Bakteri, spora, virus, jamur, dan protozoa: struktur, ukuran, ketahanan, dan artinya bagi pembersihan

Beberapa pasien di satu bangsal rumah sakit mengalami diare berat dalam dua minggu. Petugas kebersihan bangsal itu segera mengelap troli linen, pispot, pegangan pintu, dan pegangan tempat tidur dengan tisu beralkohol dua kali sehari, karena alkohol dikenal cepat membunuh kuman. Kasus baru tetap muncul. Tim pengendalian infeksi kemudian menjelaskan bahwa penyebabnya adalah bakteri yang membentuk spora, dan spora tidak dibunuh alkohol. Pembersihan diganti dengan pembersih untuk melepas kotoran, lalu disinfektan berbasis klorin dengan waktu kontak yang cukup, dan linen dari bangsal itu ditangani sebagai linen infeksius.

Kesalahan itu bukan karena malas, melainkan karena menganggap semua kuman sama. Mikroorganisme sangat berbeda dalam ukuran, struktur, dan ketahanannya. Cara yang cukup untuk satu jenis dapat tidak berguna untuk jenis lain. Bab ini mengenalkan kelompok mikroorganisme yang dijumpai teknisi dan petugas laundry, dapur, dan fasilitas, dengan tujuan praktis: memilih cara membersihkan dan mendisinfeksi menurut sasaran yang paling tahan.

Batas pembahasan

Bab ini membahas ciri mikroorganisme yang memengaruhi pembersihan, disinfeksi, penyaringan, dan penularan, bukan klasifikasi lengkap atau penyakitnya. Sel, fase pertumbuhan, dan konsep kontaminasi dijelaskan di Bab 1; higiene linen dan disinfeksi termal di Bab 14 · Laundry; kinetika kematian mikroba dan disinfektan di bab-bab berikutnya rak ini. Diagnosis penyakit, pengobatan, dan penetapan wabah adalah tugas tenaga kesehatan dan tim pengendalian infeksi. Sumbernya adalah narasi Biologi dan Mikrobiologi, narasi Teknik Air dan Lingkungan, narasi Bangunan, narasi Kimia, narasi Utilitas, dan pengetahuan mikrobiologi umum yang ditandai di peta sumber. Ukuran, laju tumbuh, dan urutan ketahanan di bab ini adalah nilai literatur umum; ketahanan nyata bergantung pada jenis, keadaan, dan kotoran yang melindunginya.

Ukuran dan cara mengukurnya

Mikroorganisme diukur dalam mikrometer (µm, sepersejuta meter) dan nanometer (nm, sepermiliar meter). Gambaran ukuran yang lazim (nilai literatur umum):

Ukuran menentukan apa yang tertahan penyaring. Saringan 0,2 µm menahan bakteri, tetapi tidak menahan virus; membran osmosis balik menahan jauh lebih banyak, seperti dijelaskan di Bab 5 · Air & Pengolahan Air. Buku perancangan plumbing dalam narasi mendefinisikan virus sebagai organisme sangat kecil yang lebih kecil daripada bakteri dan tahan terhadap klorinasi biasa. Karena tidak terlihat, jumlah mikroorganisme dinyatakan dengan satuan pembentuk koloni (CFU) per mililiter, per sentimeter persegi, atau per gram, yang dihitung dari koloni yang tumbuh di media (Contoh 5).

Bakteri

Bakteri adalah sel tunggal tanpa inti sejati. Buku pegangan operasi pengolahan air dalam narasi mencatat bahwa inti tidak selalu dapat diamati pada bakteri, dan bahwa bahan genetiknya, nukleoid, melekat pada membran plasma. Di luar membran ada dinding sel, dan pada banyak bakteri ada lapisan luar tambahan. Perbedaan dinding sel membagi bakteri menjadi Gram positif dan Gram negatif, yang ketahanannya terhadap beberapa disinfektan berbeda.

Buku yang sama mencatat bahwa sebagian besar bakteri memerlukan makanan organik untuk hidup dan berkembang biak. Bakteri tumbuh dengan membelah diri. Dalam keadaan terbaik, beberapa jenis membelah setiap 20 sampai 30 menit (nilai literatur umum), sehingga jumlahnya naik sangat cepat (Contoh 1). Pertumbuhan bergantung pada:

1. Air: bakteri memerlukan permukaan atau bahan yang lembap; linen dan peralatan yang dikeringkan dengan baik menghambat pertumbuhan.
2. Suhu: kebanyakan bakteri yang penting bagi manusia tumbuh paling baik pada suhu tubuh, tetapi sebagian tetap tumbuh lambat di lemari pendingin (Contoh 2).
3. Makanan: sisa makanan, lemak, protein dari darah dan kulit, dan sabun.
4. pH dan oksigen: sebagian memerlukan oksigen, sebagian tidak, dan sebagian dapat keduanya.

Bakteri yang sering disebut di laundry, dapur, dan fasilitas antara lain bakteri usus yang dipakai sebagai indikator pencemaran tinja, bakteri kulit, bakteri air yang membentuk lapisan lendir di pipa, dan bakteri air hangat seperti Legionella. Buku pendingin air dalam narasi mencatat bahwa bakteri ini dapat menyebabkan demam Pontiac dan infeksi saluran pernapasan.

Spora bakteri

Beberapa jenis bakteri, ketika keadaan memburuk, membentuk spora: bentuk istirahat berdinding tebal dengan sedikit air di dalamnya. Spora tahan terhadap panas yang membunuh sel biasa, kekeringan selama bertahun-tahun, alkohol, dan banyak disinfektan pada konsentrasi biasa. Ketika keadaan membaik, spora tumbuh kembali menjadi sel aktif.

Spora penting dalam tiga keadaan:

1. Pengendalian infeksi: spora dari bakteri usus tertentu menempel di permukaan dan linen di bangsal, seperti pada kasus pembuka. Pembersihannya bertumpu pada melepas kotoran secara mekanis dan disinfektan yang memang membunuh spora pada waktu kontaknya, sesuai pedoman pengendalian infeksi.
2. Pangan: spora bertahan dari pemasakan biasa, lalu tumbuh ketika makanan masak dibiarkan mendingin perlahan pada suhu ruang. Karena itu pendinginan cepat menjadi titik kendali di dapur, seperti di bab sanitasi dapur rak ini.
3. Sterilisasi: spora dipakai sebagai indikator biologis untuk menguji sterilisator, karena bila spora mati, hampir semua bentuk lain juga mati.

Laundry rumah sakit mencapai disinfeksi, bukan sterilisasi, seperti dijelaskan di Bab 14 · Laundry, sehingga linen untuk keperluan steril diproses lebih lanjut di unit sterilisasi.

Virus

Virus bukan sel. Virus terdiri dari bahan genetik yang dibungkus selubung protein, dan sebagian juga mempunyai selubung lemak di luarnya. Virus tidak dapat berkembang biak di air, makanan, atau permukaan; ia hanya bertahan di sana sampai masuk ke sel inang. Perbedaan yang paling berguna bagi petugas kebersihan:

1. Virus berselubung, misalnya virus penyebab influenza: selubung lemaknya mudah dirusak oleh deterjen, alkohol, dan sebagian besar disinfektan. Ini kelompok yang paling mudah dimatikan.
2. Virus tidak berselubung, misalnya beberapa virus penyebab diare dan radang hati yang menular melalui makanan dan air: tidak mempunyai selubung lemak, sehingga jauh lebih tahan terhadap alkohol dan amonium kuaterner, dan memerlukan disinfektan dan konsentrasi yang sesuai menurut pedoman pengendalian infeksi (Contoh 7).

Virus tidak tumbuh, tetapi jumlah yang sangat kecil dapat menimbulkan penyakit, sehingga yang dikendalikan adalah pelepasan dan perpindahannya: cuci tangan, pembersihan permukaan yang sering disentuh, dan penanganan muntahan serta tinja dengan prosedur khusus.

Jamur: kapang dan khamir

Jamur adalah sel dengan inti sejati. Kapang tumbuh sebagai benang halus yang membentuk lapisan berbulu dan spora yang mudah terbawa udara; khamir tumbuh sebagai sel tunggal. Jamur tahan terhadap keadaan yang lebih kering dan lebih asam daripada kebanyakan bakteri, sehingga tumbuh di tempat yang lembap tetapi tidak basah: karet pintu washer dan lemari pendingin, nat ubin, langit-langit ruang cuci yang berembun, saluran udara, dan linen yang disimpan lembap.

Linen yang dibiarkan basah di troli atau dalam kantong tertutup selama satu atau dua hari dapat berbau apak dan menunjukkan bintik hitam kapang yang sulit dihilangkan, seperti dibahas di rak Laundry. Pencegahannya adalah mengeringkan linen segera setelah dicuci, menjaga ventilasi ruang seperti di Bab 16 · Bangunan & Fasilitas, dan membersihkan serta mengeringkan karet pintu secara teratur.

Protozoa dan kistanya

Buku pegangan operasi pengolahan air dalam narasi menjelaskan protozoa sebagai organisme bersel satu yang mirip hewan dengan struktur sel yang rumit, dan mencatat bahwa beberapa jenisnya dapat menyebabkan penyakit, misalnya Cryptosporidium sebagai penyebab penyakit yang ditularkan air. Banyak protozoa usus bertahan di luar tubuh sebagai kista atau ookista berdinding tebal yang sangat tahan terhadap klorin. Buku yang sama mencatat bahwa klorin tidak bekerja pada air sedingin es dari aliran pegunungan, karena kerja disinfektan melambat pada suhu rendah dan kista sudah tahan sejak awal.

Bagi fasilitas, akibatnya adalah bahwa air minum tidak cukup hanya diklorinasi bila sumbernya berisiko kista; penyaringan, seperti penyaringan membran, dan disinfeksi lain dipakai di pengolahan air, seperti dibahas di rak Air.

Mikroorganisme di air dan permukaan basah

Air yang tergenang atau mengalir lambat di pipa, selang, tangki, dan mesin menjadi tempat hidup bakteri air. Buku perancangan plumbing dalam narasi menjelaskan bahwa biofilm terbentuk ketika bakteri melekat pada permukaan padat dan membungkus dirinya dengan polisakarida yang lengket. Di dalam lapisan itu bakteri terlindung dari disinfektan, sehingga jumlah yang sedikit di air dapat berasal dari lapisan yang besar di dinding pipa. Bakteri air yang lazim dijumpai di fasilitas antara lain bakteri yang menyukai air hangat seperti Legionella di pipa air panas yang suam dan menara pendingin, serta bakteri yang tumbuh di selang dispenser, bak mesin es, dan saluran pembuangan mesin cuci piring. Biofilm dan cara membersihkannya dibahas di bab biofilm rak ini.

Ciri tempat seperti itu mudah dikenali: air yang suam, aliran yang lambat atau berhenti, kaki pipa buntu, lapisan licin saat diraba, dan bau apak atau busuk. Tempat-tempat itulah yang diperiksa lebih dulu ketika hasil uji air atau uji permukaan buruk.

Mikroorganisme yang berguna

Tidak semua mikroorganisme adalah masalah. Pengolahan air limbah biologis, termasuk IPAL laundry di Bab 17 · Laundry, bergantung pada bakteri dan protozoa yang menguraikan bahan organik. Buku pegangan operasi pengolahan air dalam narasi mencatat bahwa protozoa adalah pemakan kedua dalam proses lumpur aktif yang tetap sangat penting bagi proses itu. Bahan kimia yang dibuang berlebihan, misalnya disinfektan, pemutih, atau air yang sangat panas, dapat membunuh mikroorganisme yang berguna itu dan mengganggu IPAL. Enzim dalam deterjen laundry juga dihasilkan oleh mikroorganisme, seperti dibahas di rak Laundry. Karena itu pengendalian mikroba selalu dimulai dengan pertanyaan di mana mikroorganisme tidak dikehendaki, bukan dengan menghilangkan semua mikroorganisme di mana pun.

Urutan ketahanan terhadap disinfeksi

Kelompok mikroorganisme dapat diurutkan menurut ketahanannya terhadap disinfektan kimia, dari yang paling tahan ke yang paling mudah dimatikan (nilai literatur umum; urutan bisa bergeser menurut disinfektannya):

Prinsip memilih: tetapkan sasaran yang paling tahan di tempat itu, lalu pilih cara yang cukup untuk sasaran tersebut. Bila sasaran yang paling tahan tidak diketahui, pedoman pengendalian infeksi tempat itu menjadi acuan.

Jalur penularan di laundry, dapur, dan fasilitas

Mikroorganisme berpindah dari sumber ke orang melalui beberapa jalur:

1. Sentuhan: tangan, sarung tangan, kain lap, troli, dan pegangan pintu. Materi K3 laboratorium dalam narasi mencatat risiko terinfeksi oleh bakteri, virus, dan protozoa yang ada di lingkungan kerja.
2. Percikan dan aerosol: menyortir linen kotor dengan mengibaskannya, semprotan air bertekanan saat membersihkan saluran, dan menara pendingin, seperti di bab air pendingin rak Utilitas.
3. Air: air minum, es, dan air yang menyentuh makanan.
4. Makanan: bahan mentah, alat potong, dan makanan masak yang dibiarkan pada suhu tumbuh.
5. Linen: linen kotor yang belum dicuci dan linen bersih yang tercemar ulang, seperti di Bab 14 · Laundry.

Bab 21 · Laundry membahas bahaya biologis dari sisi K3 laundry dan APD yang diperlukan.

Artinya bagi pembersihan dan disinfeksi

Lima aturan praktis mengikuti dari ciri-ciri di atas:

1. Bersihkan dulu. Kotoran, lemak, dan darah melindungi mikroorganisme dan menghabiskan disinfektan. Hampir semua disinfektan bekerja pada permukaan yang sudah bersih.
2. Pilih menurut sasaran yang paling tahan, bukan menurut yang paling umum.
3. Beri waktu kontak. Disinfektan memerlukan waktu, seperti dijelaskan di bab kinetika kematian mikroba; tisu yang langsung kering tidak memberi waktu itu.
4. Keringkan. Permukaan, linen, dan alat yang kering menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur.
5. Putus jalurnya. Cuci tangan, pisahkan alur kotor dan bersih, dan tangani linen infeksius dengan prosedur khusus.

Contoh kerja

Contoh 1. Pertumbuhan dengan pembelahan. Seratus bakteri pada sisa makanan di meja hangat membelah setiap 20 menit (nilai literatur umum untuk keadaan terbaik). Dalam 4 jam terjadi 12 kali pembelahan, sehingga jumlahnya $100 \times 2^{12} = 409.600$, lebih dari empat ribu kali lipat.

Contoh 2. Lemari pendingin memperlambat, tidak menghentikan. Bila bakteri yang sama di lemari pendingin hanya membelah setiap 24 jam (angka latihan), dalam 4 jam jumlahnya hampir tidak berubah, tetapi dalam 5 hari menjadi $100 \times 2^{5} = 3.200$. Sebagian bakteri pangan tetap tumbuh pada suhu lemari pendingin.

Contoh 3. Ukuran dan saringan. Bakteri berukuran sekitar 1 µm dan virus sekitar 30 nm, yaitu 0,03 µm. Saringan 0,2 µm menahan bakteri itu, tetapi virusnya sekitar $0{,}2/0{,}03 = 7$ kali lebih kecil daripada pori, sehingga dapat lewat.

Contoh 4. Reduksi log yang berbeda. Permukaan tercemar $10^6$ sel bakteri biasa dan $10^4$ spora. Disinfektan yang memberi reduksi 4 log untuk bakteri biasa tetapi hanya 1 log untuk spora (angka latihan) menyisakan $10^2 = 100$ bakteri biasa dan $10^3 = 1.000$ spora. Setelah disinfeksi, spora menjadi kelompok yang terbanyak.

Contoh 5. Menghitung CFU per luas. Area 10 cm kali 10 cm diusap, kapas usap dibilas dalam 1 mL cairan, dan 0,1 mL ditanam di media. Tumbuh 25 koloni, sehingga cairan berisi $25/0{,}1 = 250$ CFU/mL, dan seluruh 1 mL berisi 250 CFU dari 100 cm², yaitu 2,5 CFU/cm².

Contoh 6. Pengenceran bukan disinfeksi. Ember air pel berisi $10^4$ CFU/mL. Menambahkan air bersih sampai volumenya sepuluh kali hanya menurunkan kadar menjadi $10^3$ CFU/mL, yaitu 1 log, dan mikroorganisme yang sama tetap disebarkan ke lantai.

Contoh 7. Virus tidak berselubung. Muntahan di ruang makan diduga mengandung virus tidak berselubung. Tisu beralkohol untuk tangan tidak cukup sebagai disinfektan permukaan; pedoman pengendalian infeksi untuk keadaan seperti itu biasanya memakai disinfektan berbasis klorin dengan kadar yang jauh lebih tinggi daripada untuk sanitasi permukaan pangan, misalnya sekitar 1.000 ppm atau lebih (nilai literatur umum), setelah muntahan diangkat dengan bahan penyerap.

Contoh 8. Tangan. Tangan membawa sekitar $10^6$ bakteri sementara (nilai literatur umum). Cuci tangan dengan sabun yang benar menurunkan sekitar 2 sampai 3 log, menyisakan sekitar $10^3$ sampai $10^4$, sehingga sarung tangan dan alat tetap diperlukan untuk pangan siap saji.

Contoh 9. Kapang pada linen lembap. Satu spora kapang di linen basah yang disimpan hangat tumbuh menjadi koloni yang terlihat dalam satu sampai tiga hari (nilai literatur umum). Linen yang dikeringkan dalam beberapa jam setelah pemerasan tidak memberi waktu itu.

Kondisi berhenti

Hentikan pekerjaan dan minta arahan tim pengendalian infeksi atau penyelia bila:

1. Ada dugaan wabah atau penyakit menular di bangsal, dapur, atau tempat kerja, dan prosedur khusus belum diberikan.
2. Disinfektan yang tersedia tidak sesuai dengan sasaran yang diketahui, misalnya alkohol untuk spora.
3. Muntahan, darah, atau tinja harus dibersihkan tanpa APD dan bahan yang sesuai, seperti di Bab 21 · Laundry.
4. Linen dari ruang isolasi datang tanpa kantong khusus atau tanda, seperti di Bab 14 · Laundry.
5. Air minum atau es diduga tercemar; jangan dipakai sampai diperiksa, seperti di bab mikroba air rak ini.
6. Pekerjaan memerlukan menyemprot dengan air bertekanan di tempat yang tercemar sehingga membentuk aerosol.

Salah tafsir yang sering terjadi

"Alkohol membunuh semua kuman." Alkohol tidak membunuh spora dan kurang efektif terhadap virus tidak berselubung.

"Tidak terlihat kotor berarti bersih dari kuman." Mikroorganisme tidak terlihat; yang terlihat hanya kotoran yang melindunginya.

"Lemari pendingin membunuh bakteri." Suhu dingin memperlambat sebagian besar bakteri, tidak membunuhnya.

"Virus berkembang biak di air dan makanan." Virus hanya bertahan sampai masuk ke sel inang; pengendaliannya pada perpindahan.

"Mengencerkan sama dengan mendisinfeksi." Pengenceran hanya menurunkan kadar sedikit dan menyebarkan mikroorganisme.

"Klorin cukup untuk semua masalah air." Kista protozoa tahan terhadap klorin biasa, terutama pada air dingin.

Hubungan dengan bab lain

Bab 1 memberi dasar sel dan pertumbuhan, Bab 14 · Laundry higiene linen, bab kinetika kematian mikroba dan bab disinfektan kelanjutan bab ini, Bab 5 · Air & Pengolahan Air membran osmosis balik, Bab 16 · Bangunan & Fasilitas ventilasi ruang, dan Bab 21 · Laundry K3 laundry dan bahaya biologis, dan Bab 17 · Laundry IPAL laundry.

Latihan dan pembahasan

Untuk setiap soal, tuliskan rumus, hitungan, atau alasannya.

1. Lima puluh bakteri membelah setiap 30 menit. Berapa jumlahnya setelah 3 jam?
2. Usapan 100 cm² dibilas dalam 1 mL, dan 0,1 mL tumbuh 12 koloni. Berapa CFU/cm²?
3. Permukaan tercemar $10^5$ spora dan disinfektan memberi reduksi 2 log. Berapa spora yang tersisa?
4. Mengapa alkohol tidak cukup pada kasus pembuka?
5. Mengapa pembersihan dilakukan sebelum disinfeksi?
6. Mengapa linen basah tidak boleh disimpan lama sebelum dikeringkan?

Kunci jawaban beralasan

1. Tiga jam berisi 6 kali pembelahan, sehingga $50 \times 2^6 = 3.200$ bakteri bila keadaan tetap baik.
2. $12/0{,}1 = 120$ CFU dalam 1 mL dari 100 cm², yaitu 1,2 CFU/cm² pada permukaan itu.
3. $10^5/10^2 = 10^3 = 1.000$ spora tersisa, sehingga cara yang lebih kuat diperlukan untuk sasaran spora.
4. Penyebabnya bakteri pembentuk spora, dan spora tahan terhadap alkohol, sehingga perlu disinfektan sporisida.
5. Kotoran melindungi mikroorganisme dan menghabiskan disinfektan sebelum sampai ke sasaran.
6. Linen basah yang hangat memberi waktu bakteri dan kapang tumbuh sampai berbau dan bernoda.

Referensi