Latar Belakang
Pada abad ke-19, operasi
sangat berisiko dan berbahaya, dan bahkan banyak pasien yang menjalani operasi
sangat beresiko tinggi terkena infeksi. Hal ini disebabakan karena operasi
tidak dilakukan dalam kondisi aseptik. Ruang operasi, tangan dokter bedah,
dan instrumen bedah yang terkontaminasi dengan mikroba menyebabkan tingginya
tingkat infeksi dan kematian.
Ahli bedah di
pertengahan 1800-an sering melakukan praktek operasi mengenakan pakaian sehari-hari,
tanpa mencuci tangan. Para ahli bedah juga sering menggunakan benang jahit
biasa untuk menjahit luka, dan secara tidak sengaja jarum terkena kerah mantel
mereka ketika mengopersi pasien. Padahal pakaian bedah mereka
biasanya terbuat dari kapas atau rami yang tidak digunakan dari lantai pabrik
kapas. Hal inilah yang merupakan latar belakang ilmuwan Perancis Louis
Pasteur menunjukkan bahwa mikroba yang tidak terlihat dapat menyebabkan
penyakit.
Teman kerja Pasteur
terpengaruh oleh ahli bedah Inggris Joseph Lister, yang menerapkan teori
Pasteur tentang kuman penyakit dalam operasi, sehingga mencipatakan operasi
antiseptik modern. Untuk desinfeksi, Lister menggunakan larutan asam
karbol (fenol), yang disemprotkan di sekitar ruang operasi dengan botol
semprot.
Teknik Lister efektif
dalam meningkatkan tingkat operasi yang lebih aman, tetapi teori-teorinya
dianggap kontroversial karena banyak ahli bedah abad ke-19 tidak mau menerima
sesuatu yang tidak bisa dilihat oleh mereka. Juga mungkin alasan mereka
sulit untuk menerima metode Lister adalah karena selama operasi mereka harus
bernapas dengan bau aerosol yang menjengkelkan dari fenol.
Permasalahan
Pengendalian pertumbuhan
mikroba diperlukan dalam situasi praktis.Kemajuan yang signifikan di bidang pertanian,
kedokteran, dan ilmu makanan telah melalui dari pembahasan mikrobiologi.
Pengendalian pertumbuhan
mikroba pada prinsipnya adalah menghambat atau mencegah pertumbuhan
mikroorganisme. Pengendalian mikroorganisme berdasarkan dua hal: (1)
dengan membunuh mikroorganisme atau (2) dengan menghambat pertumbuhan
mikroorganisme. Pengendalian pertumbuhan mikroorganisme biasanya secara
fisika dan secara kimia baik membunuh atau mencegah pertumbuhan
mikroorganisme. Agen yang membunuh sel-sel yang diistilahkan sidal, agen
yang menghambat pertumbuhan sel-sel (tanpa membunuh mereka) yang disebut
sebagai statis. Dengan demikian, bakterisida berarti membunuh
bakteri, dan bakteriostatik berarti menghambat pertumbuhan sel-sel
bakteri.Bakterisida berarti membunuh bakteri, fungisida berarti
membunuh jamur, dan sebagainya.
Dalam mikrobiologi,
istilah sterilisasi sangat erat berkaitan dengan pengendalian pertumbuhan
mikroorganisme yang merupakan penghancuran secara sempurna atau
penghapusan semua organisme yang terdapat di dalam atau pada suatu zat yang
akan disterilkan. Prosedur Sterilisasi melibatkan penggunaan panas,
radiasi atau bahan kimia, dan juga penghancuran sel secara fisika.
<a href="http://affiliate.cloap.net/scripts/smartd.php?d=10001100&a_aid=2210cb4a&a_bid=677ff509" target="_blank"><img src="http://affiliate.cloap.net/scripts/smartd-banner.php?d=10001100" alt="" title="" width="500" height="250" /></a><img style="border:0" src="http://affiliate.cloap.net/scripts/imp.php?a_aid=2210cb4a&a_bid=677ff509" width="1" height="1" alt="" />
Tujuan
Pengendalian
mikroorganisme bertujuan untuk menekan reproduksi mikroba.Sehingga dengan
pengendalian mikroorganisme kita dapat mencegah penyebaran penyakit dan
infeksi, membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi, dan mencegah
pembusukan dan perusakan bahan oleh mikroorganisme. Dengan cara membunuh
mikroorganisme atau membuat kondisi yang membuat mikroorgenisme tidak dapat
tumbuh. Membunuh dan membatasi pertumbuhan mikroorganisme khususnyan
sangat penting dalam penyediaan dan pemeliharaan untuk keamanan
makanan.Pengendalian mikroorganisme juga merupakan praktek medis modern dan
antimikroba untuk mencegah dari infeksi dan menurunkan penyebaran
mikroorganisme. Mikroorganisme dapat dikendalikan dengan beberapa cara,
dapat dengan diminimalisir, dihambat dan dibunuh dengan sarana atau proses
fisika atau bahan kimia.Dalam pengendalian mikroorganisme umumnya dikenal :
1.
Secara Fisika
a.
Pemanasan suhu tinggi
- Pendidihan
- Pasteurisasi
- Tyndalisasi
- Autoklaf
b. Pendinginan
dan pembekuan
c. Pengeringan
(pengangkatan H2O)
d. Radiasi
-
Radiasi Ultraviolet
-
Cahaya Ultraviolet
-
Radiasi sinar-X dan
pengion lainnya
e.
Filtrasi
-
Filter bakteriologis
-
Filter udara
2.
Secara Kimia
a.
Antimikroba
-
Antiseptik
-
Desinfektan
b.
Pengawet
c.
Antibiotik
d.
Antimikrobal inhibisi
Cara Pengendalian
Ada beberapa istilah
dalam mengendalikan jumlah populasi mikroorganisme, diantaranya adalah sebagai
berikut :
1.
Cleaning (kebersihan)
dan Sanitasi
Cleaning dan Sanitasi sangat penting di dalam mengurangi jumlah
populasi mikroorganisme pada suatu ruang/tempat.Prinsip cleaning dan sanitasi
adalah menciptakan lingkungan yang tidak dapat menyediakan sumber nutrisi bagi
pertumbuhan mikroba sekaligus membunuh sebagian besar populasi mikroba.
2.
Desinfeksi
Adalah proses pengaplikasian bahan kimia (desinfektans) terhadap
peralatan, lantai, dinding atau lainnya untuk membunuh sel vegetatif mikrobial.
Desinfeksi diaplikasikan pada benda dan hanya berguna untuk membunuh sel
vegetatif saja, tidak mampu membunuh spora.
3.
Antiseptis
Merupakan aplikasi senyawa kimia yang bersifat antiseptis terhadap
tubuh untuk melawan infeksi atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme dengan
cara menghancurkan atau menghambat aktivitas mikroba.
4.
Sterilisasi
Proses menghancurkan semua jenis kehidupan sehingga menjadi
steril. Sterilisasi seringkali dilakukan dengan pengaplikasian udara
Namun secara umum dalam pengendalian mikroorganisme dibagi dalam
teknologi fisika maupun kimia yang banyak digunakan untuk mengendalikan
pertumbuhan mikroba (tertentu), walaupun mungkin tidak sampai sempurna
steril. Namun umumnya mencegah pembusukan makanan atau menyembuhkan
penyakit menular merupakan tujuan utama.
Secara Fisika
Beberapa cara fisika
dapat digunakan untuk mengendalikan populasi mikroba. Misalnya seperti
temperatur tinggi dan radiasi ionisasi. Metode Pengendalian Mikroorganisme
secara fisika adalah teknik mematikan mikroorganisme dengan tujuan
menghilangkan semua mikroorganisme yang ada pada bahan atau alat dengan proses
dan sarana fisik. Dengan cara fisika mikroorganisme dapat dikendalikan, yaitu
dibasmi, dihambat atau ditiadakan dari suatu lingkungan.
1.
Pemanasan Suhu Tinggi
Pada suhu-suhu tertentu mikroorganisme dapat dimatikan. Waktu
yang diperlukan untuk membunuh tergantung pada jumlah organisme, spesies, sifat
produk yang dipanaskan, pH, dan suhu. Autoklaf merupakan instrumen yang
digunakan untuk membunuh semua mikroorganisme dengan panas, umumnya digunakan
dalam proses pengalengan, pembotolan, dan prosedur pengemasan steril.
a.
Pendidihan
Pendidihan 100 o selama 30 menit dengan
cara merebus bahan yang akan disterilkan (memerlukan waktu lebih banyak di
ketinggian). Membunuh semua mikroorganisme yang patogen maupun non
patogen kecuali beberapa endospora dan dapat menonaktifkan
virus. Untuk keperluan air minum murni, 100 o selama
lima menit adalah "standar" untuk di pegunungan "meskipun ada
beberapa laporan yang mengatakan Giardia kista dapat bertahan proses ini di
Teluk namun waktu pendidihan yang lebih panjang lebih
direkomendasikan. Biasanya dapat dilakukan pada alat-alat kedokteran
gigi, alat suntik, pipet, dll.
b.
Pasteurisasi
Pasteurisasi adalah penggunaan panas yang ringan dengan suhu
terkendali untuk mengurangi jumlah mikroorganisme patogen dengan
berdasarkan waktu kematian termal bagi tipe patogen yang paling resisten
untuk dibasmi dalam produk atau makanan. Dalam kasus pasteurisasi
susu, waktu dan suhu tergantung tujuan untuk membunuh jenis potensial yang
patogen yang terdapat dalam susu yang diinginkan. Misalnya, staphylococcus,
streptococcus, Brucella abortus dan Mycobacterium
tuberculosis . Akan tetapi setelah pasteurisasi akan
banyak terjadi pembusukan mikroorganisme yang telah terbunuh, dan karenanya
untuk meningkatkan kualitas susu harus pada suhu dingin (2 ° C).
Dalam proses pasteurisasi yang terbunuh hanyalah bakteri patogen
dan bakteri penyebab kebusukan namun tidak pada bakteri lainnya. Pasteurisasi
biasanya dilakukan untuk susu, rum, anggur dan makanan asam lainnya.
Susu pasteurisasi dengan pemanasan biasanya pada suhu 63 ° C
selama 30 menit (metode batch) atau pada 71 ° C selama 15 detik (metode flash),
untuk membunuh bakteri dan menjaga kualitas susu.
Selama proses ultrapasteurisasi, juga dikenal sebagai
ultra high-temperature (UHT) pasteurisasi, susu dipanaskan sampai suhu 140 °
C. Pada metode langsung, susu dikonttakkan langsung dengan uap pada suhu
140 ° C selama satu atau dua detik. Sebuah film tipis susu dimasukkan
melalui sebuah kamar tekanan uap tinggi, sehingga terjadi pemanasan susu
seketika. Susu lalu didinginkan oleh dengan sedikit vakum yang bertujuan
ganda menghilangkan kelebihan air dalam susu dari kondensasi uap. Dalam
metode tidak langsung ultrapasteurisasi, susu dipanaskan dalam sebuah pelat
penghantar panas. Butuh beberapa detik untuk suhu susu mencapai 140 ° C,
dan selama waktu itu susu yang terpapar panas. Jika ultrapasteurisai ini
dibarengi dengan kemasan aseptik, hasilnya adalah produk yang tahan lama tanpa
memerlukan pendinginan.
c.
Tyndalisasi
Pemanasan yang dilakukan biasanya pada makanan dan minuman
kaleng.Tyndalisasi dapat membunuh sel vegetatif sekaligus spora mikroba tanpa
merusak zat-zat yang terkandung di dalam makanan dan minuman yang diproses.Suhu
pemanasan adalah 65oC selama 30 menit dalam waktu tiga hari
berturut-turut.
d.
Autoklaf
Autoklaf adalah alat sterilisasi yang mempergunakan uap dan
tekanan yang diatur.Autoklaf merupakan ruang uap berdinding rangkap yang diisi
dengan uap jenuh bebas udara dan dipertahankan pada suhu serta yang ditentukan
selama periode waktu yang dikehendaki. Pada alat ini bahan-bahan yang akan
disterilkan dipanaskan sampai 121 oC selama 15 sampai 20 menit
pada tekanan uap 15 pon per inci persegi (kirakira 1,5 atmosfir). Uap air jenuh
memanaskan bahan-bahan tadi sehingga dengan cepat disterilkan dengan melepaskan
panas yang laten. Dengan kondensasi sejumlah 1600 ml uap pada 100 oC
dan tekanan 1 atmosfir, akan terjadi embun sejumlah 1 ml dengan melepaskan 518
kalori. Air yang mengembun tadi akan menyebabkan keadaan lembab yang cukup utuk
membunuh kuman.
Udara merupakan penghatar panas yang buruk, oleh sebab itu harus
dikeluarkan dari ruangan otoklaf. Rongga di dalam otoklaf tidak boleh terlalu
penuh diisi dengan benda-benda yang akan disterilakan supaya dapat terjadi
aliran uap yang cukup baik. Autoklaf dipergunakan untuk mensterilkan
pembenihan, barang-barang dari karet, semperit, baju, pembalut dan lain-lain.
Kontrol sterilisasi : (1) Bacillus sterothermophilus (II) Tabung Brownes (III)
Pita otoklaf (IV) Thermocouple.
2.
Pendinginan dan
pembekuan
Umumnya mikroorganisme hanya tumbuh sangat sedikit atau
tidak sama sekali pada suhu 0 o C. Makanan akan tahan
lama jika disimpan di temperatur rendah untuk memperlambat laju pertumbuhan dan
pembusukan akibat adanya mikroorganisme (misalnya susu). Tetapi suhu
rendah tidak berarti bebas bakteri.Kasus psychrotrophs, dari psychrophiles
memang benar merupakan penyebab pembusukan yang biasa pada makanan pada makanan
yang didinginkan. Meskipun beberapa mikroba masih dapat tumbuh dalam suhu
sangat dingin serendah minus 20 o C, unutuk kebanyakan
makanan diawetkan untuk mencegah pertumbuhan mikroba dalam freezer rumah
tangga.
3.
Pengeringan (pengangkatan
H 2 O)
Sebagian besar mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada keadaan
kekurangan air(A w <0.90). Pengeringan sering
digunakan untuk mengawetkan makanan (misalnya buah-buahan, biji-bijian,
dll). Metode ini melibatkan penghilangan air dari produk oleh panas,
penguapan, beku-pengeringan, dan penambahan garam atau gula. Pengeringaan
sel mikroba serta lingkungannya sangat mengurangi atau menghentikan aktivitas
metabolik.Diikuti dengaan sejumlaah sel. Pada umumnya lamanya mikroorganisme
bertahan hidup setelah pengeringan bervariasi tergantung dari faktor-faktor
yang mempengaruhinya.Yaitu :
a.
Jenis mikroorgaanissme
b.
Bahan pembawa yang akan
dipakai untuk mengeringkan mikroorganisme
c.
Kesempurnaan proses
pengeringan
d.
Kondisi fissik (cahaya,
suhu, kelembaban yang dikenakan pada organisme yaang dikeringkan.
Pengeringan di udara
dapat membunuh sebagian besar kuman. Namun spora tidak terpengaruh oleh
pengeringan, karena itu merupakan cara yang kurang memuaskan.
4.
Radiasi (UV, x-ray,
radiasi gamma)
Banyak mikroorganisme pembusukan dapat segera dibunuh oleh
radiasi.Di beberapa negara bagian Eropa, buah-buahan dan sayuran yang diradiasi
untuk meningkatkan umur penyimpanan hingga 500 persen. Praktek ini dapat
digunakan untuk pasteurisasi jus buah dengan mengalirkan jus di atas sumber
cahaya ultraviolet intensitas cahaya tinggi.Sistem UV untuk penggunaan air
tersedia pribadi, perumahan dan komersial untuk dapat digunakan dalam
pengendalian bakteri, virus dan kista protozoa.
FDA telah menyetujui radiasi unggas dan daging babi untuk
pengendalikan mikroba patogen, serta makanan seperti buah-buahan, sayuran, dan
biji-bijian untuk pengendalikan serangga, rempah-rempah, bumbu, dan enzim
kering yang digunakan dalam pengolahan makanan untuk mengendalikan
mikroorganisme.Produk makanan diperlakukan dengan menurunkan populasi
mikrobiologi untuk radiasi dari sumber radioaktif, yang membunuh sejumlah besar
serangga, bakteri patogen dan parasit.
Macam-macam
radiasi yang digunakan :
Radiasi Ultraviolet
Ultraviolet merupakan unsur bakterisidal utama pada sinar matahari
yang meneyebabkan perubahan-perubahan di dalam sel berupa :
a.
Denaturasi protein
b.
Kerusakan DNA
c.
Hambatan repikasi DNA
d.
Pembetukan H2O2 dan
peroksida organik di dalam pembenihan
e.
Merangsang pembentukan
kolisin pada kuman kolisigenik dengan merusak penghambatnya di dalam sitoplasma
Cahaya Ultraviolet
Dipergunakan untuk :
a.
Membunuh mikrooganisme
b.
Membuat vaksin kuman dan
virus
c.
Mencegah infeksi melalui
udara pada ruang bedah, tempat-tempat umum dan laboratorium bakteriologis.
Radiasi sinar-X dan pengion lainnya
Radiasi pengion memiliki kapasitas lebih besar untuk
menginduksikan perubahan-perubahan yang mematikan pada DNA sel. Cara ini
berguna untuk sterilisasi barang-barang sekali pakai misalnya benang bedah,
semperit sekali pakai, pembalut lekat dan lain-lain.
Menurut FDA, radiasi tidak membuat makanan menjadi radioaktif,
juga tidak terlihat perubahan rasa, tekstur, atau penampilan. Radiasi
produk pangan untuk mengendalikan penyakit yang terbawa makanan pada manusia
umumnya telah disahkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa Organisasi Kesehatan
Dunia dan American Medical Association. Dua bakteri penyebab penyakit
penting yang dapat dikendalikan oleh iradiasi meliputi Escherichia coli
dan spesies Salmonella.
5.
Filtrasi
Ada dua filter, yaitu filter bakteriologis dan filter udara :
a.
Filter bakteriologis
Filter Bakteriologis biasanya digunakan untuk mensterilkan
bahan-bahan yang tidak tahan terhadap pemanasan, misalnya larutan gula, serum,
antibiotika, antitoksin, dll. Teknik filtrasi prinsipnya menggunakan
penyaringan, dimana yang tersaring hanyalah bakteri saja. Diantara jenis filter
bakteri yang umum digunakan adalah : Berkefeld (dari fosil diatomae),
Chamberland (dari porselen), Seitz (dari asbes) dan seluosa.
b.
Filter udara
Filter udara berefisiensi tinggi untuk menyaring udara berisikan
partikel (High Efficiency Particulate Air Filter atau HEPA)
memungkinkan dialirkannya udara bersih ke dalam ruang tertutup dengan sistem
aliran udara laminar (Laminar Air Flow)
Secara kimia
1. Antimikroba
Antimikroba adalah zat
kimia yang membunuh atau menghambat pertumbuhan
mikroorganisme. Antimikroba termasuk bahan pengawet kimia dan antiseptik,
serta obat yang digunakan dalam pengobatan penyakit menular pada tanaman dan
hewan. Antimikroba didapatkan dari sintetis atau berasal dari alam,
dan mereka memiliki efek atau sidal statis pada mikroorganisme.
2. Antiseptik
Antiseptik cukup
berbahaya jika digunakan pada kulit dan selaput lendir, dan tidak boleh
digunakan secara internal. Contohnya seperti merkuri, perak nitrat,
larutan yodium, dan deterjen.
3. Desinfektan
Desinfektan merupakan
bahan yang membunuh mikroorganisme, tetapi tidak mencakup spora mikroorganisme,
dan tidak aman digunakan untuk jaringan hidup, desinfektan hanya digunakan pada
benda mati seperti meja, lantai, peralatan, dll. Efeknya terhadap
permukaan benda atau bahan juga berbeda-beda.Ada yang serasi dan ada yaang
bersifat merusak. Oleh karena itu perlu diketahui perilaku bahan kimia yaang
akan digunakan sebagai desinfektan. Ciri-ciri Desinfektan yang ideal :
a.
Aktivitas antimikrobial,
persyaratan yaang pertama ialah kemampuan substansi untuk mematikan
mikroorganisme. Pada konsentrasi rendah, zat tersebut harus mempunyai aktivitas
antimikrobial dengaan spektrum luas.
b.
Kelarutan, yaitu harus
dapat larut dalam air atau pelarut lain.
c.
Stabilitas
d.
Tidak bersifat raacun bagi
manusia maupun hewan dan tumbuhan.
e.
Homogenitas, harus
mempunyaai komposisi yang seragam sehingga bahan aktifnya selalu terdapat dalam
setiap aplikasi
f.
Mempunyaai aktivitas
antimikrobial pada suhu kamar.
g.
Kemampuan untuk menembus
permukaan suatu barang.
h.
Tidak bergabung dengan
bahan organik.
i.
Tidak menimbulkan karat
dan warna.
j.
Kemampuan menghilangkan
bau yang kurang sedap.
k.
Berkemampuan sebagai
deterjen
Contoh-contoh
desinfektan seperti Hipoklorit, senyawa klorin, senyawa alkali, tembaga sulfat,
senyawa amonium kuartener, formalin dan senyawa fenol.
a.
Formaldehida
Berguna untuk mensterilkan vaksin kuman dan untuk menginaktifkan
toksin kuman tanpa mempengaruhi sifat antigenitasnya. Larutan formaldehida
dengan kosentrasi 5 sampai 10 persen di dalam air akan membunuh sebagian besar
kuman. Formaldehida bersifat bakterisidal, sporisidal, dan juga dapat membunuh
virus.
b.
Fenol
Dipergunakan untuk mensterilkan alat-alat bedah dan untuk membunuh
kuman yang tercecer di laboratorium.Larutan yang dipakai biasanya berkadar 3 persen.
c.
Sabun dan deterjen
Bersifat bakterisidal dan bakteristatik terhadap kuman Gam negatif
dan beberapa jenis kuman tahan asam. Deterjen bekerja dengan cara berkumpul
pada selaput sitoplasma kuman sehingga mengganggu fungsi normalnya atau dengan
denaturasi protein dan enzim
d.
Alkohol
Etil alkohol sangat efektif pada kadar 70 persen daripada 100
persen. Namun tidak membunuh spora.
e.
Desinfektans dalam
bentuk aerosol dan gas
Uap SO2, klor dan formalin dipergunakan sebagai
desinfektan berupa gas, demikian juga propilen glikol yang merupakan
desinfektan yang kuat.
4. Pengawet
Merupakan bahan statis
yang digunakan untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme, dan paling sering
digunakan dalam makanan. Bahan yang dapat digunakan tidak berbahaya jika
masuk ke dalam tubuh dan tidak beracun. Contohnya adalah kalsium
propionat, natrium benzoat, formaldehid, nitrat dan belerang dioksida.
5. Antibiotik
Berdasarkan sumber
pembuatannya Antibiotik dibagi 3, yaitu :
a.
Antibiotik sintetik
Antibiotik sintetik berguna dalam pengobatan penyakit dari mikroba
maupun virus. Contohnya adalah sulfonilamid, isoniazid, etambutol, AZT,
asam nalidiksat dan kloramfenikol. Perlu diperhatikan bahwa definisi
mikrobiologi mengenai antibiotik mengharuskan bahwa antibiotik akan digunakan
untuk tujuan membunuh mikroba dan tidak digunakan untuk terapi terhadap
penyakit yang tidak berasal dari mikroba. Oleh karena itu, farmakologi membedakan
kemoterapi agen mikrobiologi sebagai "antibiotik sintetik".
b.
Antibiotik Alami
Antibiotik alami adalah antibiotik yang dihasilkan oleh
mikroorganisme yang dapat membunuh atau menghambat mikroorganisme
lainnya. Definisi yang lebih luas antibiotik merupakan bahan kimia yang
berasal dari alam (dari semua jenis sel) yang memiliki efek untuk
membunuh atau menghambat pertumbuhan sel-sel jenis lain. Sejak klinis
antibiotik sebagian besar dihasilkan oleh mikroorganisme dan digunakan untuk membunuh
atau menghambat Bakteri menular.
Antibiotik yang bermolekul rendah (non-protein) yaitu molekul
diproduksi sebagai metabolit sekunder, terutama oleh mikroorganisme yang hidup
di tanah. Sebagian besar mikroorganisme ini membentuk beberapa jenis spora atau
sel dorman lainnya, dan ada dianggap ada hubungan (selain temporal) antara
produksi antibiotik dan proses sporulasi. Di antara produk antibiotik yang
paling menonjol adalah Penicillium dan Cephalosporium, yang
merupakan sumber utama beta-laktam antibiotik (penisilin dan turunannya). Dalam
Bakteri, yang Actinomycetes, khususnya Streptomyces spesies,
menghasilkan berbagai jenis antibiotik termasuk aminoglikosida (misalnya
streptomisin), macrolides (misalnya eritromisin), dan tetrasiklin.
Endospora Bacillus sp menghasilkan antibiotik polipeptida
seperti polimiksin dan bacitracin.
c.
Antibiotik semisintetik
Antibiotik semisintetik adalah antibiotik yang molekulnya
diproduksi suatu mikroba kemudian dimodifikasi oleh ahli kimia organik
untuk meningkatkan sifat antimikroba antibiotik tersebut atau membuat mereka
unik agar dapat dipatenkan secara farmasi.
Jenis-jenis
Antibiotik berdasarkan cara kerjanya :
a.
Inhibitor pada sintesis
dinding sel
Antibiotik yang bekerja sebagai inhibitor sintesis dinding sel
umumnya menghambat beberapa tahapan dalam sintesis peptidoglikan bakteri.
Umumnya antibiotik mengerahkan toksisitas selektif terhadap Eubacteria
untuk mengurangi efek terhadap dinding sel manusia. Jenis-jenis
antibiotik yang bekerja sebagai inhibitor :
·
Beta Laktam
Kimiawi antibiotik yang mengandung beta laktam cincin
beranggota-4. Antibiotik jenis ini adalah produk dari dua kelompok
jamur, Penicillium dan cetakan Cephalosporium, dan
kemudian diwakili oleh penisilin dan sefalosporin. Antibiotik beta laktam
menghambat langkah terakhir dalam sintesis peptidoglikan, akhir-silang antara
antara rantai samping peptida, diperantarai oleh karboksipeptidase bakteri dan
enzim transpeptidase. Beta laktam dalam antibiotik ini biasanya
bakterisida dan menunggu sel tumbuh secara aktif untuk mengerahkan toksisitas
mereka.
·
Penisilin Ami
Seperti penisilin G atau penisilin V yang
diproduksi oleh fermentasi Penicillium chrysogenum. Antibiotik
jenis ini efektif terhadap streptokokus, gonococcus dan staphylococcus, dan
derivatnya telah dikembangkan. Namun spektrumnya dianggap sempit karena
tidak efektif terhadap Gram-negatif batang.
·
Semisintetik
penisilin
Pertama kali muncul pada tahun 1959. Cetakan A menghasilkan
bagian utama dari molekul (-aminopenisilanat asam 6) yang dapat dimodifikasi
secara kimia dengan penambahan rantai samping. Banyak dari senyawa ini
telah dikembangkan untuk memiliki manfaat yang berbeda atau keuntungan atas
penisilin G, seperti spektrum meningkatnya aktivitas (misalnya efektivitas
terhadap batang Gram-negatif), merupakan derivat penisilin dan efektivitasnya
jika diberikan secara oral. Contohnya Amoxycillin dan Ampisilin yang
memperluas spektrum terhadap Gram -negatif dan efektif secara oral.
·
Asam Klavulanat
Asam Klavulanat adalah bahan kimia yang kadang-kadang
ditambahkan dalam penyiapan penisilin semisintetik. Biasanya yang ditambah
dengan amoksisilin klavulanat adalah
clavamox atau Augmentin. Klavulanat ini bukan merupakan
antimikroba. Cara kerjanya adalah menghambat enzim beta laktamase yang
telah sensitif karena merupakan beta laktam-penisilinase.Meskipun tidak
beracun, penisilin kadang-kadang menyebabkan kematian bila diberikan kepada
orang-orang yang alergi. Di AS ada 300-500 kematian setiap tahunnya karena
alergi penisilin. Pada individu alergi beta laktam molekul menempel pada
protein serum yang memulai suatu respon inflamasi diperantarai-IgE.
·
Cephalolsporins
Cephalolsporins adalah antibiotik beta laktam dengan modus
serupa dengan penisilin yang dihasilkan oleh spesies Cephalosporium. Memiliki
toksisitas rendah dan spektrum yang agak lebih luas daripada penisilin
alami. Mereka sering digunakan sebagai pengganti penisilin terhadap
bakteri Gram-negatif, dan di profilaksis bedah. Mengalami degradasi oleh
beberapa-beta laktamase bakteri, tetapi cenderung resisten terhadap
beta-laktamase dari S. Staphylococcus.
·
Bacitracin
Bacitracin adalah antibiotik polipeptida yang dihasilkan oleh
spesies Bacillus. Hal ini mencegah pertumbuhan dinding sel
dengan menghambat pelepasan subunit muropeptide dari peptidoglikan dari pembawa
molekul lipid yang membawa subunit ke luar membran. Sintesis asam pada
mikroba yang mengharuskan pembawa yang sama, juga terhambat. Bacitracin
memiliki toksisitas tinggi sehingga tidak boleh untuk penggunaan sistemik
tersebut. Hal ini karena dalam banyak persiapan antibiotik topikal, tidak
diserap oleh usus, oleh karena itu diberikan untuk "mensterilkan"
usus sebelum operasi.
b.
Inhibitor
Inhibitor mengacaukan struktur membran sel atau
menghambat fungsi membran bakteri. Integritas dari luar membran sitoplasma
sangat penting untuk bakteri, dan senyawa yang mengacaukan membran dengan cepat
membunuh sel. Namun, karena kesamaan dalam fosfolipid dan eukariotik
membran bakteri, tindakan ini jarang cukup spesifik untuk memungkinkan
senyawa-senyawa ini untuk digunakan secara sistemik. Satu-satunya
antibiotik antibakteri penting klinis yang bertindak dengan mekanisme ini
adalah Polymyxin, diproduksi oleh polymyxa Bacillus. Polimiksin
efektif terutama terhadap bakteri Gram-negatif dan biasanya terbatas pada penggunaan
topikal. Mengikat Polymyxins untuk membran fosfolipid dan dengan demikian
mengganggu fungsi membran. Polimiksin kadang-kadang diberikan untuk
infeksi saluran kemih yang disebabkan oleh Pseudomonas yang
resisten gentamisin, karbenisilin dan tobramycin. Keseimbangan antara
efektifitas dan kerusakan pada ginjal dan organ lainnya sehingga obat ini hanya
diberikan di bawah pengawasan yang ketat di rumah sakit.
Umumnya Protein inhibitor sintesis merupakan terapi
antibiotik yang berguna sebagai tindakan dalam penghambatan beberapa langkah
dalam proses kompleks penerjemahan. Cara kerjanya pada proses yang
terjadi di ribosom dari tahap aktivasi asam amino atau cetakan ke tRNA
tertentu. Kebanyakan memiliki afinitas atau spesifisitas untuk 70S
(sebagai lawan 80S) ribosom, dan mencapai toksisitas selektif dengan cara
ini. Contoh antibiotiknya adalah tetrasiklin,
kloramfenikol, macrolides (misalnya eritromisin) dan aminoglikosida
(misalnya streptomisin).
c.
Mempengaruhi pada Asam
Nukleat
Beberapa antibiotik mempengaruhi sintesis DNA atau RNA, atau
mengikat DNA atau RNA sehingga pesan mereka tidak bisa dibaca. Dengan
demikian tentu saja dapat menghambat pertumbuhan sel. Sehingga penggunaan
obat ini kurang benar, karena dapat mempengaruhi sel-sel hewan dan sel bakteri
sama sehingga tidak memiliki aplikasi terapeutik. Dua kelas
inhibitor sintesis asam nukleat yang mempunyai aktivitas selektif terhadap
procaryotes dan beberapa obat-obatan medis
seperti kuinolon dan rifamycins.
Kuinolon
Kuinolon adalah antibiotik yang memiliki spektrum yang luas dan
cepat membunuh bakteri dan diserap dengan baik setelah pemberian oral
seperti nalidiksat. Asam ciprofloxacin termasuk dalam ke grup
kuinolon.Bertindak dengan menghambat aktivitas girase DNA bakteri, mencegah
fungsi normal DNA. Beberapa kuinolon menembus makrofag dan neutrofil
sehingga lebih baik daripada kebanyakan antibiotik karena itu berguna
dalam pengobatan infeksi yang disebabkan oleh parasit intraseluler. Namun,
penggunaan utama dari asam nalidiksat pada kurang efektif pada infeksi saluran
kemih (ISK).Senyawa ini efektif terhadap beberapa jenis bakteri Gram-negatif
seperti E. coli, Enterobacter aerogenes, K. pneumoniae dan
spesies yang umum penyebab ISK. Namun biasanya tidak efektif
terhadap Pseudomonas aeruginosa, dan bakteri Gram-positif
resisten. Namun, fluoroquinolone, Ciprofloxacin (Cipro) baru-baru ini
direkomendasikan sebagai obat pilihan untuk profilaksis dan pengobatan anthrax.
Rifamycins
Rifamycins adalah produk dari Streptomyces. Rifampicin
merupakan turunan semisintetik dari rifamycin yang aktif terhadap bakteri
Gram-positif (termasuk Mycobacterium tuberculosis) dan
beberapa bakteri Gram-negatif.Rifampisin bertindak sangat khusus pada RNA
polimerase eubacteria dan tidak aktif terhadap polimerase RNA dari sel-sel
hewan atau terhadap polimerase DNA. Mengikat antibiotik ke subunit beta
polimerase ketika masuknya nukleotida pertama yang diperlukan untuk mengaktifkan
polimerase, sehingga menghalangi sintesis mRNA. Telah dibuktikan memiliki
efek bakterisidal yang lebih besar terhadapM.tuberculosis dibandingkan
obat anti-tuberkulosis lainnya, dan telah menggantikan isoniazid sebagai salah
satu obat lini depan yang digunakan untuk mengobati penyakit ini, terutama
ketika resistansi isoniazid terjadi. Hal ini efektif baik secara oral dan
menembus ke dalam cairan serebrospinal karena itu berguna untuk pengobatan
meningitis tuberkulosis, serta meningitis yang disebabkan oleh Neisseria
meningitidis.
d.
Inhibitor Kompetitif
Penghambat kompetitif merupakan daya kerja sebagian besar semua
antibiotik sintetik. Kebanyakan merupakan "analog faktor
pertumbuhan", bahan kimia yang secara struktural mirip dengan faktor
pertumbuhan bakteri tetapi tidak memenuhi fungsi metabolisme dalam
sel. Beberapa antibiotik jenis merupakan bakteriostatik dan beberapa
bakterisida.Contoh antibiotik jenis ini adalah sulfonamid.
Sulfonamid
Diperkenalkan sebagai
antibiotik oleh Domagk pada tahun 1935, yang menunjukkan bahwa salah satu
senyawa (prontosil) memiliki efek penyembuhan tikus dengan infeksi yang
disebabkan oleh streptokokus beta-hemolitik. Modifikasi kimia dari senyawa
sulfanilamide memberikan senyawa dengan aktivitas antibakteri yang lebih luas dan
bahkan lebih tinggi. Parasulfonamid yang dihasilkan memiliki aktivitas
antibakteri yang sama luas, namun sangat berbeda dalam tindakan
farmakologis. Bakteri yang hampir selalu peka terhadap sulfonamid
adalah Streptococcus pneumoniae, streptokokus beta-hemolitik
dan E. coli. Para sulfonamid sangat berguna dalam
pengobatan ISK tanpa komplikasi yang disebabkan oleh E. coli, dan
dalam pengobatan meningitis meningokokus.Sulfonamid yang biasa digunakan dalam
pengobatan adalah sulfanilamide, Gantrisin dan trimetoprim.
Parasulfonamid
adalah inhibitor dari
enzim bakteri yang dibutuhkan untuk sintesis asam tetrahydrofolic (THF), bentuk
vitamin asam folat penting untuk transfer karbon reaksi-1. Sulfonamid
secara struktural mirip dengan para aminobenzoic acid (PABA), substrat untuk
enzim pertama di jalur THF, dan kompetitif menghambat langkah
itu. Trimethoprim secara struktural mirip dengan dihydrofolate (DBD) dan
kompetitif menghambat langkah kedua dalam sintesis THF dimediasi oleh reduktase
DBD. Sel hewan tidak mensintesis asam folat sendiri tetapi mendapatkannya
dengan cara mengubah sebagai vitamin. Karena hewan tidak membuat asam
folat, mereka tidak terpengaruh oleh obat-obatan sulfonamid.
A. Evaluasi
1. Bentuk :
Formatif
2. Jenis : Essay
-
jelaskan perusakan mikroba
-
jelaskan kondisi yang mempengaruhi kontrol/ pengendalian mikroba
-
jelaskan cara membunuh mikroba
B.
Referensi
Atlas,
R. M. 1997. Principles of Microbiology.
Brooks et al.
2007. Medical Microbiology 24th
Ed. McGraw Hill. New York.
Depkes RI, 1989, Parasitologi Medik (Protozoolog). Depkes RI.
Entjang, 2003, Mikrobiologi dan Parasitologi, Citra Aditya Bakti
Gandahusada, dkk, 2002, Parasitologi Kedokteran. FKUI
Murray P.R. et al. 2007.Manual of Clinical Microbiology 9th
Ed, Vol 1/Vol 2.ASM Press. Washington.
Nicklin,
et al, Instant Notes in Mikrobologi
Pelczar,
M. J. and Chan, E. C. S., 1988.Dasar-Dasar
Mikrobiologi
Prescott,
L. M., Harley, J. P., & Klein, D. A. 1999.Microbiology
Soedarto, 1995. Helmintologi Kedokteran. EGC
No comments:
Post a Comment