Kamis, 20 Desember 2012

Laporan Praktikum Sistematika Mikroba KLASIFIKASI NUMERIK FENETIK BAKTERI


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


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.
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:

Poskan Komentar