Aplikasi I sotopdanRadiasi.1996
SENSITIVITAS ISOLAT Salmonellasp. TERBADAP IRADIASI, SUHU, DAN pH Andini, L.S.., Harsojo*, Rosalina,S.H.., daDSri Poernomo** *Pusat Ap\ikasi \sotop clan Radiasi, BATAN **Ba\ai Penelitian Veteriner" Bogor
ABSTRAK SENSITIVITAS ISOlAT SalmoneUa sp. TERHADAP IRADIASI, SUHU, DAN pH. Keracunan makanan maupun bahan makanan sering terjadi akibat terkontaminasinyabahan makanan tersebut oleh bakteri patogen misalnya Salmonella. Bakteri patogen tersebut dapat ditemukan pada bahan makananyang kurang diperhatikan higienisnya. Salmonella merupakan bakteri yang dapat tumbuh daD berkembangbiak dalam bahan makanan daD berakibat bahan makanan tersebut beracun. Perlakuanpertama isolat diiradiasi pada dosis 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; daD 0,5 kGy dengan laju dosis 1 kay/jam di Iradiator PanoramaSerbs Guna (IRPASENA). PAIR, BATAN. Perlakuan kedua, isolat ditumbuhkan pada media 'Nutrient broth' dengan pH 4; 5; 6; 7; daD 8 daD diinkubasi pads suhu 30 daD37OC.Parameteryang diukur yaitu laju pertumbuhan. D,o pads perlakuan pertama daD kerapatanoptik pada perlakuan kedua Tujuan penelitian ini untuk mencari sensitivitas8 macam serotipe Salmonella,yaitu S. kentucky,S. hadar, S. agona,S. sofia, S. blackly,S. enteritidis, S. typhimurium, daDS. heidelberg basil isolasi dari daging ayam terhadapiradiasi, suhu daDpH. Hasil yang diperolehadalah nilai D1oberkisar antara 0,035-0,050 kGy. S. kentuckymerupakanbakteri yang paling sensitifterhadapiradiasi di antaraserotipeSalmonellalainnya. Pertumbuhanoptimal Salmonellaadalah pada pH 5 daDsuhu 37°C.
ABSTRACT THE SENSITIVITY OF ISOLATES TO IRRADIATION, TEMPERATURE AND pH. The aim of this experiment is to analysethe sensitivity of8 serotypesof Salmonellathey are S. kentucky,S. hadar, S. agona,S. sofia, S. blockley, S. enteritidis, S. typhimurium dan S. heidelberg isolated from chicken meat to irradiation, pH and temperatures.The first experiment was irradiation of the isolates at the dose of 0; 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; and 0.5 kGy with a dose rate of 1 kGy/h at IRPASENA, PAIR, Batan. The secondexperimentwas the growth of the isolatesat the Nutrient Broth with the pH 4,5,6,7, and 8 incubatedat 30 and 37OC.The parametersobservedwere°10 and optical density. The results showed °10 value ranged from 0.035--0,05 kGy. The optimal growth was at pH 5 and 37°C.
PENDAHULUAN Bahan panganmerupakankebutuhanpokok bagi kehidupan manusia, sehingga usaha pengadaanbahan pangan merupakankegiatan yang perlu dikembangkan. Pengembanganproduksi tidak akan cukup bila tidak disertaidenganpengamananpasta pallenyang baik, sehingga bahan pangantidak rusak daD dapat disimpan lebih lama dan dapat dikonsumsimanusiadenganaman, yaitu nilai gizi yangbaik dan tidak beracun. Cara pengolahanyang umum dilakukan di Indonesia adalah penggaraman,pengasapan,perebusan,daD peragian. Salah satu teknologi barn yang berkembang akhir-akhir ini dapat dimanfaatkanuntuk mempertahankan kuaIitas bahan pangan ialah denganiradiasi. Penggunaan iradiasi sangatluas dan mempunyaikeunggulan jika dibandingkandengantara konvensionai,yaitu tidak mempengaruhisifat dan kesegaranbahanpangan karena merupakanprosesdingin, tidak meninggalkanresidukimia, karenayang terjadi merupakanprosesfisika. Cara ini dapat dimanfaatkan untuk mengawetkandaging, ikan, daging ayam, udang, telur daD lain-lainnya. Sehingga
meninghatkan higiene bahan pangan, misalnya untuk menghilangkan bakteri patogen seperti Salmonella, Listeria, E. coli daDlain-Iainnya (1, 2, 3). Uji rnikrobiologi penting dilakukan pada bahan pangan untuk menduga daya simpan suatu makanan, juga dapat digunakan sebagai indikator sanitasi makanan atau indikator keamanan pangan (4). Pengawetan bahan pangan dengan iradiasi sudah dilakukan di banyak negara termasuk Indonesia. Sejak Desember 1987 di Indonesia telah melegalisir penggunaan iradiasi untuk menumnkan kandungan rnikroba pada rempah-rempah bubuk, sehingga dapat dikonsumsi langsung misalnya lada bubuk (pERA TURAN No 826/MENKESI PER/XI1/87) daD (5). Penggunaan proses iradiasi mempakan proses tambahan untuk melengkapi atau menyempurnakan proses yang sudah ada sehingga dihasilkan produk yang lebih higiene dan mempengamhi masa simpan yang lebih lama. Menumt MAHA (6), udang dan paba kodak beku dapat dibebaskan dari bakteri patogen seperti Salmonella, Vibrio, E. coli daD lain-lain pada dosis 5 kGy. Sedang menumt ITO (7), udang beku dapat dibebaskan dari 69
Aplikasi Isotopdon Radiasi,J996-
Salmonella dan Listeria monocytogenespada dosis 3,5 kGy. Selain bebasdaTi bakteri patogen,dapat disimpan lebih lama karenasebagianbesarbakteri pembusukyang mencemarinyatelab mati. Padadaging segaryang dibiarkanpada suhukamar kandunganmikrobanyaakan meningkat(8). Salmonella tumbuh suburpadapH normal atauke arab basa(9, 10) Tujuan penelitian ini untuk mencarisensitivitas 8 macamserotipeSalmonella.yaituS. kentucky,S. hadar, S. agona,S. sofia,S. b/ock/ey,S. enteritidis,S. typhimuriurn,dan S. heide/bergbasil isolasi dari daging ayamterhadapiradiasi, suhudan pH.
BAHAN DAN METODE Mikroba Bakteri Salmonellayang digunakanterdiri atas8 serotipeyaitu S. kentucky,S. hadar,S. agona, S. sofia,S. b/ock/ey,S. enteritidis,S. typhimurium,daDS. heide/bergyang diisolasidari dagingayamolehparapeneliti di BALITVET, Bogor (10, 11). Inaktifasi Bakteri Denganlradiasi. Setiapbakteri ditumbuhkandalammedia 10mI 'Nutrientbroth' (NB) dan diinkubasipada suhu37°Cpada inkubator goyangsemalam,dan direinokulasi ke dalam 100 mI media NB di dalam erleomeyeryang berkapasitas500 mI, dan digoyang padasuhukamarhingga mencapaifuselogaritma.Suspensi disentrifugasi dengan kecepatan10.000 rpm selama 10 menit, kemudian dicuci denganakuadessteril 2x secara disentrifugasipadakecepatandan lama yang sarna.Endapan diresuspensidengan fosfat bufer pH 7 daD diukur kekeruhannyasesuai standar2,1 x 108seVml. Suspensi diiradiasi dengandosis 0, 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; daD0,5 kGy pada laju dosis0,5 kGy/jam. Sel bakteri yang masihbertahanhidup dihitung dari koloni yang tumbuh setelahiradiasi dengancara pengenceranbertingkatdalam akuades steril dan diinkubasi pada suhu 37°C selama24-48 jam padalempeng nutrien agar (Difco). Perhitungannilai 0.0 dilakukan seperticara yang dilakukan DONELL (12, 13). Perlakuan pH Media Dan Suhulnkubasi. Kultor pertarnatiap serotipeditumbuhkan dalam 10 ml 'Nutrient broth' (Difro) pada inkubator goyangpada suhu30 dan 37°Cselamasemalam.SatumI suspensidireinokulasi ke dalam 9 ml media yang sarnapadaberbagaipH, yaitu: 4, 5, 6, 7, dan 8 pada inkubator goyang dengansuhu30 dan 37°Cselamasemalam,kemudiandiukur kerapatanoptiknya pada panjanggelombang660 om denganUV -VIS 1201 SpektrofotometerMerk Shimadzu. Perhitungan Statistik. Percobaan faktorial dengan rancanganacak kelompok dengan3 perlakuan, yaitu macam serotipe 8 taraf, suhu 2 taraf, pH 5 taraf dilakukan 3 kali ulangan (14).
BASIL DAN PEMBAHASAN Tabel I menunjukkan daftar radiosensitivitas Salmonellaberdasarkannilai Dlo nya -
70
Tabel
Radiosensitifitasbakteri Salmonellaspp.
Pada Tabel I dan Gambar 1 terlihat kwva pertumbuhanSalmonellaspp. setelah diiradiasi dalam larutao fosfatbufer. Dari ke-4 spesiesSalmonellayang paling sensitif adalahS. kentuckysedangkanyang paling resisten adalahS. sofia. Hal ini sesuaidengannilai DIGora. Nilai DIGS. kentuckyialah 0,035 kGy danS. sofia menunjukkan nilai DIGsebesar0,05kGy. PadaTabell dan Gambar 2 terlihat kwva pertumbuhanSalmonellaspp. setelah diiradiasi dalam larutao fosfat bureT.Dari Gambartersebut terlihat sensitivitas Salmonella yang paling rendah adalahS. blockley (DIG0,045 kGy) daD paling resisteD adalahS. heidelberg (DIG0,05 kGy). Hal ini sesuaidengan pendapatKIT AY AMA (13) yaitu apabila bakteri mempunyaikwva pertumbuhandengandosisbahu~ ~ ~ yang lebih lebar berarti bakteri tersebut lebih tahan terhadapiradiasi. Dari uji statistik (14) menunjukkanbahwa semua perlakuanpH, suhu dan macamserotipe berbedasangat nyatapadap < 0,01. Begitu pula denganinteraksi antar 2 perlakuanberbedasangatnyata,akan tetapi interaksidari ke-3 perlakuantidak berbedanyata. Sedangkanbasil uji Beda Nyata Jujur pada a = 0,05 ditunjukkan pada Tabel
2-4. Tabel2. Pengaruhsuhudan pH padaberbagaiserotipe No,
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
S. Blockley S. enteritidis S. kentucky S. heidelberg S. agona S. hadar S. sofia S. typhimurium
a a ab ab ab ab bc c
Keterangan:Pada huruf yang sarnatidak berbedanyata Dan Tabel 2 dapatdilihat bahwaS. blockleydanS. enteritidis berbedanyata denganS. sofia daD S. typhimurium pactaa; = 0.05. Kondisi pH 5 berbeda nyata bila dibanding denganpH 4 daD8. baik pactainkubasi pactasubu 30°C maupun37°C.
.Aplikasi Isotop dan Radiasi. 1996
Tabel 3. Pengaruh pH dan suhu No.
Suhu
pH
1.2.
37°C 37°C 30°C 37°C 30°C 37°C
5
a
6
ab
5
ab
7 6 8 7 8
ab ab ab ab
4 4
c c
3. 4. 5.
6.7.
30°C 8. 9. 10.
30°C 30°C 37°C
Uji BNJ
b
Keterangan:Pada huruf yang sarnatidak berbedanyata lnkubasipada subu37°Cdan pH 5 berbedanyata denganpada30°Cdan pH 8 serta pH 4 baik pada suhu 30 maupun37OC.Hal ini berarti pH optimal adalah 5, walaupunpadapH 5-7 tidak berbedanyata(A). sedangpH minimal adalah pH 4 (a = 0,05). Sensitivitastiap strain terhadappH dan subu berbeda,walaupun hampir semua serotipemenunjukkanpertumbuhanoptimal pada pH antara 5-6. Hal ini tidak sesuaidengan sifat Salmonella yang diperolehpeneliti sebelumnya.Menurut SRI POERNOMO (II), Salmonellatumbuh suburpada pH normal ke arabbasa.Disarankanbahanpanganyang telah terkontaminasiatausupayatidak terkontaminasioleh Salmonella dicuci dengan larutao yang bersifat asam (pH 4) atau diiradiasi. Tabel4. Pengaruhsuhupada macamserotipe
2.
4. 5.
6. 7. 8.
9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.
37°C 37°C 37°C 30°C 30°C 30°C 30°C 37°C 30°C 37°C 37°C 37°C 37°C 30°C 30°C 300C
a ab abc abc abc abcd abcd abcd abcd abcd abcd abcd bcd bcd
cd
d
Keterangan:Pada huruf yang sarnatidak berbedanyata. S. heidelberg, S sofia, S. typhimurium suhu 30"C. Hal yang sarnaterjadi pula pada S. heidelberg dengan subu 37°C herbeda nyata dengan S. sofia daD S. typhimurium suhu 30°C «1. = 0,05). Dari Tabel tersebut dapat disimpulkan bahwa
suhu optimal adalah pada suhu 37°C. Hal ini sesuai denganpendapatbeberapapeneliti terdahulu,karenabakteri tersebutbersifat patogenpada manusiayang berarti tumbuhsuburpada suhutubuhmanusia,yaitu 37°C.Akan tetapi, tetap tumbuh pada suhu 30°C atau suhu karnar sehingga merupakan bakteri kontaminan yang harns mendapatperhatian(9). Pengaruhsuhudan pH mediapada pertumbuhan .Salmonellaspp. dapatdilihat pada Garnbar3. Padagarnbar tersebutterlihat bahwadengansuhu37°Cdan pH 4 S. kentuckymerupakanSalmonellayang paling rendahpertumbuhannyadibandingkandenganS. hadar,S. agona, daDS. sofia.S. agonamerupakanSalmonellayang paling tinggi pertumbuhannya di antarake-4 Salmonella.PadapH 5-7 Salmonellayang paling tinggi pertumbuhannyakemudian makin menurunpertumbuhannyaadalah sebagai berikutS. kentucky.S. hadar.S. agona, donS. sofia, sedangpadapH 8 Salmonellayang paling tinggi pertumbuhannyaadalahS. kentuckydaDS. agonakemudiandiikuti S. hadar dan S. sofia. Padagarnbartersebutjuga terlihat pengaruhpH media pada suhu 37°C untuk pertumbuhan S. blockley,S. enteritidis.S. typhimurium, don S. heidelberg.PadapH 4 S. blockleydanS. typhimuriumcenderung merupakanSalmonellayang paling rendahpertumbuhanora. SedangS. enteritidis merupakanSalmonella yang paling tinggi pertumbuhannya.Pada pH 5-7 S. blockley merupakanSalmonellayang paling tinggi pertumbuhannya kemudian diikuti 5'. heidelberg, S.enteritidis daDS. typhimurium.PadapH 8 S. blockleymerupakanSalmonella yang paling baik pertumbuhannyakemudiandiikuti S. enteritidis. S. heidelberg,dan S.typhimurium. PertumbuhanSalmonellaspp. pada suhuinkubasi 30°C dalamberbagaipH media 'Nutrient broth' dapat dilihat padaGarnbar3. Padagarnbartersebutterlihat bahwa 5'. sofia paling rendah pertumbuhannyapada pH 4 kemudian diikuti denganS. kentucky,S. hadar., daDS. agona.PadapH 5 S. kentuckytetapmenunjukkanpertumbuhanyangpaling rendahdibandingkandenganSalmonella lainnya. Begitupula denganpH yang lebih tinggi (basa) S. sofia pertumbuhannya paling rendah.PadapH 5 S. kentuCkypertumbuhannyatinggi kemudian menurunpadaS. agonadaDS. hadar.PadapH 6 pertumbuhanyang paling tinggi kemudian menurun masing-masingadalahS. kentucky. S. hadar, daDS. agona. Pada pH 7 daD 8 ke-4 Salmonella menunjukkantingkatan yang harnpir sarna. PadapH 4 S. typhimuriumdanS. heidelbergtidak menunjukkan adanyapertumbuhandibandingkanS. blokleydan S. enteritidis. Pada pH 5 S. typhimurium menunjukkan pertumbuhanyang paling rendah kemudian makin naik adalahS. heidelberg,S. blockleydaDS. enteritidis. Pada pH yang lebih tinggi (6, 7, 8), pertumbuhanSalmonella tersebutmemberikankonfigurasi yang sarna,yaitu S. typhimurium merupakanSalmonella yang paling rendah pertumbuhannyakemudian diikuti S. heidelberg,S. enteritidis danS. blockley.Padasuhu inkubasi30°Cdan 37°C pada pH 4 tampaknyapertumbuhan Salmonella kurang menguntungkan.Hal ini dapat digunakan sebagaisalah satutara mengurangikontarninanyang terdapatpadadaging ayarn,yaitu dengan mencuci dalarn suasanaasaro, tetapi mungkin akan menyebabkan menurunnyarasaatau71
Aplikasi I sotop dan Radiasi, J 996
pun tekstur dagingtersebut.Oleh karena itu, yang paling efektif untuk mendekontaminasi kontaminan tersebut dengancara iradiasi sinar gammapadadosis antara3-4 kGy (8). Pada pH 5 Salmonella tumbuh paling subur dibandingkandenganpH yang lebih tinggi (6, 7, 8). Demikian halnya denganpH 8 pada subu inkubasi30 maupun 37°C pertumbuhan Salmonella mengalami penurunan kembali. Salmonellaspp. temyatadapattumbuhpadasuhu inkubasi 30 maupun37°C dengan variasi pH yang lebar (antara4-8). Akan tetapi, suhu 37°C merupakansuhu inkubasiyang optimal untuk pertumbuhanSalmonella.Hal ini sesuaidenganpendapatpenulis terdahulu(3).
KESIMPULAN SerotipeSalmonellayang paling sensitif terhadap iradiasi sinar gamma yaitu S. kentucky (DID0,035 kGy). Serotipeyang berbedamempunyairadiosensitivitasyang berbeda.Subu optimal Salmonella adalah 37°C dan pH optimal antara5 sampai6. PertumbubanSalmonellapada pH media 4 kurang subur.
UCAPANTERIMA KASm Penulis mengucapkanterima kasih kepadasaudaTaAnastasia SD. daD Star lradiator yang membantu penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA 1. ANONYMOUS, Radiation sensitivity of Salmonella and Campylobacter (1990).
2. SURIAWIRIA, U., PengantarMikrobiologi Umum,Penerbit Angkasa,Bandung(1986). FRICKER, C.R., The isolation of Salmonellas and Campylobacters, J. of Applied Bacteriology §J. (1987) 99.
4. FARDIAZ, S., Analisis Mikrobiologi Pangan,PAU-Pangan Gizi, IPH, Jakarta(1993).
6. MAHA, M., daDHARSOJO,"Peningkatanmutu udang beku dengan iradiasi", PengawetanMakanan dengan Iradiasi(Ris. SeminarNasionalJakarta,1983), BAT AN, Jakarta(1983) 169. 7. ITO, H., RASHID, H.A., SANGTHONG,N., PITAYA, A. Y., PONGPEN,R., and ISlliGAKI, I., Effectsof gammairradiationon frozen shrimpsand decontamination of pathogenicbacteria,Radiat. Phys.Chern. ~ 1-3 (1993)279. 8. Y ANI, M.,"Peran lembagaswadayamasyarakatdaIam meningkatkanupaya pengamananbahan pangan asaJtemak",Teknologi Veterinerunblk Meningkatkan KesehatanHewandan Pengarnanan BahanPaagaR Asal Ternak, Seminar Nasional Balitvet, Cisarua,Bogor, 22-24 Maret (1994). 9. PURWATI, E., ADHAR M., dan AZIZ, D., "Mikroorgaismepadadagingsegaryang dibiarkanpadasubu kamar", PerananMikrobiologi dalam lndustri Pangan (Pros. Pertemuan llmiah Tahunan Bogor, 1994),PerhimpunanMikrobiologi Indonesia,IPB, Bogor (1994)79. 10. SRI POERNOMO,"Salmonella pada ayam di rumah potongayamdan lingkungannyadi wilayah Jakarta daDsekitarnya",Teknologi Veteriner untuk Meningkatkan Kesehatan Hewan daD Pengamanan Bahan Pangan Asal Ternak, Seminar Nasional, Balitvet, Cisarua,Bogor, 22-24 Maret (1994). 11. SRI POERNOMOdan PURNOMO, R., "Salmonella from animal sourcesat ReseacrhInstitute for Veterinary SciencesBogorDuring 1971-1989",InternationalSymposiumon ThypoidFever,Sanur,Bali. (1990) 225. 12. DONNEL, J.M., and SANGSTER, D.F., Principles of Radiation Chemistry. Edward Arnold Publisher, Lill. London (1970) 128. 13. KITAYAMA, S.,HARSOJO, andMATSUYAMA, A., Sensitization of Micrococcus radiophilus to Gamma-rays by Postirradiation incubation with chloramphenicol or at permissive temperature, J. Rad. Res.
n (1980)257. 14. STEEL, R.GD., and TORRlE, J.H., Principles and
Proceduresof Statisticsa Biometrical Approach.2 5. ITO, R., and ISLAM, M.S., Effect of doserateon inactivation of microorganisms in spices by electronbeamsand Gamma-raysirradiation, Radiat. Phys. Chern..416 (1994) 545.
72
nded. McGraw-Hill, Kogakusha, Ltd. (1980).
Aplikasi I sotop dan Radiasi, J 996
1 -1
-2
-3 c=
~
='
-4
.0
e -S E U Q.
.-., ~
e
~
-6 -7
Gambar 1. Kurva pertumbuhanSalmonellaspp. setelah diiradiasi dalam lamtan fosfat bufer
1 -1
-2
-3
=
~ ..:
-4
;3
.0
E ;3
i
.;;
-5
-6
~
~
~
-7
Gambar2. Kurva pertumbuhaoSalmonellaspp. setelah diiradiasi dalam tarutao fosfat bufer
73
Aplikasi [satap danRadiasi,1996
kr:rilJI;ltilll
--.
';~~., or.,.' u
uJlrik
GoO
11111
E ::)
-=
~
i?
"0;
> ... .c
(/) tn ,... a
>
~:~-
~
:g ~ ~ i: IJ 0
GJ ...
::c
GJ
c:
-
~ \I
tn
~
~=
C/)
(r
Q;
E "Qj E "0 c.
(/)
'3
01 .c
~:~~~~-_:-:2~~~~~
.:§
'S
i
Q,
j
~
i 8-
§ ~ '0
!
i
l t"I
74
Aplikasi I salopdan Radiasi,1996
DISKUSI
s UHARNI SADI 1. Apakah peneltian ini sudahdiaplikasikandi pasaran? 2. Bila sudah,apakah masyarakatsudah mau menerima ayam iradiasi tersebut? 3. S. kentuckyternyata paling sensitif terhadap iradiasi daripadalainnya. Apakah dapatdijelaskan? LIDYA ANDINI I. Belum diaplikasikan 2. Belum dilegalisir oleh MenKes. Yang sudahdilegalisi udang dan paba kodak beku dengandosis maksimal 7 kGy (SK MenkesRI No. 152/MENKES/SK/II/I 995). 3. S. kentuckypaling peka terhadapiradiasi, mungkin disebabkankandunganDNA dalam sel mempunyaiikatan rangkapsedikit,yaitu antaraguanindan cytosinnya, sehingga lebih peka, sedangkanyang ikatan rangkap antara G & C, banyak kemungkinan lebih tahan terhadapiradiasi.Hal ini menyebabkan kepekaanterhadap iradiasi tiap serotipeberbeda.
Ke Daftar Isi
75
