IDENTIFIKASI JENIS BAKTERI UDARA DI RUANGAN BERSISTEM HVAC (HEATING VENTILATION AND AIR CONDITIONING)

Prosiding Seminar Nasional Biotik 2014

ISBN: 978-602-70648-0-5

IDENTIFIKASI JENIS BAKTERI UDARA DI RUANGAN BERSISTEM HVAC (HEATING VENTILATION AND AIR CONDITIONING) Iswadi1, Samingan2 dan Hendra Yulisman3 1,2

3

Dosen Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Unsyiah Mahasiswa Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Unsyiah, Email: [email protected]

ABSTRAK Mikroorganisme yang tersebar di dalam ruangan dikenal sebagai bioaerosol, keberadaanya dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: laju ventilasi, padatnya orang, sifat dan taraf kegiatan orang-orang yang menempati ruangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi bakteri udara di ruangan bersistem Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) di FKIP Unsyiah dan mengetahui pengaruh penggunaan sistem HVAC terhadap jenis bakteri udara. Ruangan yang dijadikan sampel adalah ruangan yang menggunakan Air Conditioner (AC) dan kipas angin. Identifikasi bakteri udara dilakukan di empat ruangan, masing-masing dua ruangan menggunakan AC dan dua ruangan menggunakan kipas angin. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif. Pengumpulan data dilakukan dalam empat tahap yaitu isolasi bakteri, identifikasi makroskopik, purifikasi isolat bakteri, dan identifikasi mikroskopik. Hasil identifikasi diperoleh lima jenis bakteri. Jenis bakteri teridentifikasi di ruangan menggunakan AC adalah Staphylococcus, Streptococcus, Micrococcus, dan Pseudomonas, sedangkan pada ruangan menggunakan kipas angin ditemukan Staphylococcus, Streptococcus, Micrococcus,dan bakteri Sp1. Kata Kunci: Identifikasi, Bakteri Udara, Sistem HVAC.

PENDAHULUAN anusia membutuhkan beberapa materi utama untuk kelangsungan hidup, salah satunya adalah udara. Udara dapat dikelompokkan menjadi udara luar ruangan (outdoor air) dan udara dalam ruangan (indoor air). Kualitas udara dalam ruang sangat mempengaruhi kesehatan manusia, karena hampir 90% aktivitas manusia berada dalam ruangan (Fitria dkk., 2008:76). Selain mempengaruhi kesehatan manusia, kualitas udara dalam ruangan juga mempengaruhi kenyamanan. Salah satu faktor yang mempengaruhi kenyamanan manusia dalam ruangan adalah suhu ruangan, yang disebut dengan kenyamanan termal. Menurut Rilatupa (2008:192), suatu ruang dapat dinyatakan nyaman secara termal jika manusia di dalam ruangan tersebut tidak menghendaki perubahan suhu menjadi lebih panas atau lebih dingin. Kenyamanan termal di dalam ruangan dapat diperoleh dengan menggunakan bantuan sistem Heating, Ventilation and Air Conditioning

(HVAC). Sistem HVAC merupakan suatu sistem yang terdiri dari tiga komponen saling bekerja sama untuk memindahkan panas dari tempat yang diinginkan (dalam ruangan) ke tempat yang tidak diinginkan (luar ruangan) (Sugarman, 2007:1). Penggunaan sistem HVAC dapat meningkatkan kenyamanan manusia, akan tetapi pencemaran udara di dalam ruangan dapat terjadi. Pencemaran udara dalam ruangan dapat disebabkan oleh pembakaran, bahan kimia, dan hasil proses biologi (Atmakusumah, dkk. 1996:153). Salah satu proses biologi yang terjadi di alam adalah aktivitas mikroba. Mikroba dalam ruangan dapat menyebabkan udara tercemar yang dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: laju ventilasi, padatnya orang, sifat dan taraf kegiatan orangorang yang menempati ruangan tersebut (Waluyo, 2005a:375). Mikroorganisme yang tersebar di dalam ruangan dikenal sebagai bioaerosol. Bioaerosol di dalam ruangan dapat berasal dari lingkungan

288

Identifikasi Jenis Bakteri Udara di Ruangan Bersistem HVAC

luar atau kontaminasi dari dalam ruangan (Fitria dkk., 2008:77). Stryjakowska-Sekulska dkk. (2007:627) melaporkan bahwa di dalam ruangan dapat ditemukan beberapa jenis bakteri yang bersifat patogen dan dapat menyebabkan alergi, seperti Staphylococcus spp., Micrococcus spp., dan Serratia spp. Jumlah dan tipe mikroba yang mencemari udara di dalam ruangan ditentukan oleh sumber pencemar, misalnya dari saluran pernafasan manusia yang disemprotkan melalui bersin (Waluyo, 2005a:373-375) dan bawaan alas kaki (Li dkk., 2011:4133). Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala (FKIP Unsyiah) merupakan salah satu fakultas dengan jumlah mahasiswa dan staf terbanyak di Unsyiah. Besarnya jumlah mahasiswa dan staf berkorelasi dengan padatnya aktivitas. Untuk kenyamanan ruangan di FKIP Unsyiah pada umumnya menggunakan sistem HVAC yang berbeda antara satu ruangan dengan ruangan lainnya. Selanjutnya, sistem HVAC yang jarang dibersihkan dan tidak terawat, dapat menyebabkan tumbuhnya bakteri (Ross dkk., 2004:827) dan akan berimplikasi pada penurunan kesehatan dan aktivitas manusia. METODE PENELITIAN Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif untuk menggambarkan penyebaran dan keragaman bakteri udara di dalam ruang belajar dengan sistem HVAC berbeda. Ruangan yang dijadikan sampel adalah yang menggunakan Air Conditioner (AC) dan kipas angin. Kegiatan identifikasi bakteri dilakukan di gedung UPT Mikroteaching FKIP yang setiap ruangannya menggunakan AC dan gedung baru FKIP Unsyiah yang ruangannya menggunakan kipas angin. Pengambilan sampel dilakukan sebanyak tiga kali yaitu pada pagi hari (07.30 WIB), siang hari (12.30 WIB), dan sore hari (17.30). Isolasi bakteri. Teknik isolasi bakteri mengikuti cara kerja Stryjakowska-Sekulska dkk. (2007:625) dengan beberapa penyesuaian. Pada setiap ruangan, dipaparkan empat cawan petri, masing dua cawan MacConkey Agar dan dua cawan Blood Agar. Pemaparan dilakukan selama

289

15 menit dan diletakkan 80-100 cm di atas lantai serta berjarak 100-150 cm dari dinding. Pemaparan cawan petri ini dilakukan dalam tiga periode. Periode pertama pada jam 07.30 WIB (sebelum kegiatan belajar mengajar dimulai). Periode kedua pada jam 12.30 WIB (pada saat kegiatan belajar mengajar berlangsung) dan periode ketiga pada jam 17.30 WIB (setelah kegiatan belajar mengajar berakhir). Selanjutnya, cawan petri ditutup dan dikemas (sealed), lalu dibawa ke laboratorium untuk selanjutnya diinkubasi pada suhu 37ºC selama 24–48 jam. Identifikasi makroskopik. Identifikasi makroskopik dilakukan dengan pengamatan secara langsung menggunakan colony counter. Diperhatikan bentuk morfologi koloni, dan dihitung jumlah koloni yang tumbuh. Selanjutnya hasil pengamatan tersebut difoto dan dicatat ciriciri morfologi koloni bakteri yang terbentuk (Stryjakowska-Sekulska dkk. 2007:625). Purifikasi isolat bakteri. Teknik purifikasi bakteri menggunakan media Trypticase Soy Agar berdasarkan Cappuccino dan Sherman (2005:461). Jarum inokulasi disterilkan menggunakan pemanas bunsen, lalu didiamkan beberapa saat. Selanjutnya disentuh permukaan koloni menggunakan jarun inokulasi, dan diinokulasi bakteri pada media agar dengan cara menggores permukaan media agar secara quadrant streak. Selanjutnya diinkubasi selama 24-48 jam pada suhu 37°C. Identifikasi mikroskopik. Identifikasi mikroskopik bakteri dilakukan terhadap koloni bakteri yang telah ditentukan. Selanjutnya dilakukan proses fiksasi pada masing-masing koloni bakteri, lalu diamati menggunakan mikroskop kamera. Kemudian dilakukan uji biokimia berdasarkan bentuk sel bakteri yang diperoleh. Uji biokimia. Uji biokimia dilakukan berdasarkan bentuk sel bakteri yang diperoleh dari hasil identifikasi mikroskopik. Bentuk sel bakteri coccus dilakukan uji katalase, dan bentuk sel bakteri bacillus dilakukan uji laktosa. Hasil positif pada uji katalase dilanjutkan dengan uji mannitol. Hasil negatif pada uji laktosa dilanjutkan dengan uji glukosa (Cappuccino & Sherman 2005:440).

290

Iswadi, dkk.

HASIL DAN PEMBAHASAN Ruangan yang digunakan sebagai sampel adalah ruang belajar pada gedung baru dan gedung mikroteaching FKIP Unsyiah. Setiap ruangan diberikan kode sebagai nama pengganti (Tabel 1). Semua ruangan memiliki sistem HVAC. Ukuran ruang pada gedung baru lebih luas daripada ruang mikroteaching. Sehingga jumlah alat pendingin udara yang digunakan lebih banyak. Hal ini dilakukan untuk memperoleh kenyamanan termal bagi pengguna ruangan tersebut.

adalah -1-60°C dengan rentang suhu optimum 1337°C (Breed dkk., 1957:95-152). Kelembaban udara yang relatif rendah yaitu kurang dari 20% dapat menyebabkan kekeringan selaput lendir membran, sedangkan kelembaban tinggi akan meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme (Prasasti dkk., 2005:161).Hasil pengukuran kelembaban relatif di ruang microteaching adalah 60,6% sedangkan di ruang gedung baru adalah 72,7–73,1%. Jika dibandingkan dengan Peraturan Menteri Kesehatan No 1077 Tahun 2011 dimana

Tabel 1. Kondisi Ruangan Sampel Penelitian No

Kondisi ruangan

1 2 3 4

Jumlah alat pendingin udara Jumlah kursi Jumlah meja Keadaan ventilasi (jendela)

Kode Ruangan AC1

AC2

1 21 1 Selalu tertutup

1 21 1 Selalu tertutup

KA1 2 32 31 Terbuka apabila ada pengguna ruangan

KA2 2 33 32 Terbuka apabila ada pengguna ruangan

Keterangan: AC1= ruang microteaching 02; AC2 = ruang microteaching 05; KA1 ruang gedung baru lantai 1; KA2 = ruang gedung baru lantai 2.

Pengukuran suhu ruangan menggunakan thermometer raksa. Pada ruang mikroteaching, suhu ruangan berkisar antara 20-22 °C. Suhu ruang mikroteaching dipengaruhi oleh keadaan penggunaan ruang. Pada ruang mikroteaching pintu dan jendela selalu ditutup. Pada ruang gedung baru pintu dan jendela hanya tertutup pada saat tidak ada pengguna ruangan. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No 1077 Tahun 2011 menetapkan suhu ideal untuk kenyamanan pengguna ruangan berada adalah 18 - 30°C, maka suhu ruangan yang dijadikan ruang pengambilan sampel sudah memenuhi syarat untuk kenyamanan pengguna ruangan dan tempat hidup bakteri. Rentang suhu pertumbuhan bakteri Staphylococcus adalah 15-40°C dengan suhu optimum 35°C (Radji, 2009:180), bakteri Streptococcus adalah 10-42°C dengan rentang suhu optimum 20-35°C (Ahmed, dkk. 2006:481), bakteri Micrococcus adalah -4-37°C dengan rentang suhu optimum 9,8-30°C (Breed dkk., 1957:457-464), dan jenis bakteri Psudomonas

kelembaban yang ideal berkisar 40-60%, maka hasil pengukuran kelembaban pada dua ruang tersebut berada di atas standar yang berarti potensial sebagai tempat pertumbuhan mikroorganisme. Media yang digunakan untuk identifikasi bakteri Gram positif adalah media Blood Agar dan identifikasi bakteri Gram negatif adalah MacConkey agar. Media MacConkey agar mengandung laktosa, bile salts, merah netral, dan kristal violet. Bile salts dan Kristal violet berfungsi untuk menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif. Neutral red merupakan pH indikator yang akan berwarna bening jika nilai pH diatas 6,8 dan akan berwarna merah jika nilai pH lebih rendah atau sama dengan 6,8 (Leboffe & Pierce, 2012:221). Media Blood Agar merupakan media yang digunakan untuk melihat kemampuan hemolisis dari bakteri Gram positif (Leboffe & Pierce, 2012:341). Pembuatan media Blood Agar lebih baik menggunakan darah manusia, karena darah manusia mengandung banyak nutrisi yang

Identifikasi Jenis Bakteri Udara di Ruangan Bersistem HVAC

dibutuhkan bagi pertumbuhan bakteri (Mudatsir, 2010: 36). Penghitungan jumlah koloni dan identifikasi morfologi koloni dilakukan dengan menggunakan colony counter. Penghitungan dan identifikasi dilakukan setelah inkubasi selama 1x24 jam. Morfologi koloni yang diperhatikan adalah warna koloni, bentuk koloni, bentuk pinggir koloni, dan bentuk elevasi koloni (Leboffe & Pierce, 2012:59). Jumlah total semua koloni bakteri di ruang microteaching adalah 49 koloni dan di ruang gedung baru adalah 97 koloni. Peraturan Menteri Kesehatan No 1077 Tahun 2011 tentang persyaratan kontaminan biologi ditetapkan bahwa kadar maksimal bakteri pathogen adalah 0 CFU/m3 dan kadar maksimal angka kuman adalah < 700 CFU/m3. Hasil penghitungan koloni menunjukkan jumlah koloni yang diperoleh tidak melebihi kadar maksimal yang telah ditetapkan oleh pemerintah sehingga kedua ruang tersebut aman untuk kegiatan belajar mengajar. Penghitungan awal diperoleh 13 jenis morfologi koloni. Untuk memperoleh hasil yang lebih akurat mengenai bentuk morfologi koloni bakteri, ke-13 jenis koloni tersebut diinokulasi kembali pada media Tryptic Soy Agar (Cappuccino & Sherman, 2005:440). Hasil identifikasi pada media Tryptic Soy Agar diperoleh 8 jenis bentuk koloni yang berbeda. Bakteri udara dapat menyebar melalui tetesan air liur, sekresi pernafasan, debu tercemar, formit (benda mati yang tercemar oleh patogen dan membantu penyebarannya). Penyebaran bakteri udara melalui debu yang tercemar dapat bertambah akibat aktivitas pengguna ruangan seperti menyapu lantai (Waluyo, 2005b:290). Hal ini menyebabkan jumlah bakteri yang ditemukan di ruangan menggunakan kipas angin lebih banyak daripada bakteri yang ditemukan di ruangan menggunakan AC, karena ruangan yang menggunakan kipas angin lebih banyak pengguna, ventilasi yang selalu terbuka, dan ada petugas kebersihan yang menyapu ruangan setiap sorenya. Identifikasi mikroskopis dilakukan dengan menggunakan mikroskop kamera. Mikroskop ini memiliki kemampuan untuk mengambil gambar

291

dan merekam pengamatan yang dilakukan. Pada saat peletakan bakteri pada kaca benda, dilakukan dengan dua cara, yaitu penambahan minyak imersi setelah peletakan koloni dan penambahan air setelah peletakan koloni. Penambahan minyak imersi dilakukan untuk melihat bentuk sel bakteri dan melindungi lensa mikroskop agar tidak terkena bakteri. Penambahan air dilakukan untuk melihat pergerakan bakteri. Proses ini harus dilakukan dengan hati-hati agar lensa mikroskop tidak terkena cairan pengamatan. Uji biokimia dilakukan berdasarkan bentuk sel bakteri yang diperoleh dari hasil identifikasi mikroskopis. Penentuan uji biokimia berdasarkan pada kunci dikotom (Leboffe & Sherman, 2005:460-463). Jenis bakteri yang diperoleh adalah Staphylococcus, Streptococcus, Micrococcus, Pseudomonas, dan jenis bakteri Sp1. Jenis bakteri Sp1 menunjukkan jenis bakteri yang belum berhasil diidentifikasi karena keterbatasan informasi yang diperoleh peneliti untuk melakukan uji lebih lanjut agar jenis bakteri ini dapat diidentifikasi. Hasil analisis data menunjukkan jumlah koloni bakteri di ruang yang menggunakan kipas angin lebih banyak daripada jumlah koloni bakteri di ruang yang menggunakan AC. Jumlah total koloni di ruang yang menggunakan kipas angin adalah 97 koloni dan di ruang yang menggunakan AC adalah 49 koloni. Koloni yang paling banyak tumbuh di ruang yang menggunakan AC adalah Staphylococcus dengan jumlah 34 koloni dan paling banyak tumbuh pada waktu sore hari di ruang yang menggunakan AC lantai 2 dengan jumlah 31 koloni. Jumlah koloni paling banyak tumbuh di ruang yang menggunakan kipas angin adalah Micrococcus dengan jumlah 75 koloni. Jumlah koloni paling banyak ditemukan di ruang kuliah yang terdapat di lantai satu pada waktu pagi hari dengan jumlah 24 koloni dan di lantai dua paling banyak ditemukan pada waktu sore hari dengan jumlah 15 koloni (Gambar 1). Pada ruang yang menggunakan kipas angin tidak ditemukan bakteri jenis Gram negative.

292

Iswadi, dkk.

Hasil penghitungan jumlah jenis bakteri menunjukkan jumlah yang sama dari ruangan yang menggunakan AC dan ruangan yang menggunakan kipas angin. Masing-masing ruangan diperoleh empat jenis bakteri. Bakteri yang diperoleh pada ruangan menggunakan AC adalah Staphylococcus, Streptococcus, Micrococcus dan Pseudomonas dan pada ruangan menggunakan kipas angin diperoleh Staphylococcus, Streptococcus, Micrococcus, dan Gambar 1. Hasil Penghitungan Jumlah Koloni bakteri jenis Sp1 (Tabel 2). pada Masing-masing Ruang. Tabel 2. Hasil Penghitungan Jumlah Jenis Bakteri. No 1 2

Ruang dengan sistem HVAC AC Kipas angin

1*  

2**  

3***  

4****  

Keterangan: *1=Staphylococcus; **2=Streptococcus; ***3=Micrococcus; *****5=Sp1; =Ditemukan;  =Tidak ditemukan KESIMPULAN Jenis bakteri yang terdapat pada ruangan menggunakan AC adalah Staphylococcus, Streptococcus, Micrococcus, Pseudomonas. Jenis bakteri yang terdapat di ruangan menggunakan kipas angin adalah Staphylococcus, DAFTAR PUSTAKA Ahmed T., Kanwal R., dan Ayub N. 2006. Influence of Temperature on Growth Pattern of Lactococcus lactis, Streptococcus cremoris and Lactobacillus acidophilus Isolated from Camel Milk. Biotechnology, 5:481:488. Atmakusumah, Iskandar M., dan Basorie W.J. 1996. Mengangkat Masalah Lingkungan ke Media Massa. Jakarta: Yayasan Obor Indonesia. Breed R.S., Murray E.G.D., dan Smith N.R. 1957. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology 7th Edition. Baltimore: Waverly Press, Inc. Cappuccino, J.G., dan Sherman, N. 2005. Microbiology: a Laboratory Manual. San Francisco: Pearson Benjamin Cummings. Fitria, L dkk. 2008. Kualitas Udara Dalam Ruang Perpustakaan Universitas ”X” Ditinjau dari

5*****  

Total 4 4

****4=Psudomonas;

Streptococcus, Micrococcus, dan Sp1. Hasil analisis data menunjukkan tidak ada perbedaan yang signifikan antara jumlah jenis bakteri pada ruang yang menggunakan AC dan ruang yang menggunakan kipas angin.

Kualitas Biologi, Fisik, Dan Kimiawi. Makara, 7: 76-82. Li, H dkk. 2011. Isolation, Purification and Identification of Bacteria from the Shoes Worn by Children. African Journal of Biotechnology, 10: 4133-4137. Mudatsir. 2010. Penggunaan Darah Kadarluarsa Sebagai Media Isolasi dan Identifikasi Streptococcus faecalis. Jurnal Biologi Edukasi, 2:36-41. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1077 Tahun 2011 tentang Pedoman Penyehatan Udara dalam Ruang Rumah. Prasasti, C.I., Mukono, J., dan Sudarmaji. 2005. Pengaruh Kualitas Udara dalam Ruangan Ber-AC terhadap Gangguan Kesehatan. Jurnal Kesehatan Lingkungan, 1:160:169. Radji, M. 2009. Buku Ajar Mikrobiologi: Panduan Mahasiswa Farmasi &

Identifikasi Jenis Bakteri Udara di Ruangan Bersistem HVAC

293

Kedokteran. Jakarta: Penerbit Buku Sugarman, S.C. 2007. HVAC Fundamentals 2nd Kedokteran EGC. Edition. Lilburn: The Fairmont Press. Rilatupa, J. 2008. Aspek Kenyamanan Termal Waluyo, L. 2005a. Mikrobiologi Lingkungan. pada Pengkondisian Ruang Dalam. Jurnal Malang: UMM Press. Sains dan Teknologi EMAS, 18: 191-198. Waluyo, L. 2005b. Mikrobiologi Umum. Malang: Ross, C dkk. 2004. Studies on Fungal and UMM Press. Bacterial Population of Air- conditioned Environments. Brazilian Archives of Biology and Technology, 47: 827-835. Stryjakowska-Sekulska, M dkk. 2007. Microbiological Quality of Indoor Air in University Rooms. Polish Journal of Environments Study, 16: 623-632.