Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari tentang organisme berukuran sangat kecil yang hanya dapat dilihat dengan perbesaran (Noor, 2011). Organisme yang sangat kecil ini sering disebut dengan mikroba. Dunia mikroba terdiri dari berbagai kelompok jasad renik. Salah satunya adalah bakteri. Bakteri merupakan salah satu kelompok mikroba yang bersel satu atau uniseluler, tidak berklorofil, dan berkembang biak dengan membelah diri (pembelahan biner) (Campbell, 2008). Di antara bakteri yang sudah sering kita kenal, salah satunya adalah bakteri Escherichia coli.
Menurut ilmu Taksonomi, nama sebuah spesies mengandung karakteristik atau ciri khas tertentu dari spesies tersebut.
Nama Escherichia ini diambil dari nama seorang ilmuwan yang menemukannya pertama kali pada tahun 1885, yaitu Theodor Escherich. Sedangkan nama coli diberikan karena habitatnya berada di kolon atau usus besar. Escherichia coli merupakan bakteri berbentuk batang yang memiliki panjang sekitar 2 micrometer dan diameter 0.5 micrometer. Volume sel Escherichia coli berkisar antara 0.6-0.7 micrometer kubik. Escherichia coli adalah bakteri flora normal yang hidup dalam saluran pencernaan manusia dan hewan berdarah panas. Fakta unik mengenai Escherichia coli, salah satunya adalah bakteri ini dapat masuk dan membentuk koloni di usus bayi dalam waktu 40 jam setelah kelahiran. Cara masuknya adalah melalui makanan, air, atau dari orang lain yang menangani bayi ini.
A. Nutrisi Escherichia coli
Escherichia coli termasuk ke dalam bakteri heterotrof yang mendapatkan makanannya dari lingkungan. Hal ini disebabkan karena Escherichia coli tidak dapat menyusun sendiri nutrisi yang dibutuhkannya, sehingga nutrisinya diperoleh dari sisa-sisa organisme lain. Cara perolehan nutrisi dengan mengurai sisa-sisa organisme ini dinamakan bakteri pengurai (saprofit).
B. Pertumbuhan Escherichia coli
Bakteri Escherichia coli dapat tumbuh pada suhu antara 100 C – 450 C. Pertumbuhan optimumnya pada suhu 370 C. Sebagian besar Escherichia coli masih dapat hidup pada suhu 600 C dalam waktu 15 menit atau pada suhu 550 C dalam waktu 60 menit, sehingga makanan yang tidak dipanaskan secara sempurna (tidak sampai mendidih), kemungkinan besar dapat terkontaminasi Escherichia coli. Karena kemampuan hidupnya dalam kondisi demikian, di mana suhu tersebut juga bagian dari suhu optimum manusia untuk bermetabolisme, maka sebagian besar bakteri pada suhu optimum tersebut bersifat patogen. Kelompok mikroba yang hidup di kondisi optimum disebut sebagai Mesofil (Noor, 2011).
C. Peranan Escherichia coli
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, sejumlah Escherichia coli berhabitat di dalam usus besar manusia dan membantu dalam pembusukan atau penguraian sisa-sisa makanan yang tidak dapat diserap oleh sistem pencernaan manusia. Dari sekian banyak jenis Escherichia coli yang diidentifikasi, hanya sebagian kecil yang merupakan patogen (bakteri penyebab penyakit). Bakteri Escherichia coli bisa menjadi ganas apabila mendapatkan unsur-unsur genetik yang dapat menyebabkan infeksi.
Jenis Escherichia coli patogen lain juga ditemukan pada air dan makanan yang telah terkontaminasi, terutama makanan atau minuman yang “kurang matang”, bahkan masih dalam keadaan mentah. Infeksi Escherichia coli patogen ini dapat menyebabkan penyakit ringan hingga penyakit yang serius. Hal ini bergantung pada lokasi yang terinfeksi dan banyaknya populasi bakteri patogen tersebut. Setelah masuk ke dalam sistem tubuh, bakteri Escherichia coli patogen akan memproduksi toksin berbahaya dalam jumlah yang besar. Toksin inilah yang menyebabkan terjadinya penyakit diare, gangguan pencernaan, gagal ginjal, dan komplikasi kesehatan lainnya.
Penyakit diare adalah penyakit yang umum diderita oleh manusia yang disebabkan oleh bakteri Escherichia coli patogen. Bakteri ini menempel pada dinding usus dan menyebabkan kerusakan pada dinding usus tersebut. Pada keadaan yang lebih serius, infeksi akibat bakteri Escherichia coli ini dapat menyebabkan pendarahan atau diare berdarah. Orang yang menderita diare, pada umumnya sering buang air besar yang encer, dan terkadang terdapat darah pada kotorannya. Pengeluaran feses encer yang terus menerus bisa menyebabkan penderitanya lemas karena dehidrasi (kekurangan cairan dalam tubuh), bahkan bisa menyebabkan mual dan muntah, serta sendawa yang berbau busuk.
Jenis Escherichia coli patogen lain juga ditemukan pada air dan makanan yang telah terkontaminasi, terutama makanan atau minuman yang “kurang matang”, bahkan masih dalam keadaan mentah. Infeksi Escherichia coli patogen ini dapat menyebabkan penyakit ringan hingga penyakit yang serius. Hal ini bergantung pada lokasi yang terinfeksi dan banyaknya populasi bakteri patogen tersebut. Setelah masuk ke dalam sistem tubuh, bakteri Escherichia coli patogen akan memproduksi toksin berbahaya dalam jumlah yang besar. Toksin inilah yang menyebabkan terjadinya penyakit diare, gangguan pencernaan, gagal ginjal, dan komplikasi kesehatan lainnya.
Penyakit diare adalah penyakit yang umum diderita oleh manusia yang disebabkan oleh bakteri Escherichia coli patogen. Bakteri ini menempel pada dinding usus dan menyebabkan kerusakan pada dinding usus tersebut. Pada keadaan yang lebih serius, infeksi akibat bakteri Escherichia coli ini dapat menyebabkan pendarahan atau diare berdarah. Orang yang menderita diare, pada umumnya sering buang air besar yang encer, dan terkadang terdapat darah pada kotorannya. Pengeluaran feses encer yang terus menerus bisa menyebabkan penderitanya lemas karena dehidrasi (kekurangan cairan dalam tubuh), bahkan bisa menyebabkan mual dan muntah, serta sendawa yang berbau busuk.
D. Pengontrol Escherichia coli
Untuk mengurangi bakteri yang merugikan, diperlukan suatu bentuk pengendalian pertumbuhan bakteri. Menurut Pelczar dan Chan (1986), pengendalian adalah kegiatan yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme patogen, bahkan dapat membasmi dan menyingkirkannya. Pengendalian mikroorganisme ini bisa dilakukan dengan proses fisik atau dengan pemberian zat kimia tertentu.
Karena Escherichia coli tumbuh pada suhu antara 100 C – 450 C dan pertumbuhannya dapat optimal pada suhu 370 C, maka pengontrol fisiknya adalah dengan menggunakan teknik panas basah, yaitu disinfeksi. Metode disinfeksi menggunakan air mendidih (100 C) yang dapat mematikan organisme penyebab infeksi. Caranya, barang dimasukkan ke dalam air mendidih selama 30 menit, lalu sebagian besar spora, seperti Escherichia coli dan Salmonella sp., dan beberapa spesies resisten, seperti Staphylococcus sp., akan mati (Noor, 2011). Namun, kelemahan dari metode ini adalah barang tersebut kemungkinan dapat dengan mudah terkontaminasi kembali, seperti ketika akan dikeluarkan dari air mendidih.
Pengendalian Escherichia coli dengan zat kimia memerlukan suatu zat antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhannya. Secara umum, zat antibakteri dapat menyebabkan perubahan-perubahan yang mengarah pada kematian sel bakteri. Perubahan-perubahan tersebut adalah: Kerusakan pada dinding sel, perubahan pada permeabilitas membran sel, perubahan protein dan asam nukleat, penghambatan kinerja enzim, dan penghambatan sintesis DNA dan RNA. Zat antibakteri ada yang berasal dari alam (alami) dan ada yang buatan. Salah satu zat antibakteri yang alami adalah bawang putih (Allium sativum) (Syamsuddin, 1994).
E. Escherichia coli dan Allium sativum
Ribuan tahun silam, bawang putih telah dikenal bukan hanya sebagai bumbu dapur, namun juga sebagai obat herbal tradisional. Kandungan senyawa dalam bawang putih dapat menyembuhkan infeksi, bahkan bawang putih dipercaya sebagai antikanker. Bawang putih mengandung lebih dari 200 senyawa yang berbeda, 100 senyawa di antaranya merupakan senyawa sulfur yang memberikan banyak manfaat dalam pengobatan (Amagase et al., 2001). Salah satunya adalah kandungan allicin yang efektif dapat membunuh mikroba seperti Escherichia coli (Ganiswara, 1995). Allicin adalah senyawa gugus kimiawi yang terdiri dari beberapa jenis sulfida.
Menurut Syamsudin (1994), selain allicin yang merupakan antibakteri, umbi bawang putih juga mengandung zat-zat lain sebagai berikut:
- Alliin, asam amino yang membentuk allicin.
- Sugar regulation factor, sejenis zat yang dapat dimanfaatkan dalam pengobatan diabetes.
- Antiarthritis factor, zat antirematik.
- Sinar gorwitch, sinar radiasi yang dapat merangsang pertumbuhan sel tubuh dan memiliki daya peremajaan.
- Antihaemolytic factor, faktor anti kurang se darah merah.
- Selenium, zat antioksida.
- Allithiamine, merupakan sumber vitamin B.
- Antitoksin.
- Scordinin, zat yang dapat mempercepat perkembangan tubuh, peningkatan energi, dan pengobatan penyakit kardiovaskular.
- Methylallyl trisulfide, pencegah terjadinya penggumpalan darah.
Jika bawang putih diremas, kandungan alliin akan teroksidasi menjadi allicin, lalu allicin akan membentuk senyawa DADS dan DATS, suatu senyawa antibakteri. DATS merupakan senyawa antibakteri yang paling kuat. Ketika aroma bawang putih tercium oleh hidung, senyawa tersebut dapat mereduksi sistein dalam tubuh mikroba sehingga mengganggu ikatan disulfida dalam proteinnya (Udhi, 2003). Senyawa DADS dan DATS dari allicin pada bawang putih inilah yang dapat menghambat metabolisme Escherichia coli patogen ketika menyerang manusia. Karena itu, selain sebagai bumbu dapur, bawang putih juga sebagai antibakteri, antivirus, antiprotozoal, dan masih banyak lagi manfaatnya.
REFERENSI
Amagase, H., B. L. Petesch, H. Matsuura, S. Kasuga, and Y. Itakura. Intake of Garlic and Bioactive Components. Journal of Nutrition 131 (3): 955S-962S. 2001.
Campbell. Biologi. Jakarta: Erlangga. 2008.
Ganiswara, S. G. Farmakologi dan Terapi. Jakarta: Gaya Baru. 1995.
Noor, Meiry Fadilah. Mikrobiologi Dasar. Jakarta: UIN Jakarta. 2011.
Pelczar, M., E. Chan. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Universitas Indonesia. 1986.
Syamsudin, U. Budidaya Bawang. Bandung: Bina Cipta. 1994.
Syamsudin, U. Budidaya Bawang. Bandung: Bina Cipta. 1994.
Irmudita Ari Ramadanti. Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Bawang Putih (Allium sativum Linn) terhadap Bakteri Escherichia coli. http://eprints.undip.ac.id/23957/1/Irmudita.pdf. 2008. Diakses pada tanggal 22 April 2015 pukul 13.00 WIB.
Udhi Eko Hernawan. REVIEW: Senyawa Organosulfur Bawang Putih (Allium sativum L.) dan Aktivitas Biologinya. http://biosains.mipa.uns.ac.id/F/F0102/F010205.pdf. 2003. Diakses pada tanggal 22 April 2015 pukul 12.05 WIB.
