Staphylococcus aureus

Pengertian

Staphylococcus aureus merupakan bakteri Gram positif berbentuk bulat berdiameter

0,7-1,2 μm, tersusun dalam kelompok-kelompok yang tidak teratur seperti buah anggur,

fakultatif anaerob, tidak membentuk spora, dan tidak bergerak. Bakteri ini tumbuh pada suhu

optimum 37 ºC, tetapi membentuk pigmen paling baik pada suhu kamar (20-25 ºC).

Staphylococcus aureus tumbuh pada media cair dan padat seperti NA (Nutrien Agar)

dan BAP (Blood Agar Plate) dan dengan aktif melakukan metabolisme, mampu fermentasi

karbohidrat dan menghasilkan bermacam-macam pigmen dari putih hingga kuning.

Klasifikasi bakteri Staphylococcus aureus

1) Berdasarkan Morfologi

Bakteri Staphylococcus berbentuk bulat menyerupai bentuk buah anggur yang

tersusun rapi dan tidak teratur satu sama lain. Sifat dari bakteri ini umumnya sama

dengan bakteri coccus yang lain yaitu :

1. Berbentuk bulat dengan diameter kira-kira 0,5 – 1,5 µm.

2. Warna koloni putih susu atau agak krem

3. Tersusun dalam kelompok secara tidak beraturan.

4. Bersifat fakultatif anaerobic

5. Pada umumnya tidak memiliki kapsul

6. Bakteri ini juga termasuk juga bakteri nonsporogenous (tidak berspora)

7. Sel-selnya bersifat positif-Gram, dan tidak aktif melakukan pergerakan (non motile)

8. Bersifat pathogen dan menyebabkan lesi local yang oportunistik

9. Menghasilkan katalase

10. Tahan terhadap pengeringan, panas dan Sodium Khlorida (NaCl) 9 %

11. Pertumbuhannya dapat dihambat dengan cepat oleh bahan

kimiatertentu     seperti Hexachlorophene 3%.

12. Sebagian besar adalah saprofit yang hidup di alam bebas, namun habibat

alamiahnya adalah pada permukaan epitel golongan primate/mamalia.

Bakteri yang memiliki genus Staphylococcus ini mempunyai ciri-ciri morfologi

sebagai berikut: 

Warna koloni putih susu atau agak krem

Bentuk koloni bulat, tepian timbul, sel bentuk bola, diameter 0,5 – 1,5 μm, terjadi

satu demi satu, berpasangan, dan kelompok tidak teratur

2) Berdasarkan filogenik (garis keturunan)

Kingdom : Monera

Divisio : Firmicutes

Class : Basilli

Order : Bacillales

Family : Staphylococcaceae

Genus : Staphilococcus

Species : Staphilococcus aureus

3) Berdasarkan sifat pewarnaan

Staphylococcus aureus (S. aureus)adalah bakteri gram positif yang menghasilkan

pigmen kuning, bersifat aerobfakultatif, tidak menghasilkanspora dan tidak motil, umumnya

tumbuh berpasangan maupun berkelompok,dengan diameter sekitar 0,8-1,0 µm.S.

aureus tumbuhdengan optimum pada suhu 37oC dengan waktu pembelahan0,47 jam.

Ciri – ciri Staphylococcus aureus

1. Menghemolisa darah sempurna

2. Mampu memecah manitol (karbohidrat) yaitu semua karbohidrat jika difermentasi maka

akan berubah menjadi asam

3. Mengadakan koagulase plasma sitrat

Plasma mampu dikoagulasi karena bakteri menghasilkan enzim koagulase. Plasma yang

mengandung fibrinogen oleh reaksi kompleks enzim koagulase dengan RCF di dalam

plasma, dari reaksi tersebut fibrinogen mampu diubah menjadi benang-benang fibrin

yaitu dengan terbentuknya gumpalan

Patogenisitas

Sebagian bakteri Stafilokokus merupakan flora normal pada kulit, saluran pernafasan,

dan saluran pencernaan makanan pada manusia. Bakteri ini juga ditemukan di udara dan

lingkungan sekitar. S. aureus yang patogen bersifat invasif, menyebabkan hemolisis,

membentuk koagulase, dan mampu meragikan manitol

Infeksi oleh S. aureus ditandai dengan kerusakan jaringan yang disertai abses

bernanah. Beberapa penyakit infeksi yang disebabkan oleh S. aureus adalah bisul, jerawat,

impetigo, dan infeksi luka. Infeksi yang lebih berat diantaranya pneumonia, mastitis, plebitis,

meningitis, infeksi saluran kemih, osteomielitis, dan endokarditis. S. aureus juga merupakan

penyebab utama infeksi nosokomial, keracunan makanan, dan sindroma syok toksik

S. aureus dapat menimbulkan penyakit melalui kemampuannya tersebar luas dalam

jaringan dan melalui pembentukan berbagai zat ekstraseluler. Berbagai zat yang berperan

sebagai faktor virulensi dapat berupa protein, termasuk enzim dan toksin, contohnya :

1. Katalase

Katalase adalah enzim yang berperan pada daya tahan bakteri terhadap proses fagositosis.

Tes adanya aktivtias katalase menjadi pembeda genus Staphylococcus dari Streptococcus

(Ryan et al., 1994; Brooks et al., 1995).

2. Koagulase

Enzim ini dapat menggumpalkan plasma oksalat atau plasma sitrat, karena adanya faktor

koagulase reaktif dalam serum yang bereaksi dengan enzim tersebut. Esterase yang

dihasilkan dapat meningkatkan aktivitas penggumpalan, sehingga terbentuk deposit fibrin

pada permukaan sel bakteri yang dapat menghambat fagositosis (Warsa, 1994).

3. Hemolisin

Hemolisin merupakan toksin yang dapat membentuk suatu zona hemolisis di sekitar

koloni bakteri. Hemolisin pada S. aureus terdiri dari alfa hemolisin, beta hemolisisn, dan

delta hemolisisn. Alfa hemolisin adalah toksin yang bertanggung jawab terhadap

pembentukan zona hemolisis di sekitar koloni.

S. aureus pada medium agar darah. Toksin ini dapat menyebabkan nekrosis pada kulit

hewan dan manusia. Beta hemolisin adalah toksin yang terutama dihasilkan Stafilokokus

yang diisolasi dari hewan, yang menyebabkan lisis pada sel darah merah domba dan sapi.

Sedangkan delta hemolisin adalah toksin yang dapat melisiskan sel darah merah manusia

dan kelinci, tetapi efek lisisnya kurang terhadap sel darah merah domba (Warsa, 1994).

4. Leukosidin

Toksin ini dapat mematikan sel darah putih pada beberapa hewan. Tetapi perannya dalam

patogenesis pada manusia tidak jelas, karena Stafilokokus patogen tidak dapat mematikan

sel-sel darah putih manusia dan dapat difagositosis (Jawetz et al., 1995).

5. Toksin eksfoliatif

Toksin ini mempunyai aktivitas proteolitik dan dapat melarutkan matriks

mukopolisakarida epidermis, sehingga menyebabkan pemisahan intraepitelial pada ikatan

sel di stratum granulosum. Toksin eksfoliatif merupakan penyebab Staphylococcal

Scalded Skin Syndrome, yang ditandai dengan melepuhnya kulit (Warsa, 1994).

6. Toksin Sindrom Syok Toksik (TSST)

Sebagian besar galur S. aureus yang diisolasi dari penderita sindrom syok toksik

menghasilkan eksotoksin pirogenik. Pada manusia, toks in ini menyebabkan demam, syok,

ruam kulit, dan gangguan multisistem organ dalam tubuh (Ryan, et al., 1994; Jawetz et al.,

1995).

7. Enterotoksin

Enterotoksin adalah enzim yang tahan panas dan tahan terhadap suasana basa di dalam

usus. Enzim ini merupakan penyebab utama dalam keracunan makanan, terutama pada

makanan yang mengandung karbohidrat dan protein (Jawetz et al., 1995).

Bahan pemeriksaan untuk identifikasi Staphylococcus aureus

1. Darah

2. Urine

3. Sputum

4. Pus (nanah)

5. Kulit

6. Muntahan

7. Feses

8. Bisul

Identifikasi bakteri Staphylococcus aureus

Alat :

1. Ose loop

2. Pembakar spirtus

3. Inkubator

4. Obyek glass

5. Cover glass

6. Mikroskop

Bahan :

1. Biakan murni bakteri

2. Oil imersi

3. Gentian violet

4. Alkohol 96%

5. Lugol

6. Safranin

Media dan Reagensia :

1. BAP ( Blood Agar Plate )

2. MSA ( Manitol Salt Agar )

3. NAS ( Nutrient Agar )

4. H2O2 3%

5. PZ

6. Plasma citrate

Langkah Kerja :

a) Menyiapkan alat dan bahan yang akan diperlukan

b) Hari ke- 1

1. Mengambil biakan kuman yang sudah dipupuk pada media NaCl Broth

menggunakan ose loop steril, kemudian menanam bakteri pada media BAP

dengan cara streak

2. Menginkubasi pada inkubator pada suhu 37°C selama 24 jam

c) Hari ke- 2

1. Mengambil koloni dari media BAP dan membuat preparat dengan pewarnaan

gram menggunakan ose loop steril, Adapun cara pewarnaan dilakukan sebagai

berikut:

a) Teteskan NaCl fisiologis pada objek glass, selanjutnya diambil koloni yang

terpisah dari media BAP dengan menggunakan ose steril dan campurkan pada

NaCl di atas objek glass. Aduk dan fiksasi  di atas api bunsen.

b) Kemudian pada objek glass tersebut tambahkan Kristal Violet selama 3-5

menit, bilas dengan air mengalir.

c) Teteskan larutan lugol selama 1 menit, lalu cuci dengan air mengalir.

d) Lunturkan dengan alkohol 96 % selama 10 detik hingga zat warna

menghilang, cuci dengan air mengalir.

e) Teteskan larutan Fuchsin atau Safranin selama 1 menit, cuci dengan air

mengalir.

f) Keringkan dan mengamati dibawah mikroskop dengan perbesaran 100X

menggunakan oil imersi untuk memastikan bahwa bakteri yang ditanam benar

Staphylococcus

Bakteri Gram positif akan mempertahankan zat warna biru kristal

violet sehingga dibawah mikroskop terlihat warna ungu

Bakteri gram negatif zat warna kristal violet akan larut oleh

penambahan alkohol 95 % dan mengikat zat warna kedua yaitu

Safranin/fuchsin sehingga dibawah mikroskop akan terlihat berwarna

merah.

2. Jika benar bakteri tersebut Staphylococcus, maka langkah selanjutnya mengambil

koloni yang sama dan menanamnya pada media MSA menggunakan ose loop

steril, selanjutnya menginkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C dalam inkubator

3. Mengambil 1 koloni bakteri dari media BAP menggunakan ose loop steril untuk

selanjutnya digunakan dalam uji katalase

a) Meneteskan H2O2 3% sebanyak 1-2 tetes diatas obyek glass yang sudah

difiksasi diatas api

b) Mengambil 1 koloni bakteri pada media BAP dengan menggunakan ose loop

steril dan mencampurkan dengan H2O2 3% pada obyek glass

c) Menunggu beberapa detik dan mengamati perubahan yang terjadi

d) Hari ke- 3

1. Mengambi 1 koloni bakteri dari media MSA dan menanamnya pada media NAS,

selanjutnya menginkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C dalam inkubator dengan

membentuk zig zag.

2. Mengambil 1 koloni bakteri dari media MSA menggunakan ose loop steril untuk

selanjutnya digunakan dalam uji koagulase

a) Membagi obyek glass menjadi 2 area dan memfiksasi diatas api

b) Mengambil PZ steril dengan ose steril dan meletakkannya pada salah satu area

obyek glass. Kemudian menambahkan koloni kuman dari media MSA sebagai

kontrol

c) Memfiksasi ose loop dan mendinginkannya

d) Mengambil PZ dengan ose steril dan meletakkannya pada area obyek glass

yang lain, menambahkan 1-2 tetes plasma (dengan ose) dan menambahkan

kuman dari media MSA sebagai test

e) Mengamati perbedaan dan prubaha antara kontrol dan test

e) Hari ke-4

Mengamati bentuk, tepi, permukaan, warna, diameter dan aspek  koloni pada media

NAS yang sudah ditanam

Hasil pengamatan dan pembahasan

1. Media pemupuk (NaCl Broth)

Merupakan media cair yang digunakan untuk memperbanyak bakteri

Staphylococcus

Staphylococcus merupakan bakteri halofilik yaitu cocok ditanam pada media

NaCl broth yang mengandung kadar garam yang tinggi

2. Pengamatan pada Blood Agar

Hasil penanaman pada media Blood Agar yang diambil dari biakan media Nutrient

Agar dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Terlihat media Blood Agar jernih artinya terjadi hemolisis sel-sel darah secara

lengkap disebut juga hemolisis beta. Media Blood Agar merupakan media untuk

pertumbuhan mikroorganisme yang sulit untuk dibiakkan dan juga untuk

membedakan kelompok mikroorganisme yang melisis atau tidak melisiskan sel darah

merah. Beberapa bakteri menghasilkan sitolisin yang dapat melarutkan sel darah

merah.

Media ini perlu ditambahkan darah, karena bakteri Staphylococcus merupakan

bakteri gram positif (+) yang membutuhkan protein lebih agar dapat hidup. Darah

yang digunakan adalah darah domba yang sudah dikarantina atau darah manusia

golongan darah O, karena golongan darah O tidak mempunyai antigen dan

aglutinogen. Sedangkan kuman mempunyai antigen. Sebenarnya penggunaan darah

manusia tidak dianjurkan, karena dalam darah manusia terdapat zat antibody. Macam-

macam antigen pada bakteri :

a. Antigen O (ohne) terdapat pada dinding sel

b. Antigen H (hough) terdapat pada flagela

c. Antigen K/V (kapsul/virulen) terdapat pada kapsul

3. Pewarnaan Gram

Metode pewarnaan gram ini ditemukan oleh Christian Gram pada tahun 1883 yang

merupakan ahli bakteriologi Denmark. Pada uji pewarnaan Gram didapatkan bakteri

Gram positif, berbentuk kokus bergerombol membentuk untaian seperti buah anggur.

Hasil pewarnaan Gram dapat dilihat pada gambar di bawah ini

Ada tiga tujuan pewarnaan gram bakteri, yaitu untuk mengamati penampakan

morfologi bakteri lebih baik karena telah memiliki warna, mengidentifikasi organel-

organel sel bakteri yang bisa diamati, serta mempermudah proses identifikasi dan

membedakan organisme yang memiliki ciri-ciri serupa.

4. Pengamatan pada media MSA

Berfungsi untuk menyeleksi kuman yang tahan terhadap kadar garam tinggi,

membedakan antara bakteri yang memecah manitol dan yang tidak memecah manitol

Indikator phenol red (pH 7,2 ± 0,2)

Pada media manitol salt agar (MSA) S. aureus menunjukkan pertumbuhan

koloni berwarna kuning dikelilingi zona  berwarna kuning karena memfermentasi

manitol. Jika bakteri tidak mampu memfermentasi manitol akan tampak zona merah

muda. Pada media biakan sel tampak bergerombol tidak teratur. Ketika plat agar

diinkubasi secara anaerob, pertumbuhan S. aureus menuju ke permukaan media,

sehingga koloni menjadi cembung dan rata.

5. Uji Katalase

Hasil dari uji katalase yaitu katalase positif, dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Terlihat gelembung udara ( katalase positif), karena H2O2  bersifat toksik bagi bakteri,

sehingga bakteri akan menghasilkan enzim katalase untuk menetralisirkan

H2O2 menjadi O2 dan H2O. Terbentuklah gelembung O2 pada permukaan objek glass.

6. Uji koagulase

Uji koagulase positif sangat penting untuk membedakan S.

aureus dengan Staphylococcus yang lain serta berfungsi untuk mengetahui bakteri

tersebut patogen atau tidak. S. aureus mampu menghasilkan koagulase, yaitu berupa

protein yang menyerupai enzim yang apabila ditambahkan dengan oksalat atau sitrat

mampu menggumpalkan plasma akibat adanya suatu faktor yang terdapat di dalam

serum. Faktor serum bereaksi dengan koagulase untuk membentuk esterase dan

aktivitas penggumpalan, serta untuk mengaktivasi protrombin menjadi trombin.

Trombin akan membentuk fibrin yang akan berpengaruh terhadap terjadinya

penggumpalan plasma.

Prinsip :

Plasma citrate diencerkan dengan PZ perbandingan 5:1

(plasma citrate + PZ) + koloni kuman → gumpalan

Interpretasi :

(+) menggumpal → patogen

( -) tidak menggumpal → apatogen

7. Pengamatan pada Nutrient Agar Miring

Penanaman bakteri pada media Nutrient Agar miring dapat dilihat pada Gambar

Berfungsi untuk melihat pigmen yang dihasilkan oleh Staphylococcus

(mengidentifikasi jenis-jenis staphylococcus dilihat dari pigmennya). Terlihat bakteri

dengan ciri-ciri pertumbuhan yang menyebar memenuhi seluruh permukaan agar dan

tampak seperti bergelombang.