Escherichia coli (E.coli)

Escherichia coli adalah salah satu bakteri gram negatif yang dapat menghasilkan enzim penisilin G asilase.E.coli bisa ditemukan pada dua habitat yang berbeda, yaitu habitat primer (host) dan habitat sekunder (lingkungan eksternal). Habitat primer E.coli adalah pada usus vertebrata, sedangkan habitat sekunder E.coli adalah air dan tanah. Perbedaan habitat primer dan habitat sekunder, antara lain pada habitat suhu lingkungan konstan, anaerob, nutrient bervariasi, berkompetisi sedangkan pada habitat suhu bervariasi, aerob, nutrient tidak bervariasi, kompetisi rendah. E. coli yang hidup di habitat primer mampu beradaptasi terhadap lingkungannya jika dibandingkan dengan E.coli pada habitat sekunder, sehingga populasi E.coli pada habitat primer dan habitat sekunder berbeda secara genetik (Gordon, D.M et al., 2002).

Bakteri ini berbentuk batang, gram negatif, fakultatif aerob, tumbuh baik pada media sederhana. Dapat melakukan fermentasi laktosa dan fermentasi glukosa, serta menghasilkan gas. E.coli merupakan flora normal, hidup komensial di kolon manusia dan diduga membantu pembuatan vitamin K yang penting untuk pembekuan darah. E.coli digunakan untuk menilai tentang baik tidaknya persediaan air untuk keperluan rumah tangga yang sering kali menyebabkan terjadinya epidemik penyakit-penyakit saluran pencernaan makanan, seperti: cholera, typhus, disentri, dan penyakit cacing, bibit penyakit ini berasal dari fases manusia yang menderita penyakit-penyakit tersebut. Karena itu, diusahakan agar air rumah tangga dijaga jangan sampai dikotori faces manusia, karena faces manusia itu terdapat bibit penyakit tersebut (Entjang, 2003).

E.coli merupakan bagian dari mikrobiota normal saluran pencernaan. E.coli dipindah sebarkan dengan kegiatan tangan ke mulut atau dengan pemindahan pasif lewat makanan atau minuman. Morfologi dan ciri-ciri pembeda E.coli yaitu: (1) merupakan batang gram negatif, (2) terdapat tunggal, berpasangan, dan dalam rantai pendek, (3) biasanya tidak berkapsul, (4) tidak berspora, (5) motil atau tidak motil, peritrikus, (6) aerobik, anaerobik fakultatif, (7) penghuni normal usus, seringkali menyebabkan infeksi. 

Dalam usus besar, E.coli dapat bersifat patogen apabila melebihi dari jumlah normalnya. Galur-galur tertentu mampu menyebabkan peradangan selaput perut dan usus (gastroenteritis). Bakteri ini menjadi patogen yang berbahaya bila hidup di luar usus seperti pada saluran kemih, yang dapat mengakibatkan peradangan selaput lendir (sistitis) (Pelczar dan Chan, 1988).

E. coli dapat disebarkan melalui air yang tercemar tinja atau air seni orang yang menderita infeksi pencernaan, sehingga dapat menular pada orang lain. Infeksi yang timbul pada pencernaan akibat dari serangan bakteri E.Coli pada dinding usus menimbulkan gerakan larutan dalam jumlah besar dan merusak kesetimbangan elektrolit dalam membran mucus. Hal ini dapat menyebabkan penyerapan air pada dinding usus berkurang dan terjadi diare (Pelczar dan Chan, 1988).

Tanah merupakan tempat tumbuh bagi tumbuhan dan mikroorganisme. Pada tanah juga banyak terdapat E. coli. Penyebaran E. coli terjadi pada tempat pembuangan tinja. Selain itu, penyebab lainya disebabkan karena sisa pembuangan makanan yang langsung kepermukaan tanah. (Sutedjo, 1991).

Klasifikasi Escherichia coli adalah : Kingdom Prokaryotaen, Divisi Gracilicutes, Klas Scotobacteria, Ordo Eubacteriales, Family Entobacteriaceae, Genus Escherichia, Spesies Escherichia coli (Jawetz, 2007).

A. Tanah

Tanah adalah tempat tumbuh bagi tanaman. Tanah mengandung tiga fase yaitu fase padat, cair dan gas. Fase padat terdiri dari bahan organik (sisa tumbuhan, sisa hewan, dan organisme tanah), dan bahan anorganik (pecahan batu-batuan, mineral tanah dan senyawa hasil pelapukan). Fase cair adalah air yang mengisi sebagian atau seluruh ruang pori tanah, sedangkan fase gas adalah udara yang mengisi ruang pori tanah yang tidak diisi oleh air (Nurdin,1989).

Pada tanah yang subur akan terdapat berbagai macam jasad hidup, dari yang berukuran halus yang banyak sekali jumlahnya sampai yang besar. Jasad hidup tanah ini dalam garis besar terdapat dua golongan besar, yakni :

1. yang berasal dari tumbuh–tumbuhan ialah bakteria, cendawan, aktinomisit dan ganggang yang berukuran kecil sekali, semua ini disebut mikroflora tanah.
2. yang berasal dari hewan tingkat rendah seperti Protozoa dan Nematoda yang berukuran kecil disebut mikrofauna tanah,sedangkan hewan tingkat tinggi seperti cacing dan hewan yang agak besar, disebut makrofauna.

Mikroflora bersama-sama makroflora menyusun mikrobia tanah. Bakteria adalah tumbuhan yang bersel satu, sangat kecil, besarnya Cuma 0,005mm dan yang paling banyak dijumpai dalam tanah (AAK, 1983). Bakteri tanah yang paling umum termasuk dalam genus Pseudomonas, Arhtrobacter, Clostridium, Sarcina dan Mycobacterium. E.coli jarang dijumpai dalam tanah, kecuali sebagai kontaminan dari pembuangan kotoran tinja atau kotoran sisa makanan (Subba, 1994).

B. Struktur Genetik dan Fenotip Pada E. coli 

Informasi genetika disimpan sebagai suatu urutan basa pada DNA. Pada RNA bakteriofaga (contohnya Qβ MS2) dan beberapa virus RNA (contohnya virus influenza, dan reovirus), informasi genetika disimpan sebagai urutan basa dalam RNA. Kebanyakan molekul DNA adalah rantai ganda, dengan basa-basa komplementer (A-T; G-C) berpasangan menggunakan ikatan hydrogen pada pusat molekul. Sifat komplementer dari basa memungkinkan satu rantai (rantai cetakan, template) menyediakan informasi untuk salinan atau ekpresi informasi pada suatu rantai yang lain (rantai penyandi). Pasangan-pasangan basa tersusun dalam bagian pusat double helix DNA dan menentukan informasi genetiknya. Setiap empat basa diikatkan pada phosphor-2-deoxyribose membentuk suatu nukleotida. Muatan negetif phosphodiester backbone dari DNA berhadapan dengan pelarut, dan muatan ini tersusun sepanjang struktur linear dari molekul. Panjang molekul DNA pada umumnya tersusun dalam ribuan pasang DNA ribuan pasang basa, atau kilobase pavis (kbp).

Suatu virus kecil dapat mengandung satu molekul DNA tunggal yang terdiri dari lima kbp, sedangkan kromosom Eshericia coli adalah 4639 kbp. Setiap pasangan basa dipisahkan dari urutan sebelumnya sekitar 0,34 nm, atau 3,4 X 10-7 nm, sehingga panjang keseluruhan kromosom E.coli diperkirakan I nm. Oleh karena keseluruhan dimensi sel bakteri diperkirakan 1000 kali lebih kecil dari pada panjangnya tersebut sehingga terbentuk lipatan yang melipat lagi atau supercoiling, menyusun struktur fisik dari molekul in vivo.

Setiap spesies dapat dibedakan berdasarkan sifat morfologinya atau fenotipnya. Pada bakteri karakteristik fenotip berkaitan dengan filogenetik dari suatu spesies. Organisme yang berbeda secara genetik juga berbeda secara fenotip. Pada beberapa hal yang mana filogeni, fenotip dan nice ekologi berhubungan satu dengan lainnya (Sabarly.V. et al., 2011). Genom E. coli kira-kira terdiri dari 4700 gen berdasarkan keanekaragaman genetik dan berbagai life style bakteri sehingga ditemukan sejumlah besar variasi fenotip pada E. coli. Host yang berbeda mempengaruhi fenotip dari E. coli sehingga fenotip dari strain E. coli berkaitan dengan karakter fenotipnya (Sabarly.V et al., 2011).