PENGARUH LAJU DOSIS DAN DOSIS IRADIASI TERHADAP RADIORESISTENSI Salmonella SPP. (Radioresistency Salmonella spp. By Influence of Dose Rates and Irradiation Dose) ANDINI, L.S 1, HARSOJO 1 dan L.D. DARJANTO 2 1 Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi, BATAN, Jakarta. 2 FMIPA Universitas Padjadjaran, Bandung. ABSTRACT An experiment have been done by attempt concerning influence irradiation dose and dose rates to bacterium Salmonella spp were grown at media nutrient agar (NA) and Brain Heart Infusion Agar (). Salmonella used were S. hadar, S. java, S. Kentucky, and S. typhimurium. Analyse statistic was used factorial by 2 treatments the first factor is dose rate with 2 level that are 0.5 and 1.0 kgy /h, second treatment is irradiation dose with 6 level that are 0; 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; and 0.5 kgy. The parameter measured are D 10 values and radioresistency each of serotipe at every media. The result showed influence of irradiation dose rate 0.5 kgy/h have value of D 10 lower than Salmonella spp. from dose rates 1.0 kgy/h. While the amount of cells decrease progressively at the height of irradiation dose. Value of D 10 S. Kentucky and S. hadar at the dose rate 0.5 and 1.0 kgy were not significant difference. Value of D 10 S. java at the dose rate 1.0 kgy/h are 0.088 kgy while at dose rate 0.5 kgy/h are 0.057 kgy S. typhimurium with dose rate 1 kgy have value of D 10 equal to 0.060 kgy, while at dose rate 0.5 kgy equal to 0.035 kgy/h. Usage of media nutrient of showed not significant difference. Key Words: Radioresistency, Salmonella spp. ABSTRAK Telah dilakukan percobaan mengenai pengaruh laju dosis dan dosis iradiasi terhadap ketahanan bakteri Salmonella spp yang ditumbuhkan pada media agar nutrien (NA) dan Brain Heart Infusion Agar (). Salmonella yang digunakan adalah S. hadar, S. java, S. kentucky dan S. typhimurium. Analisis statistik yang digunakan adalah pola faktorial dengan 2 perlakuan yaitu faktor pertama laju dosis 2 taraf yaitu dan 1,0 kgy/jam, faktor kedua dosis iradiasi 6 taraf yaitu 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; dan kgy. Parameter yang diukur adalah nilai D 10 dan daya tahan masing-masing serotipe pada tiap media. Hasil yang didapat menunjukkan pengaruh iradiasi dengan laju dosis kgy/jam mempunyai nilai D 10 lebih kecil pada Salmonella spp. dari pada laju dosis 1,0 kgy/jam.. Namun jumlah sel semakin menurun dengan meningkatnya dosis iradiasi. Nilai D 10 S. Kentucky dan S. hadar pada laju dosis dan 1,0 kgy tidak menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05). Nilai D 10 pada S. java dengan laju dosis 1,0 kgy/jam adalah 0,088 kgy, sedangkan dengan laju dosis kgy/jam adalah 0,057 kgy. S. typhimurium dengan laju dosis 1 kgy mempunyai nilai D 10 sebesar 0,060 kgy, sedangkan pada laju dosis sebesar 0,035 kgy/jam. Penggunaan media agar nutrien maupun tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Kata kunci: Radioresistensi, Salmonella spp. PENDAHULUAN Para Peneliti telah banyak menggunakan iradiasi sebagai alat untuk mendekontaminasi bahan pangan dan pakan dari mikroba patogen yang sering mencemarinya. Salmonella adalah salah satu mikroba patogen yang sering mencemari pangan dan dapat menyebabkan salmonellosis. Penyakit ini berbahaya terutama pada unggas muda, yaitu pada anak ayam berumur dibawah 10 hari (ANDINI, 1994; SOEPARNO, 1998; POERNOMO, 1995). Selain itu Salmonella merupakan bakteri yang bersifat zoonosis yaitu penyebab penyakit pada hewan maupun manusia. Penularan dapat terjadi 1092
melalui air, pakan maupun pangan yang telah tercemar oleh bakteri tersebut. Penggunaan berbagai dosis sinar gamma telah banyak dilakukan untuk berbagai tujuan antara lain sterilisasi alat kedokteran, sterilisasi makanan untuk orang sakit, pengawetan makanan, dan memperpanjang masa pertunasan, akan tetapi tidak memperhatikan pengaruh laju dosisnya. Penggunaan laju dosis secara efektif masih dipertanyakan terutama pada dosis minimal untuk membunuh Salmonella (HERMANA, 1991; MAHA, 1993; MURANO, 1997) Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah pemakaian laju dosis yang berbeda memberikan harga D 10 (D 10 : dosis iradiasi dimana bakteri masih bertahan hidup sebanyak 10%) yang sama pada berbagai serotipe Salmonella yang diinokulasikan pada media agar nutrien dan. Pemakaian laju dosis yang sesuai akan memberikan hasil yang diharapkan dan secara ekonomis dapat lebih efektif. MAATERI DAN METODE Bakteri patogen Salmonella yang digunakan adalah serotipe Salmonella hadar, S. java, S. kentucky dan S. typhimurium yang diperoleh dari koleksi kultur biakan Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi, Badan Tenaga Nuklir Nasional, Jakarta. Media yang digunakan antara lain agar nutrien (NA), agar Brain Heart Infusion (), media cair nutrien, peptone dan lainlain. Percobaan dilakukan dengan 2 tahap yaitu: 1. Pengaruh laju dosis dan dosis iradiasi terhadap pertumbuhan Salmonella spp. pada media NA dan. 2. Pengaruh laju dosis dan dosis iradiasi terhadap nilai D 10 pada Salmonella spp. pada media NA dan. Setiap kultur biakan dibuat subkultur dan diinkubasi selama 2-3 hari pada suhu 37 o C. Satu ose tiap kultur kemudian dipindahkan ke dalam 10 ml media cair nutrien steril lalu diinkubasi semalam pada suhu 37 o C. Satu ml kultur biakan murni dipindahkan ke dalam 100 ml media cair baru steril lalu diinkubasi dalam penangas air goyang semalam (16 18 jam) pada suhu 37 o C. Kemudian biakan disentrifus dengan kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit pada suhu 4 o C. Supernatan dibuang lalu endapan dicuci 2 kali dengan 20 ml akuades steril dengan cara disentrifus dengan kecepatan dan waktu yang sama. Setelah itu endapan diencerkan dengan 0,1% air pepton steril sesuai standar kekeruhan 3. 10 8 Sel/ml (ITO, et al., 1993; ANDINI, 1995). Suspensi ini dimasukkan ke dalam tabung steril sebanyak 4 ml tiap perlakuan, kemudian diiradiasi. Setelah diiradiasi dilakukan pengenceran bertingkat, kemudian diinokulasikan ke dalam tiap media dalam cawan petri sebanyak 0,1 ml diratakan, lalu diinkubasi selama 2 x 24 jam. Pada suhu 37 o C. Parameter yang diamati pertumbuhan mikroba, nilai D 10 dan jumlah total koloni, dan daya tahan masing-masing serotipe Salmonella pada tiap media dan tiap laju dosis. Analisis statistik yang digunakan adalah percobaan faktorial dengan rancangan acak kelompok dengan 2 faktor, yaitu faktor 1 laju dosis 2 taraf terdiri dari dan 1,0 kgy/jam (kgy = kilogray adalah satuan dosis iradiasi), dan faktor kedua dosis iradiasi terdiri dari 6 taraf yaitu 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; dan kgy di iradiator panorama serba guna (IRPASENA) (STEEL dan TORRIE, 1991). HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil perhitungan sidik ragam menunjukkan perbedaan sangat nyata (P<0,05) pada perlakuan dosis iradiasi. Sementara itu, untuk perlakuan media, laju dosis, dan interaksi tidak berbeda nyata. Tabel 1. Nilai rata-rata jumlah koloni S. hadar pada berbagai dosis iradiasi jumlah koloni/ml (log) 0 7,6710 a 0,1 5,7781 b 0,2 3,0426 c 0,3 1,8651 cd 0,4 0,8297 de 0,1968 e Huruf yang sama kearah kolom tidak menunjukkan perbedaan yang nyata 1093
Tabel 2. Nilai rata-rata jumlah koloni S. java pada berbagai laju dosis, dosis iradiasi dan media Laju dosis kgy/jam) Jumlah sel (log) 1,0 0 7,8057 a 7,7816 a 7,7936 0,1 6,9769 b 6,7149 b 6,8459 0,2 6,0192 c 5,4264 c 5,7228 0,3 4,8687 d 3,6113 d 4,2400 0,4 4,1377 e 1,8908 e 3,0143 3,6061 e 0,0000 f 1,8031 NA BHI 0 7,7357 a 7,8516 a 7,7936 0,1 6,9592 b 6,7326 b 6,8459 0,2 5,7263 c 5,7193 c 5,7228 0,3 4,3537 d 4,1263 d 4,2400 0,4 3,5770 e 2,4516 e 3,0143 1,8308 f 1,7753 f 1,8031 Superskrip yang sama kearah kolom tidak menunjukkan perbedaan yang nyata Pada dosis 0,3 kgy dan 0,4 kgy ke atas jumlah koloni tidak menunjukkan perbedaan yang nyata, begitu pula pada dosis 0,4 dan kgy tidak menunjukkan perbedaan yang nyata, walaupun terjadi penurunan jumlah koloni bakteri. Pada dosis 0 0,2 kgy mempunyai jumlah koloni yang sangat berbeda. Hasil perhitungan sidik ragam jumlah koloni S. java menunjukkan perbedaan sangat nyata pada perlakuan dosis iradiasi. Sementara itu, perlakuan media, laju dosis, dan interaksi tidak berbeda nyata Hasil perhitungan sidik ragam jumlah koloni S. kentucky menunjukkan perbedaan sangat nyata pada perlakuan dosis iradiasi. Sedangkan untuk perlakuan media, laju dosis, dan interaksi tidak berbeda nyata. Pada dosis 0,3 kgy ke atas jumlah koloni tidak menunjukkan perbedaan yang nyata, pada dosis 0 0,2 kgy mempunyai jumlah koloni yang sangat berbeda Hasil perhitungan sidik ragam jumlah koloni S. typhimurium menunjukkan perbedaan sangat nyata pada perlakuan dosis iradiasi. Pada laju dosis 1,0 kgy mulai dosis iradiasi 0,3 kgy sudah tidak ada pertumbuhan pada media NA, sedangkan pada media mulai dosis 0,4 kgy tidak ada pertumbuhan. Perbedaan media pertumbuhan pada lebih cocok untuk Serotipe tersebut, hal ini mungkin terdapatnya nutrisi khusus yang diperlukan oleh serotipe tersebut, sedangkan media NA mengandung zat yang umum untuk bakteri. Tabel 3. Nilai rata-rata jumlah koloni S. kentucky pada berbagai dosis iradiasi jumlah koloni/ml (log) 0 7,9075 a 0,1 5,9893 b 0,2 4,0295 c 0,3 2,2430 d 0,4 1,1518 de 348 e Superskrip yang sama kea rah kolom tidak menunjukkan perbedaan yang nyata Pada Tabel 5 terlihat bahwa umumnya antar laju dosis terhadap jumlah koloni serotipe Salmonella menunjukkan perbedaan yang nyata. Akan tetapi untuk S. kentucky antar laju dosis tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. 1094
Tabel 4. Nilai rata-rata jumlah koloni S. typhimurium pada berbagai laju dosis, dosis iradiasi dan media NA 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Laju Dosis kgy/jam 1,0 7,8566 a 6,7536 b 5,1963 c 3,1717 d 1,5558 e 0,0000 f 8,1696 a 7,1176 b 5,7694 c 4,1090 d 3,1945 d 1,5441 e 7,8183 a 6,5321 b 2,8938 c 7,7262 a 6,7149a 5,2133 b 2,6045 c Jumlah sel (log) 7,8375 6,6429 4,0450 1,5859 0,7779 0,0000 7,9479 6,9162 5,4914 3,3568 1,5973 0,7721 Huruf yang sama kearah kolom tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Tabel 5. Nilai rata-rata jumlah koloni Salmonella spp. pada berbagai laju dosis iradiasi (log) Serotipe Laju dosis (kgy/jam) S. hadar 1 S. java 1 S. kentucky 1 S. typhimurium 1 0,1183 a 0,0350 b 0,0883 a 0,0567 a 4,1686 c 3,1167c 0,0600 a 0,0350 b Huruf yang sama kearah kolom tidak menunjukkan perbedaan yang nyata Pada serotipe S. kentucky dengan laju dosis 1 kgy/jam memiliki nilai rata-rata jumlah koloni yang lebih besar (4,1686) daripada laju dosis kgy/jam (3,1167), begitu pula dengan ketiga serotipe yang lain. Hal ini berarti jumlah kematian sel bakteri S. Kentucky pada laju dosis 1 kgy/jam lebih sedikit daripada laju dosis kgy/jam. Menurut SUHADI (1976) dan HILMY (1980), kecepatan radiasi mempengaruhi kepekaan jenis dan daya tahan mikroba. Kondisi yang ditunjukkan kedua laju dosis pada percobaan ini memperlihatkan bahwa kesinambungan penyinaran lebih memberi pengaruh yang besar pada kematian sel. Laju dosis kgy/jam mempunyai kesinambungan penyinaran lebih lama daripada laju dosis 1 kgy/jam. Hasil penelitian yang dilakukan oleh ITO dan SHAMSUL (1994) pengaruh sinar gamma lebih efektif daripada pancaran elektron untuk melemahkan mikroba dalam rempah-rempah tergantung pada laju dosisnya. Menurut DARUSSALAM (1989), jika proses pembelahan dihambat atau dihalangi terus menerus dapat menimbulkan kematian sel dan jaringan. Tabel 6 menunjukkan nilai rata-rata D 10 (kgy) beberapa serotipe Salmonella. Nilai D 10 S. java menunjukkan paling tinggi dibandingkan dengan serotipe yang lain, hal ini berarti S. java merupakan serotipe yang paling tahan terhadap iradiasi dibanding S. hadar, S. kentucky, maupun S. typhimurium. Sementara itu, S. hadar merupakan serotipe Salmonella yang paling peka terhadap iradiasi karena mempunyai nilai D 10 paling kecil dibanding serotipe yang lain (0,039 dan 0,036 kgy). 1095
Tabel 6. Nilai rata-rata D 10 (kgy) Salmonella spp. pada berbagai laju dosis dan media Serotipe Media S. hadar NA S. java NA S. kentucky NA S. typhimurium NA Laju dosis (kgy/jam) 1 0,043 0,035 0,042 0,030 0,091 0,053 0,085 0,060 0,055 0,032 0,053 0,040 0,053 0,028 0,067 0,042 0,039 0,036 0,072 0,072 0,043 0,046 0,040 0,054 KESIMPULAN Hasil yang didapat menunjukkan bahwa pengaruh iradiasi dengan laju dosis kgy/jam mempunyai nilai D 10 lebih kecil pada Salmonella spp. dari pada laju dosis 1,0 kgy/jam.. Namun jumlah sel semakin menurun dengan meningkatnya dosis iradiasi. Nilai D 10 S. Kentucky dan S. hadar pada laju dosis dan 1,0 kgy tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Nilai D 10 S. java dengan laju dosis 1,0 kgy/jam adalah 0,088 kgy dengan laju dosis kgy/jam adalah 0,057 kgy. S. typhimurium dengan laju dosis 1 kgy mempunyai nilai D 10 sebesar 0,060 kgy, sedang pada laju dosis sebesar 0,035 kgy/jam. S. java merupakan serotipe yang paling tahan terhadap iradiasi dibanding S. hadar, S. kentucky, maupun S. typhimurium. Penggunaan media agar nutrien maupun tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. DAFTAR PUSTAKA ANDINI, L.S. 1995. Pertumbuhan optimal bakteri patogen Salmonella dan dekontaminasinya pada daging ayam dengan iradiasi gamma. Persentasi Ilmiah Jabatan Fungsional Peneliti, PAIR, BATAN, Jakarta. ANDINI, L.S., HARSOJO, S.D. ANASTASIA dan M. MAHA. 1994. Efek iradiasi gamma pada Salmonella yang diisolasi dari daging ayam segar. Risalah APISORA, BATAN, Jakarta Desember 1994. hlm. 165. DARUSSALAM, M. 1989. Radiasi dan Radioisotop. Penerbit Tarsito Bandung. HERMANA. 1991. Iradiasi Pangan. Penerbit Institut Teknologi Bandung, Bandung. hlm. 87. HILMY, N. 1980 Penentuan dosis radiosterilisasi dan Radiopasteurisasi. Kumpulan Laporan Penelitian PAIR BATAN, Jakarta. hlm. 1 5. ITO, H., and M.D. SHAMSUL ISLAM. 1994. Effect of dose rate on inactivation of microorganisms in spices by electron-beams and gamma-rays irradiation. Radiat. Phys. Chem. 43(6): 545. ITO, H., HARUN AL-RASHID, NARVEMON SANGTHONG, A.Y. PITAYA, R. PONGPEN and I. ISHIGAKI. 1993. Effects of gamma irradiation on frozen shrimps and decontamination of pathogenic bacteria. Radiat. Phys. Chem. 42(1 3): 279. MAHA, M. 1993. Iradiasi bahan pangan., Bahan penataran di Pusat Penelitian Export Indonesia, Departemen Perdagangan, Jakarta. 15 Februari 1993. MURANO, L.E., E.A. MURANO, K. SHENOY and D.G. OLSON. 1997. D values of, Salmonella enteritidis Isolates and Quality attributs of shell eggs. Treated with Irradiation. The poultry Sc. Ass. http://www psa.uiuc.edu/toc/ abs/97/jan 97 ab 202.html. SOEPARNO. 1998. Ilmu dan teknologi Daging. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. SRI POERNOMO. 1995. Standar higiene dan keamanan pangan, Bahan penataran manajemen usaha jasa boga di Institut Pertanian Bogor, 11 September 9 Desember 1995. STEEL, R.G.D. and J.H. TORRIE. 1991. Principles Procedures of Statistic a Biometrical Approach. 2 nd. Mc Graw Hill. 1096
SUHADI, F. 1976. Pengaruh radiasi pengion terhadap bakteri. Majalah BATAN, Jakarta IX: 44 55. 1097