Pentingnya Deteksi Mikroorganisme pada Sampel Cair dengan Metode Filtrasi Membran

Air yang tampak jernih belum tentu terhindar dari mikroorganisme. Air bersih di sekitar Anda bisa saja mengandung berbagai mikroorganisme yang tidak terlihat, termasuk bakteri yang berpotensi menyebabkan penyakit.

Maka dari itu, diperlukan metode pengujian yang mampu mendeteksi mikroorganisme secara akurat meskipun jumlahnya sedikit untuk memastikan air yang terlihat jernih benar-benar aman digunakan. Membrane filtration atau filtrasi membran, salah satu metode menarik untuk dipelajari.

Mengapa demikian? Karena metode ini memiliki prinsip kerja yang sederhana, tetapi mampu memberikan hasil yang sensitif dan dapat diandalkan. Dari artikel ini, Anda akan dikenalkan bagaimana metode filtrasi membran bekerja, media yang digunakan, hingga kelebihan dan keterbatasannya dalam mendeteksi mikroorganisme pada sampel cair.

Daftar isi:

• Mengenal Metode Filtrasi Membran.
• Prinsip Dasar Metode Filtrasi Membran.
• Keunggulan dan Keterbatasan Metode Filtrasi Membran.

Mengenal Metode Filtrasi Membran.

Dalam pengujian kualitas air, memeriksa seluruh jenis mikroorganisme patogen yang ada di dalam sampel merupakan pekerjaan yang rumit, mahal, dan memerlukan waktu yang lama. Oleh karena itu, pendekatan dengan menggunakan mikroorganisme indikator sebagai penanda adanya kontaminasi patogen di dalam air menjadi solusi terbaik.

Salah satu mikroorganisme indikator yang paling banyak digunakan adalah Escherichia coli. Bakteri ini secara alami hidup di saluran pencernaan manusia dan hewan, sehingga keberadaannya dalam air sering dikaitkan dengan kontaminasi yang berasal dari feses.

Pada tahun 1951, Goetz dan Tsuneishi memperkenalkan teknik filtrasi menggunakan membran berbahan selulosa nitrat dan selulosa asetat. Membran itu mampu menangkap bakteri saat sampel cair dilewatkan melalui permukaannya.

Hingga saat ini, prinsip dasar dari teknik tersebut masih digunakan dalam berbagai laboratorium di seluruh dunia. Meskipun peralatan dan materialnya telah berkembang, konsep menangkap mikroorganisme menggunakan membran tetap menjadi inti dari metode filtrasi membran.

Prinsip Dasar Metode Filtrasi Membran.

Secara sederhana, metode filtrasi membran bekerja dengan cara menyaring sampel cair melalui membran yang memiliki ukuran pori sangat kecil. Ketika cairan melewati membran, mikroorganisme yang ukurannya lebih besar daripada pori akan tertahan di permukaan membran.

Dalam pengujian mikrobiologi air, membran yang umum digunakan memiliki ukuran pori 0,45 µm dengan diameter 47 mm. Ukuran ini cukup kecil untuk menangkap sebagian besar bakteri yang terdapat dalam sampel.

Proses penyaringan biasanya dilakukan menggunakan alat filtrasi yang terhubung dengan pompa vakum. Vakum membantu menarik sampel melewati membran sehingga proses filtrasi dapat berlangsung lebih cepat dan efisien.

Setelah proses filtrasi selesai, membran tidak langsung dianalisis. Membran tersebut dipindahkan ke permukaan media kultur yang mengandung nutrisi sehingga mikroorganisme yang tertahan dapat tumbuh menjadi koloni yang terlihat oleh mata.

Salah satu media yang sering digunakan adalah mEndo agar LES yang dirancang untuk mendeteksi kelompok total coliform. Pada media ini, bakteri coliform umumnya membentuk koloni berwarna merah hingga menunjukkan kilau metalik yang khas.

Media lain yang banyak digunakan adalah mFC agar yang ditujukan untuk mendeteksi fecal coliform. Pada media ini, koloni target biasanya tampak berwarna biru sehingga lebih mudah dibedakan dari mikroorganisme lainnya.

Setelah inkubasi selesai, jumlah koloni yang tumbuh pada membran akan dihitung. Setiap koloni dianggap berasal dari satu sel atau sekelompok kecil mikroorganisme yang tertahan selama proses filtrasi.

Hasil pengujian biasanya dinyatakan dalam satuan CFU (Colony Forming Unit) per 100 mL sampel. Nilai tersebut memberikan gambaran mengenai tingkat kontaminasi mikroba dalam sampel yang diuji, sehingga dapat digunakan sebagai dasar untuk menilai kualitas air atau produk yang diperiksa.

Baca juga:
Kemasan Obat, Pengawet, dan Mikroorganisme: Kombinasi Penting untuk Menjaga Kualitas Produk

Keunggulan dan Keterbatasan Metode Filtrasi Membran.

Salah satu keunggulan utama metode membrane filtration adalah kemampuannya untuk mendeteksi mikroorganisme dalam jumlah yang sangat sedikit. Karena volume sampel yang disaring dapat cukup besar, peluang menemukan mikroorganisme target menjadi lebih tinggi dibandingkan beberapa metode lainnya. 

Metode ini juga dikenal memiliki reproduksibilitas yang baik, sehingga hasil pengujian cenderung konsisten ketika dilakukan dengan prosedur yang benar. Selain itu, mikroorganisme yang berhasil ditangkap masih dapat ditumbuhkan dan diamati lebih lanjut untuk keperluan identifikasi. 

Meskipun demikian, metode ini tidak selalu cocok untuk semua jenis sampel. Sampel yang sangat keruh dapat menyebabkan pori-pori membran tersumbat sehingga proses filtrasi menjadi lebih lambat atau bahkan tidak dapat diselesaikan.

Keterbatasan lain adalah adanya kemungkinan gangguan dari mikroorganisme lain atau zat tertentu dalam sampel. Jumlah bakteri latar belakang yang terlalu tinggi maupun keberadaan senyawa toksik dapat memengaruhi pertumbuhan koloni dan menyebabkan hasil pengujian menjadi kurang akurat.

Menariknya, tidak semua bakteri dapat tertahan sempurna oleh membran berukuran 0,45 µm. Beberapa bakteri berukuran sangat kecil masih dapat melewati filter tersebut, sehingga untuk proses sterilisasi filtrasi biasanya digunakan membran dengan ukuran pori yang lebih kecil, yaitu 0,22 µm. Fakta ini menunjukkan bahwa pemilihan ukuran pori merupakan faktor penting dalam keberhasilan suatu pengujian mikrobiologi.

Deteksi Mikroba Lebih Terukur

Untuk produk atau sampel cair, keberadaan mikroorganisme perlu dideteksi dengan metode yang tepat agar kualitas dan keamanannya lebih terjamin. Melalui metode filtrasi membran, proses deteksi mikroorganisme dapat dilakukan secara lebih terarah, terutama pada sampel dengan volume tertentu atau jumlah mikroba yang rendah.

Bersama IML Testing and Research, pengujian mikrobiologi dapat dilakukan secara profesional untuk membantu brand memastikan kualitas produk, mendukung keamanan, dan memperkuat kepercayaan pasar.

Author: Dherika
Editor: Lina

Referensi

Forster, B., & Arango Pinedo, C. (2015). Bacteriological examination of waters: Membrane filtration protocol. American Society for Microbiology. https://asm.org/protocols/bacteriological-examination-of-waters-membrane-fi.

Goetz, A., Tsuneishi, N., Kabler, P.W., Streicher, L., & Neumann, H.G. (1951). Application of Molecular Filter Membranes to the Bacteriological Analysis of Water. Journal (American Water Works Association), 43, 943-984.