Apa satuan pengukurannya dan apa pengaruhnya bagi laboratorium Anda?
Sebelum kita masuk ke detail topik ini, berikut adalah video singkat berdurasi 1 menit yang menjelaskan konsep-konsep ini secara mendalam. Mari kita tonton videonya. Kemudian kita akan menyelami lebih dalam konsep yang disajikan.
Pada artikel ini, kita akan membahas lebih detail, mengenai:
- Definisi Bilangan Paling Mungkin (MPN) dan Unit Pembentuk Koloni (CFU).
- Perbedaan dan persamaan metode pengujian untuk mencapai hasil di MPN atau CFU.
- Pertimbangan kepatuhan terhadap peraturan dalam pelaporan pengukuran.
“If you define the problem correctly, you almost have the result.”
Steve Jobs
Definisi
Mari kita mulai dengan definisi MPN dan CFU!
Figure 1. m-Endo agar with typical coliform colonies and atypical colonies
Colony Forming Unit (CFUs) merupakan perkiraan jumlah bakteri dalam suatu sampel berdasarkan jumlah koloni yang tumbuh pada media padat (setelah inkubasi). Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa semua bakteri dalam sampel akan tumbuh menjadi satu koloni dan setiap bakteri membentuk koloni yang berbeda.
Most Probable Number (MPN) merupakan perkiraan jumlah bakteri dalam suatu sampel berdasarkan sebaran bakteri dalam media cair setelah pemisahan ke dalam sumur atau tabung dan inkubasi. Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa, secara statistik, bakteri terdistribusi secara homogen dalam sampel dan setiap bakteri tumbuh di dalam sumur atau tabungnya sendiri.
Figure 2. IDEXX Quanti-Tray with positive wells indicating coliform presence
Tahukah Kamu?
Metode CFU dan MPN telah ada selama bertahun-tahun. IDEXX tidak menemukan metode MPN. MPN telah digunakan untuk menghitung bakteri dalam sampel selama lebih dari 100 tahun untuk mengukur hasil Fermentasi Tabung Ganda (MTF)1. Selain itu, teknik MTF telah didokumentasikan oleh Organisasi Standar Internasional (ISO)* sejak tahun 1990 dalam standar ISO 9308-2.
1McCrady, M. H. 1915. The numerical interpretation of fermentation-tube results. J. Infect.Dis. 17:183-212.
Apa yang dinyatakan dalam standar internasional saat ini?
Pada tahun 2021, pembaruan dilakukan pada ISO 6107:2021 untuk menyelaraskan istilah yang digunakan untuk mengukur kualitas air. Dalam Bagian 3, Syarat dan Definisi, dokumen tersebut menyatakan bahwa “Culturable microorganisms per volume can replace CFU per volume or MPN per volume when giving a result.”
All things being equal…
Kita akan membahas lebih detail perbedaan antara metode pengujian yang telah disebutkan di atas. Namun, anda mungkin telah memperhatikan beberapa kesamaan antara pengukuran itu sendiri. Mari kita lihat persamaannya di bawah ini.
Keduanya merupakan perkiraan konsentrasi analit dalam sampel – dalam kasus ini, bakteri.
Keduanya didasarkan pada asumsi tentang bakteri dan sampel. Misalnya, keduanya berasumsi bakteri akan bereplikasi selama inkubasi.
Keduanya menghasilkan kisaran hasil yang mungkin, dengan confidence intervals terkait (Konsep confidence intervals akan dibahas lebih lanjut pada artikel ini).
Apa artinya bagi laboratorium anda?
Semua laboratorium harus menggunakan standar pengukuran yang sama agar dapat membandingkan hasil antar kota, wilayah, dan geografi. Hal ini membantu regulator untuk mengidentifikasi dan mengatasi masalah kualitas air dengan lebih mudah dan cepat.
*Referensi ke Organisasi Standar Internasional (ISO) atau badan pengatur atau badan standar lainnya adalah untuk tujuan pendidikan atau informatif dan bukan merupakan atau menyiratkan dukungan, rekomendasi, atau preferensi terhadap produk, metode pengujian analitis, atau layanan IDEXX.
Sekarang setelah kita membahas beberapa dasar-dasarnya, mari kita bahas lebih detail tentang metode pengujian itu sendiri.
Kisah Dua Metode: Perjalanan Bakteri
Ingatlah bahwa perbedaan antara pengukuran CFU dan MPN berkaitan dengan perbedaan metode pengujian. Mari kita bandingkan dan kontraskan kedua metode, membran filtrasi dan teknologi substrat tertentu (DST), untuk melihat bagaimana masing-masing metode mencapai hasil tes yang terukur.
Meskipun kedua metode pengujian ini jelas berbeda, para ilmuwan dan komunitas regulator secara umum menerima bahwa:
1 CFU ≈ 1 MPN
Masih belum yakin?
Mari kita lihat lebih dekat perjalanan bakteri melalui setiap proses untuk memahami mengapa umumnya diterima bahwa 1 MPN setara dengan 1 CFU. Kita akan mengeksplorasi dua contoh spesifik: 1) memperoleh CFU dengan menggunakan filtrasi membran dengan agar m-Endo, dan 2) memperoleh MPN dengan menggunakan teknologi substrat tertentu (DST) dengan reagen Colilert. Baik 1 & 2 dapat digunakan untuk kuantifikasi total coliform dan/atau E. coli dalam sampel air.
Pertama, mari kita telusuri perjalanan bakteri dalam kasus filtrasi membran.
Filter yang terdapat bakteri di dalamnya kemudian ditempatkan pada media padat, seperti m-Endo. Media ini berisi sumber makanan. Diasumsikan bakteri akan memakan sumber makanan tersebut, bereplikasi, dan membentuk koloni seperti terlihat pada gambar ini. Seorang analis dapat menghitung jumlah koloni untuk memperkirakan berapa banyak bakteri dalam sampel.
Sekarang, mari kita lihat perbedaan perjalanan bakteri kita ketika metode DST digunakan.
Dalam hal kuantifikasi, reagen akan ditambahkan ke sampel dan kemudian sampel akan disegel ke dalam Quanti-Tray menggunakan Quanti-Tray Sealer PLUS untuk inkubasi. Diasumsikan bahwa bakteri tersebar merata di seluruh cairan dan akan dipisahkan secara acak ke dalam sumur yang berbeda. Misalnya, asumsinya adalah tiga bakteri kemungkinan besar akan berada di tiga sumur terpisah. Jika sumur berubah menjadi positif karena reaksi enzimatik, hal ini menunjukkan adanya bakteri. Seorang analis dapat menghitung jumlah sumur positif dari total sumur untuk memperkirakan berapa banyak bakteri dalam sampel.
Mudah-mudahan sekarang Anda sedikit lebih jelas mengapa para ilmuwan melihat bakteri yang bereplikasi dan menghasilkan koloni pada media padat (CFU) setara dengan bakteri yang bereplikasi dan menghasilkan sumur positif dalam media cair (MPN).
Meskipun metode yang digunakan untuk mengisolasi dan menghitung bakteri berbeda, hasilnya (jika dilakukan dengan menggunakan protokol yang tepat) cukup mirip. Mereka berdua memperkirakan jumlah bakteri dalam sampel.
1 CFU ≈ 1 MPN
Ingat: Dalam standar ISO 6107:2021, CFU dan MPN dimasukkan sebagai unit yang dapat diterima untuk memperkirakan jumlah bakteri untuk mikroorganisme yang dapat dibudidayakan.
Akan tetapi, seberapa percaya diri anda?
Ketika kami mengatakan 1 CFU setara dengan 1 MPN, kami dapat mengatakan ini karena confidence intervals dari hasil pengujian. Tentu saja, dalam kedua metode pengujian tersebut, akan sulit dan rumit untuk membuktikan bahwa hanya satu bakteri yang benar-benar membentuk koloni atau menghasilkan sumur positif. Untuk memperhitungkan hal ini, laboratorium memasukkan kesalahan ke dalam hasil penghitungannya.
Oleh karena itu, saat melaporkan hasil tes, laboratorium menentukan seberapa akurat hasilnya dalam confidence intervals.
Figure 3. Confidence Intervals dari Metode CFU dan MPN. Meskipun hasil pengukuran CFU dan MPN yang tepat mungkin berbeda, namun jika memperhitungkan batas kepercayaan, rentang hasil tersebut saling meliputi.
Kedua metode pengukuran tersebut, jika dilakukan dengan mengikuti protokol yang tepat, memiliki confidence intervals sebesar 95%.
Ini berarti analis yakin 95% bahwa hasilnya benar. Karena kedua metode memiliki confidence intervals ini, kita dapat mengatakan bahwa kedua metode pengukuran tersebut setara.
Mari kita lihat data berikut ini…
Figure 4. Hasil yang dilaporkan dalam MPN sangat berkorelasi dengan hasil yang dilaporkan menggunakan metode lain.
Jika Anda masih ragu, pertimbangkan hal berikut. Grafik di sini disediakan oleh LGC Standards Proficiency Testing di Inggris. Mereka membandingkan hasil yang diperoleh dari sejumlah uji profisiensi (PT) di mana laboratorium melaporkan hasilnya menggunakan MPN atau metode pengukuran lainnya. Plot data menunjukkan nilai yang diperoleh dari seluruh metode dibandingkan dengan nilai dari hasil MPN saja. Setelah menganalisis data ini, Standar LGC menyatakan bahwa tidak ada perbedaan signifikan antara hasil yang diperoleh dari metode MPN dibandingkan metode lain, termasuk metode yang melaporkan hasilnya dalam CFU.
Sekarang kita telah menjelajahi metode untuk memperoleh hasil dalam CFU atau MPN, mari kita lihat bagaimana laboratorium melaporkan hasil pengujian ini untuk kepatuhan/compliance.
Menyampaikan Laporan Hasil Uji untuk kepatuhan terhadap Peraturan (Compliance Purposes)
Bagi laboratorium yang ingin tetap patuh, lulus audit, dan memberikan hasil yang baik, pengukuran CFU dan MPN diterima oleh badan standar di seluruh dunia.
Secara khusus, metode MPN:
- Digunakan dan diterima di lebih dari 120 negara untuk menjamin kualitas air dan menjaga kesehatan masyarakat.
- Diterima untuk laporan kepatuhan. Misalnya, Badan Perlindungan Lingkungan AS (US EPA)* telah menyetujuinya sebagai metode pelaporan yang dapat diterima. Selain US EPA, 55 negara dan Uni Eropa mengizinkan pelaporan kepatuhan menggunakan CFU atau MPN.
- Diakui dalam materi referensi yang disediakan oleh Organisasi Standar Internasional (ISO), seperti standar ISO 6107:2021, dan badan akreditasi lainnya, seperti ENAC, UKAS, CoFRAC, dan banyak lagi.
- Termasuk dalam Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater edisi 19 sampai dengan edisi saat ini.
Gunakan MPN Generator kami!
Klik tombol di sebelah kanan untuk MPN generator yang bekerja dengan produk IDEXX Quanti-Tray untuk:
- Ubah jumlah sumur positif menjadi MPN dengan confidence intervals atas dan bawah 95%.
- Buat output file untuk digunakan di sebagian besar program spreadsheet dan pengolah kata
- Hitung faktor pengenceran, jika diperlukan, dalam file keluaran
Tahukah kamu? Banyak peraturan yang ditulis sebelum teknologi DST, yang dilaporkan dalam MPN, menjadi umum. Sebelumnya, CFU dianggap sebagai satu-satunya pilihan pelaporan. Jadi, apabila suatu peraturan atau izin hanya menyebutkan CFU, kemungkinan peraturan tersebut ditulis sebelum metode DST tersebar luas.
Frequently Asked Questions
Berikut beberapa pertanyaan umum yang kami dengar tentang hasil pelaporan dalam MPN dan/atau CFU.
1
Q: Bagaimana jika badan pengawas lokal saya secara khusus meminta hasil yang dilaporkan dalam CFU?
A: Dalam kebanyakan kasus, anda masih dapat melaporkan hasil dalam MPN dan memenuhi semua persyaratan peraturan. Mayoritas regulator menerima bahwa MPN dan CFU mengacu pada perkiraan jumlah organisme yang terdeteksi dalam sampel. Pengukuran apa pun yang diperoleh dari metode yang disetujui, baik MPN dari DST atau metode tabung ganda atau CFU dari metode membran filter, dapat diterima. Seperti biasa, anda harus menghubungi regulator anda untuk mendiskusikan situasi anda secara spesifik.
2
Q: Apakah 1 CFU atau 1 MPN berarti 1 bakteri? Atau 3 berarti 3 dan seterusnya?
A: Tidak. Pengukuran ini hanyalah perkiraan, bukan jumlah pasti bakteri. Lihat pembahasan confidence intervals pada pembahasan sebelumnya.
3
Q: Bisakah saya melaporkan hasil saya sebagai CFU meskipun saya menggunakan metode IDEXX (DST) dengan Quanti-Tray?
A: Tidak, hasil harus dilaporkan dengan satuan pengukuran yang benar untuk metode yang digunakan. Jika Anda menjalankan metode yang melaporkan dalam MPN, anda tidak dapat melaporkannya dalam CFU, dan sebaliknya. Untuk mendapatkan hasil dalam CFU Anda harus menjalankan metode yang melaporkan dalam CFU.
4
Q: Regulator lokal saya bersikeras menggunakan metode dan pengukuran CFU, apa yang harus saya lakukan selanjutnya?
A: Hubungi kami! Kami dapat mendiskusikan secara spesifik situasi anda dan bekerja sama dengan anda untuk mencari solusi yang mungkin. Selain itu, lihat bagian referensi untuk mendapatkan materi yang bermanfaat yang dapat anda bagikan dengan regulator Anda, seperti standar ISO 6107:2021 yang mencakup CFU dan MPN sebagai unit yang dapat diterima untuk memperkirakan jumlah bakteri untuk mikroorganisme yang dapat dibiakkan.
Referensi
ISO 6107:2021
Video tentang MPN vs. CFU
Persetujuan US EPA untuk metode IDEXX MPN untuk Air Minum
Persetujuan US EPA untuk metode IDEXX MPN untuk sampel selain Air Minum
Kalkulator MPN untuk IDEXX Quanti-Tray
