penyebaran bakteri pada makanan dan minuman

Bahan pangan dapat berasal dari tanaman maupun ternak. Produk ternak merupakan sumber gizi utama untuk pertumbuhan dan kehidupan manusia. Namun, produk ternak akan menjadi tidak berguna dan membahayakan kesehatan apabila tidak aman dikonsumsi. Bahan pangan asal ternak (daging, telur, susu) serta olahannya mudah rusak dan merupakan media yang sangat baik bagi pertumbuhan mikroba.

Cemaran mikroba pada pangan asal ternak yang dapat membahayakan kesehatan manusia adalah  Coliform,  Escherichia coli, Enterococci, Staphylococcus aureus, Clostridium  sp., Salmonella  sp., Champhylobacter  sp.,  dan Listeria  sp. (Syukur 2006). Beberapa cemaran mikroba yang berbahaya pada produk segar antara lain adalah Salmonella sp., Shigella sp., dan  E. coli.  (Pusat Standarisasi dan Akreditasi 2004).

 Tidak kalah pentingnya, selain makanan manusia juga membutuhkan minuman sebagai asupan akan kebutuhan air dan elektrolit. Minuman yang dikonsumsi oleh manusia tak ubahnya dengan makanan yang dapat tercemari oleh bakteri, misalnya susu. Susu memiliki kandungan gizi yang tinggi dan merupakan bahan makanan sempurna, karena mengandung hampir semua zat gizi yang diperlukan tubuh manusia dalam jumlah yang cukup dan seimbang, yaitu 1 bagian karbohidrat, 17 asam lemak, 11 asam amino, 16 vitamin, dan 21 mineral (Dinas Peternakan Provinsi Jawa Barat 2003).

 Susu merupakan media yang sangat baik bagi pertumbuhan bakteri dan dapat menjadi sarana bagi penyebaran bakteri yang membahayakan kesehatan manusia. Karena itu, susu akan mudah tercemar mikroorganisme bila penanganannya tidak memperhatikan aspek kebersihan (Balia  et al.  2008).

Bakteri yang dapat mencemari susu terdiri atas dua golongan, yaitu bakteri patogen dan bakteri pembusuk. Kedua golongan bakteri tersebut dapat menyebabkan penyakit yang ditimbulkan oleh susu (milkborne disease),  seperti tuberkulosis, bruselosis, dan demam tipoid.  Mikroorganisme lain yang terdapat di dalam susu yang dapat menyebabkan penyakit adalah  Salmonella, Shigella, Bacillus cereus, dan S. aureus (Buckle et al. 1987). Selain itu pada susu juga terdapat bakteri Proteus, Clostridium, E.Coli, dan Streptococcus pyogenes. Mikroorganisme tersebut dapat masuk ke dalam susu melalui udara, debu, alat pemerah, dan  manusia.

Streptococcus pyogenes adalah salah satu bakteri pada susu, bakteri ini berbentuk coccus Gram positif, non motil, tidak berkapsul dan tidak berspora. Bakteri ini termasuk dalam bakteri β-hemolitik. Bakteri ini berasal dari kelenjar mammae yang terinfeksi. Pada manusia infeksi dari bakteri ini akan menyebabkan radang tenggorokan akut tanpa dahak (faringitis).

Pada kasus keracunan setelah minum susu, S. aureus sering dilaporkan sebagai penyebabnya. Hal yang penting dari S.aureus adalah menghasilkan toksin yang bersifat tahan panas. S. aureus menghasilkan enterotoksin yang menyebabkan mual, muntah, dan diare dan kasus tersebut disebut intoksikasi. Kasus intoksikasi terjadi karena mengonsumsi makanan atau minuman yang mengandung toksin. Enterotoksin tahan pada suhu 110ºC selama 30 menit, dan dalam jumlah 106−108 cfu/ml berpotensi menghasilkan toksin.

Jumlah  S. aureus >10 cfu/ml pada susu sudah dapat membentuk toksin dan bila dikonsumsi akan menyebabkan intoksikasi. Mekanisme kerja toksin S. aureus adalah dengan cara merangsang reseptor saraf lokal dalam perut, selanjutnya mengantarkan impuls melalui syaraf vagus dan simpatetik dan pada akhirnya menstimulasi pusat muntah yang terdapat di medula oblongata (Tamarapau et al. 2001).

penyebaran bakteri di air

Aktifitas manusia di sekitar  muara sungai dapat menyebabkan terjadinya pencemaran bahan organic dan anorganik sehingga memicu terjadinya pencemaran mikroorganisme di perairan. Dampak pencemaran  tersebut secara langsung ataupun tidak langsung akan mempengaruhi ekosistem perairan muara sungai.

 Perairan muara sungai Bantan Tengah Bengkalis dimanfaatkan untuk kegiatan budidaya jaring apung. Selain itu banyak dimanfaatkan untuk pembuangan limbah rumah tangga termasuk hasil ekskresi manusia. Kondisi ini diperkirakan dapat mencemari perairan, baik secara fisik, kimiawi maupun mikrobiologi.

Mikroorganisme yang biasanya terdapat pada limbah domestik dalam jumlah banyak yaitu bakteri kelompok Coliform, Escherichia  coli dan Streptococcus faecalis (Schaechter 1992). Bakteri yang merupakan indikator kualitas suatu perairan adalah coliform, fecal coli, salmonella dan fecal streptococcus (Wolff 1991).

Secara mikrobiologi bakteri indikator pencemaran yaitu bakteri coliform, fecal coli dan fecal steptococcus, diantara ketiga bakteri tersebut yang utama adalah Escherichia coli (E. coli). Hal ini karena E. coli ditemukan hampir pada badan-badan air seperti danau, sungai dan laut yang berasal dari tinja manusia dan hewan berdarah panas serta perairan yang terkontaminasi oleh limbah yang bersifat organik.  E. coli merupakan bakteri fecal dari genus Escherichia, familia Enterobacteriaceae yang mampu hidup dalam saluran manusia dan hewan berdarah panas. Bakteri ini bersifat fakultatif aerobik.  E. coli jika masuk ke dalam saluran pencernaan dalam jumlah banyak dapat membahayakan kesehatan.

Menurut Pelczar & Chan (1988) walaupun  E. coli merupakan bagian dari mikroba normal saluran pencernaan, tapi saat ini telah terbukti bahwa galur-galur tertentu mampu menyebabkan gastroeritris taraf sedang hingga parah pada manusia dan hewan. E. coli dapat menyebabkan diare dengan metode:

1) produksi enterotoksin yang secara tidak langsung dapat menyebabkan kehilangan cairan

2) invasi yang sebenarnya lapisan epitelium dinding usus yang menyebabkan peradangan dan kehilangan cairan.

 E. coli umumnya terdapat di dalam saluran pencernaan dan tersebar pada semua individu. Pengujian mikrobiologi dengan hasil mikroorganisme tersebut merupakan indikator adanya mikroorganisme patogen dan pencemaran pada suatu ekosistem (World Health Organization 1982). Dari jumlah bakteri E. coli didapat, kondisi suatu perairan yang tercemar dapat diketahui karena bakteri tersebut merupakan indikator pencemaran.

penyebaran bakteri di tanah

 Manfaat mikroba dalam usaha pertanian belum disadari sepenuhnya, bahkan sering diposisikan sebagai  komponen  habitat  yang merugikan,  karena pandangan  umum terhadap mikroba  lebih terfokus secara selektif pada mikroba patogen yang menimbulkan  penyakit  pada  tanaman. Padahal  sebagian besar  spesies mikroba merupakan mikroflora yang bermanfaat, kecuali beberapa  jenis spesifik yang dapat menyebabkan penyakit bagi  tanaman. Pada  lahan sawah yang tergenang air terdapat lebih dari 20 jenis bakteri fiksasi N₂ dari udara yang hidup secara bebas (Watanabe 1978). Mikroba lain berfungsi sebagai perombak bahan organik  (dekomposer), nitrifikasi, denitrifikasi, pelarut  fosfat,dan  lain-lain.

Saraswati et al.  (2004) secara umum menggolongkan  fungsi mikroba menjadi empat, yaitu: 

(1) meningkatkan ketersediaan unsur hara  tanaman dalam  tanah

(2) sebagai perombak bahan organik dalam tanah dan mineralisasi unsur organik

(3) bakteri rizosfer-endofitik untuk memacu pertumbuhan  tanaman dengan membentuk enzim dan melindungi akar dari mikroba patogenik

(4) sebagai agensia hayati pengendali hama dan penyakit tanaman.. Berbagai reaksi kimia dalam tanah juga terjadi atas bantuan mikroba tanah (Yoshida,1978).

.           Berikut ini dibahas enam kelompok mikroba bermanfaat sebagai komponen  teknologi pertanian:

·         Bakteri Fiksasi Nitrogen

 Berbagai  jenis bakteri  fiksasi N₂ secara hayati, bakteri  foto-autotrofik pada air  tergenang dan permukaan tanah, dan bakteri heterotrofik dalam tanah dan zona akar.  Bakteri  tersebut mampu mengikat nitrogen dari udara, baik secara simbiosis (root-nodulating bacteria) maupun  nonsimbiosis  (free-living  nitrogen-fixing  rhizobacteria). Bakteri  fiksasi N₂ yang hidup bebas pada daerah perakaran dan  jaringan tanaman padi, seperti Pseudomonas sp., Enterobacteriaceae, Bacillus, Azotobacter, Azospirillum, dan Herbaspirillum  telah  terbukti mampu melakukan fiksasi N₂. Bakteri  fiksasi N₂ pada  rizosfer  tanaman gramineae, seperti Azotobacter paspali dan Beijerinckia sp.,  termasuk salah satu dari kelompok bakteri aerobik yang mengkolonisasi permukaan akar Di samping itu, Azotobacter merupakan bakteri fiksasi N₂ yang mampu menghasilkan  substansi  zat  pemacu  tumbuh  giberelin, sitokinin, dan asam  indol asetat, sehingga dapat memacu pertumbuhan akar.

·        Mikroba Pelarut Fosfat

Berbagai spesies mikroba pelarut fosfat (P), antara  lain Pseudomonas, Microccus, Bacillus, Flavobacterium, Penicillium, Sclerotium, Fusarium, dan Aspergillus,berpotensi  tinggi dalam melarutkan P  terikat menjadi P  tersedia dalam  tanah.

·         Bakteri pereduksi sulfat

Bakteri pereduksi sulfat yang terdiri atas genera Desulfovibrio, Desulfotomaculum, Desulfosarcina, dan Desulfococcus mempunyai kemampuan memetabolisme senyawa sederhana, seperti laktat, asetat, propionat, butirat, dan benzoate.

Bakteri pereduksi sulfat merupakan perombak bahan organik  utama  dalam  sedimen  anaerob,  dan  berperan  penting  dalam mineralisasi sulfur organik dan produksi Fe dan P mudah larut.

·         Rizobakteri penghasil zat pemacu tumbuh

Beberapa spesies bakteri rizosfer (di sekitar perakaran) yang mampu ningkatkan pertumbuhan tanaman sering disebut Plant Growth Prom,Rhizobacteria (PGPR) atau Rhizobakteria Pemacu Pertumbuhan Tanah (RPPT). RPPT  terdiri  atas  genus Rhizobium, Azotobacter, Azospiri, Bacillus, Arthrobacter, Bacterium, Mycobacterium, dan Pseudomonas.

·         Mikroba perombak bahan organik

Didalam ekosistem, mikroorganisme perombak bahan organik memegang peranan penting karena sisa organik yang  telah mati diurai menjadi unsur-unsur yang dikembalikan ke dalam tanah dalam bentuk hara mineral N, P, K, Ca, Mg, dan atau dalam bentuk gas yang dilepas ke atmosfer berupa CH₄ atau CO₂.            Mikroba perombak bahan organik terdiri atas Trichoderma reesei, T. harzianum, T. konigii, Phanerochaeta crysosporium, Cellulomonas, Pseudomonas, Thermospora, Aspergillus niger, A. terreus, Penicillium, dan streptomyces.

·         Pemanfaatan Mikroba Penyubur Tanah sebagai Komponen Teknologi

Penggunaan mikroba  penyubur  tanah  dapat memberikan  berbagai manfaat, yaitu:

(1) menyediakan sumber hara bagi tanaman

(2) melindungiakar dari gangguan hama dan penyakit

(3) menstimulir sistem perakaran agar berkembang sempurna dan memperpanjang usia akar

(4) memacu mitosis  jaringan meristem pada  titik  tumbuh pucuk, kuncup bunga, dan stolon

(5) sebagai penawar  racun beberapa  logam berat

(6) sebagai metabolit pengatur  tumbuh

(7) sebagai bioaktivator.

Penyebaran bakteri di udara

Selain gas, partikel debu dan uap air, udara juga mengandung mikroorganisme. Di udara terdapat sel vegetatif dan spora bakteri, jamur, dan ganggang, virus dan kista protozoa. selama udara terkena sinar matahari, udara tersebut akan bersuhu tinggi dan berkurang kelembabannya. Selain mikroba yang mempunyai mekanisme untuk dapat toleran pada kondisi ini, kebanyakan mikroba akan mati. Udara terutama merupakan media penyebaran bagi mikroorganisme. Mereka terdapat dalam jumlah yang relatif kecil bila dibandingkan dengan di air atau di tanah. Mikroba udara dapat dipelajari dalam dua bagian, yaitu mikroba di luar ruangan dan mikroba di dalam ruangan,

Jenis dan Distribusi Mikroba di Udara 

Kelompok mikroba yang paling banyak berkeliaran di udara bebas adalah bakteri, jamur (termasuk di dalamnya ragi) dan juga mikroalge. 

Kehadiran jasad hidup tersebut di udara, ada yang dalam bentuk vegetatif (tubuh jasad) ataupun dalam bentuk generatif (umumnya spora). 

Mikrooganisme di udara dibagi menjadi 2, yaitu mikroorganisme udara di luar ruangan dan mikroorganisme udara di dalam ruangan. Mikroba paling banyak ditemukan di dalam ruangan.

1.  Mikroba di Luar Ruangan

Mikroba yang ada di udara berasal dari habitat perairan maupun terestrial. Mikroba di udara pada ketinggian 300-1,000 kaki atau lebih dari permukaan bumi adalah organisme tanah yang melekat pada fragmen daun kering, jerami, atau partikel debu yang tertiup angin. Mikroba yang ditemukan di udara di atas pemukiman penduduk di bawah ketinggian 500 kaki yaitu spora Bacillus dan Clostridium, yeast, fragmen dari miselium, spora fungi, serbuk sari, kista protozoa, alga, Micrococcus, dan Corynebacterium, dan lain-lain. 

2.  Mikroba di dalam Ruangan

Dalam debu dan udara di sekolah dan bangsal rumah sakit atau kamar orang menderita penyakit menular, telah ditemukan mikroba seperti bakteri tuberkulum, streptococcus, pneumococcus, dan staphylococcus. 

Bakteri ini tersebar di udara melalui batuk, bersin, berbicara, dan tertawa. Pada proses tersebut ikut keluar cairan saliva dan mukus yang mengandung mikroba. Virus dari saluran pernapasan dan beberapa saluran usus juga ditularkan melalui debu dan udara. Patogen dalam debu terutama berasal dari objek yang terkontaminasi cairan yang mengandung patogen.  Tetesan cairan (aerosol) biasanya dibentuk oleh bersin, batuk dan berbicara. Setiap tetesan terdiri dari air liur dan lendir yang dapat berisi ribuan mikroba. Diperkirakan bahwa jumlah bakteri dalam satu kali bersin berkisar antara 10.000 sampai 100.000.  Banyak patogen tanaman juga diangkut dari satu tempat ke tempat lain melalui udara dan penyebaran penyakit jamur pada tanaman dapat diprediksi dengan mengukur konsentrasi spora jamur di udara.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Penyebaran Mikroba di Udara

Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi mikroba udara adalah suhu atmosfer, kelembaban, angin, ketinggian, dan lain-lain. Temperatur dan kelembaban relatif adalah dua faktor penting yang menentukan viabilitas dari mikroorganisme dalam aerosol. Studi dengan Serratia marcesens dan E. coli menunjukkan bahwa kelangsungan hidup udara terkait erat dengan suhu. Peningkatan suhu menyebabkan penurunan waktu bertahan.

Contoh Penyakit Serta Cara Penyebarannya Melalui Udara

1.      Tuberkulosis atau TBC

Tuberkulosis atau TBC adalah penyakit yang sangat mudah sekali dalam penularannya yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosa. Pada umumnya penularan TBC terjadi secara langsung ketika sedang berhadap-hadapan dengan si penderita, yaitu melalui ludah dan dahak yang keluar dari batuk dan hembusan nafas penderita. Secara tidak langsung dapat juga melalui debu, Lamanya dari terkumpulnya kuman sampai timbulnya gejala penyakit dari yang berbulan-bulan sampi tahunan membuat penyakit ini digolongkan penyakit kronis.

2. Meningitis

Meningitis adalah peradangan yang terjadi pada meninges, yaitu membran atau selaput yang melapisi otak dan syaraf tunjang. Meningitis yang disebabkan oleh bakteri streptococcus pneumonia, nesseria meningtidis. Dapat ditularkan melalui batuk, bersin, ciuman, sering makan 1 sendok, pemakaian sikat gigi bersama dan merokok bergantian dalam satu batangnya.

Maka bagi anda yang mengetahui rekan atau disekeliling ada yang mengalami meningitis jenis ini haruslah berhati-hati. Mancuci tangan yang bersih sebelum makan dan setelah ke toilet umum, memegang hewan peliharaan.

3. Pneumonia

Pneumonia atau yang dikenal dengan nama penyakit radang paru-paru ditandai dengan gejala yang mirip dengan penderita selesma atau radang tenggorokan biasa, antara lain batuk, panas, napas cepat, napas berbunyi hingga sesak napas, dan badan terasa lemas. Penyakit ini umumnya terjadi akibat bakteri Streptococus pneumoniae dan Haemopilus influenzae yang berterbangan di udara terhirup masuk ke dalam tubuh. Bakteri tersebut sering ditemukan pada saluran pernapasan, baik pada anak-anak maupun orang dewasa.

Pengendalian penyakit yang terbawa udara

1) Imunisasi

Dengan pemberian vaksin rubella pada anak-anak laki-laki dan perempuan sejak dini.

2) Pengubahan kandungan jasad penyebab  infeksi di udara dengan penyaringan, sterilisasi atau pengenceran.

Penyaringan udara yang diputar ulang dengan mengalirkan jumlah udara melalui penyaring dengan memerlukan sistem ventilasi komplek ditambah penggunaan energi yang besar. Teknik pengendalian di udara dengan pengenceran dengan melakukan penggantian udara dalam dengan udara luar secara terus-menerus. 

Terdapat juga metode untuk mengendalikan penyakit yang disebarkan melalui udara, yaitu :

a)  Metode sinar ultraviolet

Digunakan pada ruangan yang sesak dengan daya tembus jelek, merusak mata sehingga sinar harus diarahkan ke langit-langit.

b)  Metode aliran udara satu arah

Digunakan di laboratorium industri ruang angkasa dengan batasan mahal untuk pemanasan atau pengaturan udara.

c)  Metode sirkulasi ulang, udara tersaring

Digunakan di tempat apa saja dengan batasan penyaring harus sering diganti.

d)  Metode pembakaran

Digunakan pada ventilasi udara dari cerobong yang didalamnya terdapat organisme yang menginfeksi sedang dipindahkan (Volk and Wheeler, 1989). Upaya untuk membebaskan udara dalam ruangan dari mikroba Saat ini telah banyak dijual penyejuk udara/ AC dengan kemampuan anti mikroba. 

(diambil dari berbagai sumber)