I. TUJUAN
Memberi pengetahuan dan keterampilan mahasiswa dalam hal : dasar kimiawi dan
teoritis pewarnaan biologis, teknik preparasi smear, serta pewarnaan sederhana
dan diferensiasi.
II. BAHAN PRAKTIKUM
1. Pseudomonas sp;
2. Bacillus subtilis;
3. Staphylococcus aereus;
4. Kristal violet, iodine, safranin, alkohol, Malachit Green;
5. Akuades.
III. ALAT PRAKTIKUM
1. Tabung;
2. Rak tabung reaksi;
3. Bunsen;
4. Mikroskop cahaya.
5. Objek glass;
6. Cover glass;
7. Tissue;
8. Jarum ose;
9. Wadah pengering;
IV. LANDASAN TEORI
Melihat dan mengamati bakteri dalam keadaan hidup sangat sulit, karena selain
tidak berwarna, bakteri itu juga transparan dan sangat kecil. Untuk mengatasi
hal tersebut, maka dikembangkan suatu teknik pewarnaan sel bakteri, sehingga
sel dapat terlihat jelas dan mudah diamati. Oleh karena itulah pewarnaan sel
bakteri ini merupakan salah satu cara yang paling utama dalam penelitian
mikrobiologi. Adapun macam-macam pewarnaan, antara lain :
1. Pewarnaan Sederhana
Pewarnaan sederhana merupakan pewarnaan dengan menggunakan satu jenis pewarna
saja dengan tujuan untuk mengetahui morfologi dan susunan selnya. Pewarnaan ini
dapat menggunakan pewarna basa pada umumnya, antara lain : kristal violet,
metylen blue, karbol fuchsin, dan safranin.
2.
Pewarnaan Gram
Pewarnaan gram merupakan pewarnaan yang digunakan untuk mengelompokkan bakteri
gram positif dan bakteri gram negatif. Pewarna yang digunakan antara lain :
kristal violet sebagai gram A, iodine sebagai gram B, alkohol sebagai gram C, serta safranin sebagai
gram D.
3.
Pewarnaan Kapsul
Pewarnaan ini mengunakan dua reagen, yaitu: kristal violet sebagai
dekolorisator (penghapus warna utama) serta kopper sulfat sebagai pewarna
tandingan teradsorbsi bahan kapsular yang mengalami dekolorisasi. Hasil
pewarnaannya ialah kapsul akan berwarna biru terang kontras dengan warna ungu
gelap dari sel.
4.
Pewarnaan Spora
Pewarnaan spora merupakan pewarnaan dengan menggunakan malchit green dan
safranin, yang dalam hasil pewarnaanya akan muncul warna hijau pada sporanya,
serta warna merah pada sel vegetatifnya, yaitu pada Bacillus subtilis.
Teknik-
teknik pewarnaan secara
umum, antara lain :
A. Pewarnaan Sederhana
Pewarnaan ini digunakan untuk visualisasi bentuk morfologis yang berupa basil, kokus, basil,
vibrio dan spiral), dan susunan (rantai, gerombol, berpasangan, dan tetrad).
B.
Pewarnaan diferensial
Pewarnaan ini digunakan untuk pemisahan dalam kelompok yang terbagi menjadi
dua, yaitu pewarna gram dan pewarna tahan asam. Selain itu juga digunakan untuk
visualisasi struktur yang dibedakan menjadi empat, yaitu pewarna kapsul,
pewarna flagel, pewarna spora, dan pewarna inti.
V.
CARA KERJA
A. Pewarnaan Sederhana
1. Mensterilkan objek glass dengan melakukan preparasi slide;
2. Mensterilkan jarum ose dengan dilewatkan pada api bunsen;
3. Memberi setetes akuades dengan kondisi tidak perlu tebal
dan juga tidak perlu tipis pada objek glass;
4. Mengambil biakan dengan menggunakan jarum ose yang sudah
steril, dengan satu arah, dari baewah ke atas. Cukup satu ose saja dan tidak
boleh terlalu jauh dari api bunsen;
5. Menyebarkan jarum ose yang berisi mikroba tersebut dengan
merata, persis di atas genangan air pada objek glass tadi. Setelah pengambilan,
ose disterilkan kembali;
6. Melewatkan objek glass yang berisi mikroba tersebut pada
api bunsen hingga kering;
7. Meneteskan kristal violet hingga menutupi permukaan bakteri;
8. Mendiamkannya selama 1 menit;
9. Membilas pewarna kristal violet dengan akuades;
10. Membersihkan sisa air akuades dengan menggunakan tissue
kering;
11. Menutup bakteri dengan menggunakan cover glass;
12. Memberi minyak emersi di atas cover glass pada objek yang
akan kita amati,
13. Mengamati slide tersebut.
B.
Pewarnaan Gram
1. Mensterilkan objek glass dengan
melakukan preparasi slide;
2. Mensterilkan jarum ose dengan dilewatkan pada api bunsen;
3. Memberi setetes akuades dengan kondisi tidak perlu tebal dan
juga tidak perlu tipis pada objek glass;
4. Mengambil biakan dengan menggunakan jarum ose yang sudah
steril, dengan satu arah, dari baewah ke atas. Cukup satu ose saja dan tidak
boleh terlalu jauh dari api bunsen;
5. Menyebarkan jarum ose yang berisi mikroba tersebut dengan
merata, persis di atas genangan air pada objek glass tadi. Setelah pengambilan,
ose disterilkan kembali;
6. Melewatkan objek glass yang berisi mikroba tersebut pada
api bunsen hingga kering;
7. Meneteskan kristal violet hingga menutupi permukaan
bakteri;
8. Mendiamkannya selama 1 menit;
9. Membilas pewarna kristal violet dengan akuades;
10. Meneteskan iodine hingga menutupi permukaan bakteri
kemudian mendiamkannya selama kurang lebih 1-2 menit;
11. Membilas biakan tadi dengan air akuades;
12. Meneteskan alkohol 95% ke atas bakteri kemudian
mendiamkannya selama 30 detik;
13. Membilasnya dengan air akuades;
14. Meneteskan safranin ke atas bakteri dan mendiamkannya
selam kurang lebih 1 menit, kemudian membilasnya dngan air akuades;
15. Membersihkan sisa air akuades dengan menggunakan tissue
kering;
16. Menutup bakteri dengan menggunakan cover glass;
17. Memberi minyak emersi di atas cover glass pada objek yang
akan kita amati,
18. Mengamati slide tersebut.
C.
Pewarnaan Spora
1. Mensterilkan objek glass dengan melakukan preparasi slide;
2. Mensterilkan jarum ose dengan dilewatkan pada api bunsen;
3. Memberi setetes akuades dengan kondisi tidak perlu tebal
dan juga tidak perlu tipis pada objek glass;
4. Mengambil biakan dengan menggunakan jarum ose yang sudah
steril, dengan satu arah, dari baewah ke atas. Cukup satu ose saja dan tidak
boleh terlalu jauh dari api bunsen;
5. Menyebarkan jarum ose yang berisi mikroba tersebut dengan
merata, persis di atas genangan air pada objek glass tadi. Setelah pengambilan,
ose disterilkan kembali;
6. Melewatkan objek glass yang berisi mikroba tersebut pada
api bunsen hingga kering;
7. Setelah tampak keputih-putihan pada objek glass tersebut,
kemudian merendam dengan malachit green selama 10 menit;
8. Melewatkan objek glass tersebut di atas api bunsen
dengan tidak terlalu sering, dan jika pewrana sudah kering, perlu ditambhkan
lagi pewarna tersebut (diusahakan selama 10 menit tersebut malachit green tidak
kering);
9. Setelah 10 menit, mencuci objek glass dengan akuades
hingga warna hilang;
10. Mengeringkan sisa pencucian tado dengan tisue kering;
11. Merendam dengan safranin selama 1 menit;
12. Mencuci kembali dengan akuades;
13. Mengeringkan slide dengan dilewatkan pada api bunsen;
14. Menutup dengan cover glass;
15. Memberi minyak emersi di atas cover glass pada objek yang
akan kita amati;
16. Mengamati slide tersebut.
VI.
HASIL PENGAMATAN
No Bakteri Pewarnaan
Sederhana Pewarnaan Gram Pewarnaan spora
1 Bacillus subtilis Strukutr morfologinya
berbentuk batang (bacil), susunan bekterinya berantai.
Termasuk gram positif. Memiliki endospora.
2 Staphylococcus aureus
Berbentuk coccus, susunan bakterinya bergerombol seperti
buah anggur. Termasuk gram positif.
3 Pseudomonas putida Berbentuk batang
pendek (cocoid), susunan bakterinya tunggal. Termasuk gram
negatif.
VII. PEMBAHASAN
a. Pewarnaan Sederhana
1. Pewarnaan Sederhana pada Bacillus subtilis
Pada pewarnaan sederhana bakteri Bacillus subtilis zat pewarna yang digunakan
adalah kristal violet. Biakan murni diambil dari tabung reaksi secara aseptik
dan diletakkan langsung pada objek glass kemudian difiksasi agar protein
bakteri terkoagulasi serta dapat menempel pada objek glass dan tidak ikut
tercuci sewaktu dibilas dengan akuades. Hal yang dilakukan selanjutnya adalah
mengamati dalam mikroskop. Sel bakteri berukuran sangat kecil dan tebal lapisan
air tipis diantara cover glass dan objek glass masih bisa menampung beberapa
bakteri bacillus yang ditumpuk vertikal, artinya tebal tersebut masih bisa
digunakan sel untuk berenang ke atas dan ke bawah. Jangan menganggap gambar
yang terlihat pada mikroskop adalah gambar datar. Kontrol sangatlah penting,
meskipun kita sulit untuk mendapatkannya. Akan tetapi lebih baik jika bakteri
yang dilihat dapat dibandingkan dengan bakteri lain yang telah diketahui
bentuknya dengan pasti. Dari pengamatan mikroskopis diperoleh bentuk morfologi
dari bakteri Bacillus subtilis yaitu strukutr morfologinya berbentuk batang
(bacil), dan susunan bakterinya adalah berantai.
2.
Pewarnaan Sederhana pada Pseudomonas putida
Pada pengecatan mikroba jenis Pseudomonas putida dilakukan pengecatan dengan
menggunakan zat warna basa kristal violet. Pertama jarum inokulasi disterilkan
lalu kemudian mulut tabung reaksi disterilkan juga di api bunsen, kemudian
mikroba yang ada di tabung reaksi (media agar miring) diambil dan diletakkan di
objek glass, sebelumnya objek glass sudah diberi air sedikit. Kemudian setelah
mikroba dan air dicampur, dilakukan metode smear yaitu meratakan mikroba
kira-kira membentuk sebuah bentuk koin. Kemudian dilakukan fiksasi yaitu dengan
melewatkan smear secara cepat di api bunsen, lalu dikering-anginkan. Setelah
melakukan metode smear, selanjutnya adalah metode pengecatan. Objek glass yang
sudah di titrasi diberi pewarna kristal violet (selama 60 detik). Kemudian
diberi air aquades untuk membersihkan kelebihan warna. Sisa-sisa air yang ada
di objek glass dibersihkan dengan tissue. Terakhir objek glass ditutup dengan
cover glass, dan diletakkan di mikroskop cahaya untuk diamati dengan perbesaran
1000 X dengan catatan menggunakan minyak emersi setelah menemukan titik fokus
perbesaran 40 X.
3.
Pewarnaan sederhana pada Staphylococcus aureus
Kaca preparat diberi setetes air dan diberi bakteri Stapylococcus aureus,
kemudian dipaskan di atas api bunsen, dari sini akan nampak lapisan putih yang
tipis, semitransparan, dan rata yang menunjukkan adanya bakteri. Setelah smear
difiksasi, smear kemudian diberi pewarna basa yaitu metilen blue. Dalam
pemberian metilen blue ini, diusahakan agar menutupi semua lapisan tipis smear.
Pewarnaan dengan menggunakan metilen biru dibutuhkan waktu 2-60 detik, setelah
itu dicuci dengan aquades. Dari sini akan nampak lapisan yang sebelumnya
berwarna putih tipis dan semitransparan, akan berubah warna menjadi biru
transparan. Selanjutnya adalah milangkan sisa aquades dengan menggunakan kertas
tissue. Setelah itu dilihat dalam mikroskop dengan perbesaran 1000 X. dalam
mikroskop akan nampak bakteri Stapylococcus aereus berwarna biru matang dan
bentuk bulat berantai.
B.
Pewarnaan Gram
1. Pewarnaan gram pada Bacillus subtilis
Pada pewarnaan ini digunakan empat pewarna, yaitu Kristal violet sebagai
pewarna utama, iodine sebagai pengikat warna utama (mordant), alcohol sebagai
dekolorisasi, dan safranin sebagai pewarna tandingan. Pada pengamatan dengan
menggunakan mikroskop nampak Bacillus subtilis berbentuk basil
(batang) dan merupakan bakteri gram positif. Ini bisa diketahui saat tahap
dekolorisasi. Pada tahap tersebut warna yang dihasilkan sama dengan warna
utama, yaitu warna ungu. Ini menunjukkan bahwa pada Bacillus subtilis memiliki
dinding yang tebal sehinnga saat bakteri mengalami dehidrasi, pori-porinya
menciut yang akhirnya menyebabkan warna utama tidak bisa keluar. Pada Bacillus
subtilis, koloninya bergerombol sedikit terpisah-pisah bahkan membentuk rantai
panjang.
Bacillus subtilis merupakan bakteri gram-positif yang berbentuk batang,dan
secara alami sering ditemukan di tanah dan vegetasi. 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.
2.
Pewarnaan Gram pada Pseudomonas putida
Pada pengamatan genus Pseudomonas dengan menggunakan pewarnaan gram, kami
menggunakan bakteri Pseudomonas putida sebagai contoh yang mewakili. Sebelum
mewarnai perlu difiksasi di atas api bunsen, pertama kali, koloni bakteri
disuspensikan secara tipis di atas akuades. Smear yang tipis memberikan
hasil pada gelas objek dan dihomogenkan .Selanjutnya
dilanjutkan dengan tehnik pewarnaan. Pertama, menggunakan Gram A yaitu kristal
violet, bakteri tampak terwarnai ungu. Fungsi dari gram A adalah sebagai
pewarna utama yaitu pewarna yang pertama kali digunakan. Baik bakteri gram
positif maupun gram negatif memberikan warna yang sama pada pewarnaan dengan
Gram A. Setelah itu, diberikan perlakuan dengan Gram B yaitu iodin. Fungsi dari
iodin adalah sebagai mordant atau penguat warna. Kompleks UK-Y dapat terbentuk
di dalam sel. Dengan begitu, warna dari kristal violet tetap terjaga. Kemudian
dilanjutkan dengan pemberian Gram C yaitu alkohol, yaitu berfungsi sebagai
peluntur warna (dekolorisasi) dan dehidrasi sel. Pada saat itu, di dalam
dinding sel bakteri Pseudomonas yang tersusun atas selapis sel yang tersusun
atas lipid. Lipid tereksitasi dari dinding sel,pori-pori dinding sel bakteri
mengembang. Kompleks UK-Y keluar dari sel sehingga sel menjadi tidak
berwarna. Terakhir diberi pewarna tandingan yaitu safranin. Pewarna
tandingan dapat masuk apabila pewarna utamanya telah keluar dari
sel bakteri. Bakteri pseudomonas dapat terwarnai merah. Dari uraian di atas,
dapat dilihat bahwa Pseudomonas putida memiliki karateristik mikroskopik
sebagai berikut yang diamati di bawah mikroskop cahaya yaitu :
• Gram-negatif;
• Berbentuk kokoid (batang pendek);
• Tidak membentuk spora.
3.
Pewarnaan gram pada Staphylococcus aureus
Pewarnaan gram bertujuan untuk mengelompokkan bakteri
kedalam bakteri negatif dan bakteri positif. Staphylococcus aureus adalah
bakteri gram positif, karena bakteri tersebut tetap mempertahankan zat warna
kristal violet sewaktu proses pewarnaan gram, sehingga koloni bakteri tampak
berwarna ungu atau biru. Pemberian alkohol berfungsi untuk dekolorisasi
bakteri, sehingga menyebabkan zat utama dalam sel muncul, namun pada bakteri
Staphylococcus aureus yang termasuk gram positif jadi tidak terdekolorisasi,
karena bakteri tersebut memiliki membran plasma tunggal yang di kelilingi
dinding sel tebal berupa peptidoglikan sisanya berupa molekul lain berupa
molekul lain bernama asam teikhuat. Pada proses pewarnaan terakhir adalah
dengan pemberian safranin. Proses pewarnaan ini akan menghasilkan bakteri
dengan sel yang berwarna ungu tua atau biru, dan kapsul yang berwarna biru
terang. Staphylococcus aureus merupakan bakteri gram positif yang
tidak menghasilkan spora dan tidak motil, umumnya tumbuh berpasangan maupun
berkelompok, dengan diameter tiap sel 0,8 – 1,0 µm. Bakteri tersebut tumbuh optimum
pada suhu 37º dengan waktu pembelahan 0,47/jam. Bakteri tersebut merupakan
bakteri virulensi karena menghasilkan kapsul yang tebal untuk melindungi diri
dari fagositosis host, selain itu bakteri tersebut merupakan bakteri
patogen.
Hal-hal
yang perlu diperhatikan dalam pewarnaan gram adalah sebagai berikut:
1. Fase yang paling kritis dari prosedur pewarnaan gram
adalah tahap dekolorisasi yang mengakibatkan CV- iodine lepas dari sel.
Pemberian alkohol jangan sampai berlebih yang akan menyebabkan dekolorisasi
yang berlebih sehingga sel gram positif tampak seperti gram negatif. Namun juga
jangan sampai terlalu sedikit dalam penetesan alkohol yang tidak akan
melarutkan CV-iodine secara sempurna sehingga sel gram negatif seperti gram
positif.
2. Preparasi pewarnaan gram terbaik adalah menggunakan kultur
muda yang tidak lebih lama dari 24 jam. Umur kultur akan berpengaruh pada
kemampuan sel menyerap warna utama (CV), khususnya pada gram positif. Mungkin
akan menampakkan gram variabel yaitu satu jenis sel, sebagian berwarna ungu dan
sebagian merah karena pengaruh umur.
C.
Pewarnaan Spora
1. Pewarnaan Spora pada Bacillus subtilis
Endosopora tidak mudah diwarnai dengan zat pewarna pada umumnya, akan tetapi
apabila sekali diwarnai, zat warna tersebut akan sulit hilang. Hal inilah yang
menjadi dasar dari metode pengecatan spora secara umum. Pada metode
Schaeffer-Fulton yang banyak dipakai dalam pengecatan endospora, endospora
diwarnai pertama dengan malachite green dengan proses pemanasan. Larutan ini
merupakan pewarna yang kuat yang dapat berpenetrasi ke dalam endospora. Setelah
perlakuan malachite green, biakan sel dicuci dengan air lalu ditutup dengan cat
safranin. Teknik ini akan menghasilkan warna hijau pada endospora dan warna
merah muda pada sel vegetatifnya.
Bacillus subtilis memiliki endospora, endospora lebih tahan lama meski dalam
keadaan lingkungan ekstrim seperti kering, panas, atau bahan kimia yang
beracun. Selain itu, endospora juga lebih tahan terhadap pewarnaan. Sekali
berhasil diwarnai, spora sangat sukar untuk melepaskan zat warna sehingga saat
diberi warna dari saftranin tetap berwarna hijau karena spora sudah mengkiat
malachit green dan sulit mengikat warna yang diberikan kemudian.
VIII.
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Pewarnaan mikroorganisme dapat dilakukan pengecatan gram, pengecatan
sederhana, dan pengecatan spora.
2. Pewarnaan sederhana digunakan untuk melihat bentuk dan struktur sel bakteri
dengan menggunakan satu jenis pewarna seperti safranin atau kristal violet,
sedangkan pewarnaan gram digunakan untuk membedakan antara bakteri gram (+) dan
gram (-) dengan lebih dari satu zat warna.
3. Bakteri gram negatif pada teknik pewarnaan akan menghasilkan warna merah dan
bakteri gram positif akan menghasilkan warna ungu.
4. Pengecatan spora dilakukan dengan memberi warna pada endospora suatu
bakteri. Zat pewarna yang digunakan pertama adalah malachit green. Pengecatan
spora digunakan untuk mengetahui spora dengan sel vegatatifnya.
5. Pada preparasi smear, ketebalan smear sangat penting dalam pengamatan di
mikroskop. Smear yang baik hanya sekali, jika sudah kering, akan nampak lapisan
putih yang tipis.
6.Fiksasi panas adalah teknik yang dilakukan supaya smear bakteri tidak tercuci
selama prosedur pewarnaan. Fiksasi panas dilakukan dengan melewatkan secara
cepat smear yang dikering-anginkan dua-tiga kali pada api bunsen.
7. Pada bakteri Bacillus subtilis dan Staphylococcus aureus termasuk dalam gram
positif dikarenakan bakteri tersebut berwarna biru atau ungu pada pewarnaan
safranin. Sedangkan bakteri Pseudomonas putida termasuk dalam gram negatif
dikarenakan bakteri tersebut berwarna merah pada pewarnaan safranin.
IX. DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009.http://www.microbiologybytes.com/video/Pputida.html. Diakses pada
tanggal 28 Oktober 2010 20:09.
Dwidjoseputro, D., 1989. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Malang : Djambatan.
Ekmon, 2008.
http://ekmon-saurus.blogspot.com/2008/09/kunci-awal-identifikasi-bakteri.html)
diakses pada 29 Oktober 2010 13:28.
Jimmo., 2008. http ://Pembuatan PreParAT dannn PengeCaTAnnyA__ BloG Kita.mht ,.
diakses pada tanggal 28 Oktober 2010 20:29.
Nurodin, Ade., 2009.
http://adenurodin.blogspot.com/2009/12/pembuatan-preparat-bakteri-pewarnaan.html
diakses pada 29 Oktober 2010 13:17.
Schlegel, Hans. 1994. Mikrobiologi Umum Edisi Keenam. Yogyakarta: Gajah Mada
University Press.
Stanier Roger, Edward Alderberg dan John Ingraham. 1982. Dunia Mikroba 1.
Jakarta: Bharata Karya Aksara.