
terdapat gelembung udara maka hasil uji nya positif.
3.2.10.
Reduksi methylen
blue
§ Setelah inkubasi isolat bakteri didalam NB cair, maka
diteteskan methylen blue dan dibiarkan salama 3 menit.
§ Hilangnya warna biru menandakan positif mereduksi
methylen blue.
3.2.11.
Medium NB cair
§ Diinokulasikan isolat kedalam NB cair dengan di
goyang-goyang kan agar isolat nya masuk kedalam larutan dengan sempurna.
Diinkubasikan selama 24 jam.
§ Diamati apakah terjadi kekeruhan.
3.2.12.
Oksidase
§ Diambil biakan bakteri kemudian dioles pada tissue.
§ Ditetesi dengan larutan dimetil p-fenildiamina
hidroklorida.
§ Uji positif ditandai dengan berubahnya koloni menjadi
merah muda, lalu merah tua, merah gelap dan akhirnya menjadi hitam.
3.2.13.
Fermentasi
karbohidrat
§ Diambil kultur bakteri dengan jarum ose yang sudah
disterilkan yang dilarutkan alkaloid.
§ Dimasukkan kedalam medium glukosa, laktosa dan sukrosa
dengan cara jarum ose digoyang-goyang dan dimasukkan kultur bakteri nya secara
bergantian kedalam masing-masing medium secara aseptis.
§ Masing-masing kultur diberi label. Diinkubasi selama
24-48 jam.
§ Diamati perubahan medium dan adanya gas yang terbentuk.
§ Perubahan warna menjadi kuning adalah uji positif.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Hasil
a.
Tabulasi
Hasil Pengamatan Uji Bakteri
No
|
Unit Karakter (n)
|
A
|
B
|
C
|
D
|
E
|
A
|
Morfologi koloni
|
|||||
Ukuran
Koloni
|
||||||
1
|
·
Small
(kecil)
|
-
|
+
|
-
|
-
|
+
|
2
|
·
Moderate
(sedang)
|
-
|
-
|
+
|
+
|
-
|
3
|
·
Large
(besar)
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Bentuk
Koloni
|
||||||
4
|
·
Circular
|
+
|
-
|
+
|
+
|
-
|
5
|
·
Irregular
|
-
|
+
|
+
|
-
|
-
|
6
|
·
Spindle
|
-
|
-
|
+
|
-
|
-
|
7
|
·
Filamentous
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
8
|
·
Rhizoid
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
Tepian Koloni
|
||||||
9
|
·
Entire
|
+
|
-
|
+
|
+
|
-
|
10
|
·
Lobate
|
-
|
-
|
+
|
-
|
+
|
11
|
·
Undulate
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
12
|
·
Serrate
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
13
|
·
Felamentous
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Elevasi
Koloni
|
||||||
14
|
·
Flat
|
-
|
-
|
-
|
+
|
+
|
15
|
·
Raised
|
+
|
+
|
-
|
-
|
|
16
|
·
Convex
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
17
|
·
Umbonate
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Warna
Koloni
|
||||||
18
|
·
Putih
|
-
|
+
|
-
|
-
|
+
|
19
|
·
Cream
|
+
|
-
|
+
|
+
|
-
|
B
|
Faktor Pertumbuhan
|
|||||
Medium
Agar Tegak
|
||||||
20
|
·
Filiform
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
21
|
·
echinulate
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
22
|
·
papilliate
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
23
|
·
beaded
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
24
|
·
villose
|
-
|
-
|
+
|
-
|
-
|
25
|
·
plumose
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
26
|
·
arborescent
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Medium
Agar Miring
|
||||||
27
|
·
Echinulate
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
28
|
·
Filiform
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
29
|
·
Effuse
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
30
|
·
Beaded
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
31
|
·
Spreading
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
32
|
·
Plumose
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
33
|
·
Rhizoid
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Medium
Nutrien Cair
|
||||||
34
|
·
Keruh
merata
|
-
|
+
|
+
|
-
|
-
|
35
|
·
Flocculant
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
36
|
·
Pellicle
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
37
|
·
sediment
|
-
|
-
|
-
|
+
|
+
|
C
|
Morfologi Sel
|
|||||
Pewarnaan
Gram
|
||||||
38
|
·
Gram
positif
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
39
|
·
Gram
negatif
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Pewarnaan
Tahan asam
|
||||||
40
|
·
merah
(+)
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
41
|
·
biru
(-)
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Pewarnaan
Spora
|
||||||
42
|
·
ada
endospora
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
43
|
·
tidak
ada endospora
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Pewarnaan
sederhana
|
||||||
44
|
·
Bacillus
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
45
|
·
Coccus
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
46
|
·
Staphyllococcus
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
47
|
·
Streptococcus
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
48
|
·
streptobacillus
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
D
|
Analisis Biokimia
|
|||||
49
|
Hidrolisis
Pati
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
50
|
Hidrolisis Kasein
|
-
|
+
|
-
|
+
|
-
|
51
|
Pencairan Gelatin
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
52
|
Reduksi Hidrogen Peroksida
(katalase)
|
+
|
-
|
-
|
-
|
+
|
53
|
Reduksi Metylen Blue
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
54
|
NB cair
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
55
|
Oksidase
|
-
|
+
|
+
|
-
|
+
|
Fermentasi Karbohidrat
|
||||||
Perubahan Warna
|
-
|
|||||
56
|
·
sukrosa
|
-
|
-
|
+
|
+
|
+
|
57
|
·
glukosa
|
+
|
+
|
+
|
-
|
-
|
58
|
·
laktosa
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Ada gelembung gas
|
||||||
59
|
·
sukrosa
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
60
|
·
glukosa
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
61
|
·
laktosa
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
b. Komputasi nilai similaritas
A-B A-C
a : 6 a : 9
b : 11 b : 8
c : 12 c : 10
d : 32 d : 34
A-D A-E
a : 8 a : 6
b : 9 b : 11
c : 7 c : 9
d : 37 d : 35
B-E C-D
a : 8 a : 10
b : 10 b : 9
c : 7 c : 5
d : 36 d : 37
B-C B-D
a : 11 a : 6
b : 7 b : 12
c : 8 c : 9
d : 35 d : 34
C-E D-E
a : 8 a : 7
b : 11 b : 8
c : 7 c : 8
d : 35 d : 38
c.
Perhitungan SSM
A-B
= 62,3 %
A-C
= 70,5 %
A-D
= 73,8 %
A-E
= 67,2 %
B-C
= 75,4 %
B-D
= 65,6 %
B-E
= 72,1 %
C-D
= 77,05 %
C-E
= 70,5 %
MATRIKS
SSM
A
|
B
|
C
|
D
|
E
|
|
A
|
|||||
B
|
62,3
|
||||
C
|
70,5
|
75,4
|
|||
D
|
73,7
|
65,5
|
77,4
|
||
E
|
67,2
|
72,1
|
73,7
|
70,5
|
D-E
= 73,8 %
d.
Perhitungan SJ
A-B
= 20,7 %
A-C
= 33,3 %
A-D
= 33,3 %
A-E
= 23,08 %
B-C
= 42,3 %
B-D
= 22,2 %
B-E
= 32 %
C-D
= 41,7 %
C-E
= 30,8 %
MATRIKS
SJ
A
|
B
|
C
|
D
|
E
|
|
A
|
|||||
B
|
20,7
|
||||
C
|
33,3
|
42,3
|
|||
D
|
33,3
|
22,2
|
41,7
|
||
E
|
23,04
|
32
|
30,8
|
30,5
|
D-E
= 30,5 %
e. Kontruksi dendogram strain bakteri
DENDOGRAM
SSM
 |
C
D 
B
E
A
5
10 15 20
25 30 35
40 45 50
55 60 61 62 63 64 65 66 67 68
69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 90
95
DENDOGRAM
SJ
 |
B
C
D
A
E
5 10 15 20 25 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
42 43 44 45 46 47 48 49 50
4.2.Pembahasan
Pada
pengamatan karakter lima strain bakteri, maka telah didapatkan data matriks
similaritas SSM (dalam %) yaitu SSM AB sebesar 62,3%, SSM AC sebesar 70,5 % , SSM AD
sebesar 73,8 %, SSM AE
sebesar 67,2 %, SSM BC
sebesar 75,4 %, SSM BD
sebesar 65,6 %, SSM BE
sebesar 72,1 %, SSM CD
sebesar 77,05 %, SSM CE
sebesar 70,5 %, dan SSM DE sebesar 73,8
%.
Pada
pengamatan karakter lima strain bakteri, maka telah didapatkan data Jaccard Coeficient SJ(dalam %) yaitu SJ AB sebesar 20,7
%, SJ AC sebesar 33,3
% , SJ AD sebesar 33,3 %, SJ AE sebesar 23,08 %, SJ BC sebesar 42,3 %, SJ BD sebesar 22,2 %, SJ BE sebesar 32 %, SJ CD sebesar 41,7 %, SJ CE sebesar 30,8 %, dan SJ DE sebesar 30,5 %.
Kelima strain tersebut tidak dapat dikatakan dalam satu genus, spesies, ataupun
satu strain karena indeks similaritas yang didapatkan tidak memenuhi kriteria
yang pada umumnya ditetapkan, dan pada dasarnya, strain-strain tersebut juga
memiliki karakteristik-karakteristik yang berbeda antara yang satu dengan yang
lain. Dapat dikatakan satu genus apabila memiliki indeks similaritas antara
89-99 %, dapat dikatakan satu spesies apabila memiliki indeks similaritas 99 %,
dan dapat dikatakan satu strain apabila memiliki indeks similaritas 100 %.
Menurut Priest dan Austin
(1993) bahwasanya
matriks kesamaan (similarity matrix), adalah suatu hal dimana organisme
dengan kesamaan tinggi dikelompokkan bersama dalam fenon (phenons), perbedaan
(significance) fenon tidak selalu jelas terlihat, namun fenon dengan kesamaan
80% seringkali dianggap satu spesies (bakteri) (Priest dan Austin, 1993).
Taksonomi numerik diawali dengan analisis karakter yang
diuji dengan berbagai uji, antara lain: uji morfologi, fisiologi dan sifat
biokimiawi yang menghasilkan data fenotip yang beragam, data fenotip yang
didapat, akan diolah lebih lanjut sehingga menghasilkan koefisien similaritas,
yaitu sebuah fungsi yang mengukur tingkat kemiripan yang dimiliki oleh dua atau
lebih stain mikroba yang dibandingkan, yang diperoleh dari karakter yang
dibandingkan antar dua atau lebih strain mikroba (Priest dan Austin, 1993).
Koefisien ini terdiri atas dua
jenis yaitu, Simple Matching Coeficient (Ssm) dan Jaccard Coeficient (SJ). Ssm
merupakan koefisien similaritas yang umum digunakan pada ilmu bakteriologi
untuk mengukur proporsi karakter yang sesuai, baik hubungannya bersifat ada
(positif) maupun tidak ada (negatif). Sedangkan SJ dihitung, tanpa
memperhitungkan karakter yang tidak dimiliki oleh kedua organisme tersebut (Felsenstein, 1981).
Cladistic analysis ini merupakan suatu analisis
yang digunakan dalam klasifikasi suatu organisme berdasarkan pada persamaan
anatomi eksternal maupun internal, fungsi fisiologis, genetik, ataupun sejarah
evolusinya. Pengelompokkan berdasarkan persamaan anatomi eksternal merupakan
salah satu peluang yang mungkin untuk dilakukan analisa, secara terkomputasi
dengan image processing, dari suatu bentuk atau ciri binatang yang komplek,
dimana dalam image processing hal ini dilakukan dengan menganalisa obyek
kompleksitas permasalahan dalam memecahkan persamaan matematika secara
analitik, memberikan dorongan terhadap berkembangnya alternatif lain (metode
numerik). Perkembangan komputer, baik dalam peningkatan kemampuan perangkat
lunak maupun perangkat keras, dapat memberikan optimalisasi dan akurasi yang
semakin baik untuk menyelesaikan berbagai permasalahan (Working Group, 2001).
Nilai similaritas memiliki
rentang dari 0 sampai 1 atau 0 sampai 100% dan mengindikasikan shared characters. Jarak similaritas
diperlakukan sebagai dissimilarity yang
merupakan lawan dari similarity.
Matriks similaritas merupakan metode untuk menghasilkan pohon kekerabatan /
relationship trees. Metode ini didasarkan pada kekerabatan atau similaritas yang
dihitung di antara semua sampel (Priest dan Austin, 1993).
Pendekatan dalam pengujian hubungan
filogenetik yaitu fenetik dan kladistik. Fenetik juga dikenal dengan taksonomi
numerik yang melibatkan penggunaan ukuran yang bervariasi dari kesamaan untuk
masing-masing tingkatan spesies, dimana setiap organisme kemudian dibandingkan
dengan organisme lainnya untuk seluruh karakter yang diukur dan dihitung jumlah
similarity atau dissimilarity. Organisme kemudian dikelompokkan sehingga yang
paling mirip akan berkelompok bersama sedangkan yang berbeda akan memiliki
hubungan kekerabatan yang jauh. Kelompok taksonomi (fenogram) hasil dari
analisis ini tidak menunjukkan hubungan evolusi. Kladistik merupakan cara lain menyatakan hubungan
kekerabatan. Asumsi dalam kladistik bahwa anggota kelompok memiliki sejarah
evolusi umum. Pengelompokan berdasarkan kladistik harus memiliki karakteristik
bahwa semua spesies dengan berbagai nenek moyang umum (common ancestor)
dan semua spesies yang berasal dari common ancestor
harus diikutkan dalam takson (Priest dan Austin, 1993).
Fenetik merupakan suatu studi
klasifikasi berbagai macam organisme berdasarkan kesamaan atau kemiripan
morfologi dan sifat lainnya yang bisa diobservasi tidak tergantung pada asal
evolusi organisme bersangkutan. Jadi dalam studi ini, lebih ditekankan adanya
proses konvergensi evolusi. Sedangkan kladistik merupakan kebalikan dari fenetik, yaitu merupakan studi
yang mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan asal evolusinya. Jadi merupakan
suatu studi hipotesis akan evolusi suatu organisme. Kladogram adalah gambaran
pohon evolusi hasil studi kladistik. Dendrogram merupakan diagram bercabang
yang menggambarkan hirarki kategori berdasarkan derajat kesamaan sejumlah
karakterisitk dalam taksonomi (Harly, 2005).
BAB V
KESIMPULAN
·
Klasifikasi dan identifikasi adalah dua hal yang memiliki perbedaan, namun
pada dasarnya saling berhubungan dalam taksonomi. Klasifikasi dapat diidentifikasikan sebagai penyusunan
suatu organisme kedalam suatu kelompok taksonomi (taksa) berdasarkan persamaan
atau hubungan.
·
Klasifikasi dan identifikasi
mikroorganisme haruslah diketahui terlebih dahulu karakteristik atau ciri-ciri
mikroorganisme nya.
·
Taksonomi dapat dilakukan secara
numerik ataupun secara fenetik.
·
Taksonomi
secara numerik (numerical taxonomy) adalah taksonomi yang dikelompokkan
berdasarkan pada informasi sifat suatu organisme yang dikonversikan ke dalam
bentuk yang sesuai untuk analisis numerik dan dibandingkan menggunakan komputer,
ada atau tidaknya sekurang-kurangnya 50 (sebaiknya beberapa ratus) karakater
yang dapat dibandingkan; karakter tersebut di antaranya adalah karakter
morfologi, biokimiawi, dan fisiologi, dan koefisien asosiasi ditentukan di
antara karakter-karakter yang dimiliki oleh dua atau lebih organisme.
·
Taksonomi
secara fenetik (phenetic systems) adalah taksonomi yang dikelompokkan
berdasarkan pada kesamaan secara keseluruhan, seringkali berupa suatu sistem
alami yang didasarkan atas kesamaan karakter, dan tidak tergantung pada
analisis filogenetik, koefisien Jaccard (Jaccard coefficient) akan mengabaikan
karakter-karakter yang tidak ada pada kedua organisme, nilai-nilai tersebut
diatur untuk membentuk matriks kesamaan (similarity matrix), dimana organisme dengan
kesamaan tinggi dikelompokkan bersama dalam fenon (phenons), perbedaan
(significance) fenon tidak selalu jelas terlihat, namun fenon dengan kesamaan
80% seringkali dianggap satu spesies (bakteri).
·
Fenetik
juga dikenal dengan taksonomi numerik yang melibatkan penggunaan ukuran yang
bervariasi dari kesamaan untuk masing-masing tingkatan spesies, dimana setiap
organisme kemudian dibandingkan dengan organisme lainnya untuk seluruh karakter
yang diukur dan dihitung jumlah similarity atau dissimilarity. Organisme
kemudian dikelompokkan sehingga yang paling mirip akan berkelompok bersama
sedangkan yang berbeda akan memiliki hubungan kekerabatan yang jauh.
·
Ciri-ciri
utama dari suatu mikroorganisme dikelompokan sebagai berikut :Morfologi, Sifat Kimiawi, Sifat Biakan, Sifat Metabolisme, Sifat Antigenik, Sifat
Genetik, Patogenitas, dan Sifat
Ekologi.
·
Ssm
merupakan koefisien similaritas yang umum digunakan pada ilmu bakteriologi
untuk mengukur proporsi karakter yang sesuai, baik hubungannya bersifat ada
(positif) maupun tidak ada (negatif).
·
SJ
dihitung tanpa memperhitungkan karakter yang tidak dimiliki oleh organisme
tersebut.
Daftar Pustaka
Boone, R.D., and R.W.
Castenholz. 2001. Bergey’s Manual Of Systematics Bacteriology. 2nd edition. Springer. New York
Edwards, A. W. F. and
Cavalli-Sforza, L. L. 1964. Reconstruction of phylogenetic trees. in Phenetic and Phylogenetic Classification.
ed. Heywood, V. H. and McNeill.London: Systematics Assoc. Pub No. 6.
Felsenstein, J. 1981.
Evolutionary trees from DNA sequences: A maximum likelihood approach. J Mol
Evol 17: 368-376
Felsenstein, J. 2004 Inferring Phylogenies. Sunderland, MA:
Sinauer Associates.
Harly, J. P. 2005. Laboratory Exorcises in Microbiology sixth
Edition. McGraw Hill Companies, inc, 1211, Avence of the Amonical. New
York.
Loy, B. W. 1994. Annalisis Mikrobia Di Lahro . PT Raja
Grafindo Persada. Jakarta.
Nei, M. and Kumar, S.
(2000) Molecular Evolution and
Phylogenetics. NY: Oxford University Press. New York
Priest, F & B.
Austin. 1993. Modern Bacterial
Taxonomy Second Edition. Champman dan Hall. London.
Sembiring, L. 2003.
Petunjuk Praktikum Sistematik mikrobia. Laboratorium Mikrobiologi, UGM,
Yogyakarta
Stanier, R. Y.,
Edward, A. A., and Jon, L. I. 1982. Mikrobiologi. UGM. Penerbit PT. Bhintara
Karya Aksara.Yogyakarta.
Working Group .2001.
Evolution, Science, and Society: Evolutionary biology and the national research
agenda. American.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar