Berikut adalah penjelasan beberapa macam metode kultur untuk menghitung mikroorganisme di udara yang diklasifikasikan berdasarkan prinsip kerjanya. Semua metode kultur menggunakan suatu media pertumbuhan yang dapat berupa agar dalam cawan petri atau agar strips untuk menumbuhkan mikroorganisme yang terjebak.

1 Metode pasif

Cara ini disebut dengan metode pasif karena membiarkan partikel udara mengendap sendiri pada permukaan media pertumbuhan. Salah satu metode dalam kelompok ini adalah settle plate.

1.1 Settle plate

Settle plate adalah suatu wadah (misalnya cawan petri) dengan ukuran yang sesuai dan mengandung medium pertumbuhan steril yang dibuka dengan waktu tertentu untuk mengumpulkan deposit partikel yang dapat tumbuh dari udara (ISO 14698-1, 2003:3). Settle plate pada pengertian tersebut adalah cawan tetapi istilah ini dapat juga bermakna metode dan sering dinamakan juga exposure plate.

Settle plate tidak mengukur jumlah total partikel viabel dalam udara melainkan mengukur kecepatan pertikel viabel mengendap pada suatu permukaan. Cara ini dapat digunakan untuk menguji secara kualitatif maupun kuantitatif kontaminasi udara terhadap suatu produk. Hal ini dapat dilakukan dengan menentukan hitungan settle plate per waktu dengan mnghubungkan luas permukaan dan waktu pemaparan sehingga kemungkinan kontaminasi dapat dikalkulasi. Sensitivitas cara ini dapat ditingkatkan dengan menggunakan cawan petri berdiameter besar (misalnya 14 cm) dan memperlama waktu pemaparan dengan tetap memperhatikan pencegahan dehidrasi pada medium. Satuan akhir cara ini dapat dinyatakan dalam satuan koloni/dm²/jam. (ISO 14698-1, 2003, hal. 13,19). Selain itu, APHA, AWWA, & WEF SM 9020 (2005) menyarankan densitas koloni pada ruangan laboratorium adalah tidak melebihi 15 koloni/cawan/15 menit atau 160 CFU/m²/15 menit pemaparan (hal. 6).

Cara pengambilan sampel metode exposure plate adalah dengan memaparkan cawan (umumnya digunakan cawan berdiameter 9 cm) berisi media pertumbuhan non selektif ke udara terbuka selama waktu tertentu. Partikel udara yang mengendap karena gravitasi akan menempel pada permukaan agar. Pada umumnya cawan dibiarkan selama beberapa menit selanjutnya diinkubasi pada temperatur yang sesuai. Metode ini cocok digunakan pada ruangan tertutup beraliran udara tenang. Metode ini juga bukan merupakan metode kuantitatif karena tidak dapat dihitung seberapa besar volume udara yang mengendap dan sangat tergantung kecepatan aliran udara dan diameter cawan yang dipakai. Cara ini lebih berguna untuk mengetahui kecenderungan jumlah mikroorganisme di udara secara mudah dan murah. Selain kekurangan diatas, partikel udara yang sangat kecil dan tidak cukup berat untuk terendap menjadi tidak dapat terdeteksi dengan metode ini.

Gambar 1. Salah satu hasil settle plate. Tampak pertumbuhan jamur dan bakteri pada media PCA. Diambil dari dokumentasi pribadi.

2 Metode aktif

Metode pegambilan udara secara aktif adalah dengan memaksa udara bergerak memasuki suatu alat untuk menjebak partikel yang terkandung didalamnya. Terdapat tiga prinsip dalam pengumpulan sampel udara secara aktif, yaitu impingement, impaction dan filtration.

2.1 Impingement (penumbukan pada cairan)

Dasar teknik ini adalah dengan menjebak partikel udara saat gelembung udara dilewatkan dalam cairan. Alat yang digunakan disebut sebagai impingement sampler. Pengertian impingement sampler menurut ISO 14698-1 (2003) adalah alat yang dirancang untuk mengambil sampel partikel di udara atau gas lain dengan cara menumbukkan (collision) dengan permukaan cairan dan kemudian masuk ke dalam cairan tersebut (hal. 2).

Pepper dan Gerba (2004) menjelaskan bahwa salah satu alat yang biasa digunakan pada metode ini adalah liquid impinger AGI-30 (ACE Glass,Vineland, NJ). AGI-30 umumnya beroperasi dengan menyedot udara melewati pipa dan masuk ke dalam cairan. Semua partikel di udara akan terjebak dalam cairan tersebut. Alat ini umumnya bekerja pada debit aliran 12,5 L/menit dengan 20 mL volume cairan pengumpul selama 20 menit. Waktu pengambilan sampel yang lebih lama dapat mengakibatkan penguapan yang berlebihan dan kematian mikroorganisme yang telah terlarut (hal. 170).

Gambar 2. Bagan alat impinger. Diadaptasi dari “Environmental Microbiology, A Laboratory Manual”, oleh Pepper dan Gerba, 2004, hal. 171.

Pepper dan Gerba (2004) memberikan tahap-tahap prosedur untuk metode impinger ini yaitu (1). Peralatan diatur seperti gambar. (2). 20 mL 0,1% pepton ditambahkan ke dalam botol impinger lalu ditambah 0,1 mL anti–foam. (3). Pompa vakum dinyalakan selama 10 menit. (4). 0,5 mL cairan dari botol impinger diambil dengan pipet 1 mL kemudian diinokulasikan sebanyak 0,1 mL ke cawan TSA atau NA dan 0,1 mL ke cawan SDA dengan cara spread plate. (5). 6 mL cairan diambil lalu dilewatkan sebanyak 5 mL melewati 0,45 μm kertas membran filter dan ditanam ke TSA atau NA dan SDA. (6). Cawan NA atau TSA diinkubasi pada 35 °C selama 20-48 jam, SDA selama 2-7 hari. (7). Jumlah bakteri dan jamur dihitung per m³ dengan rumus :

(a) volume udara (L) = waktu pengambilan sampel (menit) x 12,5 L/menit .

(b) jumlah mikroorganisme yang dikumpulkan = jumlah mikroorganisme dalam volume yang diuji (CFU/ml) x sisa volume yang tersisa dalam botol impinger.

(c) jumlah mikroorganisme/L (CFU) = jumlah mikroorganisme yang dikumpulkan / volume udara (hal. 171-172).

Jika waktu pengambilan diperpanjang maka akan memperbesar evaporasi cairan dan dapat menonaktifkan mikroorganisme yang telah terjebak. Pengenaan sel mikoroganisme ke dalam cairan dapat menyebabkan kerusakan sel dan hold time sampel yang lama akan menyediakan waktu yang cukup untuk mikroorganisme berkembang biak pada cairan pengumpul berupa media pertumbuhan. Kelebihan alat ini adalah murah, mudah digunakan, dan portable. Jika debit aliran udara tidak dapat ditentukan berdasarkan kecepatan pompa dan diameter pipa penyedot maka cara ini tidak tergolong cara pengambilan sampel kuantitatif karena satuannya tidak dapat ditentukan dengan jelas.

Efisiensi dari AGI-30 akan menurun tajam jika digunakan lebih dari 30 menit karena cairan pengumpul yang memiliki viskositas rendah dapat terevaporasi dengan mudah. Untuk mengurangi kelemahan ini telah dirancang alat biosampler dengan cairan pengumpul dari minyak berupa non-evaporating heavy white mineral oil (kekentalan lebih tinggi) yang mampu mengumpulkan udara selama 4 jam. Hal ini memberi keuntungan saat digunakan pada udara yang memiliki sedikit partikel sehingga dibutuhkan volume sampel udara yang besar.

2.2 Impaction (penumbukan pada permukaan padat)

Dasar teknik impaction adalah dengan menempelkan partikel udara pada permukaan padat media dengan cara menumbukkannya. Teknik ini biasanya menggunakan media agar padat sebagai substrat langsung penempelan partikel udara. Alat yang digunakan disebut sebagai impact sampler. Pengertian impact sampler menurut ISO 14698-1(2003) adalah alat yang dirancang untuk mengambil sampel partikel di udara atau gas lain dengan cara menumbukkan (collision) dengan permukaan padat (hal. 2). Metode ini dapat dikategorikan menjadi tiga alat yaitu sieve impactor, slit mpactor dan centrifugal impactor.

2.2.1 Sieve impactor

Pada alat sieve (saringan/ayakan) impactor udara akan ditarik masuk kedalam pelat lempeng yang memiliki lubang-ubang kecil dengan diameter yang diketahui dan partikel tersebut ditumbukkan ke permukaan agar yang telah dipasang dibawahnya. Sieve impactor dapat dioperasikan bertumpuk dengan saringan yang berbeda untuk membedakan kecepatan aliran sehingga akan terkumpul partikel dengan ukuran yang berbeda (misalnya six-stage Andersen impactor) atau digunakan dengan satu tumpukan (single stage) yang umumnya memiliki 300 lubang dan menggunakan cawan berdiameter 9 cm (ISO 16000-18, 2011, hal. 3).

Gambar 3. Diagram sieve impactor satu tingkatan. Keterangan: 1. Clamp 2. Cincin penyekat 3. Alat penengah untuk cawan petri 4. Cawan petri dengan media agar. (a). udara masuk (b). udara keluar. Diadaptasi dari”ISO 16000-18: 2011 Indoor air — Part 18: Detection and enumeration of moulds — Sampling by impaction”, oleh ISO, 2011, hal. 10.

Alat sieve impactor yang pertama dikembangkan adalah Andersen air sampler (Andersen Instruments Inc., Smyra, GA). Udara yang masuk ke dalam alat Andersen air sampler disedot oleh pompa udara (28,3 L/menit) sehingga udara mengalir dari atas ke bawah. Alat ini menggunakan 6 tingkatan tumbukan yang bisa memisahkan partikel berdasarkan ukurannya. Setiap tingkatan diisi oleh satu media pertumbuhan (27 mL) yang berada dalam cawan petri. Semakin tinggi tingkatannya lubang (setiap tingkat memiliki lubang berjumlah 400) tiap tingkatan akan semakin kecil (Maier et.al, 2000, hal. 151).

Tumbukan yang terjadi pada Andersen air sampler adalah dengan merubah aliran udara secara mendadak atau dengan menabrakkan partikel udara ke permukaan agar sehingga kelembaman pada pertikel akan menjatuhkannya. Kemudian angin akan melewati pinggir cawan dan menuju tingkat selanjutnya. Kecepatan aliran udara yang terjadi semakin ke bawah semakin cepat sehingga secara bertahap partikel yang tertabrak dan menempel menjadi semakin kecil. Partikel udara yang besar akan terkumpul pada tingkat 1 dan partikel udara yang tidak memiliki potensial tumbukan yang cukup akan mengisi tingkat dibawahnya (Andersen, 1958, hal. 472)

Gambar 4. Diagram six-stage Andersen air sampler beserta ilustrasi tambahan mengenai penumbukan berbagai ukuran partikel udara. Diadaptasi dari “New Sampler for the Collection, Sizing, and Enumeration of Viable Airborne Particles”, oleh Andersen, 1958, hal. 473.

Gambar 5. Partikel yang terpisahkan bedasakan ukuran partikenya untuk setiap tingkat alat six-stage Andersen air sampler. Diadaptasi dari “New Sampler for the Collection, Sizing, and Enumeration of Viable Airborne Particles”, oleh Andersen, 1958, hal. 477.

Menurut Andersen (1958), setelah pengambilan sampel selesai, cawan dapat langsung diinkubasi tanpa perlakuan apapun. Perhitungan koloni pada tingkat 1 dan 2 dilakukan dengan mata telanjang atau jika terlalu penuh dilihat dengan mikroskop kemudian hasilnya dijumlahkan. Sedangkan pada tingkatan 3-6 pertumbuhan koloni mengikuti pola aliran udara yang melewati lubang. Hasil hitungan pada tingkat 3-6 ini dihitung dengan metode mikroskop atau dikonversikan dengan tabel konversi “positive hole” yang berfungsi sebagai pengoreksi berdasarkan teori probabilitas. Tabel konversi ini dibuat berdasarkan pada hitungan lubang aliran udara yang dilewati oleh partikel menuju cawan petri. Tabel ini mengacu kepada prinsip bahwa jumlah partikel yang ditumbukkan pada cawan meningkat dan kemungkinan partikel selanjutnya yang melewati lubang yang belum terlewati (empty hole) menurun. Misalnya, ketika 9 dari 10 lubang telah dilewati 1 atau lebih partikel, partikel selanjutnya memiliki kemungkinan 1:10 untuk melewati lubang yang kosong. Jadi rata-rata perlu ditambahkan 10 partikel untuk menaikkan jumlah positive hole sebesar 1, dan sebelum semua lubang menjadi positif beberapa lubang menerima sejumlah partikel (hal. 475).

Tabel 1. Tabel konversi positive hole untuk six-stage Andersen air sampler. Notasi r adalah jumlah lubang positif yang dihitung, P adalah jumlah partikel yang terkoreksi, tanda “*” menandakan bahwa batas perhitungan (perkiraan 2628 partikel) telah dlewati. Diadaptasi dari “New Sampler for the Collection, Sizing, and Enumeration of Viable Airborne Particles”, oleh Andersen, 1958, hal. 474.

r	P	r	P	r	P	r	P	r	P
1	1	41	43	81	91	121	144	161	206
2	2	42	44	82	92	122	146	162	208
3	3	43	45	83	93	123	147	163	209
4	4	44	47	84	94	124	148	164	211
5	5	45	48	85	96	125	150	165	213
6	6	46	49	86	97	126	151	166	214
7	7	47	50	87	98	127	153	167	216
8	8	48	51	88	99	128	154	168	218
9	9	49	52	89	101	129	156	169	220
10	10	50	53	90	102	130	157	170	221
11	11	51	55	91	103	131	159	171	223
12	12	52	56	92	105	132	160	172	225
13	13	53	57	93	106	133	162	173	227
14	14	54	58	94	107	134	163	174	228
15	15	55	59	95	108	135	165	175	230
16	16	56	60	96	110	136	166	176	232
17	17	57	61	97	111	137	168	177	234
18	18	58	63	98	112	138	169	178	236
19	19	59	64	99	114	139	171	179	237
20	21	60	65	100	115	140	172	180	239
21	22	61	66	101	116	141	174	181	241
22	23	62	67	102	118	142	175	182	243
23	24	63	69	103	119	143	177	183	245
24	25	64	70	104	120	144	179	184	246
25	26	65	71	105	122	145	180	185	248
26	27	66	72	106	123	146	182	186	250
27	28	67	73	107	125	147	183	187	252
28	29	68	75	108	126	148	185	188	254
29	30	69	76	109	127	149	186	189	256
30	31	70	77	110	129	150	188	190	258
31	32	71	78	111	130	151	190	191	260
32	33	72	79	112	131	152	191	192	262
33	34	73	81	113	133	153	193	193	263
34	36	74	82	114	134	154	194	194	265
35	37	75	83	115	136	155	196	195	267
36	38	76	84	11’6	137	156	198	196	269
37	39	77	86	117	138	157	199	197	271
38	40	78	87	118	140	158	201	198	273
39	41	79	88	119	141	159	203	199	275
40	42	80	89	120	143	160	204	200	277
201	279	241	369	281	48	321	649	361	931
202	281	242	372	282	488	322	654	362	942
203	283	243	374	283	492	323	659	363	952
204	285	244	377	284	495	324	664	364	963
205	287	245	379	285	499	325	670	365	974
206	289	246	382	286	502	326	675	366	986
207	292	247	384	287	506	327	680	367	998
208	294	248	387	288	508	328	686	368	1010
209	296	249	390	289	513	329	692	369	1023
210	298	250	392	290	516	330	697	370	1036
211	300	251	395	291	520	331	703	371	1050
212	302	252	398	292	524	322	709	372	1064
213	304	253	400	293	527	333	715	373	1078
214	306	254	403	294	531	334	721	374	1093
215	308	255	406	295	535	335	727	375	1109
216	311	256	409	296	539	336	733	376	1125
217	313	257	411	297	543	337	739	377	1142
218	315	258	414	298	547	338	746	378	1160
219	317	259	417	299	551	339	752	379	1179
220	319	260	420	300	555	340	759	380	1198
221	322	261	423	301	559	341	766	381	1219
222	324	262	426	302	563	342	772	382	1241
223	326	263	429	303	567	343	779	383	1263
224	328	264	432	304	571	344	786	384	1288
225	231	265	434	305	575	345	793	385	1314
226	333	266	437	306	579	346	801	386	1341
227	335	267	440	307	584	347	808	387	1371
228	338	268	443	308	588	348	816	388	1403
229	340	269	447	309	592	349	824	389	1438
230	342	270	450	310	597	350	832	390	1476
231	345	271	453	311	601	351	840	391	1518
232	347	272	456	312	606	352	848	392	1565
233	349	273	459	313	610	353	857	393	1619
234	352	274	462	314	615	354	865	394	1681
235	354	275	465	315	620	355	874	395	1754
236	357	276	468	316	624	356	883	396	1844
237	359	277	472	317	629	357	892	397	1961
238	362	278	475	318	634	358	902	398	2127
239	364	279	478	319	639	359	911	399	2427
240	367	280	482	320	644	360	921	400	*

Selain itu, terdapat suatu efek ‘kehilangan’ partikel karena menempel atau terjebak pada permukaan alat. Contohnya saat aliran udara menuju tingkat selanjutnya dibelokkan saat melewati antar sambungan dan dibelokkan lagi melewati lubang, sering dijumpai terdapat kumpulan partikel yang tersangkut pada lubang tersebut karena kelembaman partikel tidak mampu mengikuti alur udara yang dibelokkan. Kejadian ini dinamakan wall loss. Wall loss akan mengurangi efisiensi alat ini (Vaughan, 1988, hal. 76).

Gambar 6. Diagram proses terbentuknya deposit wall loss. Diadaptasi dari “The Andersen Impactor: Calibration, Wall Losses And Numerical Simulation”, oleh Vaughan, 1989, hal. 79-80.

NIOSH dalam NMAM metode 0800 (1998) menyarankan memakai alat sieve impactor ini untuk menguji udara dalam ruangan. Alat yang digunakan adalah Andersen 2-stage cascade impactor untuk mendeteksi bakteri mesofilik dan Andersen N-6 single-stage sampler untuk actynomycetes termofilik. Media yang digunakan adalah Malt Extract Agar untuk fungi, Trypticase Soya Agar untuk bakteri mesofilik dan actinomycetes termofilik, Dichloran Glycerol agar untuk jamur xerofilik, R2A untuk bakteri heterotrof, dan Rose Bengal Agar untuk jamur yang tumbuh secara lambat (misalnya Stachybotrys). Sedangkan pengambilan sampel dilakukan dengan pengulangan tiga kali pada titik sampel yang sama. Titik sampel minimal berjumlah tiga ruangan yang mewakili berbagai tingkat kualitas udara.

Secara komersial banyak variasi dan modifikasi alat yang bekerja berdasarkan prisip Andersen air sampler, diantaranya adalah alat yang memiliki 8 tingkat, 2 tingkat atau hanya satu tingkat. Menurut Curtis et al. (1977) alat Andersen air sampler dua tigkat memberikan jumlah hitungan koloni lebih rendah dibandingkan dengan delapan tingkat (hal. 208).

Gambar 7. Alat MAS 100 air sampler dan hasil pertumbuhan koloni dari pengambilan sampel menggunakan alat ini. Diambil dari dokumentasi pribadi.

Salah satu alat yang memakai metode ini adalah MAS 100 (MBV AG, Switzerland) yang terdiri dari satu tingkat dan memiliki kecepatan 100 L/menit dan dapat menyedot sampai 2000 L setiap siklus. Selain MAS 100, alat lain yang berprinsip sama dengan Andersen air sampler adalah SAS (Surface Air System) Super 100 (Bioscience International, Rockville, MD) yang mampu menyedot udara dengan kecepatan 100 L/menit. Beberapa varian SAS air sampler lainnya yaitu SAS Super 180 (180 L/menit) dan Duo SAS 360 (360 L/menit). Tipe Duo SAS 360 memiliki dua tutup (sampling head) sehingga dapat dilakukan pengambilan sampel untuk dua cawan petri sekaligus. Hal ini dapat digunakan untuk dua jenis media yang berbeda (misalnya media untuk bakteri dan jamur) atau untuk replikasi.

2.2.2 Slit impactor

Selain sieve impactor alat yang berfungsi dengan prinsip yang sama adalah slit impactor. Slit (celah) yang terdapat pada alat berguna sebagai lubang sempit pemasukan udara kemudian partikel udara ditumbukkan ke permukaan agar yang berputar (ISO 16000-18, 2011, hal. 3).

Gambar 8. Biocapt^® air sampler, salah satu alat yang menggunakan prinsip slit impactor. Diadaptasi dari “Biocapt^® Impactor Active Microbial Air Sampling”, oleh Particle Measuring System. 2008 hal. 1.

ISO 16000-18 (2011) juga menjelaskan secara lengkap penggunaan metode impaction ini baik sieve impactor atau slit impactor (dipilih salah satu) untuk menghitung spora jamur (diameter >1 μm sampai ~30 μm) pada lingkungan indoor. Alat yang dibutuhkan adalah impactor sampler, cawan agar (9 cm), pompa vakum, gas volume meter, stand (penyangga), timer, dan protective housing (pelindung alat). Ketinggian pengambilan sampel yang disarankan adalah 0,75-1,5 m diatas lantai. Ketinggian lain mungkin dapat digunakan namun perlu diperhatikan bahwa pada ketinggian yang rendah debu dapat terisap oleh alat. Arah inlet alat tidak menjadi faktor yang penting jika tidak ada aliran udara yang terjadi pada ruangan tersebut. Disarankan juga untuk melakukan banyak pengukuran menggunakan volume sampel yang berbeda (misalnya 2×50 L dan 2×100 L) terutama jika tidak diketahui konsentrasi jamur pada ruangan tersebut. Waktu pengambilan sampel umumnya 1-10 menit dengan volume tidak dibawah 50 L. Media yang dipakai adalah DG18, MEA atau PDA dengan suhu inkubasi 25±3 ºC. Media yang telah dilakukan pegambilan sampel sebaiknya dihindarkan dari kekeringan, sinar matahari, panas atau debu dan dipindahkan ke laboratorium sesegera mungkin (sebaiknya dalam 24 jam). Suhu pemindahan harus tidak melebihi suhu inkubasi. Kontrol negatif dilakukan dengan meletakan cawan agar pada alat tanpa mengaktifkannya di saat pertengahan seri pengambilan sampel. Hal ini untuk mengetahui jumlah kontaminasi dari alat dan saat penanganan media. Kontrol negatif dilakukan pada setiap jenis medium untuk setiap sesi pengukuran. Keterbatasan metode impaction ditentukan oleh efisiensi pengambilan sampel secara fisik dan biologis. Kisaran optimal koloni per cawan adalah 20-40 dalam kisaran hitung 10-100 koloni per cawan. Oleh karena itu volume sampel diatur sehingga menghasilkan koloni sesuai kisaran tersebut.

2.2.3 Centrifugal impactor

Centrifugal sampler menggunakan pola aliran udara yang berputar untuk mendepositkan partikel udara yang disedot ke dalam alat berdasarkan gaya sentrifugasi. Alat-alat yang memakai metode ini adalah Cyclone air sampler (pbi International) dan Coriolis air sampler (Bertin Technologies). Menurut Maier et.al. (2000), cara kerja pertama metode ini yaitu udara masuk kedalam alat melalui pipa dengan sudut tertentu sehingga menimbulkan pola udara tangensial. Udara yang masuk akan berputar pada permukaan corong sehingga akan dipercepat seiring semakin kecilnya diameter pada corong. Percepatan ini menimbulkan gaya sentrifugal yang semakin besar sehingga sedimentasi partikel udara semakin mudah. Pendepositan partikel terjadi pada ujung corong yang terhubung pada wadah di bagian bawah berisi cairan pengumpul (collection liquid). Untuk menghitung mikroorganisme yang masuk ke dalam alat, maka cairan pelarut partikel dianalisis menggunakan metode yang sesuai. Dalam praktiknya alat yang menggunakan metode ini tidak mampu memisahkan ukuran partikel dan kurang efisien dalam menjebak partikel udara (hal. 153).

Gambar 9. Skema centrifugal impactor. Arah panah menggambarkan aliran udara dan titik menggambarkan partikel yang masuk. Diadaptasi dari “Environmental Microbiology”, oleh Maier et.al. 2000 hal. 153.

Alat air sampler lain yang menggunakan prinsip sentrifugasi untuk mengumpulkan partikel udara adalah RCS (Reuter Centrifugal Air Sampler) (Biotest AG, Dreireich). Partikel yang tertekan akan menempel pada agar strip yang terletak melingkar pada sisi dalam sampling head kemudian setelah selesai pengambilan sampel agar strip dapat langsung diinkubasi. Agar strip memiliki 34 kotak dengan luas masing-masing 1 cm². Macher dan First (1983) menyediakan data mengenai efisiensi pengumpulan partikel berdasarkan ukuran partikelnya pada alat RCS ini yang disuguhkan pada grafik berikut.

Grafik 1. Efisiensi pengumpulan partikel berdasarkan ukuran partikel pada RCS. Sumbu x adalah ukuran partikel (µm), sumbu y adalah efisiensi pengumpulan (%) dan garis vertikal menggambarkan standar deviasi. Dapat dilihat bahwa efisiensi akan melonjak menurun pada ukuran lebih kecil dari 16 μm. Diadaptasi dari ”Reuter Centrifugal Air Sampler: Measurement of Effective Airflow Rate and Collection Efficiency”, oleh Macher dan First,1983, hal. 1962.

Gambar 10. RCS air sampler beserta agar strip. diadaptasi dari “Biotest Hycon RCS Plus/RCS Plus EX Air Sampler Operating Manual”, oleh Biotest. 2000. hal. 1.

2.3 Filtration (penyaringan)

Filtrasi adalah pengumpulan partikel yang terlarut dalam gas atau udara melewati medium berpori (ISO 16000-16, 2008, hal. 2). Metode ini menggunakan prinsip menyaring partikel udara berdasarkan ukurannya menggunkan kertas membran filter. Membran filter biasanya tersedia dalam kaset plastik sekali buang (Plastic Filter Cassettes) berdiameter 25, 37 atau 47 mm. Seperti halnya teknik filtrasi membran untuk menyaring cairan, cara ini juga menggunakan tekanan negatif dari pompa untuk menekan udara menembus kertas membran filter yang terbuat dari polycarbonate atau cellulose acetate.

Partikel udara yang berukuran lebih besar daripada pori membran akan tersaring. Keunggulan metode filtrasi adalah sangat akurat dalam menangkap partikel udara namun tidak direkomendasikan untuk menghitung sel vegetatif bakteri karena terdapat kemungkinan sel akan mengalami kekeringan dan mati selama pengambilan sampel berlangsung. Oleh karena itu cara ini lebih tepat digunakan untuk mendeteksi spora jamur atau endospora bakteri yang resisten kekeringan. Setelah selesai pengambilan sampel, kertas membran filter dapat dipindahkan ke media pertumbuhan lalu diinkubasi, atau dapat juga spora dihitung manual dengan bantuan mikroskop atau kertas membran dibilas dengan cairan pengekstrak selanjutnya dianalisis memakai metode yang sesuai.

ISO 16000-16 (2008) menyuguhkan metode yang lengkap mengenai teknik filtrasi untuk mendeteksi spora jamur pada lingkungan indoor. Metode tersebut menjelaskan bahwa jamur yang terdapat dalam udara dikumpulkan dengan filter gelatin yang memiliki efisiensi tinggi. Filter polycarbonate digunakan dibawah filter gelatine untuk meningkatkan stabilitas. Filter selain gelatin dapat digunakan jika memiliki recovery minimal 90 % dari yang diperoleh filter gelatin. Alat pengambilan sampel ini dirancang untuk menyaring spora jamur (>1 μm sampai ~30 μm). Kecepatan aliran udara yang disarankan adalah 100-200 mm/detik. Jika digunakan filter berdiameter 80 mm maka kecepatan aliran udara yang digunakan adalah 1,5-3,3 m³/jam (25-55 L/menit). Alat yang dibutuhkan adalah filter sampler, cawan agar (9 cm), pompa vakum, gas volume meter, stand (penyangga), timer, dan protective housing (pelindung alat). Metode yang disarankan adalah menggunakan ketinggian pengambilan sampel 0,75-1,5 m diatas lantai. Ketinggian lain mungkin dapat digunakan namun perlu diperhatikan bahwa pada ketinggian yang rendah debu dapat terisap oleh alat. Arah inlet alat tidak menjadi faktor yang penting jika tidak ada aliran udara yang terjadi pada ruangan tersebut. Volume udara yang ditampilkan pada alat adalah dalam kubik meter dengan akurasi 0,01 m³. Suhu dan tekanan juga sebaiknya tetap dipantau pada gas volume meter. Kecepatan aliran pada alat pengambilan sampel sebaiknya tidak lebih dari 10 % dari kecepatan pergantian udara. Namun jika kecepatan pergantian udara tersebut tidak diketahui maka volume udara yang diambil sebagai sampel per jam tidak melebihi 10 % volume ruangan. Pengukuran ini harus menggunakan filter steril dan penyangga filter steril. Filter steril harus dilindungi dari debu, panas, dan getaran yang kuat selama pemindahan. Filter tersebut harus dipasang pada alat secara aseptik kemudian kebocoran dan hasil pemasangannya dicek ulang. Setelah dilakukan pengambilan sampel filter dicopot lalu disimpan pada wadah yang tertutup untuk mencegah kontaminasi sekunder. Waktu pengambilan sampel yang disarankan adalah 30 menit sampai beberapa jam. Pengaruh kekeringan pada metode ini adalah tidak seragam dan tergantung pada suhu, RH, waktu pengambilan sampel dan jenis jamur. Sebagian besar spora jamur tidak sensitif terhadap kekeringan sehingga cara ini cukup baik jika digunakan untuk aplikasi ini. Kontrol negatif dilakukan dengan meletakan cawan agar pada alat tanpa mengaktifkannya di saat pertengahan seri pengambilan sampel. Hal ini untuk mengetahui jumlah kontaminasi dari alat dan saat penanganan media. Kontrol negatif dilakukan pada setiap jenis medium.

Contoh alat air sampler yang menggunakan metode filtrasi adalah Airport MD 8 (Sartorius, Goettingen, Germany). Airport MD 8 memiliki kecepatan mengambil udara yang dapat diatur yaitu 30, 40, 50 dan 125 L/menit yang menggunakan gelatine membrane filter. Keunggulannya adalah dapat mengurangi kekurangan metode filtrasi dengan menjaga sel dari kekeringan saat pengambilan sampel yang lama karena gelatin tetap mempertahankan kelembapannya. Gelatine membrane filter juga memiliki sifat yang mudah larut sehingga saat ditempatkan diatas permukaan agar filter akan larut dan meninggalkan partikel. Alat lainnya yaitu MD 8 Airscan (Sartorius, Goettingen, Germany). Prinsip kerja alat ini mirip dengan Airport MD8 tetapi mempunyai sampling head yang terpisah (dihubungkan dengan selang) dari alat utama. Hal ini dapat mempermudah saat mengambil sampel dengan titik sampling yang tinggi atau pada daerah tertentu yang kritis.

Indra Pradhika, 2018

Referensi

Andersen, A.A. (1958) New Sampler for the Collection, Sizing, and Enumeration of Viable Airborne Particles. J Bacteriol. 76(5), hal. 471–484.

APHA, AWWA & WEF SM 9020 (2005) Standard method for examination of water and wastewater 9020: Quality Assuance / Quality Control. APHA, AWWA & WEF.

Curtis, S.E., Balsbaugh, R.K. & Drummond, J.G. (1977). Comparison of Andersen Eight-Stage and Two-Stage Viable Air Samplers. Applied Environmental and Public Health Microbiology.

ISO 14698-1: 2003 (2003) Cleanrooms and associated controlled environments — Biocontamination control — Part 1: General principles and methods.

ISO 16000-16: 2008. (2008) Indoor air — Part 16: Detection and enumeration of moulds — Sampling by filtration.

ISO 16000-18: 2011. (2011) Indoor air — Part 18: Detection and enumeration of moulds — Sampling by impaction.

Macher, J.M. dan First, M.W. (1983). Reuter Centrifugal Air Sampler: Measurement of Effective Airflow Rate and Collection Efficiency. Appl Environ Microbiol 1983. 45(6). Hal. 1960-2.

Maier, R.M., Gerba, C.P., & Pepper, I.L. (2000) Environmental Microbiology. Academic Press.

NMAM metode 0800. (1998) Bioaerosol Sampling (Indoor Air). NIOSH Manual of Analytical Methods (NMAM), Fourth Edition. https://www.cdc.gov/niosh/docs/2003-154/pdfs/0800.pdf

Pepper, I.L. & Gerba, C.P. (2004) Environmental Microbiology: A Laboratory Manual.

Vaughan, N.P. (1988) The Andersen impactor: Calibration, wall losses and numerical simulation . Journal of Aerosol Science. Volume 20, Issue 1, hal. 67-90.