MODUL MIKROBIOLOGI DAN VIROLOGI PROGRAM STUDI FARMASI

MODUL MIKROBIOLOGI DAN VIROLOGI PROGRAM STUDI FARMASI

MODUL Mikrobiologi Dan Virologi

BAB I PENGANTAR MIKROBIOLOGI DAN VIROLOGI A.

PENDAHULUAN Seperti ilmu pengetahuan lainnya, sejarah mempelajari mikrobiologi pun

diawali oleh rasa ingin tahu manusia untuk mengenal sifat dan aktivitas mikroorganisme. Pada mulanya mikroorganisme tidak dianggap perlu untuk dipelajari, karena ukurannya yang sangat kecil dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, namun pada akhir abad ke-19, penemuan Pasteur, Koch, dan Lister mengubah pendapat tersebut. Pada masa itulah manusia baru menyadari betapa pentingnya pengetahuan tentang mikroorganisme, sehingga keuntungan dan kerugian yang ditimbulkan oleh mikroorganisme mulai banyak dipelajari. Robert Koch dan beberapa ahli mikrobiologi lainnya mengembangkan banyak teknik dalam ilmu mikrobiologi yang berdampak sangat besar terhadap perkembangan mikrobiologi. Salah satu contoh teknik yang sampai saat ini masih banyak digunakan adalah teknik untuk menumbuhkan mikroorganisme sehingga dalam mempelajari mikrobiologi lebih ditekankan pada teknik-teknik yang digunakan daripada subjek yang ditelaahnya. Mikroskop merupakan peralatan yang mendukung pengembangan teknik tersebut. Perkembangan mikrobiologi berdampak pada lahirnya berbagai disiplin ilmu baru yang

didalamnya

memiliki

kekhususan

tersendiri,

seperti

bakteriologi,

parasitologi, virologi (Sumarsih, 2011). B.

RUANG LINGKUP Mikrobiologi merupakan salah satu cabang ilmu biologi yang mempelajari

mikroorganisme. Beberapa ilmu dasar yang diperlukan untuk mendukung pemahaman mikrobiologi, antara lain ilmu kimia, fisika, dan biokimia. Mikrobiologi juga sering disebut sebagai ilmu praktik dari biokimia (Radji, 2010). Ruang lingkup dalam mempelajari mikrobiologi meliputi pengertian tentang sejarah penemuan mikroorganisme, macam-macam mikroorganisme di alam, struktur sel mikroorganisme dan fungsinya, metabolisme mikroorganisme secara umum, pertumbuhan mikroorganisme dan faktor lingkungan, dan mikrobiologi

Program Studi Farmasi STIKes MEDISTRA Lubuk Pakam 1


terapan baik di bidang lingkungan maupun pertanian. Seiring dengan berjalannya waktu mikrobiologi telah mengalami perkembangan yang pesat menjadi beragam ilmu, antara lain virologi, bakteriologi, mikologi, mikrobiologi pangan, mikrobiologi tanah, dan mikrobiologi industri (Radji, 2010). Ilmu tersebut mempelajari mikroorganisme secara spesifik, rinci, dan menurut pemanfaatannya. Berbagai sifat mikroorganisme yang menjadikan dasar seringnya digunakan sebagai model penelitian di bidang genetika adalah memiliki sifat sangat sederhana, perkembangbiakan sangat cepat, dan adanya berbagai variasi metabolisme. Pada saat ini penelitian berkaitan dengan mikroorganisme dilakukan secara intensif untuk mengetahui dasar fenomena biologi (Radji, 2010). C.

PENGERTIAN MIKROBA Jasad hidup yang ukurannya kecil sering disebut sebagai mikroba atau

mikroorganisme atau jasad renik. Jasad renik disebut sebagai mikroba bukan hanya karena ukurannya yang kecil, sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, tetapi juga pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi. Mata biasa tidak dapat melihat jasad yang ukurannya kurang dari 0,1 mm. Ukuran mikroba biasanya dinyatakan dalam mikron (µ), 1 mikron adalah 0,001 mm. Sel mikroba umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop, walaupun demikian ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat dilihat tanpa alat pembesar (Sumarsih, 2011). D.

CIRI UMUM MIKROBA Mikroba di alam secara umum berperanan sebagai produsen, konsumen,

maupun redusen. Jasad produsen menghasilkan bahan organik dari bahan anorganik dengan energi sinar matahari. Mikroba yang berperanan sebagai produsen adalah algae dan bakteri fotosintetik. Jasad konsumen menggunakan bahan organik yang dihasilkan oleh produsen. Contoh mikroba konsumen adalah protozoa. Jasad redusen menguraikan bahan organik dan sisa-sisa jasad hidup yang mati menjadi unsur-unsur kimia (mineralisasi bahan organik), sehingga di alam terjadi siklus unsur-unsur kimia. Contoh mikroba redusen adalah bakteri dan jamur (fungi) (Sumarsih, 2011).



Sel mikroba yang ukurannya sangat kecil ini merupakan satuan struktur biologi. Banyak mikroba yang terdiri dari satu sel saja (uniseluler), sehingga semua tugas kehidupannya dibebankan pada sel itu. Mikroba ada yang mempunyai banyak sel (multiseluler). Pada jasad multiseluler umumnya sudah terdapat pembagian tugas diantara sel atau kelompok selnya, walaupun organisasi selnya belum sempurna. Setelah ditemukan mikroskop elektron, dapat dilihat struktur halus di dalam sel hidup, sehingga diketahui menurut perkembangan selnya terdapat dua tipe jasad, yaitu: 1. Prokariota (jasad prokariotik/ primitif), yaitu jasad yang perkembangan selnya belum sempurna. 2. Eukariota (jasad eukariotik), yaitu jasad yang perkembangan selnya telah sempurna. Selain yang bersifat seluler, ada mikroba yang bersifat nonseluler, yaitu virus. Virus adalah jasad hidup yang bersifat parasit obligat, berukuran super kecil atau submikroskopik. Virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Struktur virus terutama terdiri dari bahan genetik. Virus bukan berbentuk sel dan tidak dapat membentuk energi sendiri serta tidak dapat berbiak tanpa menggunakan jasad hidup lain. E.

SEJARAH MIKROBIOLOGI Terungkapnya

dunia

mikroorganisme

berawal

dari

ditemukannya

mikroskop oleh Anthony van Leeuwenhoek (1633-1723). Pada mulanya, mikroskop temuan tersebut masih sangat sederhana, hanya dilengkapi satu lensa dengan jarak fokus yang sangat pendek, tetapi dapat menghasilkan bayangan jelas yang setara dengan perbesaran 50-300 kali. Pengamatan yang dilakukan oleh Leeuwenhoek di antaranya pengamatan terhadap struktur mikroskopis biji, jaringan tumbuhan, dan invertebrata kecil. Penemuan terbesar pada zamannya dan diketahui sebagai dunia mikroorganisme, yang disebut sebagai animalculus atau hewan kecil. Animalculus adalah berbagai jenis mikroorganisme yang sekarang diketahui sebagai protozoa, algae, khamir, dan bakteri (Radji, 2010).



1)

Konflik Generatio Spontanea Penemuan Leewenhoek tentang hewan kecil tersebut menjadi perdebatan

sangat serius di kalangan ahli mikrobiologi. Berkaitan dengan temuan Leewenhoek muncullah dua silang pendapat, satu mengatakan bahwa munculnya hewan kecil karena proses pembusukan tanaman atau hewan, ataupun melalui proses fermentasi. Pendapat ini mendukung teori yang mengatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati atau abiogenesis, dan konsepnya dikenal dengan genaratio spotanea. Pendapat lain mengatakan bahwa hewan kecil tersebut berasal dari hewan kecil sebelumnya seperti halnya organisme tingkat tinggi. Pendapat atau teori yang mengatakan hal tersebut dikenal dengan biogenesis. Adanya

perbedaan

pendapat

tersebut

menyebabkan

mikrobiologi

tidak

berkembang dan hal ini berlangsung sampai perdebatan terselesaikan dengan dibuktikannya kebenaran teori biogenesis. Pembuktian ini memerlukan berbagai macam eksperimen yang nampaknya sederhana tetapi memerlukan waktu lebih dari 100 tahun. a.

Pembuktian Ketidakbenaran Abiogenesis Franscesco Redi (1626-1697) dengan hasil eksperimennya membuktikan

bahwa ulat yang terdapat pada daging busuk adalah larva yang berasal dari telur lalat, bukan berasal dari benda mati (teori Generatio Spontanea). Bagaimana dengan asal usul mikroorganisme yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop? John Needham (1713-1781) melakukan eksperimen dengan cara memasak sepotong daging untuk menghilangkan organisme yang ada, kemudian menempatkannya dalam toples terbuka. Berdasarkan pengamatannya ditemukan adanya koloni pada permukaan daging tersebut, sehingga disimpulkan bahwa mikroorganisme terjadi secara spontan dari daging. Pada tahun 1769, Lazarro Spalanzani (1729-1799) melakukan eksperimen dengan cara merebus kaldu daging selama 1 jam dan menempatkannya pada toples yang ditutup rapat, hasil percobaan menunjukkan tidak ditemukannya mikroorganisme dalam kaldu tersebut. Jadi eksperimen Lazarro Spalanzani menentang teori Abiogenesis. Sebaliknya, Needham mengatakan bahwa berdasarkan eksperimennya sumber makhluk hidup berasal dari udara sementara pada percobaan Spalanzani tidak berinteraksi langsung dengan udara. Setelah



hampir 100 tahun percobaan Needham berlangsung dan tidak ada kepastian kebenaran di antara kedua eksperimen tersebut, muncullah dua peneliti yang mencoba memecahkan kontroversi tentang peran udara tersebut. Pada tahun 1836, Franz Schulze melakukan eksperimen dengan cara melewatkan larutan asam kuat ke dalam tabung tertutup yang berisi daging yang telah dimasak. Pada tahun 1837, Theodore Schwann melakukan eksperimen dengan cara mengalirkan udara melalui pipa panas ke dalam tabung tertutup yang bersisi kaldu. Keduanya tidak menemukan adanya mikroorganisme sebab mikroorganisme telah mati oleh adanya asam kuat maupun panas, tetapi para pendukung teori Generatio Spontanea berpendapat bahwa adanya asam kuat dan panas akan mengubah udara sehingga tidak mendukung pertumbuhan mikroorganisme. Akhirnya pada tahun 1954 muncul peneliti yang menyelesaikan perdebatan tersebut, dengan melakukan percobaan menggunakan tabung tertutup berisi kaldu yang telah dipanaskan. Kemudian ke dalam tabung tersebut dimasukkan pipa yang pada sebagiannya diisi dengan kapas dan ujungnya dibiarkan terbuka, dengan demikian mikroorganisme akan tersaring dan udara tetap bisa masuk. Hasilnya, tidak ditemukan mikroorganisme dalam kaldu daging tersebut, hal ini membuktikan bahwa teori Generatio Spontanea adalah salah. b.

Bukti Teori Biogenesis Pada periode yang sama muncul ilmuwan baru dari Perancis Louis Pasteur

(1822–1895) seorang ahli kimia yang menaruh perhatian pada mikroorganisme. Pasteur tertarik untuk meneliti peran mikroorganisme dalam industri anggur, terutama dalam pembuatan alkohol. Salah satu pendukung teori Generatio Spontanea yang hidup pada masa Louis Pasteur adalah Felix Archimede Pouchet (1800-1872). Pada tahun 1859 Pouchet banyak mempublikasikan tulisan yang mendukung teori Abiogenesis, namun ia tidak dapat membantah penemuanpenemuan Pasteur. Pasteur sebagai ilmuwan, untuk memastikan pendapatnya, melakukan serangkaian eksperimen. Salah satu eksperimen Pasteur yaitu menggunakan bejana leher panjang yang dibengkokkan dan dikenal dengan leher angsa (Gambar 1.1). Bejana ini diisi dengan kaldu kemudian dipanaskan. Pada kondisi tersebut udara dapat dengan bebas melewati tabung atau pipa leher angsa tetapi di daerah kaldu tidak ditemukan adanya mikroorganisme. Hasil analisis



menunjukkan bahwa mikroorganisme beserta debu akan mengendap pada bagian tabung yang berbentuk U sehingga tidak dapat mencapai kaldu. Pasteur melalui eksperimen yang sama, membawa tabung tersebut ke pegunungan Pyrenes dan Alpen. Hasil pengamatan menemukan bahwa mikroorganisme terbawa debu oleh udara, sehingga Pasteur menyimpulkan bahwa semakin bersih/murni udara yang masuk ke dalam bejana, semakin sedikit kontaminasi yang terjadi.

Gambar 1.1. Botol Pasteur Berleher Angsa tetap Steril karena Lengkung pada Leher Menahan Partikel Debu Salah satu argumen klasik untuk menentang teori Biogenesis adalah panas yang digunakan untuk mensterilkan udara atau bahan dianggap dapat merusak energi vital, karena tanpa adanya vital force tersebut mikroorganisme tidak dapat muncul serta spontan. John Tyndall merespon argumen tersebut dengan mengatakan bahwa udara dapat mudah dibebaskan dari mikroorganisme melalui serangkaian percobaan yaitu meletakkan tabung reaksi berisi kaldu steril ke dalam kotak tertutup. Udara dari luar masuk ke dalam kotak melalui pipa yang sudah dibengkokkan membentuk dasar U seperti spiral (Gambar 1.2). Terbukti bahwa meskipun udara luar dapat masuk ke dalam kotak yang berisi tabung dengan kaldu di dalamnya, namun tetap tidak ditemukan adanya mikroorganisme. Hasil percobaan Pasteur dan Tyndall memacu diterimanya konsep biogenesis.



Selanjutnya

Pasteur

mikroorganisme

lebih

dalam

memfokuskan

pembuatan

anggur

penelitiannya dan

pada

peran

mikroorganisme

yang

menyebabkan penyakit.

Gambar 1.2 Air Kaldu tetap Steril dalam Ruangan Inkubasi Tyndall yang Bebas Debu. Pada Kedua Kasus tersebut Kaldu Dihadapkan ke Udara, tetapi Bebas Debu 2)

Teori Tentang Fermentasi Salah satu contoh proses fermentasi dapat terjadi jika jus anggur dibiarkan,

pada proses tersebut terjadi serangkaian perubahan biokimia, alkohol, dan senyawa lain yang pada akhirnya dihasilkan anggur (wine). Alasan Pasteur, menentang pendapat Generatio Spontanea karena keyakinannya bahwa produk fermentasi anggur merupakan hasil dari mikroorganisme yang ada, bukan fermentasi menghasilkan mikroorganisme sebagaimana yang dipercaya pada waktu itu. Pada tahun 1850-an Pasteur memecahkan masalah yang muncul dalam industri anggur, yakni dengan melakukan penelitian terhadap anggur yang baik dan anggur kurang bagus maka ditemukan mikroorganisme yang berbeda. Mikroorganisme

tertentu

mikroorganisme

tipe

lain

mendominasi mendominasi

anggur

yang

anggur

bagus,

sementara

kurang bagus.

Pasteur

menyimpulkan bahwa pemilihan mikroorganisme yang sesuai akan menghasilkan produk anggur bagus. Berdasarkan analisis tersebut Pasteur memusnahkan mikroorganisme

yang

terdapat

dalam

sari

buah

anggur

dengan


cara


memanaskannya. Setelah dingin ke dalam sari buah tersebut diinokulasikan anggur yang berkualitas baik dengan kandungan mikroorganisme sesuai yang diinginkan. Hasilnya menunjukkan bahwa anggur yang diperoleh memiliki kualitas baik dan tidak mengalami perubahan aroma selama disimpan karena sebelumnya telah dipanasi selama beberapa menit pada suhu 50-60ºC. Proses ini dikenal dengan pasteurisasi yang saat ini sudah digunakan secara luas di bidang industri makanan. Padahal, sebelumnya orang meningkatkan produk fermentasi melalui trial and error, karena ketidaktahuan mereka bahwa kualitas produk tergantung pada mikroorganisme tertentu. 3)

Penemuan Bakteri Berspora John Tyndall (1820-1893), dalam suatu percobaannya juga mendukung

pendapat Pasteur. Cairan bahan organik yang sudah dipanaskan dalam air garam yang mendidih selama 5 menit dan diletakkan di dalam ruangan bebas debu, ternyata tidak akan membusuk walaupun disimpan dalam waktu berbulan-bulan, tetapi apabila tanpa pemanasan maka akan terjadi pembusukan. Dari percobaan Tyndall ditemukan adanya fase termolabil (tidak tahan pemanasan, saat bakteri melakukan pertumbuhan) dan termoresisten pada bakteri (sangat tahan terhadap panas). Dari penyelidikan ahli botani Jerman yang bernama Ferdinand Cohn, dapat diketahui secara mikroskopis bahwa pada fase termoresisten, bakteri dapat membentuk endospora. Dengan penemuan tersebut, maka dicari cara untuk sterilisasi bahan yang mengandung bakteri pembentuk spora, yaitu dengan pemanasan yang terputus dan diulang beberapa kali atau dikenal sebagai Tyndallisasi. Pemanasan dilakukan pada suhu 100oC selama 30 menit, kemudian dibiarkan pada suhu kamar selama 24 jam, cara ini diulang sebanyak 3 kali. Saat dibiarkan pada suhu kamar, bakteri berspora yang masih hidup akan berkecambah membentuk fase pertumbuhan / termolabil, sehingga dapat dimatikan pada pemanasan berikutnya. 4)

Peran Mikroorganisme dalam Transformasi Bahan Organik Suatu bahan yang ditumbuhi oleh mikroba akan mengalami perubahan

susunan kimianya. Perubahan kimia yang terjadi ada yang dikenal sebagai fermentasi

(pengkhamiran)

dan

pembusukan

(putrefaction).

Fermentasi

merupakan proses yang menghasilkan alkohol atau asam organik, misalnya terjadi



pada bahan yang mengandung karbohidrat. Pembusukan merupakan proses peruraian yang menghasilkan bau busuk, seperti pada peruraian bahan yang mengandung protein. Pada tahun 1837, C. Latour, Th. Schwanndon, dan F. Kutzing secara terpisah menemukan bahwa zat gula yang mengalami fermentasi alkohol selalu dijumpai adanya khamir. Sehingga dapat disimpulkan bahwa perubahan gula menjadi alkohol dan CO2 merupakan fungsi fisiologis dari sel khamir tersebut. Teori biologis ini ditentang oleh Jj. Berzelius, J. Liebig, dan F. Wahler. Mereka berpendapat bahwa fermentasi dan pembusukan merupakan reaksi kimia biasa. Hal ini dapat dibuktikan pada tahun 1812 telah berhasil disintesa senyawa organik urea dari senyawa anorganik. Pasteur banyak meneliti tentang proses fermentasi (1875-1876). Suatu saat perusahaan pembuat anggur dari gula bit, menghasilkan anggur yang masam. Berdasarkan pengamatannya secara mikroskopis, sebagian dari sel khamir diganti kedudukannya oleh sel lain yang berbentuk bulat dan batang dengan ukuran sel lebih kecil. Adanya sel-sel yang lebih kecil ini ternyata mengakibatkan sebagian besar proses fermentasi alkohol tersebut didesak oleh proses fermentasi lain, yaitu fermentasi asam laktat. Dari kenyataan ini, selanjutnya dibuktikan bahwa setiap proses fermentasi tertentu disebabkan oleh aktivitas mikroba tertentu pula, yang spesifik untuk proses fermentasi tersebut. Sebagai contoh fermentasi alkohol oleh khamir, fermentasi asam laktat oleh bakteri Lactobacillus, dan fermentasi asam sitrat oleh jamur Aspergillus. 5)

Penemuan Kehidupan Anaerob Selama meneliti fermentasi asam butirat, Pasteur menemukan adanya

proses kehidupan yang tidak membutuhkan udara. Pasteur menunjukkan bahwa jika udara dihembuskan ke dalam bejana fermentasi butirat, proses fermentasi menjadi terhambat, bahkan dapat terhenti sama sekali. Atas dasar pengamatan tersebut muncullah 2 istilah kehidupan mikroorganisme, yaitu (1) kehidupan anaerob, untuk mikroorganisme yang tidak memerlukan oksigen, dan (2) kehidupan aerob, untuk mikroorganisme yang memerlukan oksigen. Secara fisiologis adanya fermentasi dapat digunakan untuk mengetahui beberapa hal. Oksigen umumnya diperlukan mikroorganisme sebagai agensia



untuk mengoksidasi senyawa organik menjadi CO2. Reaksi oksidasi tersebut dikenal sebagai “respirasi aerob”, yang menghasilkan tenaga untuk kehidupan jasad dan pertumbuhannya. Mikroorganisme lain dapat memperoleh tenaga dengan jalan memecahkan senyawa organik secara fermentasi anaerob, tanpa memerlukan oksigen. Beberapa jenis mikroorganisme bersifat obligat anaerob atau anaerob sempurna. Jenis lain bersifat fakultatif anaerob, yaitu mempunyai dua mekanisme untuk mendapatkan energi. Apabila ada oksigen, energi diperoleh secara respirasi aerob, apabila tidak ada oksigen energi diperoleh secara fermentasi anaerob. Pasteur mendapatkan bahwa respirasi aerob adalah proses yang efisien untuk menghasilkan energi (Radji, 2010). F.

PENGGOLONGAN MIKROBA DIANTARA JASAD HIDUP Secara klasik jasad hidup digolongkan menjadi dunia tumbuhan (plantae)

dan dunia binatang (animalia). Jasad hidup yang ukurannya besar dengan mudah dapat digolongkan ke dalam plantae atau animalia, tetapi mikroba yang ukurannya sangat kecil ini sulit untuk digolongkan ke dalam plantae atau animalia. Selain karena ukurannya, sulitnya penggolongan juga disebabkan adanya mikroba yang mempunyai sifat antara plantae dan animalia. Menurut teori evolusi, setiap jasad akan berkembang menuju ke sifat plantae atau animalia. Hal ini digambarkan sebagai pengelompokan jasad berturut-turut oleh Haeckel, Whittaker, dan Woese. Berdasarkan perbedaan organisasi selnya, Haeckel membedakan dunia tumbuhan (plantae) dan dunia binatang (animalia), dengan protista. Protista untuk menampung jasad yang tidak dapat dimasukkan pada golongan plantae dan animalia. Protista terdiri dari algae atau ganggang, protozoa, jamur atau fungi, dan bakteri yang mempunyai sifat uniseluler, sonositik, atau multiseluler tanpa diferensiasi jaringan. Whittaker membagi jasad hidup menjadi tiga tingkat perkembangan, yaitu: (1) Jasad prokariotik yaitu bakteri dan ganggang biru (Divisio Monera), (2) Jasad eukariotikuniseluler yaitu algae sel tunggal, khamir dan protozoa (Divisio Protista), (3) Jasad eukariotik multiseluler dan multinukleat yaitu Divisio Fungi, Divisio Plantae, dan Divisio Animalia. Sedangkan Woese menggolongkan jasad



hidup terutama berdasarkan susunan kimia makromolekul yang terdapat di dalam sel. Pembagiannya yaitu terdiri Arkhaebacteria, Eukaryota (Protozoa, Fungi, Tumbuhan dan Binatang), dan Eubacteria (Radji, 2010). G.

PERENCANAAN PEMBELAJARAN 1.

Deskripsi singkat matakuliah Mikrobiologi dan Virologi. Mikrobiologi dan Virologi membahas tentang konsep perkembangbiakan

bakteri dan jenis-jenis bakteri maupun virus. 2. Tujuan Pembelajaran Setelah menyelesaikan kuliah ini , diharapkan mahasiswa mampu menjelaskan konsep perkembangbiakan bakteri dan jenis-jenis bakteri maupun virus dengan baik.



BAB II STRUKTUR DAN MORFOLOGI SEL BAKTERI A.

BENTUK SEL BAKTERI Bakteri mempunyai bentuk dan ukuran yang sangat beragam. sebagian besar

sel bakteri memiliki diameter 0,2-2 mikron dan panjang 2-8 mikron. Berdasarkan bentuk, bakteri digolongkan menjadi tiga golongan utama, yaitu bentuk kokus (bulat), bentuk basil (batang), dan bentuk spiral. 1.

Bakteri kokus : a)

Monococcus, yaitu berupa sel bakteri tunggal. Misalnya : Neisseria gonorrhoeae, penyebab penyakit kencing nanah.

b) Diplococcus, yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan Misalnya : Diplococus pneumonia, penyebab penyakit pneumonia atau radang paru-paru. c)

Tetrakokus, yaitu empat sel bakteri berdempetan berbentuk segi empat.

d) Sarcinae, yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus. e)

Streptokokus, yaitu lebih dari dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai. Misalnya : strepcoccus pyrogenes, penyebab jengkering dan sakit tenggorokan, dan strepcoccus thermophilus (untuk membuat yoghurt)

f)

Staphylococcus, yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur. Misanya : stapilokokus aureus, stapilokokus haemolitikus.

2.

Bakteri basil : a)

Monobasil, yaitu berupa sel bakteri basil tunggal Misalnya : Salmonella thypi, E.Coli, dan Lactobacillius.

b) Diplobacillus, yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan. c)

Streptobacillus, yaitu berupa sel basil berdempetan membentuk rantai. Misalnya : azotocbacter dan bacillusanthracis

d)

Cccobacillus



3.

Bakteri Spiral : a)

Vibrio, yaitu bakteri berbentuk batang yang melengkuang menyerupai bentu koma. Misalnya Vibrio Cholera (penyebab penyakit kolera)

b) Spirilum, yaitu bakteri yag berbentuk spiral atau pilinan dengan sel yang kokoh. c)

Spiroketa, yaitu baktei yang berbentuk spiral dan tubunya sangat lentur sehingga dapat bergerak secara bebas (Radji, 2010).

B.

STRUKTUR UTAMA MAKROMOLEKUL BAKTERI Komponen utama struktur bateri teriri atas makromolekul, yaitu DNA,

RNA, protein, polisakarida, dan fosfolipida.makromolekul terdiri atas sub-unit primer, yaitu nukleotida, asam amino, dan karbohidrat. Struktur dan urutan makromolekul tersebut. Sebagai contoh, urutan nekleotida menentukan sifat genetik dari sel yang terdapat dalam kromosom DNA; ururtan asam amino menentukan sifat dan fungsi protein; urutan gula dalam lipopolisakaridamenentukan sifat dan fungsi spesifik pada golongan bakteri patogen. Secara keseluruhan, struktur utama makromolekul sangat mempengaruhi sifat-sifat suatu sel dan menentukan perbedaan fungsi sel itu dalam setiap sistem biologi (Radji, 2010). Beberapa jenis makromolekul dapat ditemukan di berbagai struktur sel bakteri, seperti yang tercantum pada tabel 2.1. Tabel 2.1. makromolekul penyusun materi sel bakteri. Makromolekul Asam nukleat

Sub-unit primer

Terdapat pada

Nukleotida (DNA dan DNA RNA)

:

nukleoid

(kromosom), plasmid. rRNA : ribosom, mRNA tRNA : Sitoplasma

Protein

Asam amino

Flagela, pili, dinding sel, membran sitoplasma sitoplasma, ribosom,

Polisakarida

Karbohidrat

Kapsul

bakteri,

bafan



inklusi, dinding sel Fosfolipida C.

Asam lemak

Membran sel

STRUKTUR SEL BAKTERI Berdasarkan struktur selnya, bakteri masuk dalam golongan prokariot; sel

prokariot memiliki struktur sel lebih sederhana dibandingkan dengan sel eukariot. Sel prokariot adalah sel yang tidak memiliki memberan inti sel. Ciri-ciri sel prokariot, yaitu materi genetik (DNA) sel ini tidak terstruktur dalam bentuk nukleus, tetapi dalam bentuk nukleoid yang tidak diselubungi oleh membran plasma. Struktur sel bakteri, terdiri dari tiga bagian penting, yaitu (1) struktur eksternal, (2) Struktur dinding sel, (3) Struktur internal sel. (1)

Struktur eksternal sel bakteri Pada struktur eksternal sel, bagian-bagian penting dipermukaan sel adalah

Kapsul dan lendir, Flagel, Fimbria, Pili. a. Kapsul dam lendir Beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga membentuk suatu lapisan di permukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsul atau selubung berlendir. Fungsinya untuk kehidupan bakteri tidak begitu esensial, namun menyebabkan timbulnya sifat virulen terhadap inangnya. Keberadaan kapsul mudah diketahui dengan metode pengecatan negatif menggunakan tinta cina atau nigrosin. Kapsul akan tampak transparan diantara latar belakang yang gelap. Pada umumnya penyusun utama kapsul adalah polisakarida yang terdiri atas glukosa, gula amino, rhamnosa, serta asam organik seperti asam piruvat dan asam asetat. Ada pula yang mengandung peptida, seperti kapsul pada bakteri Bacillus sp. Lendir merupakan kapsul yang lebih encer. Adakalanya kapsul bakteri dapat dipisahkan dengan metode penggojokan kemudian diekstrak untuk menghasilkan lendir. b. Flagela dan Pilli Flagel merupakan salah satu alat gerak bakteri. Letak flagel dapar polar, bipolar, peritrik, maupun politrik. Flagel mengakibatkan bakteri dapat



bergerak berputar. Penyusun flagel adalah sub unit protein yang disebut flagelin, yang mempunyai berat molekul rendah. Ukuran flagel berdiameter 12-18 nm dan panjangnya lebih dari 20 nm. Pada beberapa bakteri, permukaan selnya dikelilingi oleh puluhan sampai ratusan pili, dengan panjang 12 nm. Pili disebut juga sebagai fimbrae. Sex-pili berperan pada konjugasi sel dalam pemindahan materi gentik (DNA). Pada bakteri Escherichia coli strain K-12 hanya dijumpai 2 buah pili. c. Fimbria Fimbria terdapat di seluruh permukaan sel bakteri. Organ ini berperan dalam adhesi bakteri dengan sel hospes. Sebagai contoh, fimbria yang terdapat pada sel Neisseria gonorrhoeae berperan penting dala proses kolonisasi bakteri pada membran mukosa sehingga dapat menyebabkan penyakit. Jika tidak mempunyai fimbria, bakteri Neisseria gonorrhoeae tidak dapat menempel pada mukosa dan kolonisasi bakteri tidak terjadi sehingga tidak dapat menyebabkan penyakit. Pili biasanya lebih panjang daripada fimbria dan jumlahnya pada setiap sel bakteri hanya satu atau dua pilli. Sex-pili berperan pada konjugasi sel dalam pemindahan materi gentik (DNA). (2)

Struktur dinding sel bakteri Dinding sel bakteri bersifat agak elastis. Dinding sel tidak bersifat

permeabel terhadap garam dan senyawa tertentu dengan berat molekul rendah. Secara normal konsentrasi garam dan gula yang menentukan tekanan osmotik di dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel. Apabila tekanan osmose di luar sel naik, air sel akan mengalir ke luar, protoplasma mengalami pengkerutan, dan membran akan terlepas dari dinding sel. Proses ini disebut dengan plasmolisis. Dinding sel bakteri mempunyai struktur yang sangat kompleks yang terdiri atas komponen yang kaku dan kuat serta berfungsi untuk mempertahankan bentuk dan kutuhan sel. Dinding sl bakteri harus mampu mempertahankan sel ketika tekanan osmotik di dalam lebih tinggi daripada di luar sel. Selain mempertahankan keutuhan sel, dinding sel bakteri berfungsi sebagai : berperan penting dalam proses pembelahan sel, dinding sel dapat melaksanakan biosintesis sendiri untuk membentuk dinding sel, beberapa lapisan tertentu pada



dinding sel merupakan determinan antigenik dari bakteri tersebut sehingga dapat memanfaatkan untuk mengidentifikasikan jenis bakteri secara serologi. Berasarkan perbedaan struktur dinding sel dan respon terhadap pewarnaan Gram, bakteri digolongkan menjadi bakteri Gram-Positif dan Gram-Negatif. Rangka dasar dinding sel bakteri: Rangka dasar dinding sel bakteri adalah murein peptidoglikan. Murein tersusun dari N-asetil glukosamin dan N-asetil asam muramat, yang terikat melalui ikatan 1,4-_-glikosida. Pada N-asetil asam muramat terdapat rantai pendek asam amino: alanin, glutamat, diaminopimelat, atau lisin dan alanin, yang terikat melalui ikatan peptida. Peranan ikatan peptida ini sangat penting dalam menghubungkan antara rantai satu dengan rantai yang lain. Komponen dan struktur dinding sel prokariot ini sangat unik, dan tidak dijumpai pada sel eukariotik. Dinding sel bakteri gram positif: Dinding sel bakteri gram positif terdiri 40 lapis rangka dasar murein, meliputi 30-70 % berat kering dinding sel bakteri. Senyawa lain penyusun dinding sel gram positif adalah polisakarida yang terikat secara kovalen, dan asam teikoat yang sangat spesifik. Dinding sel bakteri gram negatif: Dinding sel bakteri gram negatif hanya terdiri atas satu lapis rangka dasar murein, dan hanya meliputi + 10% dari berat kering dinding sel. Murein hanya mengandung diaminopemelat, dan tidak mengandung lisin. Di luar rangka murein tersebut terdapat sejumlah besar lipoprotein, lipopolisakarida, dan lipida jenis lain. Senyawa-senyawa ini merupakan 80 % penyusun dinding sel. Asam teikoat tidak terdapat dalam dinding sel ini. (3)

Struktur internal sel bakteri Struktur internal sel bakteri terdiri dari membran sitoplasma, sitoplasma, area nukleus, ribosom, dan mesosom. a. Membran sitoplasma Membran sitoplasma merupakan lapisan tipis yang berada tepat di dalam dinding sel yang melapisi sitoplasma. Fungsi penting membran sitoplasma adalah sawar selektif untuk keluar masuknya senyawa kimia dari luar dan dari dalam sel. Selain mengandung beberapa enzim yang dapat mencerna nutrisi da menghasilkan energi ATP, membran plasma juga



berfungsi untuk menjamin pemisah DNA ke sel anakan pada saat terjadi pembelahan selpada spesies bakteri aerob, membran sitoplasma merupakan tempat transfor elektron dan oksidasi fosforilasi. Membran sitoplasma merupakn 8_10%bobot kering sel, yang terdiri atas fosfoslipida san protein. b. Sitoplasma Sitoplasma merupakn substansi yang berada di dalam membran plasma dan mengandung 80%. Selain itu, sitoplasma mengandung protein, enzim, karbohidrat, lipid, ion-ion organik, dan berbagai senyawa berbobot molekul rendah. Struktur utama sitoplasma prokariot terdiri area nukleus yang mengandung DNA, ribosom, berbagai inklusi dan granul. c. Area nukleus Area nukleus sel bakteri mengandung DNA untai ganda berbentuk melingkar yang disebut dengan kromosom bakteri. Berbeda dari kromosom eukariot, kromosom bakteri tidak dikelilingi oleh mebran inti dan tidak mengandung protein histon. Selain kromosom, bakteri sering kali mengandung molekul DNA untai ganda berbentuk melingkar dan berukuran kecil yang disebut dngan plasmid.plasmid merupakan elemen materi genetik ekstrakromosomal yang tidak berhubungan dengan kromosom bakteri. Plasmid dapat bereplikasi secara otonum dan tidak bergantung pada kromosom bakteri. Plasmid biasanya mengandung sekitar 5-100 gen yang tidak begitu berperan pda ketahanan hidup sel dan lingkungan tertentu. Namun, plasmid juga bermanfaat bagi bakteri. Plasmid dapat membawa gen yang menyebabkan resistensi terhadap antibiotik. Gen yang memberikan ketahanan terhadap sifat toksik logam berat tertentu, gen yang menghasilkan toksin, atau gen yang menyintesis berbagai jenis enzim. Plasmid dapat berpindah dari sel bakteri yang satu ke sel bakteri yang lain. d. Ribosom Organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA sehingga sitoplasma tampak bergranul. Dan juga berfungsi penting untuk sintesis protein. Ribosom pada prokariot berbeda dengan ribosom eukariot. Ribosom prokariot lebih kecil dibandingkan dengan ribosom eukariot.



e. Mesosom Dibeberapa tempat tertentu pada membran plasma, terdapat cekungan atau lekukan ke dalam yang relatif besar yang di sebut dengan mesosom. Lekukan membran plasma ini dapat memperluas permukaan membran dan berfungsi sebagai tempat kerja enzim yang terlibat dalam respirasi dan transfor elektron. Mesosm, yang merupakan tempat menempelnya kromosom bakteri, juga berfungsi dalam proses pembelahan sel (Radji, 2010). Tabel 2.2.Struktur, Fungsi Dan Makromolekul Penyusun Sel Bakteri Bagian sel

Fungsi

Makromolekul

Flagel

Pergerakan bakteri

Pili seks

Mating,transfer,

Protein DNA Protein

secara konjugasi. Fimbria

Alat

menempel

pada Protein

permukaan sel hospes. Kapsul

Bakteri, Alat

menempel

glikokaliks, dan lapisan permukaan lendir

sel

mencegah

pada Polisakarida, polipeptida hospes,

fagositosis,

sebagai cadangan nutrisi, dan

untuk

bertahan

terhadap kekeringan. Dinding

sel

Gram-positif

bakteri Mempertahankan keutuhan

isi

sel

Peptidoglikan,

asam

dan teikoat

bentuk sel, mencegah lisis sel Dinding

sel

Gram-negatif

bakteri Mempertahankan keutuhan

isi

sel

Lipopolisakrida, dan fosfolipida,

protein,

bentuk sel, mencegah lisis Peptidoglikan. sel Mebran plasma

Sawar tempat

permeabilitassel, Fosfolipida dan protein transportasi

larutan, produksi energi Program Studi Farmasi STIKes MEDISTRA Lubuk Pakam 18


dan berbagai jenis enzim. Ribosom

Tempat translasi protein

Inklusi

Tempat

RNA dan protein

penyimpanan Karbohidrat,

nutrisi

protein,

dan

lemak, senyawa

organik Kromosom

Materi genetik sel

Plasmid

Matei

DNA genetik DNA

ekstrakromomal D.

ENDOSPORA Struktur endospora terdiri atas bagian-bagian berikut: 1) Core, yang merupakan sitoplasma dari endospopra yang didalamnya mengandung semua unsur yang dibutuhkan untuk kehidupan bakteri, seperti DNA, ribosom, enzim, RNA dalam jumlah yang sedikit, dan senyawa-senyawa lain. 2) Dinding spora, yaitu lapisan paling dalam endospora yang terdiri atas lapisan peptidoglikan yang akan menjadi dinding sel ketika endospora mengalami sporogenesis menjadi sel vegetatif kembali. 3) Korteks, yaitu lapisan tebal yang melapisi endospora. 4) Coat, yaitu lapisan yang mengandung keratin yang melindungi spora dari pengaruh buruk di lingkungan 5) Eksosporium, yaitu membran lipoprotein yang terdapat pada lapisan paling luar. Endospora menarik banyak perhatian dalam bidang kesehatan dan industri

makanan karena endospora sangat resisten terhadap proses-proses secara normal dapat membunuh sel vegetatif, antara lain pemanasan, pengeringan, pembekuan, penggunaan bahan kimia pengawet, atau radiasi. Spora mati diatas suhu 1200C (Radji, 2010).



BAB III PERTUMBUHAN BAKTERI A.

PERTUMBUHAN BAKTERI Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponen sel suatu

jasad. Pembelahan sel adalah hasil dari pembelahan sel. Pada jasad bersel tunggal (uniseluler), pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu. Misalnya pembelahan sel pada bakteri akan menghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri. Pada jasad bersel banyak (multiseluler), pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya (Radji, 2010). B.

FAKTOR LINGKUNGAN UNTUK PERTUMBUHAN MIKROBA Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungannya. Perubahan

lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroba. Beberapa kelompok mikroba sangat resisten terhadap perubahan faktor lingkungan. Mikroba tersebut dapat dengan cepat menyesuaikan diri dengan kondisi baru tersebut. Faktor lingkungan meliputi faktor-faktor abiotik (fisika dan kimia), dan faktor biotik (Radji, 2010). 1.

FAKTOR ABIOTIK (fisika dan kimia) Selain H2O, unsur penting yang dibutuhakan untuk prtumbuhan

mikroorganisme adalah unsur kimia, antara lain karbon, nitrogen, sulful, fosfor dan unsur, dan unsur kelumit (misalnya Cu, Zn, dan Fe). Bakteri juga membutuhkan sejumlah kecil unsur mineral (misalnya K, Mg, Ca, Fe, Cu, Zn, dan Mo) sebagai kofaktor, yang merupakan unsur penting untuk memfungsikan beberapa jenis enzim. Unsur-unsur ini terdapat dalam air dan komponen media lain secara alamiah. a. Suhu 1) Suhu pertumbuhan mikroba Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu. Kisaran suhu pertumbuhan dibagi menjadi suhu minimum, suhu optimum, dan suhu maksimum. Suhu minimum adalah suhu terendah tetapi mikroba



masih dapat hidup. Suhu optimum adalah suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba. Suhu maksimum adalah suhu tertinggi untuk kehidupan mikroba. Berdasarkan

kisaran

suhu

pertumbuhannya,

mikroba

dapat

dikelompokkan menjadi mikroba psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil. Psikrofil adalah kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-300C dengan suhu optimum sekitar 150C. Mesofil adalah kelompok mikroba pada umumnya, mempunyai suhu minimum 150C suhu optimum 25-370C dan suhu maksimum 45-550C. Mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi dikelompokkan dalam mikroba termofil. Mikroba ini mempunyai membran sel yang mengandung lipida jenuh, sehingga titik didihnya tinggi. Selain itu dapat memproduksi protein termasuk enzim yang tidak terdenaturasi pada suhu tinggi. Di dalam DNA-nya mengandung guanin dan sitosin dalam jumlah yang relatif besar, sehingga molekul DNA tetap stabil pada suhu tinggi. Kelompok ini mempunyai suhu minimum 40 0C, optimum pada suhu 5560 0C dan suhu maksimum untuk pertumbuhannya 75 0C. Untuk mikroba yang tidak tumbuh dibawah suhu 30

0

C dan mempunyai suhu

pertumbuhan optimum pada 60 0C, dikelompokkan kedalam mikroba termofil obligat. Untuk mikroba termofil yang dapat tumbuh dibawah suhu 30 0C, dimasukkan kelompok mikroba termofil fakultatif. Bakteri yang hidup di dalam tanah dan air, umumnya bersifat mesofil, tetapi ada juga yang dapat hidup diatas 50 0C (termotoleran). Contoh bakteri termotoleran adalah Methylococcus capsulatus. Contoh bakteri termofil adalah Bacillus, Clostridium, Sulfolobus, dan bakteri pereduksi sulfat/sulfur. Bakteri yang hidup di laut (fototrof) dan bakteri besi (Gallionella) termasuk bakteri psikrofil. 2) Suhu tinggi Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan memberikan beberapa macam reaksi. (1) Titik kematian thermal, adalah suhu yang dapat mematikan spesies bakteri dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu. (2) Waktu kematian thermal, adalah



waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies bakteri pada suatu suhu yang tetap. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik kematian thermal ialah waktu, suhu, kelembaban, spora, umur bakteri, pH dan komposisi medium. Contoh waktu kematian thermal (TDT/ thermal death time) untuk beberapa jenis bakteri dapat dilihat dari Tabel 3.1. Nama mikrobia Escherichia coli

Waktu (menit)

Suhu (0C)

20-30

57

Staphylococcus aureus

19

60

Spora Bacilus subtilis

20-25

100

100-330

100

Spora Clostridium botulinum 3) Suhu rendah

Apabila mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan gangguan metabolisme. Akibat-akibatnya adalah (1) Cold shock , adalah penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik, (2) Pembekuan (freezing), adalah rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler, (3) Lyofilisasi ,adalah proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat. Proses ini dapat digunakan untuk mengawetkan mikroba karena air protoplasma langsung diuapkan tanpa melalui fase cair (sublimasi). b. Kandungan air (pengeringan) Setiap mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, biasanya diukur dengan parameter aw (water activity) atau kelembaban relatif. Mikroba umumnya dapat tumbuh pada aw 0,998-0,6. bakteri umumnya memerlukan aw 0,90-0,999. Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir Saccharomyces rouxii. Aspergillus glaucus dan jamur benang lain dapat tumbuh pada aw 0,8. Bakteri umumnya memerlukan aw atau kelembaban tinggi lebih dari 0,98,



tetapi bakteri halofil hanya memerlukan aw 0,75. Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapat membentuk spora, konidia atau dapat membentuk kista. c. Tekanan osmose Tekanan osmose sebenarnya sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah. Berdasarkan tekanan osmose yang diperlukan dapat dikelompokkan menjadi (1) mikroba osmofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar gula tinggi, (2) mikroba halofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar garam halogen yang tinggi, (3) mikroba halodurik, adalah kelompok mikroba yang dapat tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh pada kadar garam tinggi, kadar garamnya dapat mencapai 30 %. Contoh mikroba osmofil adalah beberapa jenis khamir. Khamir osmofil mampu tumbuh pada larutan gula dengan konsentrasi lebih dari 65 % wt/wt (aw = 0,94). Contoh mikroba halofil adalah bakteri yang termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium. Bakteri yang tahan pada kadar garam tinggi, umumnya mempunyai kandungan KCl yang tinggi dalam selnya. Selain itu bakteri ini memerlukan konsentrasi Kalium yang tinggi untuk stabilitas ribosomnya. Bakteri halofil ada yang mempunyai membran purple bilayer, dinding selnya terdiri dari murein, sehingga tahan terhadap ion Natrium. d. Kadar ion hidrogen (pH) Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7). Beberapa bakteri dapat hidup pada pH tinggi (medium alkalin). Contohnya adalah bakteri nitrat, rhizobia, actinomycetes, dan bakteri pengguna urea. Hanya beberapa bakteri yang bersifat toleran terhadap kemasaman, misalnya Lactobacilli, Acetobacter, dan Sarcina ventriculi. Bakteri yang bersifat asidofil misalnya



Thiobacillus. Jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah. Apabila mikroba ditanam pada media dengan pH 5 maka pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi apabila pH media 8 maka pertumbuhan didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu (a) mikroba asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,05,0, (b) mikroba mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5-8,0, dan (c) mikroba alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4-9,5. 2.

FAKTOR BIOTIK Di alam jarang sekali ditemukan mikroba yang hidup sebagai biakan murni,

tetapi selalu berada dalam asosiasi dengan jasad-jasad lain. Antar jasad dalam satu populasi atau antar populasi jasad yang satu dengan yang lain saling berinteraksi. a. Interaksi dalam satu populasi mikroba Interaksi antar jasad dalam satu populasi yang sama ada dua macam, yaitu interaksi positif maupun negatif. Interaksi positif menyebabkan meningkatnya

kecepatan

pertumbuhan

sebagai

efek

sampingnya.

Meningkatnya kepadatan populasi, secara teoritis meningkatkan kecepatan pertumbuhan. Interaksi positif disebut juga kooperasi. Sebagai contoh adalah pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni atau pertumbuhan pada fase lag (fase adaptasi). Interaksi negatif menyebabkan turunnya kecepatan

pertumbuhan

dengan

meningkatnya

kepadatan

populasi.

Misalnya populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas, atau adanya produk metabolik yang meracun. Interaksi negatif disebut juga kompetisi. Sebagai contoh jamur Fusarium dan Verticillium pada tanah sawah, dapat menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracun. b. Interaksi antar berbagai macam populasi mikroba Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi, maka akan timbul berbagai macam interaksi. Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif, ataupun tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lain.



1) Mutualisme (Simbiosis) Mutualisme adalah asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan. Mutualisme sering disebut juga simbiosis. Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi anggota simbiosis tidak dapat digantikan tempatnya oleh spesies lain yang mirip. Contohnya adalah Bakteri Rhizobium sp. Yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan. Contoh lain adalah Lichenes (Lichens), yang merupakan simbiosis antara algae sianobakteria dengan fungi. Algae (phycobiont) sebagai produser yang dapat menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan senyawa organik. Senyawa organik dapat digunakan oleh fungi (mycobiont), dan fungi memberikan bentuk perlindungan (selubung) dan transport nutrien / mineral serta membentuk faktor tumbuh untuk algae. 2) Amensalisme (Antagonisme) Satu bentuk asosiasi antar spesies mikroba yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain. Misalnya dengan menghasilkan senyawa asam,

toksin,

Acetobacter

atau

yang

antibiotika. mengubah

Contohnya

etanol

menjadi

adalah

bakteri

asam

asetat.

Thiobacillus thiooxidans menghasilkan asam sulfat. Asam-asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain. Bakteri amonifikasi menghasilkan ammonium yang dapat menghambat populasi Nitrobacter. 3) Parasitisme Parasitisme terjadi antara dua populasi, populasi satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host / inang). Umumnya parasitisme terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik. Ukuran parasit biasanya lebih kecil dari inangnya. Terjadinya parasitisme memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta



waktu kontak yang relatif lama. Contohnya adalah bakteri Bdellovibrio yang memparasit bakteri E. coli. Jamur Trichoderma sp. memparasit jamur Agaricus sp. C.

MEDIA PERBENIHAN Media perbenihan adalah media nutrisi yang disiapkan untuk menumbuhkan

bakteri didalam skala laboratorium. Beberapa bakteri dapa tumbuh dengan baik pada setiap media perbenihan, sedangka yang lain membutuhkan media khusus. Media perbeihan harus dapat menyediakan energi yang dbutuhkan untuk pertumbuhan bakteri. Media harus megandung sumber karbon, nitrogen, sulfur, fosfor dan pertumbuhan pertumuhan organik. Sejumlah bakteri yang diinokulasikan pada sebuah media perbenihan disebut inokulum.bakteri yang tumbuh dan berkembang biak dalam media perbenihan itu disebut biakan bakteri. Jika ingin menumbuhkan bakteri pada media padat, agar ditambahka kdalam media pertumbuhan. Agar adalah kompleks polisakarida yang diperoleh dari ganggang laut. Beberapa mikroba mampu mengsintesis senyawa agar sehingga membentuk padatan. Agar mencair pada suhu sekitar 1000C dan tetap cair sampai suhu 400C. Dilaboratorium, media agar dipanaskan dalam tangas air bersuhu 500C. Pada suhu ini, media agar cair tersebut dapat dituang diatas bakteri dan tidak akan mematikan bakteri. Agar yang telah membeku dapat digunakan untuk menginkubasi bakteri yang dapat tumbuh pada suhu mendekati 1000C. Pada suhu ini, agar belum mencair kembali. Sifat ini sangat berguna untuk menumbuhkan bakteri termofilik. Media agar biasanya dimasukkan kedalam tabung reaksi atau kedalam cawan petri. Agar yang ditempatka didalam tabung reaksi dengan posisi tabung dimiringkan disebut dengan agar miring (slant). Agar miring mempunyai luas permukaan yang lebih luas untuk pertumbuhan dibandingkan agar tegak. 1)

Jenis-jenis media pertumbuhan bakteri a. Media sintetik Media ini digunakan untuk menumbuhkan bakteri kemoheterotrof. Organisme yang membutuhakan banyak faktor pertumbuhan disebut



fastidious, misalnya Lactobacillus. Bakteri ini kadang kala digunakan untuk menetukan kadar vitamin tertentu dalam sebuah bahan. Pada uji kadar vitamin secara mikrobiologis, media yang digunaka mengandung semua faktor pertumbuhan yang dibutuhkan ole bakteri kecuali vitamin yang di uji. Media, bahan diuji, dan bakteri kemudian disatukan. Selanjutnya bakteri diamati, pertumbuhan bakteri yang sebanding dengan dengan kadar asamlaktat yang dihasilkan bakteri akan sebanding dengan jumlah vitamin dalam bahan uji. Semakin banyak sel Lactobacillus yang tumbuh, semakin banyak asam laktat yang dihasilkan, semakin tinggi kadar vitamin yang di uji yang terkandung didalam media. b. Media kompleks Media perbenihan ini biasanya digunakan secara rutin di laboratorium. Media ini mengandung nutrisi tinggi, yang terdiri atas ekstrak ragi, ekstrak daging atau tumbuhan, ataupun protein sederhana daru sumber lain protein merupakan sumber energi bagi bakteri, yaitu dengan mengubah protein menjadi asam amino dengan menggunakan enzim atau asm sehingga protein dapat dicerna oleh bakteri. Media kompleks yang berbentuk cairan disebut nutrient broth, sedangkan yang ditmbahkan agar disebut nutrient agar. c. Media anaerob Penanaman bakteri anaerob harus menggunakan media spesial yang dikenal dengan reducing media. Media ini mengandung natrium tiogglikolat. Di dalam tabung reaksi berisi media anaerob, ada bagian yang mengandung oksigen dan ada bagian yang tidak mengandung oksigen, yaitu di bagian dasar tabung. Sebelum digunakan, media ini dipanaskan terlebih dahulu perlahan-lahan untuk menghilangkan oksigen yang diserap. d. Media selektif dan diferensialdalam mikrobiologi kesehatan klinik, media selektif dan diferensial diguanaka untuk mendeteksi ada tidaknya bakteri spesifik yang berhubungan dengan penyakit ata sanitasi yang buruk. Media slektif dirancang untuk menekan pertumbuhan bakteri



yang tidak diiinginkan dan mendukung pertumbuhan bakteri yang diinginkan.sbagai contoh, bismuth sulfite agar digunakan untuk mengisolasi bakteri Salmonella thypi dari tinja. Bismuth sulfit tidak hanya menghambat bakteri Gram-positif, tetapi juga sebagian besar bakteri intestin Dram-negatif. Media diferensial memudahkan pembedaan koloni bakteri yang diinginkan dari koloni lain yang tumbuh pada lempeng media yang sam.media lain yang bersifat selektif dan difernsial adalah MacConkey agar. Media ini mengandung asam empedu dan kristal violet yang menghambat pertumbuhan bakteri Gram-positif. Karena media ini juga mengandung laktosa dapt dibedakan bakteri Gram-negatif yang menghasilkan asam dari metabolisme laktosa dapat dibedakan dari bakteri sejenis yang tidak meragi laktosa. Kemampuan untuk membedakan bakteri yang meragi laktosa dari bakteri yang tidak meragi laktosa sangat sangat berguna untuk membedakan salmonella patogen dari bakteri yang lain berkerabat. 2)

Cara memperoleh biakan murni Spesimen kliniksperti tanah, sputum. Urine, dan tinja, mengandung berbagai

jenis

mikroorganisme,

demikian

pila

dengan

sampel

tanah,

air,

dan

makanan.secara teoretis, koloni bakteri yang tumbuh berasal dari spora tunggal atau sel vegetatif ataupun sekelompok bakteri yang sama dan saling berdekatan. Metode isolasi yang umum digunakan untuk mendapatkan biakan murni adalah penanama diatas media agar menurut metode lempeng gores (streak plate method). Sengkelit inokulasi digunakan untuk membuat goresan diatas media dengan sedemikian rupa sehingga setelah diinkubasi akan menghasilkan pertumbuhan koloni bakteri yang terpisah-pisah. Koloni yang terpisah tersebut dipindahkan kedalam media baru sehingga diperoleh biakan murni yang hanya terdiri atas satu jenis bakteri. 3)

Penyimpanan biakan bakteri Cara yang umum dilakukan untuk menyimpan dan mengawetkan biakan

bakteri untuk jangka panjang adalah liofilisasiatau penyimpnan didalam deep freezer. Deep freezing adalah suatu proses pembekuan cepat, yaitu biakan bakteri


MODUL Mikrobiologi Dan Virologi dibekukan pada suhu -500C samapi dengan -900C. Liofilisasi dilakukan dengan membekukan biakan bakteri pada suhu -540C sampai -720C dan air biakan dihilangkan dengan vakum tinggi (sublimasi). Serbuk bakteri yang telah mengalami proses liofilisasi dapat bertahan tahunan. Bakteri tersebut dapat dihidupkan kembali kapan saja dengan melakukan hidrasi menggunakan media cair yang sesuai (Radji, 2010). D.

SIKLUS PERTUMBUHAN BAKTERI 1. Pembelahan bakteri Pertumbuhan bakteri menunjukan pertambahan jumlah bakteri, bukan pertambahan ukuran sel. Bakteri bereproduksi dengan pembelahan biner. Beberapa spesies bakteri bereproduksi dengan membentuk sel anakan (budding). Sel anakan ini dibentuk dan membesar sampai berukuran sama dengan sel induknya, kemudian memisah. Beberapa bakteri berfilamen bereproduksi dengan membuat rantai konidiospora pada ujung filamen. Beberapa spesies berfilamen membentuk fragma sederhana dan fragmen tersebut menandakan adanya pertumbuhan sel baru. 2. Waktu generasi Waktu generasi atau watu perbanyakan bakteri adalah waktu yang dibutuhakan waktu oleh satu sel bakteri untuk membelah dari satu sel menjadi dua sel. Reproduksi pembelahan sel tersebut adalah pembelahan biner, yang sejauh ini merupakan mekanisme yang umum terjadi. Waktu yang dibutuhkan oleh sebuah sel untuk membelah sangat bervariasi di antara organisme dan sangat bergantung pada kondisi lingkungan, antara lain suhu.sebagian besar bakteri mempunyai waku prbanykan 1-3 jam, tetapi ada juga yang membutuhkan waktu lebih dari 24 tiap generasi.jika penggandaan terjadi setiap 20 menit, sebagaimana yang terjadi pada Escherichia coli, setelah 20 generasi, sebuah sel awal akan meningkat menjadi lebih dari 1 juta sel, dalam waktu kurang lebih 7 jam. Dalam 30 generasi atau selama 10 jam, populasi bakteri akan menjadi 1 milliar dan dalam 24 jam akan berkembang menjadi 1021.



3. Fase pertumbuhan setelah bakteri diinokulasikan kedalam media pertumbuhan cair, jumlah populasi bakteri dapat dihitunng pada interval tertentu. Dengan demikian, dapat dibuat kurva pertumbuhan sel bakteri pada interval waktu tertentu. Fase pertumbuhan bakteri terdiri atas fase lag, fase log, fase stasioner dan fase kematian (Radji, 2010).



BAB IV METABOLISME BAKTERI A.

METABOLISME Metabolisme adalah semua proses kimia yang terjadi didalam sel hidup.

Karena semua reaksi kimia yang terjadi membutuhkan atau melepaskan energi, metabolisme dapt digambarkan sebagai suatu keseimbangan energi yang dibutuhkan oleh makhluk hidup. Metabolisme terdiri atas dua jenis reaksi kimia, yaitu proses kimia yang menghasilkan energi dan proses kimia yang membutuhkan energi. Dalam sel hidup, proses reaksi kima yang menghasilkan energi disebut dengan katabolisme, sedangkan proses reaksi kimia yang membutuhkan energi disebut dengan anabolisme. Reaksi katabolik umumnya merupakan reaksi hidrolisis yang memecahkan senyawa organik kompleks menjadi senyawasenyawa yang lebih sederhana, misalnya reaksi pemecahan senyawa gula menjadi menjadi kardioksi dan air. Reaksi ini disbut juga dengan reaksi katabolisme karbohidrat. Sebaliknya, reaksi anabolik atau reaksi biosintesis merupakan proses yang menbangun molekul organik kompleksdari snyawa-senyawa yang lebih sederhana. Contoh reaksi anabolik dalah pembentukan molekul protein dari asam amino, pembentukan nukleotida dari asam nukleat, dan pembentukan polisakarida dari monosakarida. Proses biosintesis ini sangat dibutuhkan dalam pertumbuahan sel (Radji, 2010). B.

METABOLISME KARBOHIDRAT Pada umumnya, mikroorganisme mengoksidasi karbohidrat sebagai sumber

utama energi seluler. Katabolisme karohidrat yang nelibatkan reaksi penguraan molekul karbohidrat untuk menghasilkan energi ATP merupaka proses yang penting dalam metabolisme sel. Glukosa merupakan jenis karbohidrat yang paling sering dimanfaatkan oleh mikroorganisme sebagai energi. Untuk memproduksi energi dari glukosa, mikroorganisme menggunakan dua jalur proses, yaitu fermetasi dan respirasi .



Kedua proses tersebut biasanya berawal dari satu langkah pertama yang sama , yaitu glikolisis, yang kemudian disusul dengan jalur metabolisme yang berbeda untuk respirasi dan fermentasi. Respirasi glukosa terjadi dalam tiga tahap, yaitu tahap glikolisis, tahap krebs, dan rabtai transfor elektron. Pada tahap glikolisis, terjadi oksidasi glukosa menjadi asam piruvat yang menghasilkan energi ATP dan NADH. Pda siklus krebs, juga akan duhasilakan energi ATP dan NADH, yang kemudian akan diteruskan kedalam sistem transpor elektron. Sistem transfor elektron dapat memproduksi lebih bayak energi ATP. Glikolisis merupakan langkah awal roses katabolisme karbohidrat menjadi asam piruvat. Glikolisis juga dikenal dengan jalur metabolisme EmbdenMeyerhof. Jalur ini merupakan mekanisme umum untuk mengubah glukosa menjadi asam piruvat. Setelah glukosa dipecah menjadi asam piruvat, asam piruvat diproses kembali melalui proses fermentasi atau proses respirasi seluler. 1. Fermentasi Fermentasi dalah suatu proses metabolisme yang dapat menghailkan energi dari karbihidrat atau molkul organik lain tanpa memerlukan oksigen melalui proses transfor elekton dan menggunakan molekul organik sebagai penerima elektron terakhir. Beberapa ciri proses metabolisme fermentasi adala sebagai berikut. a) Energi dilepaskan dari karbihidrat atau molekul organik, seperti asam amino, asam organik, purin dan pirimidin. b) Tidak memerluka oksigen walaupun kadang-kadang dapat terjadi dengan addnya oksigen. c) Menggunakan molekul organik sebagai akseptor elekton terakhir. d) Hanya mmproduksi satu atau dua molekul ATP dari setiap molekul sbstrat. Pada proses fermentasi, asam piruvat dapat dipecah menjadi alkohol, asam laktat, asam butirat, asam propionat, dan asam asetat, bergantung pada jenis bakteri. Beberap jenis mikroorganisme dapat memfermentasikan berbagai substrat. Oleh karena itu, analisis kimia identifikai produk akhir



fermentasi

sering

mikroorganisme.

digunakan

Produk

akhir

untuk dan

mengidentifikasi

jenis

mikrooorganisme

spesies yang

menghasilkan produk akhir tersebut dapa dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1. Produk Akhir Fermenetasi Asam Piruvat oleh Beberapa jenis mikroorganisme. Jenis bakteri Streptococcus, Lactobacillus, Bacillus

Produk akhir Asam laktat

Saccharomyces

Etanol dan CO2

Propionibacterium

Asam propionat, asam asetat, CO2, H2

Clostrdium Escherichia, Salmonella Enterobacter

Asam butirat, butanol, aseton, isporpil alkohol, dan CO2 Etanol, asam laktat, asam suksinat, asam asetat, CO2 dan H2 Etanol, asam laktat, asam format, CO2 dan H2

2. Respirasi seluler Respurasi seluler atau lebih dikenal dengan istilah respirasi merupakan suatu rangkaian proses untuk memproduksi energi ATP. Asam piruvat yang diperoleh dari perubahan glukosa akan masuk kedalam proses selanjaunya, yaitu proses respirasi seluler. Proses respirasi diawali denga serangkaian reaksi biokimia yang disebut dengan siklus krebs. Selanjutnya, melauli proses transfor elektron, akan dihasilkan molekul energi ATP dalam jumlah yang lebih besar di banding pada proses fermetasi. Resoirasi ada dua jenis, bergantung pada sifat mikroorganisme, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.

Respirasi aerob menggunakan

oksigen sebagai penerima elektron terakhir, sedangkan respirasi anaerob menggunaka senyawa-senyawa anorganik lain sebagai penerima elektron terakhir (Radji, 2010).



C.

METABOLISME LEMAK DAN PROTEIN Kita telah mempelajari bahwa karbohidrat, khususnya glukosa, merupakan

sumber utama pembentukan energi bagi mikroorganisme. Namun demekian, mikroorganisme juga dapat mememtabolisme nutrisi lain, seperti lemak dan protein. Sebagaimana telah kita ketahui, lemak terdiri atas asam lemak dan gliserol. Mikroorganisme dapat membuat enzim lipase, yaitu enzim ekstraseluler yang dapat mengurai lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Masing-masing komponen ini kemudian akan di metabolisme lebih lanjut dalam sklus krebs. Bahwa gliserol dipecah mejnadi dihidroksi aseton fosfat, kemudian dikatabolisme melauli glikolisis dan silus krebs. Sementara asam lmak dioksidasi membentuk gugus asetil, yang kemudian bergabung dengn koenzim-A membentuk asetil CoA. Selanjutnya, asetil CoA dikatabolisme melalui pross Krebs. Protein merupakan senyawa yang juga yang dapat dimanfaatkan sebagi sumber nergi oleh miroorganisme. Enzim protease dan peptidase yang dikeluarkan oleh mikrooorganisme dapat memecah protein menjadi asam amino. Sebelum dikatabolisme, asam amino harus terlebih dahulu diubah menjadi suatu senyawa yang adapat masuk kedalam siklus krebs. Proses deaminasi merupakan salah satu mekanisme untuk memperoleh senyawa tersebut, yaitu gugus amino dari asam amino dilepaskan dan diubah menjadi ion amonium (NH4+) sehingga asam organik twesbut dapat masuk kedalam siklus krebs. Proses lain untuk mengonversi asam amino adalah reaksi dekarboksilasi dan dehigrogenasi (Radji, 2010). D.

IDENTIFIKASI

JENIS

BAKTERI

BERDASARKAN

SIFAT

BIOKIMIA Sifat biokimia sering djadikan dasar untuk mengidentifikasikan jenis bakteri karena setiap spesies bakteri dapat memproduksi jenis enzim yang berbeda. Keberadaan jenis enzim tertentu dalam suatu bakteri dapt dimanfaatkan untuk mengidentifikasi jenis bakteri tersebut dengan menggunakan uji fermentasi. Bakteri dimasukan dala larutan media yang mengandung protein, karbohidrat



tertentu (misalnya glukosa, laktosa, sukrosa, manitol, atau inositol), adan indikator pH seta tabung Durham untuk mengetahui terbentuknya gas selama proses fermetasi. Bakteri uang diinokulasi kedalam media tersebut akan menggunakan protein atau karbohidrat sebagai sumber karbon dan energi (Radji, 2010).



BAB V STERILISASI A.

PENGERTIAN STERILISASI Steril merupakan keadaan dimana alat-alat/bahan yang digunakan sudah

terbebas dari bakteri yang mengkontaminasi. Sedangkan sterilisasi adalah proses penghilangan semua jenis organisme hidup, dalam hal ini adalah mikroorganisme (protozoa, fungi, bakteri, mycoplasma, virus) yang terdapat dalam suatu benda. Proses ini melibatkan aplikasi biocidal agent atau proses fisik dengan tujuan untuk membunuh atau menghilangkan mikroorganisme. Sterilisasi didesain untuk membunuh atau menghilangkan mikroorganisme. Target suatu metode inaktivasi tergantung dari metode dan tipe mikroorganisme yang tergantung dari asam nukleat, protein atau membran mikrooorganisme tersebut. Agen kimia untuk sterilisasi disebut sterilant (Pratiwi, 2008) Steralisasi adalah suatu cara untuk membebaskan sesuatu (alat, bahan, media, dan lain-lain) dari mikroorganisme yang tidak diharapkan kehadirannya baik yang patogen maupun yang a patogen. Atau bisa juga dikatakan sebagai proses untuk membebaskan suatu benda dari semua mikroorganisme, baik bentuk vegetative maupun bentuk spora (Jawetz, 1986). Proses sterilisasi dipergunakan pada bidang mikrobiologi untuk mencegah pencernaan organisme luar, pada bidang bedah untuk mempertahankan keadaan aseptis, pada pembuatan makanan dan obat-obatan untuk menjamin keamanan terhadap pencemaran oleh miroorganisme dan di dalam bidang-bidang lain pun sterilisasi ini juga penting (Jawetz, 1986). Sterilisasi banyak dilakukan di rumah sakit melalui proses fisik maupun kimiawi. Sterilisasi juga dikatakan sebagai tindakan untuk membunuh kuman patogen atau kuman apatogen beserta spora yang terdapat pada alat perawatan atau kedokteran dengan cara merebus, stoom, menggunakan panas tinggi, atau bahkan kimia. Jenis sterilisasi antara lain sterilisasi cepat, sterilisasi panas kering, steralisasi gas (Formalin H2 O2), dan radiasi ionnisasi (Jawetz, 1986).



B.

PRINSIP STERILISASI Autoklaf adalah alat untuk mensterilkan berbagai macam alat dan bahan

yang menggunakan tekanan 15 psi (1,02 atm) dan suhu 1210C. Suhu dan tekanan tinggi yang diberikan kepada alat dan media yang disterilisasi memberikan kekuatan yang lebih besar untuk membunuh sel dibanding dengan udara panas. Biasanya untuk mesterilkan media digunakan suhu 1210C dan tekanan 15 lb/in2 (SI = 103,4 Kpa) selama 15 menit. Alasan digunakan suhu 1210C atau 249,8 0F adalah karena air mendidih pada suhu tersebut jika digunakan tekanan 15 psi. Untuk tekanan 0 psi pada ketinggian di permukaan laut (sea level) air mendidih pada suhu 1000C, sedangkan untuk autoklaf yang diletakkan di ketinggian sama, menggunakan tekanan 15 psi maka air akan mendidih pada suhu 1210C. Ingat kejadian ini hanya berlaku untuk sea level, jika di laboratorium terletak pada ketinggian tertentu, maka pengaturan tekanan perlu disetting ulang. Misalnya autoklaf diletakkan pada ketinggian 2700 kaki dpl, maka tekanan dinaikkan menjadi 20 psi supaya tercapai suhu 1210C untuk mendidihkan air. Semua bentuk kehidupan akan mati jika dididihkan pada suhu 1210C dan tekanan 15 psi selama 15 menit (Winarto, 2005). Untuk mendeteksi bahwa autoklaf bekerja dengan sempurna dapat digunakan mikroba penguji yang bersifat termofilik dan memiliki endospora yaitu Bacillus stearothermophillus, lazimnya mikroba ini tersedia secara komersial dalam bentuk spore strip. Kertas spore strip ini dimasukkan dalam autoklaf dan disterilkan. Setelah proses sterilisai lalu ditumbuhkan pada media. Jika media tetap bening maka menunjukkan autoklaf telah bekerja dengan baik (Achmad, 2004). Pada saat sumber panas dinyalakan, air dalam autoklaf lama kelamaan akan mendidih dan uap air yang terbentuk mendesak udara yang mengisi autoklaf. Setelah semua udara dalam autoklaf diganti dengan uap air, katup uap atau udara ditutup sehingga tekanan udara dalam autoklaf naik. Pada saat tercapai tekanan dan suhu yang sesuai., maka proses sterilisasi dimulai dan timer mulai menghitung waktu mundur. Setelah proses sterilisasi selesai, sumber panas dimatikan dan tekanan dibiarkan turun perlahan hingga mencapai 0 psi. Autoklaf tidak boleh dibuka sebelum tekanan mencapai 0 psi (Volk & Wheler, 1990).



C.

MEDIA DAN BAHAN YANG DISTERILKAN Beberapa media atau bahan yang tidak disterilkan dengan autoklaf adalah : 1. Pelarut organik, seperti fenol 2. Buffer dengan kandungan deterge Untuk mencegah terjadinya presipitasi, pencoklatan (media menjadi coklat) dan hancurnya substrat dapat dilakukan pencegahan sebagai berikut: 1.

Glukosa disterilkan terpisah dengan asam amino (peptone) atau senyawa fosfat.

2.

Senyawa fosfat disterilkan terpisah dengan asam amino (peptone) atau senyawa garam mineral lain.

3.

Senyawa garam mineral disterilkan terpisah dengan agar

4.

Media yang memiliki pH > 7,5 jangan disterilkan dengan autoklaf

5.

Jangan mensterilisasi larutan agar dengan pH < 6,0

Erlenmeyer hanya boleh diisi media maksimum ¾ dari total volumenya, sisa ruang dibirkan kosong. Jika mensterilkan media 1 liter yang ditampung pada erlenmeyer 2 liter maka sterilisasi diatur dengan waktu 30 menit (Kaur, 2010). D.

METODE STERILISASI 1. Metode fisika a. Pemanasan basah Teknik pemanasan basah terdiri atas : 1) Uap bertekanan Panas dalam bentuk uap jenuh bertekanan adalah sarana yang paling praktis dan dapat diandalakan untuk steriliasi. Uap bertekanan menghasilkan suhu jauh diatas titik didh dan mempunyai beberapa keunggulan, yaitu pemanasan dapat berlangsung dengan cepat dan mempunyai daya tembus yang diperoleh dari kelembapan yang tinggi. Semua ini akan memprmudahkan koagulasi protei dalam mikroorganisme. Alat sterilisasi yang menggunakan uap dengan tekanan yang dapat diatur adalah autoklaf. Saat penggunaan autoklaf, harus diusahakan agar seluruh udara dalam ruangan autoklaf diganting



dengan uap jenuh. Udara yang masih tersisa dalam ruang autoklaf menyebabkan suhu dalam ruangan tersebut akan turun jauh dibawah suhu yang dicapai oleh uap jenuh murni pada tekanan

yang

sama.

Tekanan

uap

tidak

mematikan

mikroorganisme, tetapi suhu tinggi dari uap itulah yang dapat mematikan mikroorganisme. Autoklaf umumnya dioperasikan pada tekana 1,5 atm dan suhu 1210C. Waktu yang diperlukan untuk sterilisasi bergantung pada sifat bahan atau media yang disterilkan, tipe wadah dan volume wadah. Bahan zat yang tidak dianjurkan untuk disterilkan dengan autoklaf. Sebagai contoh, zat-zat yang tidak bercampur dengan air, seperti lemak dan minyak, tidak dapat ditembus oleh uap sehingga mikroorganisme yang terkandung didalamnya akan bertahan hidup .Selain itu, beberapa substansi yang berubah atau rusak apabila terpapar suhu yang tinggi tidak dianjurkan untuk disterilkan dengan autoklaf. Oleh karena itu, harus disterilkan dengan cara lain (Radji, 2010). 2) Sterilisasi bertahap Beberapa media bakteri dan zat kimia dapat dipanaskan diatas duhu 1000C. Namun, untuk bahan yang tidak tahan terhadap pemanasan diatas 1000C, dapat dilakukan sterilisasi bertahap. Dalam proses ini, bahan ini dipanaskn pada suhu 1000C selama 3 hari berturut-turut dan diselangi dengan periode inkubasi diantaranya. Spora-spora yang resisten terhadap pemanasan akan berkecambah selam inkubasi. Sel-sel vegatatif kemudian dapat dihancurkan pada pemasan berikutnya (Radji, 2010). 3) Air mendidih Sel-sel vegetatif mikroorganisme akan terbunuh dalam waktu 10 menit dalam air mendidih. Namun, beberapa spora bakteri dapat bertahan dalm kondisi tersebut selama berjam-jam. Merebus peralatan didalam air mendidih dalam waktu yang singkat



cendrung menghasilkan desinfeksi daripada sterilisasi (Radji, 2010). 4) Pasteurisasi Pertama dilakukan oleh Pasteur, Digunakan pada sterilisasi susu Membunuh kuman: Mycobacteruimtuberculosis, brucella, Streptokokus, Staphilokokus, Salmonella, Shigella dan difteri (kuman yang berasal dari sapi/pemerah) dengan Suhu 650C/ 30 menit (Radji, 2010). b. Pemanasan kering Teknik pemanasan kering terdiri atas : 1) Sterilisasi dengan udara panas Strilisasi dengan panas kering dianjurkan jika tidak dikehndaki pnggunaan uap bertekana atau jika tidak terkehendaki terjadi kontak antara uap bertekanan dan benda yang akan disterilkan. Prosedur

ini

dianjurkan

untuk

peralatan

laboratoriumdan

dibutuhkan suhu 160-1800C selama 30 menit (Radji, 2010). 2) Pembakaran Pembakaran bahan yang mengandung mikroorganisme berarti juga membasmi mikroorganisme itu. Pembakaran digunakan untuk memusnahkan bangkai, hewan-hewan percobaan yang terinfeksi dan bhan terinfeksi lain yang perlu dibuang. Pemusnahan mikroorganisme dengan pembakaran juga selalu dilakukan di laboratorium untuk mensterilkan jarum sengkelit, yaitu dengan dipijarkan di atas alat pmbaran api bunsen (Radji, 2010). 3) Sinar radiasi Prinsipnya adalah radiasi menembus dinding sel dengan langsung mengenai DNA dari inti sel sehingga mikroba mengalami mutasi. Digunakan untuk sterilisasi bahan atau produk yang peka terhadap panas (termolabil). Ada dua macam radiasi yang digunakan yakni gelombang elektromagnetik (sinar x, sinar γ) dan arus partikel kecil (sinar α dan β). Sterilisasi dengan radiasi



digunakan untuk bahan atau produk dan alat-alat medis yang peka terhadap panas (termolabil) ( Babu, 2011). 2. Metode kimia Bahan kimia yang digunakan untuk membunuh mikroorganisem disebut desifektan. Cairan desinfektan biasanya digunakan untuk memusnahakan mikroorganisme dilantai, ruangan, peralatan medis, pakaian, dan bendabenda mati lain. Desinfektan sangat penting untuk rumah sakit dan klinik sebab dapat membantu mencegah pasien mengalami infeksi dari peralatan rumah sakit yang digunakan. a. Penggolongan desinfektan berdasarkan jenis bahan. Beberapa jenis desinfektan yang dapat digunakan adalah fenol dan senyawa fenolik, bisfenol, golongan biguanida, golongan alkohol, golongan aldehida, surfaktan, Klorsilenol. 1) Fenol dan snyawa fenolik Lister adalah orang pertama yang menggunakan fenol untuk mencegah terjadi infeksi diruang operasi. Fenol skarang jarang digunakan sbagai desinfektan karena mengiritasi kulit dan memuliki bau yang tidak disukai. Fenol terkadang digunakan sebagai antiseptik lokal untuk pelega tenggorokan, tetapi mempunyai sedikit efek antimikroba pada konsentrasi rendah. Pada konsentrasi 1%, fenol mempunyai efek antibakteri yang signifikan. Disinfetan yang mngandung derivatfenol disebut fenolik, yaitu desinfektan

yang

mengandung

molekul

fenol

yang

telah

dimodifikasi sedemikian rupa scara kimiawi untuk menurunkan efek

iritasinya

atau

menambah

efek

antibakterinya

dan

dikombinasi dngan sabun dan detergen (Radji, 2010). 2) Bisfenol Bisfenol adalah deivat fenol yang mengadung dua fenolik. Salah satu contoh bisfenol adalah heksaklorofen, yang sering digunakan untuk mengatasi kontaminasi diruang operasi dan dirumah sakit. Bakteri gram negatif ssperti staphylococcus dan streptococcus yang sering menyebabkan infeksi kulit pada bayi



baru lahir sangat snsitif terhadap heksaklorofen. Akan tetapi, penggunaan bisfenol yang berlebihan (misalnya memandikan bayi dengan bisfenal beberapa hari sekali ) dapat memicikan kurusakan saraf. Bisfenol

lainyang

sering

digunakan

triklosanyang

merupakan bahan yang terkandung dalam sabun antiseptik dan sabunpasta gigi. Trklosan menghambat enzim yang dibutuhka untuk biosintesis asam lemak hingga menujukkan efek terhadap keutuhan membran plasma. Triklosan terutama efektif terhadap bakteri Gram-posotof, tetapi juga bekerja dngan baik untuk jamur dan bakteri Gram-negatif. Beberapa bakteri, misanya Pseudomonas aeruginosa, sangat resisten terhadap triklosan dan beberapa golongan antiseptik lainnya (Radji, 2010). 3) Golongan biguanida Klorheksidin merupakan contoh dari biguanid yang digunakan secara luas dalam bidang kedokteran gigi sebagai antiseptik dan kontrok plak, misalnya 0,4% larutan pada detergen digunakan pada surgical scrub (Hibiscrub), 0,2% klorheksidin glukonat pada larutan air digunakan sebagai bahan antiplak (Corsodyl) dan pada konsentrasi lebih tinggi 2% digunakan sebagai desinfeksi geligi tiruan. Zat ini sangat aktif terhadap bakteri Grampositif maupun Gram-negatif. Efektivitasnya pada rongga mulut terutama disebabkan oleh absorpsinya pada hidroksiapatit dan salivary mucus (Radji, 2010). 4) Golongan halogen Hipoklorit dan povidon-iodin adalah zat oksidasi dan melepaskan ion halide.Walaupun murah dan efektif, zat ini dapat menyebabkan karat pada logam dan cepat diinaktifkan oleh bahan organik (misalnya Chloros, Domestos, dan Betadine). Antiseptik ini bekera untuk semua jenis bakteri, endospora, berbagai jenis jamur dan virus. 5) Golongan alkohol



Alkohol sangat efektif untuk membunuh bakteri dan jamur, tetapi tidak efektif untuk endospora dan virus yang tidak bersimpai. Mekanisme kerja alkohol biasanya dengan mendenaturasi protein, tetapi alkohol juga dapat menganggu membran dan melarut lemak terhadap lipid yang merupakan komponen utama simpai virus. Keunggulan alkohol adalah dapat bekerja cepat dan menguap dengan cepat tanpa meninggalkan residu. Dua jenis alkohol yang sering dihunakan adalah etanol dan isopropanolol (Radji, 2010). 6) Golongan aldehida Glutaraldehid merupakan salah satu desinfektan yang populer pada kedokteran gigi, baik tunggal maupun dalam bentuk kombinasi. Aldehid merupakan desinfektan yang kuat. Glutaraldehid 2% dapat dipakai untuk mendesinfeksi alat-alat yang tidak dapat disterilkan, diulas dengan kasa steril kemudian diulas kembali dengan kasa steril yang dibasahi dengan aquades, karena glutaraldehid yang tersisa pada instrumen dapat mengiritasi kulit/mukosa, operator harus memakai masker, kacamata pelindung dan sarung tangan heavy duty. Larutan glutaraldehid 2% efektif terhadap bakteri vegetatif seperti M. tuberculosis, fungi, dan virus akan mati dalam waktu 10-20 menit, sedang spora baru alan mati setelah 10 jam (Radji, 2010). b. Penggolongan desinfektan berdasarkan pemakaian di rumah sakit Dalam pemakaiannnya di rumah sakit, desinfektan digolongkan menjadi : 1) Desinfektan yang tidak dapat membunuh virus HIV dan hepatitis B, misalnya : klorheksidin, Setrimida, dan Fenolik. Desinfektan ini tidak aman bila digunakan untuk : membersihkan cairan tubuh (darah, urine, feses, dan dahak), membersihkan peralatan yang terkena cairan tubuh, misanya sarung tangan yang terkena darah. 2) Desinfektan yang membunuh HIV dan hpatiti B, misalnya :



a) Desinfektan yang melepaskan klorin, yaitu natrium hipoklorit, kloramin T, natrium dikloroisosianurat, dan kalsium hipoklorit. b) Desinfektan yang melepas iodin, yaitu povidon iodin. c) Golongan

alkohol,

yaitu

isopropil

alkohol,

spiritus

termetilasi, dan etanol. d) Golongan aldehida, yaitu formaldehida (formalin) dan glutaraldehida, dan golongan lainnya (Radji, 2010).



BAB VI PENGENDALIAN MIKROORGANISME A.

TUJUAN PENGENDALIAN MIKROORGANISME Mikroorganisme dapat menimbulkan penyakit pada mahkluk hidup karena

memiliki kemampuan menginfeksi, mulai dari infeksi ringan sampai infeksi berat dan bahkan dapat menyebabkan kematian. Mikroorganisme juga dapat mencemari makanan, minuman, kosmetik, obat, dan sediaan farmasi lainnya serta menimbulkan perubahan-perubahan kimia didalam sediaan-sediaan tersebut sehingga tidak layak dikonsumsi dan digunakan. Oleh karena itu, pengendalian yang tepat perlu dilakukan agar mikroorganisme tidak menimbulkan kerugian. Tujuan pengendalian pencemaran mikroorganisme antara lain : 1) Mencegah penyebaran penyakit infeksi 2) Membasmi mikroorganisme yang ada didalam hospes yang terinfeksi 3) Mencegah pembusukan dan perusakan makanan dan sediaan farmasi oleh mikroorganisme 4) Mensterilisasikan peralatan-peralatan yang digunakan untuk proses aseptis (Radji, 2010). B.

PENGENDALIAN MIKROORGANISME DENGAN ANTIBIOTIKA Penemuan kemoterapi dan antibiotik merupakan langkah keberhasilan dan

upaya penanggulangan penyakit infeksi. Temuan penting yang telah merombak secara pengobatan penyakit infeksi adalah protonsil tahun 1935, yang dapat menyembuhkan infeksi yang disebabkan oleh streptokokus. Protonsial akan dimetabolisme didalm tubuh menjadi p-amino-banzensulfonamida yang bkerja sebagai anti bakteri. Temuan lain yang penting adalah antibiotik penisillin. Antibiotik ini ditemukan oleh fleming pada tahun 1929. Pada tahun 1940, Florey, dkk. Kemudian memproduksi penisillin untuk digunakan dalam pengobatan barbagai penyakit infeksi. Penemuan ini diikuti oleh penemuan streptomocin pada tahun 1944 dan penemuan-penemuan jenis antibiotik lainnya. Antibiotik adalah suatu metabolit yang diperoleh atau dibentuk oleh berbagai jenis mikroorganisme, yang dalam konsentrasi rendah maupun



menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain. Antibiotik memegang peran penting dalam mengontrol populasi mikroba didalam tanah, air, limbah, dan lingkungan. Dari berbagai jenis antibiotik yang telah ditemukan, hanya beberapa golongan antibiotik yang dapat digunakan dalam pengobatan. 1. Penggolongan antibiotika Berdasarkan mekanisme kerjanya dalam menghambat pertumbuhan mikroorganisme, antibiotika digolongkan sbagai berikut a) Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel bakteri. Yang termasuk kedalam golongan ini Beta-laktam, Penisilin, Polipeptida, cephalosporin, ampisilin, oxsasilin. Dinding ini sangat penting untuk mempertahankan struktur sel bakteri. b) Antibiotik yang menghambat transkripsi dan repligasi. Yang termasuk kedalam golongan ini adalah Quinolon, Rifampicin, actinomycin D, Nalidixic acid, Lincosamides, metronidazole. c) Antibiotik yang menghambat sintesis protein. Yang termasuk dalam golongan ini adalah Macrolide, Aminoglycoside, Tetracycline, Chloramphenicol, Kanamicyn, Oxytetracycline. d) Antibiotik yang menghambat fungsi membran sel. Contoh antara lain Ionimycin dan Valinomycin. e) Antibiotik yang menghambat bersifat antimetabolit. Yang termasuk kedalam golongan ini adalah Sulfa atau sulfonamide, Trimetophrim, Azaserine. 2. Mekanisme Kerja Antibiotik Cara kerja antibiotik yaitu antibiotik memiliki cara kerja sebagai bakterisidal (membunuh bakteri secara langsung) atau bakteriostatik (menghambat pertumbuhan bakteri). Pada kondisi bakteriostatis, mekanisme pertahanan tubuh inang seperti fagositosis dan produksi antibodi biasanya akan merusak mikroorganisme (Radji, 2010).



C.

PENGENDALIAN KEMOTERAPI GOLONGAN ANTIMETABOLIT Substansi kimia yang termasuk kedalam golongan antimetabolit antara lain

asam p-aminosalisilat (PAS), sulfonamida, sulfon, trirmetoprim, etambutol, dan isoniazid (Radji, 2010). D.

PENGGUNAAN ANTISEPTIK Pada umumnya, antiseptik lebih sfektif terhadap bakteri Gram-negatif dari

pada terhadap Gram-negatif. Faktor penting dari sifat resistensi tersebut adalah lapisan lipopolisakarida eksternal yang terdapat pada bakteri Gram-negatif. Pseudomona aeruginosa golongan (bakteri gram-negatif) sangat resisten terhadap desinfektan, terutama quat. Resistensi ini juga berkaitan dengan permeabilitas dan pori-pori sel dindning bakteri. Pori-pori dinding sel bakteri gram-negatif sangat selektif terhadap molekul yang dapat masuk ke dalam sel. Mikrobakteri merupakan bakteri yang tidak membentuk endospora dan mempunyai ketahanan terhadap desinfktan. Dinding sel golongan bakteri ini sangat tabla dan kya akan lipid. Endospora bakteri hanya sedikit terpengaruh oleh antiseptik. Kista oosit protozoa juga relatif resisten terhadap antiseptik, tetapi ada perbedaan antara sel yang memiliki kapsul lipid dan yang tidak memiliki kapsul lipid. Antiseptik yang larut dalam lemak lebih efektif melawan virus yang bersimpai. Sebaliknya, virus tidak bersimpai yang ahnya mempunyai selibung protein lebih resisten sehingga antiseptik yang aktif untuk melawan mikroorganisme ini juga lebih sedikit. Kecepatan kerja antiseptik yang digunakan sangat penting diketahui dalam pengawasan dan pengendalian mikroorganisme. Efektivitas antiseptik umumnya dapat dipastikan jiak antiseptik tersebut dapat merusak atau mengubah struktur dan komposisi sel mikroba. Kelainan struktur sel tersebut antara lain kerusakan pada dinding sel perubahan permeabilitas sel, keruskan pada memran sitoplasma, dan perubahan struktur molekul protein dan asam nukleat mikroba (Radji, 2010).



E.

PENGGUNAAN BAHAN PENGAWET Bahan pengawet adalah bahan atau senyawa yang diambahkan pada sediaan

farmasi untuk melindungi sediaan terhadap aktivitas mikroorganisme. Pengawet terutama ditambahkan pada obat dalam wadah dosis ganda untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang mungkin masuk pada saat kemasan dibuka dan ditutup selama pemakaian maupun selama pross produksi.bahan pengawet juga sering ditambahkan dalam produk-produk kosmetik, makanan, dan minuman. Bahan antimikroba tidak boleh digunaka semata-mata untuk menurunkan jumlah mikroorganisme yang hidup dalam produk dam menggantikan cara produksi yang baik. Setiap bahan pengawet mempunyai bahan tertentu, karena itu penggunaan harus diperhatiakan sedemikian rupa agar kadar bahan pengawet tidak menimbulkan keracuna pada manusia (Radji, 2010). Uji efektifitas bahan pengawet Langkah-langkah yang dilakukan untuk menguji efektivitas bahan pengawet adalah sebagai berikut. 1) Menyiapkan mikroba uji 2) Menyediakan media perbenihan 3) Membuat Inokulum 4) Prosedur pengujian 5) Interprestasi F.

UJI KOEFISIEN FENOL Koefisien fenol atau angka fenol adalah suatu angka yang menunjukan

aktivitas larutan desifktan dalam membunuh mikroorganisme jika dibandingkan dengan fenol sebagai standar. Bakteri uji yang digunakan dalam penentuan angka fenol adalah Staphylococcus aureus yang mewakuli bakteri Gram-positif dan Salmonella thypi yang mewakili bakteri Gram-negatif. Kedua bakteri uji ini diinokulasikan dalam berbagai pengeceran larutan fenol murni dan bahan desinfektan yang akan ditentukan koefisien fenolnya. Koefisien fenol dinyatakan sebagai suatu bilangan, yang di hitung dengan cara membandingkan aktivitas larutan bahan desinfektan dengan pengenceran tertentu dan aktivitas larutan fenol dengan pengenceran baku.



Koefisien fenol adalah perbandinga tingkat pengenceran setiap bahan yang di uji (fenol dan bahan disinfektan yang diuji) yang tidak mematikan bakteri uji dalam waktu 5 menit, tetapi mematikan bakteri uji dalam waktu 10 menit (Radji, 2010). Tabel 6.1. Contoh Hasil Pengamatan Uji Koefisien Fenol Lama Kontak

Pengenceran Bahan

5 menit

10 menit

15 menit

-

-

-

+

-

-

+

+

-

-

-

-

-

-

-

+

-

-

+

+

+

Baku Fenol 1 : 80 1 : 90 1 : 100 Disinfektan Uji 1 : 100 1 : 150 1 : 200 1 : 250

(-) tidak adap pertumbuhan bakteri uji (+) ada bakteri pertumbuhan bakteri uji Perhitungan koefisien fenol dilakukan sebagai berikut. Pengenceran tertinggi larutan bahan uji yang mematika dalam waktu 10 menit, tidak mematikan dalam 5 menit Koefisien fenol = Pengenceran tertentu larutan fenol yang mematikan dalam waktu 10 menit, tetapi tidak memati dalm waktu 5 menit. Dengan demikian, sesuai dengn contoh hasil pengamatan yang ditunjukan pada tabel 6.1, bahan disifektan uji pada pengenceran 1 : 200 dapat mematikan bakteri uji dalam waktu 10 menit, tetapi tidak mematikan dalam 5 menit. Di lain pihak, larutan fenol pada pengenceran 1 : 90 dapat mematikan bakteri uji waktu 10 menit tetapi tidak mematikan dalam 5 menit. Jadi, koefisien fenol disinfektan uji adalah sebagai berikut.



Koefisien fenol disinfektan =

= 2,22

Penjelasan hasil uji koefisien fenol adalah sebagai berikut. a.

Jika koefisien fenol yang diperoleh dikalikan dengan faktor 20 menghasilkan angka yang lebih kecil dari angka pengebceran yang tertera pada etiket, pengenceran disifektan tidak memenuhi syarat.

b.

Jika koefisien fenol yang diperoleh dikalikan dengan faktor yang menghasilakn angka yang sesuai dengan angka pengencran yang tertera pada etiket, pengecern desinfektan tersebut mmenuhi syarat.

c.

Jika koefisien fenol yang diperoleh lebih kecil dari 0,05, sampel yang diuji bukan termasuk desinfektan (Radji, 2010).



BAB VII KALSIFIKASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI A.

KLASIFIKASI BAKTERI Klasifikasi bakteri didasarkan pada kesamaan atau kemiripan sifat-sifat

spesifik dan unit yang dimiliki bakteri. Suatu penataan klasifikasi scara sistematik kedalam kelompok-kelompok disebut taksonomi. Bakteri diklasifikasikan berdasarka sistem taksonomi seperti yang dikembangkan oleh Carolus Linnaeus untuk tanaman dan binatang pada tahun 1735. Sistem taksonom menempatkan spesies di ujung dan kingdom di ujung yang lain, dengan urutan sebagai berikut. Kingdom

: seluruh oganism didalam hiererki ini

Filum/Divisio

: sekelompok kelas yag berkerabat

Kelas

: sekelomok ordo yang serupa

Ordo

: sekelomok family yang serupa

Family

: sekelomok genus yang serupa

Genus

: sekelomok spesies yang serupa

Spesies

:sekelompok organisme yang berkerabat dekat. Individuindividu di dalam kelompok ini serupa dalam sebagian besar ciri-cirinya

Klasifikasi bakteri memerlukan metode penenanaman untuk memberi nama suatu kelompok bakteri tertentu. Pemberian nama untuk bakteri diatur dalam International Code of Nomenclature of Bacteria, yanag memuat suatu tatacara penamaan bakteri menggunakan sistem pmberian nama binomial, seperti dalam metode yang diajukan oleh Carolus Linnaeus. Sistem penamaa binomial terdiri atas dua kata, yaitu kata depan merupakan nama genusatau kata belakang merupakan Specific epithet (spesies). Nama genus dimulai dengan huruf besar dan spesies ditulis dengan huruf kecil. Kedua kata ditulis dengan huruf miring atau diberi garis bawah, misalnya Escherichia coli (Radji, 2010). Salah satu car klasifikasi prokariot yang dianut secara luas adalah metode klasifikasi dan determinasi menurut Bergey dalam Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Dalam Bergey’s Manual, prokariot dibagi dalam 2 golongan besar (domain), yaitu bakteri Bacteria), arkea (archeaea). Prokariot



(organisme bersel tunggal) mempunyai materi genetik yang terdiri atas DNA yang terbuka dan tidak terbungkus dalam suatu selaput atau membran inti. Prokariot berkembang biak dengan membelah diri menjadi dua bagian. Eubacteri dan Archaebacteria termasuk dalam prokariot. Bakteri yang patogen pada manusia termasuk dalam Eubacteri (Radji, 2010). Klasifikasi prokariot adalah sebagai berikut. Kingdom

: Procaryote

Divisio

: Cyanobacteria

Divisio II

: Bacteria

Bacteri dibagi dalam 3 kelas dan pembagian selanjutnya adalah sebagai berikut. Ordo

: Penamaan ordo berakhiran dengan –ales

Family

: Penamaan Family berakhiran dengan –aceae

Tribus

: Penamaan tribus berakhiran dengan –ieae

Genus Spesies Sebagai contoh : Ordo

: Eubacteriales

Family

: Micrococaceae

Genus

: Staphylococcus

Spesies

:

Staphylococcus

aureus,

Staphylococcus

epidermidis,

Staphylococcus saprophyticus Nama bakteri biasanya dapat menunjukan sifat bakteri, bentuk bakteri, atau nama penemu bakteri. Sebagai contoh Bacillus adalah bakteri berbentuk batang, Micrococcus adalah bakteri berbentuk butir-butir kecil; Erwinia berasal dari nama Erwin; Pasteurella berasal dari nama Pasteur; Clostridium welchii ditemukan oleh Welch; dan Borrelia burgdorferi ditemuka oleh Willy Burgdorferi (Radji, 2010). B.

IDENTIFIKASI BAKTERI Identifikasi jenis bakteri bukan suatu pekerjaan yang mudah karena

memrlukan katerampilan dan beberapa informasi untuk menetukan spesies bakteri yangakan diidentifikasi. Beberapa hal yang perlu diperhatiakan antara lain : a) ukuran, bentuk, dan susunan bakteri, b) reaksi pewarnaan gram, c) gerakan bakteri



: apakah dapat bergerak atau tidak, d) tipe Flagel : apakah flagel berada diujung sel bakteri saja atau diseluruh tubuh, e) ukuran dan bentuk koloni bakteri, f) pewarna koloni : apakah menyekreasi pigmen warna tertentu kedalam media atau tidak, dan g) konsistensi bakteri koloni. Identifikasi genus dan spesias bakteri lebih lanjut memerlukan imformasi yang lebih lengkap, misalnya sifat-sifat biokimia bacteri, apakah bakteri dapat menfermentasi jenis karbohdrat tertentu, atau dapat menggunakan senyawa tertentu sebagai satu-satunya sumber energi. Uji serologi juga sering digunakan dalam identifikasui akhir bakteri tertentu. Sebagai contoh, uji serologi untuk memastikan penyakit demam tifoid. Dengan mereaksikan serum penderita yang mengandung antibody dengan antigen yang berasal dari Salmonella typhi, kita dapat memastikan apakah seseorang menglami infeksi Salmonella typhi atau tidak. Identifikasi bakteri, khususnya bakteri yang patogen untuk manusia dapat dilakukan dengan beberapa cara berikut. 1. Pengamtan sifat-sifat morfologi koloni bakteri 2. Pengamatan mikroskopis melalui pewarnaan Bakteri 3. Identifikasi bakteri melalui uji sifat biokimia 4. Identifikasi bakteri berdasarkan profil DNA Pengamatan sifat-sifat morfologi koloni bakteri Bakteri yang berasal dari bahan yang diperiksa, baik dari sampel maupun dari sediaan farmasi tertentu, dibiakkan dalam media perbeihanyang sesuai. Sifat-sifat koloni yang tumbuh dapat diamati secara makrokopis untuk mengidentifikasikan jenis bakteri yang tumbuh dalam media perbenihan tersebut. Sifat-sifat morfologi koloni bakteri yang perlu diamati warna, bentuk, dan konsistensi koloni serta daya hemolitik bakteri. Warna koloni Pigmen yang diekskerikan oleh bakteri, baik dalam koloni maupuan dala media perbenihan, sering akli bersifat spesifik sehingga dapat dijadika acuan untuk menetukan Spesies bakteri. Sebagai contoh : Staphylococcus aereus

berwarna kuning keemasan

Staphylococcus citreus

berwarna kuning sitrun

Staphylococcus albus

berwarna putih



Serratia marcescens

berwarna merah

Chromobacterium violaceum

berwarna violet

Pseudomonas aeruginosa

berwarna hijau

Bentuk koloni bakteri Pertumbuhan koloni bakteri dalam media perbenihan dapat berbentuk koloni yakasr, halus, mejalar, atau beranyam. Bentuk koloni dapat dijadikan petujuk untuk mengidentifikasikan bakteri tertentu. Sebagai contoh, Proteus mirabilis membentukan koloni yang menjalar dalam media perbenihan. Sedangkan Bacillus mycoides membentuk koloni yang berbentuk seperti anyaman. Konsistensi koloni dan Daya hemolitik bakteri Beberapa koloni bakteri menghasilkan lendir yang spesifik. Beberapa jenis bakteri dapat menunjukan kemampuan menghemolisis sel darah merah jika dibandingkan dalam media agar darah (Radji, 2010).



BAB VIII PEWARNAAN GRAM A.

PENDAHULUAN Pewarnaan Gram dilakukan untuk mengelompokkan bakteri menjadi 2 yaitu

bakteri Gram positif dan bakteri Gram negative. Pada pewarnaan Gram, hasil yang didapat akan ditentukan dari komposisi dinding sel bakteri. Pada pewarnaan Gram ini, reagen yang digunakan ada 4 jenis, yaitu Kristal violet, iodine, alkohol dan safranin. Bakteri Gram positif akan mempertahankan warna ungu dari kristalviolet sehingga ketika diamati dengan mikroskop akan menunjukkan warna ungu sedangkan bakteri Gram negative tidak dapat mempertahankan warna ungu dari Kristal violet tetapi zat warna safranin dapat terserap pada dinding sel sehingga akan memperlihatkan warna merah. Uji biokimia untuk gram negative adalah uji oksidasi sedangkan untuk gram positif dapat dilakukan pewarnaan endospora (Pratita, 2012). Pewarnaan gram merupakan salah satu metode untuk mengetahui morfologi bakteri, yang bermanfaat untuk mengetahui apakah biakan bakteri masuk dalam golongan gram positif atau gram negative. Bakteri gram negative memiliki ciri – cirri tidak dapat menahan zat warna setelah dicuci dengan alkohol 95 % selama 5 sampai 10 detik (Samsundari, 2006). Salah satu pewarnaan yang sering digunakan untuk mengindentifikasi bakteri adalah perwarnaan Gram. Berdasarkan pewarnaan Gram, bakteri dibagi menjadi dua golongan, tergantung dari reaksi dinding sel terhadap tinta safranin atau Kristal violet. Bakteri yang tetap berwarna ungu dengan pewarnaan oleh Kristal violet disebut bakteri Gram positif, sedangkan bakteri yang warna ungunya hilang jika dibilas dengan alkohol, tetapi tetap berwarna merah muda karena menahan warna merah safranin disebut bakteri Gram negative ( James, 2008 ) . Pewarnaan Gram digunakan untuk mengetahui morfologi sel bakteri serta untuk membedakan bakteri gram positif dan gram negative. Perbedaan warna pada bakteri gram positif dan gram negative menunjukkan bahwa adanya perbedaan struktur dinding sel antara kedua jenis bakteri tersebut. Bakteri gram



positif memiliki struktur dinding sel dengan kandungan peptidoglikan yang tebal sedangkan bakteri gram negative memiliki sturktur dinding sel dengan kandungan lipid yang tinggi (Fitri, 2011). Ditinjau dari komponen penyusun dinding sel bakteri gram positif relative lebih sederhana berbanding bakteri gram negative yaitu terdiri dari dua sampai tiga lapis membrane sitoplasma yang tersusun dari asa teikhik dan asam teikhouronik berupa polimer yang larut dalam air, sedangkan dinding sel bakteri negative lebih kompleks dan lebih tebal, tersusun dari peptidoglikon, lipoprotein dan lipopolisakarida, sehingga dinding sel bakteri gram positif lebih permeable terhadap senyawa yang bersifat hidrofil dibandingkan sel bakteri gram negative (Fatimah, 2006). Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang lebih sederhana, dengan jumlah peptidoglikan yang relative banyak. Dinding sel bakteri gram negative memiliki peptidoglikan yang lebih sedikit dan secara structural lebih kompleks. Membrane bagian luar pada dinding sel gram negative mengandung lipopolisakarida, yaitu karbohidrat yang terikat dengan lipid. Diantara bakteri patogen, yang menyebabkan penyakit, spesies gram negative umumnya lebih berbahaya dibandingkan dengan spesies gram positif ( Campbell, 2003 ). Kelompok bakteri gram negative ditandai dengan sel bakteri yang berwarna merah saat pengamatan secara mikroskopik. Warna merah tersebut disebabkan karena hilangnya pewarna Kristal violet pada waktu dekolorisasi dengan alkohol kemudian sel bakteri menyerap pewarna merah yaitu safranin. Bakteri gram negative mengandung lipid lebih rendah sehingga dinding sel bakteri akan lebih mudah terdehidrasi akibat perlakuan dengan alkohol. Dinding sel yang terdehidrasi menyebabkan daya permeabilitasnya berkurang sehingga zat warna ungu Kristal keluar dari sel kemudian sel akan menyerap safranin (Jayanti, 2010). Respon hambatan mikroba gram positif lebih kuat dibandingkan mikroba gram negative. Hal ini disebabkan oleh perbedaan komponen penyusun dinding sel antara mikroba gram positif dan gram negative. Dinding sel mikroba gram positif banyak mengandung teikoronat serta molekul polisakarida. Komponen kimia ini melindungi sel dari kegiatan lisis enzim, sedangkan zat – zat lain



menentukkan reaksi sel pada pengecatan gram dan ada pula yang menarik dan mengikta bakteriofage (Purwani, 2009). Pengecatan gram dilakukan pada kultur bakteri umur 24 jam yang ditumbuhkan pada medium MRS padat. Bakteri gram positif akan memberikan warna ungu ketika diberi cat gram. Warna ungun tersebut terjadi karena dinding sel bakteri mengikat cat Kristal violet yang diperkuat oleh iodine dan Kristal violet tersebut tidak akan hilang pada waktu diberi cat peluntur sehingga tidak terpengaruh pada saat diberi cat penutup yang berwarna merah (Romadhon, 2012). Pewarnaan dilakukan dengan membuat bekasan isolate digelas obyek, kemudian diwarnai dengan larutan Kristal violet dan yodium secara bergantian selama beberapa menit dan dicuci dengan aquadest, selanjutnya dicuci dengan alkohol dan ditetesi dengan larutan cat penutup safranin. Pengamatan dilakukan dengan menggunakan mikroskop, bakteri gram positif akan Nampak berwarna ungu, sedangkan gram negative berwarna merah (Purwohadisantoso, 2009). Pengecatan Gram merupakan salah satu pewarnaan yang paling sering digunakan. Preparatus bakteri dibuat dengan cara, mencampurkan satu usa biak bakteri dari PAD dengan NaCl fisiologis yang telah diteteskan pada gelas obyek, kemudian dibuat apus setipis mungkin, dikeringkan dan difikasi diatas lampu spiritus. Preparat apus ditetesi pewarna pertama dengan karbol gentian violet selama 2 menit, warna dibuang, ditetesi lugol selama 1 menit, kemudian preparat apus dilunturkan dengan alkohol 95 % selama 1 menit. Selanjutnya alkohol dibuang, preparat dicuci dengan aquadest dan diberi pewarna kedua dengan fuschine selama 2 menit. Warna kemudian dibuang dan dibersihkan dengan akuades, dikeringkan dan diamati morfologi sel, serta warnanya dibawah mikroskop (Dewi, 2013). Pewarnaan Ziehl Neelsen. Larutan carbol fuchsin 0,3% dituang pada seluruh permukaan sediaan, kemudian dipanaskan diatas nyala api sampai keluar asap tetapi tidak sampai mendidih atau kering selama 5 menit. Sediaan kemudian dibiarkan dingin selama 5-7 menit lalu kelebihan zat warna dibuang dan dicuci dengan air yang mengalir perlahan. Setelah itu larutan asam alkohol 3% (hydrochloric acid-ethanol) dituang pada sediaan dan dibiarkan 2- 4 menit



kemudian dicuci dengan air mengalir selama 1-3 menit, kelebihan larutan dibuang. Larutan methylene blue 0,1% dituang sampai menutup seluruh permukaan, dibiarkan 1 menit lalu larutan dibuang dan dicuci dengan air mengalir (Karuniawati, 2005). Hasil pewarnaan Gram menunjukkan bahwa isolat – isolate yang diduga S. aureus secara morfologi ternyata benar – benar termasuk Gram positif karena sel bakterinya berwarna ungu. Karakteristik isolate S. aureus pada media menunjukkan bentuk koloni bulat besar, bulat kecil, berkelompok seperti buah anggur dan beberapa ireguler dengan warna putih dan kuning terdapat zona bening hemolisis (Prasetyo, 2014). Bakteri Gram negative lainnya yang ditemukan adalah Enterobacter aerogenes dan E.coli. bakteri ini merupakan flora normal usus, bakteri tersebut ditemukan diudara bersifat sementara. Jenis bakteri Gram negative yang mengkontaminasi udara dan dapat menyebabkan bahaya pada saluran pernapasan adalah klebsiella pneumonia dan Pseudomonas aeruginosa (Imaniar, 2010). B.

PEWARNAAN BAKTERI Pewarnaan bakteri pada umumnya bertujuan untuk mempermudah dalam

pengamatan morfologi bakteri dengan bantuan mikroskop. Bakteri umumnya tidak berwarna dan hampir tidak terlihat karena kurang kontras dengan air dimana mereka mungkin berada. Pewarnaan sangat dibutuhkan untuk melihat bakteri dengan sangat jelas baik untuk pengamatan intraseluler maupun morfologi keseluruhan. Pewarnaan terhadap bakteri secara garis besar, dibagi menjadi dua, yaitu: 1. Pewarnaan bakteri hidup Pewarnaan bakteri hidup dilakukan dengan menggunakan bahan warna yang tidak toksis tetapi jarang dikerjakan karena bakteri hidup sukar menyerap warna. Pewarnaan bakteri hidup dilakukan untuk melihat pergerakan

bakteri,

serta

pemeriksaannya

dilakukan

dengan

menggunakan tetes gantung (hanging drop) 2. Pewarnaan bakteri mati



Pewarnaan terhadap bakteri yang telah dimatikan disebut fixed state. Pewarnaan bakteri mati bertujuan untuk melihat struktur luar bahkan struktur dalam bakteri, memperjelas ukuran bakteri dan melihat reaksi bakteri terhadap pewarna yang diberikan sehingga dapat diketahui sifatsifat fisik dan kimia dari bakteri tersebut. C.

MACAM - MACAM PEWARNAAN BAKTERI 1. Pewarnaan Sederhana Pewarnaan sederhana adalah pewarnaan yang menggunakan pewarna tunggal. Pewarna tunggal yang biasanya digunakan dalam pewarnaan sederhana adalah Methylene Blue, Basic Fuchsin, dan Crystal Violet . Semua pewarna tersebut dapat bekerja dengan baik pada bakteri karena bersifat basa dan alkalin (kromoforiknya bermuatan positif), sedangkan sitoplasma bakteri bersifat basofilik (suka terhadap basa) sehingga terjadilah gaya tarik antara komponen kromofor pada pewarna dengan sel bakteri, hal tersebut menyebabkan bakteri dapat menyerap pewarna dengan

baik. Pewarnaan sederhana bertujuan untuk memberikan

kontras antara bakteri dan latar

belakang. Pewarnaan sederhana

dilakukan ketika kita ingin mengetahui informasi tentang bentuk dan ukuran sel bakteri. Gambar pewarnaan sederhana yang dilihat dibawah mikroskop. 2.

Pewarnaan Negatif Pewarnaan Negatif adalah pewarnaan yang menggunakan pewarna asam seperti Negrosin, Eosin, atau Tinta India sebagai pewarna utama. Pewarnaan negatif dilakukan pada bakteri yang sukar diwarnai oleh pewarna sederhana seperti spirochaeta. Pewarnaan negatif bertujuan untuk memberi warna gelap pada latar belakang dan tidak memberi warna pada sel bakteri. Hal tersebut dapat terjadi karena pada pewarnaan negatif, pewarna yang digunakan adalah pewarna asam dan memiliki komponen kromoforik yang bermuatan negatif, yang juga dimiliki oleh sitoplasma bakteri. Sehingga pewarna tidak dapat menembus atau berpenetrasi ke dalam sel bakteri karena negatif charge pada permukaan



sel bakteri. Pada pewarnaan negatif ini, sel bakteri terlihat transparan (tembus pandang). Gambar pewarnaan negative dilihat dari mikroskop. 3. Pewarnaan Diferensial Pewarnaan Diferensial adalah teknik pewarnaan yang dilakukan untuk mengetahui perebedaan antara sel-sel dari tiap-tiap mikroba. Pewarnaan diferensial menggunakan dua pewarna atau lebih. Pewarnaan diferensial antara lain meliputi : a. Pewarnaan Gram Pewarnaan gram digunakan untuk membedakan bakteri gram positif dan bakteri gram negatif berdasarkan sifat fisik dan kimia dinding sel bakteri. Pewarnaan gram menggunakan pewarna utama Kristal Violet dan pewarna tandingan Safranin.Keberhasilan metode ini sangat bergantung pada dinding sel, maka dari itu metode ini tidak dapat dilakukan pada bakteri yang tidak memiliki dinding sel seperti genus nacordia dan mycoplasma. Metode ini diberi nama berdasarkan penemunya, ilmuwan Denmark Hans Christian Gram (1853 – 1938) yang mengembangkan teknik ini pada tahun 1884 untuk membedakan antara pneumokokus dan bakteri Klebsiella

pneumoniae.

Tujuan

dari

pewarnaan

adalah

untuk

memudahkan melihat bakteri dengan mikroskop, memperjelas ukuran dan bentuk bakteri, untuk melihat struktur luar dan struktur dalam bakteri seperti dinding sel dan vakuola, menghasilkan sifat-sifat fisik dan kimia yang khas daripada bakteri dengan zat warna, serta meningkatkan kontras mikroorganisme dengan sekitarnya. Pewarnaan ini dapat membagi bakteri menjadi gram positif dan gram negatif berdasarkan kemampuannya untuk menahan pewarna primer (kristal ungu) atau kehilangan warna primer dan menerima warna tandingan (safranin). Bakteri gram positif menunjukkan warna biru atau ungu dengan pewarnaan ini, sedangkan bakteri gram negatif menunjukkan warna merah. Perbedaan respon terhadap mekanisme pewarnaan gram pada bakteri adalah didasarkan pada struktur dan komposisi dinding sel



bakteri. Bakteri gram positif mengandung protein dan gram negatif mengandung lemak dalam presentase lebih tinggi dan dinding selnya tipis. Pemberian alkohol (etanol) pada praktikum pewarnaan bakteri, menyebabkan terekstraksi lipid sehingga memperbesar permeabilitas dinding sel. Pewarnaan safranin masuk ke dalam sel dan menyebabkan sel menjadi berwarna merah pada bakteri gram negatif sedangkan pada bakteri gram positif dinding selnya terdehidrasi dengan perlakuan alkohol, pori – pori mengkerut, daya rembes dinding sel dan membran menurun sehingga pewarna safranin tidak dapat masuk sehingga sel berwarna ungu, yang merupakan warna dari Kristal Violet. Perwarnaan Gram menggunakan Gram A (cat Kristal violet), Gram B (Lyugol iodine), Gram C (etanol : aseton = 1:1), Gram D (cat safranin). Cat Gram A berwarna ungu (kristal violet). Cat Gram A merupakan cat primer yang akan memberi warna mikroorganisme target. Pada saat diberi cat ini, semua mikroorganisme akan berwarna ungu sesuai warna cat. Komposisi cat A yaitu : a) Kristal violet

: 2 gram

b) Alkohol 95%

: 20 ml

c) Aquadest

: 80 ml

d) Amonium oksalat

: 0,8 gram

Cat Gram B berwarna coklat. Cat Gram B merupakan cat Mordan, yaitu cat atau bahan kimia yang berfungsi memfiksasi cat primer yang diserap mikroorganisme target. Akibat pemberian cat Gram B, maka pengikatan warna oleh bakteri akan lebih baik (lebih kuat). Komposisi cat B yaitu : a) Iodium

: 1 gram

b) Kalium iodida : 2 gram c) Aquadest

: 300ml

Cat Gram C tidak berwarna. Cat ini berfungsi untuk melunturkan cat sebelumnya. Akibat pemberian cat C akan terjadi 2 kemungkinan : Mikroorganisme (bakteri) akan tetap berwarna ungu, karena tahan terhadap alkohol. Ikatan antara cat dengan bakteri tidak dilunturkan



oleh alkohol. Bakteri yang bersifat demikian disebut bakteri Gram positif dan Bakteri tidak akan berwarna, karena tidak tahan terhadap alkohol. Ikatan antara cat dengan bakteri dilunturkan oleh alkohol. Bakteri yang bersifat demikian dikelompokkan sebagai bakteri Gram negatif. Komposisi cat C yaitu : a) Aceton

: 50 ml

b) Alkohol 95% : 50 ml Cat Gram D Merupakan cat skunder atau kontras. Cat ini berwarna merah berfungsi sebagai pemberi warna mikroorganisme non target.Cat Skunder mempunyai spektrum warna yang berbeda dari cat primer. Akibat pemberian cat gram D yaitu Bakteri gram positif akan tetap berwarna ungu karena tidak jenuh mengikuti cat gram A sehingga tidak mampu lagi mengikat cat gram D dan Bakteri gram negatif berwarna merah karena cat sebelumnya telah dilunturkan oleh cat gram C, maka akan mampu mengikat cat gram D. Komposisi cat gram D yaitu : a) Safranin O

: 0,25 gram

b) Alkohol 95% c) Aquadest

: 10 ml : 90 ml

Perbedaan dinding sel bakteri gram positif dan bakteri gram negatif : Hasil pengamatan preparat bakteri gram postif dan gram negatif pada mikroskop : S. Aureus (gram positif) E. Coli ( gram negatif). b. Pewarnaan Tahan Asam Beberapa

spesies

bakteri

pada

genus

Mycobacterium,

Cryptosporidium dan Nocardia tidak dapat diwarnai dengan pewarnaan sederhana. Namun, mikroorganisme ini dapat diwarnai dengan menggunakan Karbol Fuchsin yang dipanaskan. Panas membuat pewarna dapat terserap oleh sel bakteri karena panas dapat menghilangkan lapisan lilin pada dinding sel bakteri. Sekali bakteri tahan asam menyerap karbol fuchsin, maka akan sangat sulit untuk dilunturkan dengan asam-alkohol, oleh karena itu merka disebut bakteri tahan asam.



Bakteri tahan asam memiliki kadar lemak (asam mycolic) yang tinggi pada dinding sel mereka. Pada pewarnaan bakteri asam menggunakan metode Ziehl-Neelsen (juga disebut Hot Stain), bakteri tahan asam akan berwarna merah karena menyerap pewarna karbol fuchsin yang dipanaskan, karena pada saat pemanasan dinding sel bakteri yang memiliki banyak lemak membuka sehingga pewarna dapat terserap. Namun tidak dapat dilunturkan dengan asam alkohol karena pada saat suhu normal lemak pada dinding sel bakteri kembali menutup, sehingga ketika diwarnai dengan pewarna tandingan, yaitu Methylene Blue, warnanya tetap merah. Berbeda dengan bakteri tidak tahan asam, ia akan menyerap pewarna tandingan yaitu methylene blue sehingga berwarna biru. Pada metode Kinyoun-Gabbet, tidak perlu dilakukan pemanasan, maka dari itu metode Kinyoun-Gabbet juga disebut Cold Stain. Metode KinyounGabbet tidak perlu dilakukan dengan pemanasan karena pada pewarna Kinyoun terdapat alkali fuchsin dengan konsentrasi yang tinggi, sehingga walau tanpa pemanasan dapat menghilangkan lapisan lilin pada dinding sel bakteri tahan asam. Komposisi Kinyoun antara lain: alkali fuchsin, fenol, alkohol 95%, dan aquades. Sebagai pewarna tandingan adalah Gabbet, yang memiliki komposisi antara lain : methylene blue, asam sulfat 96%, alkohol murni, dan aquades. Sama seperti pada metode Ziehl-Neelsen, bakteri tahan asam akan berwarna merah, sedangkan bakteri tidak tahan asam akan berwarna biru. 4. Pewarnaan Khusus Pewarnaan struktural ditujukan untuk melihat bagian tertentu bakteri. Yang termasuk dalam pewarnaan struktural ialah : a. Pewarnaan Spora Ada dua genus bakteri yang dapat membentuk endospora, yaitu genus Bacillus dan genus Clostridium. Strukturspora yang terbentuk di dalam tubuh vegetatif bakteri disebut sebagai ‘endospora’ (endo=dalam, spora-spora) yaitu spora yang terbentuk di dalam tubuh. Secara



sederhana, dapat dikatakan bahwa endospora merupakan sel yang mengalami dehidrasi dengan dinding yang mengalami penebalan serta memiliki beberapa lapisan tambahan. Dengan adanya kemampuan untuk membentuk spora ini, bakteri tersebut dapat bertahan pada kondisi yang ekstrim. Menurut Pelczar (1986) bakteri yang dapat membentuk endospore ini dapat hidup dan mengalami tahapan-tahapan pertumbuhan sampai beberapa generasi, dan spora terbentuk melalui sintesis protoplasma baru di dalam sitoplasma sel vegetatifnya. Menurut Volk & Wheeler (1990), dalam pengamatan spora bakteri diperlukan pewarnaan tertentu yang dapat menembus dinding tebal spora. Contoh dari pewarnaan yang dimaksudkan tersebut adalah dengan penggunaan larutan Hijau Malakit 5%, dan untuk memperjelas pengamatan, sel vegetatif juga diwarnai dengan larutan Safranin 0,5% sehingga sel vegetatif ini berwarna merah, sedangkan spora berwarna hijau. Dengan demikian ada atau tidaknya spora dapat teramati, bahkan posisi spora di dalam tubuh sel vegetatif juga dapat diidentifikasi. Namun ada juga zat warna khusus untuk mewarnai spora dan di dalam proses pewarnaannya melibatkan proses pemanasan, yaitu; spora dipanaskan bersamaan dengan zat warna tersebut sehingga memudahkan zat warna tersebut untuk meresap ke dalam dinding pelindung spora bakteri. Beberapa zat warna yang telah disebutkan di atas, dapat mewarnai spora bakteri, tidak lepas dari sifat kimiawi dinding spora itu sendiri. Semua spora bakteri mengandung asam dupikolinat, yang mana subtansi ini tidak dapat ditemui pada sel vegetatif bakteri, atau dapat dikatakan, senyawa ini khas dimiliki oleh spora. Dalam proses pewarnaan, sifat senyawa inilah (asam dupikolinat) yang kemudian dimanfaatkan untuk diwarnai menggunakan pewarna tertentu, dalam hal ini larutan hijau malakit. Sedangkan menurut Pelczar (1986), selain subtansi di atas,


MODUL Mikrobiologi Dan Virologi dalam spora bakteri juga terdapat kompleks Ca2+ dan asam dipikolinan peptidoglikan. Terdapat beberapa metode pewarnaan spora bakteri, diantaranya yaitu metode Schaeffer-Fulton dan metode Dorner. Pada metode Schaeffer-fulton, pewarna yang digunakan adalah hijau malaksit dan safranin, sedangkan pada metode Dorner, pewarna yang digunakan adalah carbol fuchsin yang dipanaskan dan negrosin. b. Pewarnaan Kapsul Beberapa jenis bakteri mengeluarkan bahan-bahan yang amat berlendir dan lengket pada permukaan selnya, dan melengkungi dinding sel. Bila bahan berlendir tersebut kompak dan tampak sebagai suatu bentuk yang pasti ( bundar/lonjong) maka disebut kapsul, tetapi bila bentuknya tidak teratur dan kurang menempel dengan erat pada sel bakteri disebut selaput lendir. Kapsul dan lendir tidaklah esensial bagi kehidupan sel, tapi dapat berfungsi sebagai makanan cadangan, perlindungan terhadap fagositosis (baik dalam tubuh inang maupun dialam bebas) atau perlindungan terhadap dehidrasi. Kemampuan menghasilkan kapsul merupakan sifat genetis, tetapi produksinya sangat dipengaruhi oleh komposisi medium tempat ditumbuhkannya sel-sel yang bersangkutan. Komposisi medium juga dapat mempengaruhi ukuran kapsul. Ukuran kapsul berbeda-beda menurut jenis bakterinya dan juga dapat berbeda diantara jalur-jalur yang berlainan dalam satu spesies. Pada beberapa jenis bakteri adanya kapsul sebagai petunjuk virulensi. Semua kapsul bakteri tampaknya dapat larut dalam air. Komposisi kimiawi kapsul ada yang berupa glukosa (misalnya dektrosa pada leokonostok mesendteroides), polimer gula amino (misalnya asam hialuronat pada Staphylococcus piogenik), polipeptida (misalnya polimer asam D-glutamat pada Bacillus antraksis) atau kompleks polisakarida, dan glikoprotein ( misalnya B disentri). Pewarnaan kapsul tidak dapat dilakukan sebagaimana melakukan pewarnaan

sederhana,

pewarnaan

kapsul

dilakukan

dengan



menggabungkan prosedur dari pewarnaan sederhana dan pewarnaan negatif. Masalahnya adalah ketika kita memanaskan prepat dengan suhu yang sangat tinggi kapsul akan hancur, sedangakan apabila kita tidak melakukan pemanasan pada preparat, bakteri akan tidak dapat menempel dengan erat dan dapat hilang ketika kita mencuci preparat. Pewarnaan kapsul menggunakan pewarna Kristal Violet dan sebagai pelunturnya adalah Copper Sulfate. Kristal violet memberikan warna ungu gelap terhadap sel bakteri dan kapsul. Namun kapsul bersifat nonionic, sehingga pewarna utama tidak dapat meresap dengan kuat pada kapsul bakteri. Copper sulfate bertindak sebagai peluntur sekaligus counterstain, sehingga mengubah warna yang sebelumnya ungu gelap menjadi biru muda atau pink. Maka dari itu pada pewarnaan kapsul, kapsul akan transparan sedangakan sel bakteri dan latar belakangnya akan berwarna biru muda atau pink. c. Pewarnaan Granulla Ada beberapa metode pewarnaan granula, diantaranya adalah Loeffler, Albert dan Neisser. Dari ketiga metode tersebut, metode yang sering digunakan adalah metode Neisser, sedangkan metode Albert dan Loeffler kurang popular karena tidak diajarkan pada praktikum mikrobiologi. Tetapi, pewarnaan metode Albert sering dibahas pada buku-buku terbitan WHO. Granula metakromatik disebut jga granula volutin.

Granula

metakromatik

tidak

hanya

ditemukan

pada

Corynebacterium diphteriae tetapi juga di beberapa bakteri selain bakteri tersebut, fungi, algae, dan protozoa. Granula metakromatik mengandung polifosfat, asam ribonukleat, dan protein. Granula metakromatik sangat mungkin mempunyai fungsi sebagai sumber cadangan energi. Metode Neisser menggunakan pewarna neisser A, neisser B, dan neisser C. Neisser A mengandung biru metilen, alkohol 96%, asam pekat dan aquades. Neisser B mengandung kristal violet, alkohol 96%, dan aquades. Sedangkan neisser C mengandung crysoidine dan aquades. Pada metode neisser, granula bakteri berwarna biru gelap atau biru hitam (warna dari neisser



A ditambah neisser B), sedangkan sitoplasma bakteri berwarna kuning kecoklatan (warna dari neisser C). d. Pewarnaan Flagella Flagel

merupakan

salah

satu

alat

gerak

bakteri.

Flagel

mengakibatkan bakteri dapat bergerak berputar. Penyusun flagel adalah sub unit protein yang disebut flagelin, yang mempunyai berat molekul rendah. Berdasarkan jumlah dan letak flagelnya, bakteri dibedakan menjadi monotrik, lopotrik, amfitrik, peritrik dan atrik. Prinsip pewarnaan flagella adalah membuat organel tersebut dapat dilihat dengan cara melapisinya dengan mordant dalam jumlah yang cukup. Dua metode pewarnaan flagella, yaitu metode Gray dan metode Leifson. Metode Gray digunakan untuk mendapat hasil yang lebih baik dan mengena walaupun dalam metode ini tidak dilakukan pencelupan yang khusus. Pada pewarnaan flagella larutan kristal violet bertindak sebagai pewarna utama, sedangkan asam tannic dan alumunium kalium sulfat bertindak sebagai mordant. Kristal violet akan membentuk endapan disekitar flagel, sehingga meningkatkan ukuran nyata flagel. D.

PROSEDUR KERJA PEWARNAAN BAKTERI 1. Pewarnaan Sederhana a) Dibersihkan kaca preparat dan cover glass dengan menggunakan alkohol sampai bebas lemak, lalu dibersihkan lagi dengan tisu. Difiksasi diatas nyala lampu bunsen. b) Diambil secara aseptik satu ose suspensi bakteri dan diratakan diatas kaca preparat. c) Dikeringkan

kaca

preparat

dengan

diangin-anginkan

hingga

terbentuk noda. d) Difiksasi dengan dipanaskan diatas nyala lampu bunsen. e) Didinginkan lalu diteteskan larutan zat warna crystal violet sebanyak 1 atau 2 tetes, dan dibiarkan selama 1 atau 2 menit.



f) Dicuci dengan aquades sampai sisa-sisa zat warna tercuci seluruhnya. g) Dikeringkan dengan diangin-anginkan. h) Diamati dengan menggunakan mikroskop. 2. Pewarnaan Negatif a) Dibersihkan object glass dan cover glass dengan menggunakan alkohol sampai bebas lemak. b) Difiksasi diatas nyala lampu bunsen. c) Diambil secara aseptik satu ose suspensi bakteri dan diratakan diatas object glass. d) Difiksasi dengan cara dipanaskan diatas nyala lampu bunsen. e) Diteteskan larutan zat warna tinta cina diatas object glass hingga merata. f) Dikeringkan dengan diangin-anginkan. g) Diamati dengan menggunakan mikroskop. 3. Pewarnaan Gram a) Dibersihkan object glass dan cover glass dengan menggunakan

alkohol sampai bebas lemak, lalu dibersihkan lagi dengan tisu. b) Difiksasi diatas nyala lampu bunsen. c) Diambil secara aseptik satu ose suspensi bakteri dan diratakan diatas

object glass. d)

Dikeringkan object glassdengan diangin-anginkan hingga terbentuk noda.

e) Difiksasi dengan dipanaskan diatas lampu bunsen. f) Didinginkan, lalu diteteskan zat warna crystal violet sebanyak 2 atau

3 tetes dan dibiarkan selama 1 menit. g) Dicuci

dengan aquades sampai sisa-sisa zat warna tercuci

seluruhnya. h)

Dikeringkan dengan cara diangin-anginkan.

i)

Diteteskan larutan lugol dan dibiarkan selama 1 menit.

j)

Dicuci dengan aquades dan dikeringkan dengan diangin-anginkan.

k) Dicuci dengan alkohol selama 30 detik.



l)

Diteteskan larutan zat warna safranin sebanyak 2 atau 3 tetes.

m) Dicuci dengan aquades. n) Diamati dengan menggunakan mikroskop.

4. Pewarnaan Spora a) Dibersihkan object glass dan cover glass dengan menggunakan alkohol sampai bebas lemak, lalu dibersihkan lagi dengan tisu. b) Difiksasi diatas nyala lampu bunsen. c) Diambil secara aseptik satu ose suspensi bakteri dan diratakan diatas object glass. d) Dikeringkan object glass dengan diangin-anginkan hingga terbentuk noda. e) Ditutup object glass dengan kertas saring. f)

Diteteskan malachite green sebanyak 2 atau 3 tetes.

g) Dilewatkan diatas api lampu bunsen hingga terlihat uap, jangan sampai zat warna mendidih dan mengering. h) Didiamkan 1 menit lalu dibuang kertas saring. i)

Dicuci dengan aquades dan dibiarkan selam 30 detik.

j)

Diteteskan safranin dan dibiarkan selama 30 detik.

k) Diangin-anginkan hingga zat warna kering. l)

Diamati dengan menggunakan mikroskop.

5. Cat Gram A a)

Timbang kristal violet sebanyak 2 gram menggunakan kertas timbang pada neraca

b)

Amonium oksalat di timbang sebanya 0,8 gram

c)

Kristal violet dan amonium oksalat di campur ke dalam mortir dan dihaluskan menggunakan stampler

d)

Tambahkan 80 ml aquadest dan 20 ml alkohol 95% kedalam mortir

e)

Aduk hingga merata

f)

Masukkan larutan ke dalam botol reagen menggunakan corong yang telah dilapisi kertas saring

g)

Tutup, beri label, dan simpan botil reagen

h)

Keringkan kertas saring.



6. Cat Gram B a) Timbang sebanya 1 gram iodium menggunakan neraca yang telah dilapisi kertas timbang b) Timbang sebanyak 2 gram kalium iodida menggunakan neraca yang telah dilapisi kertas timbang c) Campurkan iodium dan kalium iodida ke dalam mortir dan haluskan menggunakan stampler d) Tambahkan 300 ml aquadest ke dalam mortir e) Aduk hinggal merat f)

Masukkan larutan ke dalam botol reagen menggunakn corng yang telah di lapisi kertas saring

g) Tutup, beri label, dan simpan botol reagen h) Keiringkan kertas saring 7. Cat Gram C a) Ukur lah sebanyak 50 ml aceton menggunakan gelas ukur b) Ukurlah sebanyak 50 ml alkohol 95% menggunakan gelas ukur c) Campurkan keduanya kedalam botol reagen menggunakan corong d) Tutup, beri label, dan simpan botol reagen 8. Cat Gram D a) Timbang 0,25 gram safranin O menggunakan neraca yang telah dilapisi kertas timbang b) Masukkan safranin ke dalam mortir dan haluskan menggunakan stampler c) Tambahkan 10 ml alkohol 95% dan 90 ml aquadest ke dalam mortir d) Aduk hingga merata e) Masukkan larutan kedalam botol reagen menggunakan corong yang telah dilapisi kertas saring. f)

Tutup, beri label, dan simpan botol reagen, keringkan kertas saring.



BAB IX PATOGENESIS INFEKSI BAKTERI A.

INFEKSI BAKTERI Penyakit infeksi masih merupakan jenis penyakit yang paling banyak

diterima oleh penduduk dinegara berkebang, termasuk indonesi. Salah satu penyebab penyakit infeksi adalah bakteri. Bakteri merupakam mikroorganisme yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop (Radji, 2010). Setelah penemuan mikroskop oleh Anthony Van Leewenhoek, penegtahuan tentang dunia mikroorganisme berkembang dengan sangat pesat. Penemuan berbagai jenis penyakit yang disebabkan oleh mikrooorganisme, terutama bakteri, telah menambah pesatnya perkembangan ilmu kefarmasian. Selain itu, berbagai bentuk interaksi kehidupan dapat dipelajari secara mikroskopik untuk memahami dan menangani berbagai jenis penyakit infeksi yang disebabka oleh bakteri. Pengetahuan tentang seluk-seluk bakteri sangat diperluka dalam penemuan dan pengembangan pengobatan penyakit infeksi bakteri. Oleh karena itu, bab ini akan membahas hubungan antara bakteri dan hospes serta lingkungannnya. Selain itu, akan dibahas patogenesis infeksi bakteri (Radji, 2010). B.

HABITAT MIKROORGANISME Habitat adalah lokasi atau tempat tinggal spesifik suatu organisme,

sedangkan niche adalah peranan atau fungsi spesifik organisme itu dalam komunitas. Suatu habitat terdiri atas beberapa faktor. Meliputi suhu, tekanan hidrostatik, tekanan osmotik, pH, cahaya, substansi anorganik (seperti H2O, CO2, O2, dan mineral), dan substansi organik. Mikroorrganisme yang terdapat di suatu lokasi dapat bersifat transient (tinggal sementara) atau bersifat indigenous menetap dalam beberapa generasi dan umumnya dapat bertahan pada kondisi lingkungan) (Radji, 2010). 1. Habitat alam mikroorganisme a.

Tanah



Bateri patogen yang terdapat di tanah antara lain Clostrdium tetani, Clostridium

perfringens,

Clostridium

botulinum,dan

Bacillus

anthracis. b.

Air Bakteri yang terdapat di dalam air antara lain Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae, Legionella,

dan Escherichia coli.

Bakteri

Escherichia coli biasanya diguanakan sebagai indikator pencemaran air oleh tinja. c.

Udara Udara terbuka jarang mengandung bakteri patogen. Hal ini kemungkinan karena ada efek pengering, azoniasi, dan radiasi sinar UV. Udara didala ruangan kemungkinan mengandung bakteri dan mikroba patogen yang berasal dari kulit, tangan, pakaian, dan salura nafas atas manusia.

d.

Makanan Beberapa

mikroorganisme

patogen

dapat

ditemukan

dapat

ditemuakan didalam makanan dan minuman tertutama dalam susu, anatra lain Mycobacterium tubeculosis, Salmonella, Streptococcus, Corynebacterium

diphtheariae,

Shygella,

Brusella,

dan

Staphylococcus; bakteri-bakteri inilah yang sering menyebakan keracunan makanan. 2. Flora normal Flora normal adalah mikroorganisme yang hidup didalam tubuh manusia yang dalam keadaan tertentu tidak meyebabkan penyakit pada manusia. a. Flora normal mulut dan saluran nafas. Berbagai mikroorganisme terdapat dimulut dan saluran napas. Mikroorganisme yang sering ditemuka dalam mulut adalah spesies Staphylococcus. Sedangkan mikrooorganisme yang paling dominan di dalam saluran napas adalah spesies Streptococcus. b. Flora normal saluran cerna Mikroorganisme dalamsaluran cerna terdapat di usus besar. Akan tetapi mikroorganisme kadang-kadang juga ditemukan di ileum dista



individu normal. Mikroorganisme yang terdapat diusus besar antara lain Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Lactobacillus, Coliform, Streptococcus, dan Clostridium. Flora normal saluran cerna berperan penting dalam sintesis vitamin K, konversi pigmen empedu dan asam empedu, absorpsi zat makanan, dan merupakan mikrooorganisme antagonis bagi mikroorgnism patogen. c. Folra normal saluran genital dan saluran urine Beberapa mikroorganisme dapat ditemukan di saluran genitalis eksterna, salura retra, dam vagina. Mikroorganisme yang sering dijmpai pada uretra dalah Mycobacterium smegmatis, flora normalpada vulva wanita sangat dipengaruhi oleh kondisi normal tubuh. d. Flora normal kulit, hidung dan telinga Bakteri yang sering ditemukan di kulit Staphylococcus epidermidis, Micrococcus,

Stretococcus

aureus

dapat

menetap

pada

hidung,sedangkan flora yang terdapat di liang telinga Stretococus pneumonie, Pseudomonas aeruginosa, dan Staphylococcus aureus. e. Bakteri di dalam darah dan jaringan Dalam

keadaan

normal,

darah

dan

jaringan

bebas

mikroorganisme.akan tetapi, dalam keadaan tertentu, seperti mengunyah atau sikat gigi, flora komensal dapat masuk kedalam dapat dimusnakan oleh sistem kekbalam tubuh. 3. Hubungan hospes-mikroorganisme Hospes atau tuan rumah dapat didefinisikan sebagai tempat hidup parasit atai mikroorganisme. Menurut sifatnya, hospes terdisri atas beberapa jenis : a. Hospes definitif, yaitu tempat mikroorganisme hidup, tumbuh, dan berkembangbiak ssecara seksual. b. Hospes perantara,yaitu tempat mikroorganisme tumbuh menjadi bentuk infektif yang siap ditularkan kepada manusia c. Hospes reservoir, yaitu hewan yang mengandung mikroorganisme dan merupaka sumber infeksi bagi manusia.



d. Hospes paratenik, yaitu hewa yang mengandung mikroorganisme tertentu pada stadium infektif tanpa menjadi dewasa. Stadium infektif ini dapat ditularkan dan menjadi dewasa pada hospes definitif. C.

PATOGENISITAS, VIRULENSI, DAN INFEKSI Patogenisitas merupakan kemampuan suatu organisme untuk menyebabkan

penyakit. Proses infeksi terjadi ketika mikroorganisme menyerang hosps, yang berarti mikroorganisme masuk kedalam jaringan tubuh dan berkembangbiakn. Respon hospes terdahap infeksi dapat berupa terganggunya fungsi tubuh, yang disebut dengan penyakit infeksi. Kemampuan suatu mikroorganisme patogen menimbulak

penyakit

infeksi

tidak

hanya

dipengaruh

oleh

sifat-sifat

mikroorganisme, tetapi juga oleh kemampuan hospes menahan infeksi. Kemampuan mikroorganisme untuk meningkat patogenisitas sangat bergantung pada faktor virulensi mikroorganisme itu. Faktor virulnsi mikroorganisme adalah daya invasi dan toksigenitas. 1)

Daya Invasi Daya invasi adalah kemampuan mikroorganisme untuk berpenetrasi kedalam jaringan hospes, mengatasi pertahanan tubuh hospes, berkembang biak, dan menyebar ke dalam seluruh tubuh hospes. Daya invasi dipengaruhi oleh komponen permukaan dan enzim-enzim mikroorganisme yang dapt membantu penyebaran kuman dan membuat kuman resisten terhadap pagositosis. Contoh komponen permukaan antara lainselubung polisakarida yang dihasilkan oleh Streptococcus pneumoniae dan selubung polipeptida pada Bacillus anthracis.

2)

Toksigenisitas Bakteri menghasilkan dua jenis toksin, yaitu endotoksin dan eksotoksin. Beberapa bakteri Gram-positif yang menghasilkan eksotoksin antara lain Corynebacterium diphtheriae, Clostridium tetani, Clostridium botulinum, dan stapphylococcus.

Bakteri

gram negatif

yang



menghasilkan eksotoksin adalah Shigella dysentriae, Vibrio cholerae, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa. Mikroorganisme patogen harus melalui beberapa tahap berikut sebelum menimbulkan infeksi. a. Harus dapat masuk kedalam tubuh hospes b. Harus dapat berkembang biak di dalam jaringan hospes c. Harus mampu mengalahkan pertahanan tubuh hospes d. Harus dapat merusak jaringan hospes (Radji, 2010). D.

PERJALANAN PENYAKIT INFEKSI Suatu penyakit sulit didefinisikan dengan tepat. Secara sederhana, keadan

sakit dapat dinyatakan sebagai kondisi berikut : Penyimpanan dari keadan normal, baik struktur maupun fungsi, Keadaan ketika tubuh atau bagian tubuh tertentu tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. 3) Faktor yang berperan pada kejadian penyakit ada beberapa faktor yang berperan pada setiap kejadian penyakit, yaiti sebagai berikut. a. Penyebab atau keberadaan hama penyakit b. Manusia sebagai hospes c. Lingkungan yang memengaruhi. Penyakit dapat muncul setelah terjadi interaksi antara manusia sebagai hospes dan mikroorganisme patogen. Gambaran tentang interaksi antara manusia, hama penyakir, dan lingkungan sehingga terjadi penyakit dijelaskan dala “model Gordon”. John Gordon menggambarkan adanya titik temu hospes, hama penyakit, dan lingkungan. 4) Faktor penentu interaksi Interaksi antara ketiga faktor tersebut dipengaruhi oleh unsur-unsur penetu berikut. a. Hama penyakit Jumlah atau konsentrasi hama penyakit yang masuk kedalam hospes. Patogenitas, toksisitas, dan reaktivitas hama penyakit



b. Manusia sebagai hospes  Tingkat kepekaan hospes.  Imunitas hospes terdahap hama penyakit.  Status gizi, pengetahuan, dan pendidikan hospes. c. Lingkunagan  Kualitas dan sanitasi lingkunagan, seperti udara,tanah air, dan makanan.  Perilaku dan kesehatan seseorang. Model Dordon menyatakan bahwa apabila terjadi keseimbangan antara 3 faktor tersebut, masyarakat berada dalam keadaan sehat, atau sebaliknya. Dengan demikian dalam gambaran yang sederhana, hubungan antara ke tiga faktor tersebut adalah sebagai berikut. 1) Orang berada dalam keadaan sehat apabila keiga faktor tersebut dalam keadaan seimbang. 2) Orang yang menderita sakit apabila daya tahannya menurun. 3) Orang akan menderita sakit apabila kemampuan hama meningkat. 4) Orang akan menderita sakit karena perubahan lingkungan akan merugikan manusia. 5) Riwayat perjalanan penyakit infeksi. Riwayat perjalanan penyakit infeksi terdiri atas 4 tahap yaitu sebagai berikut. a. Tahap infeksi Tahap infeksi adalah tahap ketika mikroorganisme masuk kedalam tubuh, tetapi belum tampak gejala apapun. Tahap inkubasi beberapa jenis penyakit infeksi berbeda. Contohnya, penyakit kolera mempunyai masa inkubasi beberapa jam sampai 5 hari b. Tahap penyakit dini Tahap penyakit dini adalah tahap ketika gejala penyakit sudah mulai tampak. Pada keadaan ini, hospes sudah dalam keadaan



sakit, tetapi masih dapat melakukan aktivitas sehari-hari apabila berobat cukup dengan berobat jalan. c. Tahap penyakit lanjut Tahap penyakit lanjut adalah tahap ketika penyakit bertambah berat sehingga hospes sudah tidak dapat beraktivitas secara normal. Jika berobat, pasien telah memerlukan perawatan. d. Tahap akhir penyakit Tahap akhir penyakit adalah tahap ketika perjalanan penyakit sudah mencapai salah satu keadaan berikut. 1) Sembuh sempurna, artinya fungsi tubuh hospes kembali keadaan semula. 2) Sembuh dengan cacat, artinya penyakit telah sembuh, tetapi hospes mengalami cacat. Cacat ini dapat berupa cacat fisik, cacat fungsional, cacat mental atau cacat sosial. 3) Carrier, artinya hospes telah sembuh, tetapi didalam tubuh hospes tetap mengandung nama penyakit yang sewaktuwaktu dapat menimbulkan sakit kembali atau dapat menulari orang lain yang ada disekitar hospes. 4) Kronis, artinya penyakit tampak sudah; tetapi sebetulnya hospes belum sembuh sempurna. Gejala penyakit tidak bertambah ringan atau berat dan menahun. 5) Meninggal dunia, artinya hospes tidak mampu bertahan dari penyakit infeksi yang diderita sehingga terjadi komplikasi dan kematian (Radji, 2010). E.

PENULARAN PENYAKIT INFEKSI Penyakit menular adalah penyakit yang secara alamiah dapat berpindah dari

satu orang kepada orang lain. Penularan terjadi

akibat berpindahnya hama

penyakit dari penderita ke calon penderita, baik secara langsung maupun secata tidak langsung.



Beberapa penyakit juga dapat menular dari hewan kepada manusia, seperti antraks dari ternak dan pes dari tikus. Penyakit yang dapat menular dari binatang ke manusia disebut dengan zoonosis. Secara garis besar, penyakit infeksi dapat dibagi menjadi dua golongan. 1) Penyakit infeksi yang menular 2) Penyakit infeksi yang tidak menular Penularan suatu penyakit tidak terjadi begitu saja, tetapi membutuhkan kehadiran unsur-unsur tertentu, yang biasanya disebut dengan rantai penularan penyakit. Rantai penularan penyakit merupakan serangkaian faktor yang memungkinkan proses penularan suatu penyakit berlangsung. 1.

Sumber rantai penularan penyakit Faktor-faktor yang menjadi mata rantai penularan penyakit adalah sumber

penularan, hama penyakit, serta pintu keluar dan pintu masuk infeksi. 2.

Cara penularan Pada umumnya, penyakit infeksi menular melalui udara, makanan, air, dan

serangga atau terjadi di rumah sakit (infeksi nosokomial) (Radji, 2010).



BAB X PERANAN MIKROORGANISME A.

PENDAHULUAN Kemampuan

manusia

dalam

menghasilkan

hasilkan

produk

yang

dibutuhkan untuk keperluan hidup sangat terbatas. Namun, kebutuhan manusia semakin lam semakin besar sehingga manusia berusaha untuk memenuhi berbagai macam kebutuhan tersebut. Salah satu cara yang dilakukan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidup adalah dengan melakukan penelitian guna mendapatkan teknologi untuk mendapatkan berbagai produk yang dibutuhkan dalam kehidupan. Dalam bidang pangan, muncul kesulitan memenuhi kebutuhan makanan dengan semakin bertambahnya jumlah populasi di dunia, tanpa melakukan upayaupaya untuk mengawetkan bahan makanan. Selain merupakan gizi bagi manusia, bahan makanan juga merukan sumber mikroorganisme. Pertumbuhan bakteri dalam bahan pangan dan makanan dapat menyebabkan perubahan fisik atau kimia yang tidak di inginkan sehingga makanan tersebut tidak layak dikonsumsi. Oleh karena itu, beberapa cara pengawetan makanan telah dikembangkan untuk mengatasi proses kerusakan makanan yang disebabkan oleh bakteri. Penyebaran beberapa gangguan kesehatan diperantarai oleh makanan dan minuman yang terkontaminasi oleh bakteri, antara lain tifus, kolera. Diare, dan disentri. Penyebaran bakteri-bakteri tersebut dapat menyebabkan wabah penyakit. Peredaran makanan dan minuman harus mendapatkan pengawasan yang ketat agar makanan yang dikonsumsi tidak mengandung mikroorganisme yang berbahaya bagi manusia. Salah satu sistem yang saat ini dianut oleh BPOM diseluruh dunia adalah sistem HACCP. Sistem ini merupakan perngakat utama bagi lembaga pemerintah untuk melaukan pengawasan, pemantauan, dan dididentifikasi masalah kesehatan yang disebabkan oleh makanan yang terkontaminasi, serta panduan untuk melakukan upaya menghindari kontaminasi mikroba, patogen pada Proses pengolahan makanan.



Peranan mikroorganisme dalam industri sediaan farmasi telah lama dikembangkan untuk menggantikan proses sintesis kimia yang lebih rumit dan mahal, antara lain dalam proses pembuatan antibiotik, vaksin, asam amino, vitamin, enzim, dan steroid (Radji, 2010). B.

PERANAN BAKTERI YANG MENGUNTUNGKAN DI BIDANG PERTANIAN 1. BAKTERI RHIZOBIUM LEGUMINOSARUM Bakteri

Rhizobium

adalah

salah

satu

kelompok

bakteri

yang

berkemampuan sebagai penyedia hara bagi tanaman. a. Peran : Peranan rhizobium terhadap pertumbuhan tanaman khususnya berkaitan dengan masalah ketersediaan nitrogen bagi tanaman inangnya. Pada tanaman legum, Rhizobium mampu mencukupi 80% kebutuhan nitrogen tanaman legum dan meningkatkan produksi antara 10% - 25%. Tanggapan tanaman sangat bervariasi tergantung pada kondisi tanah dan efektivitas populasi asli. b. Proses : Bila bersimbiosis dengan tanaman legum, kelompok bakteri ini akan menginfeksi akar tanaman dan membentuk bintil akar di dalamnya. Akar tanaman tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah. 2. BAKTERI PASTEURIA PENETRANSI a. Peran : Bakteri Pasteuria penetrans sangat potensial untuk dikembangkan sebagai salah satu komponen pengendalian nematoda pada tanaman lada. Pengendalian hayati ini diharapkan dapat mengurangi penggunaan pestisida kimia (nematisida) yang berdampak negatif terhadap lingkungan. Penyakit kuning merupakan salah satu kendala produksi lada di Bangka-Belitung dan Kalimantan. Penyakit tersebut



disebabkan oleh nematoda parasit terutama Radopholus similis dan Meloidogyne incognita. Akibat serangan nematoda tersebut, pertumbuhan tanaman menjadi terhambat serta warna daun dan dahan menjadi kuning. Daun-daun yang menguning tidak menjadi layu, tetapi tergantung kaku dan sangat rapuh sehingga secara bertahap akan gugur. Untuk mengendalikan penyakit kuning, para petani lada biasanya menggunakan bahan kimia. Namun, penggunaan bahan kimia secara terus menerus dapat mencemari lingkungan, menimbulkan resurjensi dan resistensi nematoda serta terbunuhnya musuh-musuh alami yang mempunyai peranan dalam menjaga keseimbangan hayati. b. Proses : Nematoda parasit dapat dikendalikan dengan menggunakan agen hayati yang merupakan musuh alaminya, misalnya bakteri Pasteuria penetrans. Bakteri ini tersebar luas di berbagai daerah serta dapat bertahan hidup lama di dalam tanah karena mampu membentuk spora yang tahan terhadap kekeringan dan input pertanian. Dilaporkan bahwa P. penetrans mampu menekan populasi M. incognita pada tanaman tembakau, kacang tanah, dan tomat. Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat telah membuat tiga macam formula P. penetrans yaitu formula kapsul, pelet, dan kompos. Ketiga formula tersebut telah diuji di laboratorium, rumah kaca maupun di lapang. Hasil pengujian lapang selama 2 tahun di kebun lada petani di Bangka membuktikan bahwa bakteri tersebut mampu menekan populasi nematoda dan perkembangan penyakit kuning serta meningkatkan produktivitas tanaman lada yang terserang nematoda. Kombinasi penggunaan P. penetrans dengan kapur pertanian memberikan hasil yang terbaik. Untuk formulasi kapsul, tepung akar tomat yang sudah dikeringkan dan disaring dengan cara tersebut di atas, dimasukkan ke dalam kapsul. Setiap kapsul berisi 0,25 g tepung akar. Untuk pembuatan formulasi pelet, diperlukan bahan pembawa berupa dedak, tepung tapioka, dan tepung terigu. Tepung tapioka dan te pung terigu disaring dengan saringan 200 mesh. Tepung tapioka dimasukkan ke dalam air panas (80 o C) dan diaduk sampai merata. Bahan-bahan lainnya dimasukkan satu demi satu sambil diremas-remas sampai merata. Adonan yang sudah tercampur



merata kemudian digiling dengan menggunakan penggiling daging. Hasil gilingan dipotong-potong sepanjang lebih kurang 0,5 cm, kemudian dijemur sampai kering. Untuk pembuatan formulasi kompos diperlukan sekam bakar, humus bambu, kitin, dan cacahan akar tomat yang sudah mengandung spora P. penetrans masing-masing dengan perbandingan 2:1:0,25:1 (Radji, 2010). C.

PERANAN MIKROORGANISME DI BIDANG KESEHATAN Tidak hanya di bidang lingkungan dan pangan, bakteri juga dapat

memberikan manfaat dibidang kesehatan. Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain dan senyawa ini banyak digunakan dalam menyembuhkan suatu penyakit. Beberapa bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:  Streptomyces griseus, menghasilkan antibiotik streptomycin  Streptomyces aureofaciens, menghasilkan antibiotik tetracycline  Streptomyces venezuelae, menghasilkan antibiotik chloramphenicol  Penicillium, menghasilkan antibiotik penisilin  Bacillus polymyxa, menghasilkan antibiotik polymixin. Terlepas dari peranannya dalam menghasilkan antibiotik, banyak jenis bakteri yang justru bersifat patogen. Pada manusia, beberapa jenis bakteri yang sering kali menjadi agen penyebab penyakit adalah Salmonella enterica subspesies I serovar Typhi yang menyebabkan penyakit tifus, Mycobacterium tuberculosis yang menyebabkan penyakit TBC, dan Clostridium tetani yang menyebabkan penyakit tetanus. Bakteri patogen juga dapat menyerang hewan ternak, seperti Brucella abortus yang menyebabkan brucellosis pada sapi dan Bacillus anthracis yang menyebabkan antraks. Untuk infeksi pada tanaman yang umum dikenal adalah Xanthomonas oryzae yang menyerang pucuk batang padi dan Erwinia amylovora yang menyebabkan busuk pada buah-buahan. Umat manusia telah memanfaatkan mikroorganisme sejak lama untuk menghasilkan produk-produk yang bermanfaat. Misalnya, pada sekitar tahun 6000 SM masyarakat sumeria dan babilonia telah memanfaatkan yeast untuk membuat bir, sedangkan masyrakat mesir pada tahun 4000 SM telah menggunakan yeast Program Studi Farmasi STIKes MEDISTRA Lubuk Pakam 82


untuk mengasamkan ropti. masyarakatBabilonia juga memilki pengetahuan untuk mengubah etanol dalam bir menjadi asam asetat(cuka). Produk alami yang disentesis oleh mikroorganisme menjadi sangat pnting. Praduk antikoagulan, antidepresan, vasodilator, her4bisida, insektisida, hormon tanaman, enzim, dan inhibitor enzim telah diisolasi dari mikroorganisme. Mikroorganisme lebih sering digunakan untuk menghasikan enzim seperti enzim amilase yang digunakan untuk membuat bir, roti, dan memperoduksi tekstil, serta enzim protease yang digunakan untuk mengempukkan daging, melunakkan kulit, membuat detergen dan keju. Industri makanan, minyak, kosmetik, dan farmasi juga menggunakan mikroorganismeuntuk menghasikan polisakarida.

Xanthomonas campestris

menghasilkan polisakarida yang dikenal sebagai santan untuk menstabilkan bahan makanan, sebagai agen pengikat untuk berbagai produk farmasi, serta untuk pewarnaan tekstil. Leuconostoc mesenteroides, bila ditumbuhkan pada media yang mengandung sukrosa akan memproduksi dekstran, suatu polisakarida yangb dapat digunakan sebagi saringan molekuler untuk memisahkan molekul dalam kromatografi kolom. Mikrobilogi farmasi modern berkembang setelah perang dunia ke 2 dengan dimulainya produk antibiotik. Suplay produk farmasi dunia termasuk antibiotik, steroid, vitamin, vaksin, asam amino, dan hormon manusia diproduksi dalam jumlah beasr oleh mikroorganisme. Streptomyces hydroscopius memilik strain yang berbeda untuk membuata hampir 200 antibiotik yang berbeda. Antibiotik pada dasarnya dibuata dalam skala industri dengan cara menginokulasi spora dari kapang

streptomycetes

atau

dalam

suatu

media

pertumbuhan

dan

menginkubasinya dengan aerasi yang baik. Setelah mencapai konsentrasi yang cukup, larut diekstraksi, dipresitipasi dan diperlukan dengan prosedur standar industri lainnya. 1. Produk antibiotik Produksi antibiotik dilakukan dalam skala besar pada tangki fernentasi dengan ukuran besar. Sebagai contoh Penicillium chrysogenum ditumbuhkan dalam 100.000 liter fermentor selama kurang lebih 200 jam. Mula-mula suspensi spora P. chrysogenum ditumbuhkan dalam larutan media bernutrisi.



Kultur diinkubasi selama 24 jam pada temperatur 24 °C dan selanjutnya ditransfer ke tangki inokulum. Tangki inokulum digojlok teratur untuk mendapatkan aerasi yang baik selama satu hingga dua hari. Pada proses produksi penisilin, media bernutrisi yang mengandung gula asam fenilasetat ditambahkan ke secara kontinu. Asam fenilasetat ini digunakan untuk membuat rantai samping benzil pada penisilin G. Penisilin G diekstraksi

dari

filtrat

dan

dikristalisasi. Untuk

membuat

penisilin

semisintetik, penisilin G dicampur dengan bakteri yang mensekresi enzim asilase. Enzim ini akan melepas gugus benzil dari penisilin G dan mengubahnya menjadi 6-aminopebicillanic acid (6-APA). Aminopenicilanic acid adalah molekul yang digunakan untuk membuat penisilin jenis lain. Bebagai gugus kimia ditambahkan pada aminopenicillanic Hal yang serupa juga terjadi pada sefalosporin C yang diperoduksi oleh cephalosporium acremonium. Molekul sepalosporin C dapat ditranspormasi dengan melepas rantai samping α-aminodipic acid dan menambahkan gugus baru yang memiliki kisaran antibakteri yang lebih luas. Strain streptomyces griseus dan Actinomycetes lainnya menghasilkan streptomisin dan bebagai antibiotik lainnya. Spora S. Griseus diinokulasi kedalam media untuk mendapatkan kultur pertumbuhan dengan biomassa miselia yang tinggi sebelum dimasukkan kedalam tangki inokulum. Media dasar untuk praduksi streptomisin mengandung pati kedelai sebagai sumber nitrogen, glukosa sebagai sumber karbon, dan NaCl. Temperatur optimum untuk proses fermentasi ini berkisar pada 28°C, dengan kecepatan pengadukan dan aerasi yang tinggi diperlukan untuk mendapatkan produksi streptomisin yang maksimal. Proses fermentasi berlangsung sekitar 10 hari dengan jumlah streptomisinyang dipanen berkisar 1g/L. 2. Produksi steroid Homon steroid sangat penting peranannya dalam dunia kesehatan. Misalnya kortison dan steroid lain yang serupadiketahui dapat digunakan untuk mengobati gejala yang berhubungan dengan alergi dan berbagai respons inflamasi oral dan untuk mengobati ketidak seimbangan homonal.



Sintesis steroid seperti kotison memerlukan lebih dari 35 langkah, sehingga steroid sangat mahal untuk diperoduksi secara kimiawi. Misalnya, kortison dapat disintesis dari asam deoksikolat melalui 37 langkah, yang beberapa diantaranya memerlukan kondisi temperatur dan tekanan yang ektrem, dengan biaya berkisar lebih dari $ 200 pergram. Kesulitan utama pada sintesis kortison adalah introduksi atom oksigen pada cincin steroid nomor 11. Hal ini dapat diatasi dngan pemanfaatan mikroorganisme. Penggunaan mikroorganisme untuk mengganti proses kimiawi ini dikenal dengan istilah biokomversi. Fungi Rhizopuz arrhizus menghidroksilasi progesteron membentuk steroid koteksolon untuk membentuk hidrokortison dengan mengintroduksi oksigen pada posisi nomor 11. Bentuk tranformasi lain dari inti steroid dilakukan oleh mikroorganosme melalui proses hidrogenasi, dihidrogenasi, epoksidasi, dan penambahan serta penghilangan rantai samping. Penggunaan mikroorganismepada produksi kortison dapat menurunkan biaya produksi sebanyak 400 kali lipat, sehingga harga kotisondi amerika serikat kurang dari $50 pergram, dibandingkan harga aslinya yang sebesar $ 200. 3. Produksi vaksin Penggunaan vaksin sangat penting untuk mencegah berbagai penyakit. Pengembangan dan produksi vaksin merupakan salah satu tugas penting industri farmasi. Produksi vaksin meliputi pengkulturan mikroorganisme yang memiliki properti antigenikyang diperlukan untuk meluncurkan respons imun primer. Vaksin

diproduksi

oleh

strain

mutan

patogen

virulen

tanpa

menghilangkan antigen yang diperlukan untuk menimbulkan respons imun. Perkembangan bidang bioteknologi memungkinkan produksi seluruh seluruh vaksin baru. Beberapa vaksin baru ini ditujukan bagi target baru, dan beberapa lagi lebih efektif dan memiliki efek samping lebih sedikit dibandingkan vaksin tradisional yang ada saat ini. Untuk menghasilkan vaksin terhadap penyakit yang disebabkan oleh virus, strain virus ditumbuhkan dengan menggunakan telur ayam tertunas.



Individu yang memiliki alergi terhadap telur ayam tidak dapat diberi vaksin yang dibuat dengan cara seperti ini. Vaksin virus juga dapat diproduksi melalui kultur jaringan. Misalnya, vaksin rabies tradisional diproduksi pada telur bebek tertunas dan memiliki efek samping yang sangat menyakitkan. Vaksin ini digantikan oleh produksi vaksin melalui kultur jaringan fibroblas manusia yang memiliki efek samping yang lebih sedikit. Produksi vaksin terhadapyang efektif dalam mencegah infeksioleh bakteri, fungi, dan protozoa melibatkan pertumbuhan strain mikroorganisme pada media artifisial yang meminimalkan gangguan beruparespons alergi.vaksin

yng

diproduksisecara

komersial

harus

di

uji

dan

distandardisasi terus sebelum digunakan, sehingga terjadi outbreak (wabah) penyakit akibat introduksi vaksin seperti yang pernah terjadi pada tahun 1976 akibat adanya vaksin swine influenza yang inadekuat dapat dihindari. 4. Produksi asam organik Beberapa asam organik seperti asam asetat, asam glikonat, asam sitrat, asam

giberelat,

dan

asam

laktat

dhasilkan

melalui

fermentasi

mikroorganisme. Asam organik antara lain digunakan dalam industri makanan, miasalnya sebagai pengawet makanan. Asam glukonat diperoduksi olehberbagai bakteri termasuk spesies acetobater dan oleh beberapa fungsi seperti penisilium dan aspergillus. Aspergillus neger mengoksidasi glkosa menjadi asam glukonat dalam reaksi enzimatik tunggal leh enzim glukosa oksidase. Asam glukonat memiliki berbagai kegunaan, antara lain: 

Kalsium glukonat digunakan sebagai produ farmasi untuk menyuplai kalsium dalam tubuh.



Ferrous glukonate digunakan sebagai asupan besi untuk mengobati anemia.



Asam glukonat pada detergen pencuci piring mencegah noda pada permukaan kaca akibat presipitasi garam kalsium dan magnesium

Asam sitrat diproduksi oleh aspergillusniger dengan molases sebagai substrat fermentasinya. Asam sitrat digunakan sebagai bahan tambahan pada makanan, terutama minuman ringan. Transformasi asam sitrat oleh



Aspergillus terreus dapat digunakan untuk memproduksi asam itokonat dalam dua langkah reaksi. Langkah pertama merupakan perubahan asam sitrat menjadi asam cis-akonitat melalui proses hidroksilasi, dan langkah kedua merupakan langkah karboksilasi asam cis-akonitat menjadi asam itakonat. Proses fermentasi ini memerlukan pH berkisar pada 2,2. Pada kisaran pH lebih tinggi, A. terreus akan mendegradasi asam itokonat. Asam giberelat (gibberellic acid) diproduksi oleh fungi Gibberella fujikuroi. proses fermentasinya memerlukan media glukosa-garam mineral, temperatur inkubasi berkisar pada 25°C dengan pH asam. Asam gibberelat dan homon tanaman giberelin lainnya dimanfaatkan untuk meningkatkan produktifitas pertanian, yaitu sebagai subtansi pendukung pertumbuhan tanaman, perbungaan dan germinasi biji, serta untuk menginduksi pembentukan buah tanpa biji. Asam

laktat

diproduksi

lactobasilus lainnya,

oleh

lactobasillus

delbrueckii,

spesies

streptococcus, dan leuconustoc. Asam laktat

digunakan untuk mengawetkan makanan pada industri penyamkan kulit dan industri tekstil. Media yang digunakan dalam fermentasi asam laktat ini memerlukan glukosa 10-15%, kalsium karbonat 10% untuk menetralisasi asam laktat yang dihasilkan, amonium fosfat, dan sejumlah kecil sumber netrogen. Gula jagung, pati kentang dan gandum sering digunakan sebagai sumber karbohidrat. Temperatur inkubasi berkisar pada 45-50°C dengan pH berkisar antara 5,5-6,5. Setelah proses fermentasi selama 5-7 hari, kurang lebih 90% gula telah diubah menjadi asam laktat, kalsium karbonat selanjutnya ditambahkan untuk menaikkan pH hingga 10, kemudian media fermentasi dipanaskan dan disaring. Prosedur ini akan membunuh bakteri, mengkoagulasi protein, menghilangkan sisa kalsium karbonat, dan mendokoposisi residu karbohidrat. 5. Produksi Enzim Enzim yang disolasi dari mikroorganisme dapat diaplikasikan pada berbagai macam industri. Misalnya, enzim proteose yang diisolasi dari bahan pembersih. Protease merusak dan melarutkan protein yang mengotori pakaian. Enzim yang dihasilkan untuk proses-proses industri meliputi



protease , amilase, glikosa isomerase, glukosa oksidase, renin, pektinase, dan lipase.empat macam enzim yang secara luas diproduksi oleh mikroganisme

adalah

protease,

glukamilase,α-amilase, dan

glukosa

isomerase. Protease adalah enzim yang menyerang ikatan peptida molekul protein dan membentuk fragmen-fragmen kecil peptida. Strain rekombinan Basillus sp. GX6644 mensekresikan alkalin protease yang sangat aktif terhadap protein kasein susu. Dengan aktifitas tertinggi pada pH 11 dan temperatur 40-55°C. Strain rekombinan yang lain yaitu Basillus sp. GX6638 mensekresi beberapa alkalin protease yang aktif pada kisaran pH yang cukup luas (8-12). Fungi yang mempreduksi protease adalah spesies Aspergillus. Protease yang dihasilkan oleh fungi memiliki kisaran pH yang lebih luas dibandingkan protease yang diperoduksioleh bakteri. Amilase digunakan dalam detergen dan dalam industri pembuatan bir. Ada beberapa tipe amilase, termasuk α-amilase yang digunakan untuk mengubah pati menjadi maltosa dan dekstrin, glukamilase yang mengubah pati menjadi glukosa. Ketiga enzim diatas digunakan untuk memproduksi sirup dan dekstrosa dari pati. Produksi amilase menggunakan fungi Aspergillus sp. Aspergillus oryzae yang digunakan untuk memproduksi amilase dari gandum pada kultur stasioner. Bacillus subtilis dan bacillus diastaticus digunakan untuk memproduksi amilase bakteri. Glukosa isomerase mengubah glukosa menjadi friktosa yang dua kali lebih manis dibandingkan sukrosa dan 1,5 kali lebih manis dibandingkan glukosa, sehingga fruktosa merupakan bahan pemanis yang sangat penting pada industrimakanan dan minuman. Enzim ini diproduksi oleh Bacillus coagulan, streptomyces sp. Dan Nocardia sp. Renin merupakan enzim penggumpal susu yang mengkatalisis koagulasi susu dalam industri pembuatan keju. Enzim ini diproduksi oleh Mucor pussilus. Enzim mikroorganisme juga digunakan dalan produksi polimer sintetik. Misalnya, industri plastik saat ini menggunakan metode kimia untuk mereduksi alkene oxidan yang digunakan untuk memproduksi plastik.



Produksi alkene oxidan dari mikroorganisme melibatkan aksi tiga enzim yaitu piranose-2-oksidase dari

fungi

oudmansiella mucida,

enzim

haloperoksidase dari fungi Caldariomyces sp. Dn enzim epoxidase dari falvobacterium sp. Pada produksi enzim yang stabil terhadap panas, DNA polimerase sangat penting dalam proses amplifikasi DNA. Reaksi rantai polimerase sangat penting bagi diagnosis kesehatan, forensik, dan penelitian biologi mulekular. Kultur thermus aquacitus, dan mikroorganisme termofilik yang direkayasa secara genetis mengndung gen untuk taq DNA polimerase dari thermus aquaticus, digunakan untuk membuat DNA polimerase rekombinan yang stabil terhadap panas, yang disebut amplitaq. 6. Produksi alkaloid ergot Alkaloid, beberapa diantaranya dapat dimanfaatkan dalam terapi, umumnya diperoleh dari tanaman, namun alkaloid ergot dihasilkan dari fungi. Alkaloid ergot pertama kali diperoleh dari sklerotium Ascomycetes, yaitu Claviceps purpurae. Istilah ergot digunakan untuk menunjukkan bahwa alkaloid jenis ini dihasilkan oleh fungi. Alkaloid ergot dibedakan menjadi 2 kelompok berdasarkan atas kandungan asam lisergat dan clavin. Alkaloid asam glisergat hanya diproduksi oleh genus Claviceps, sedangkan alkaloid clavin ditemukan pada genus Aspergillus, penicillium, dan Rhizobium. Alkaloid ergot digunakan untuk menstimulasi sistem syaraf simpatik. Beberapa alkaloid lisergat seperti halnya ergotamin dan ergobasin digunakan pada terapi kandungan yaitu untuk mengkontraksi uterus pada saat proses melahirkan untuk mengkontraksi uterus postpatu. 7. Produksi protein manusia Adanya proses rekayasa genetik dengan pemanfaatan mikroorganisme meningkatan peran industri farmasi dlam memproduksi protein manusia. Melalui tehnik rekombinasi DNA, sekuens DNA manusia yang mengkode berbagai protein dapat digabungkan dengan genum bakteri, dan dengan menumbuhkan bakteri rekonbioanan dalam fermentor, maka protein manusi dapat diproduksi secara komersial.



Insulin mutlak diperlukan oleh manusia. Insulin merupakan hormon polipeptida yang dihasikan oleh pulau-pulau langerhans dipankreas yang berfungsi mengatur metabolisme karbohidrat.dalam makanan dikomfersi menjadi glukosa monosakarida, karbohidrat pokok dalam darah. Beberapa karbohidrat seperti fruktosa dan selulosa dapat digunakan sebagai energi sel namun tidak dikomfersi menjadi glikosa dan tidak berpatisipai dalam mekanisme pengaturan metabolisme glukosa. Insulin dilepaskan oleh sel beta ( sel β ) pada pankreas sebagai respon naiknya kadar glukosa darah, pada saat setelah makan. Insulin memungkinkan sel-sel tubuh mengabsorbsi glukosa dari darah untuk digunakan sebagai sumber energi, diubah menjdi molekul lain yang diperlukan, atau untuk disimpan. Insulin juga merupakan sinyal kontrol utama konfersi glukosa menjdi glikogen untuk pennyimpanan internal dihati dan sel otot. Bila jumlah insulin yang tersedia tidak mencukupi, sel tidak merespon adanya insulin (tidak sensitif atau resisten insulin), atau bila insulin itu sendiri tidak produksi oleh sel-sel beta akibat risaknya sel-sel beta pada pankreas, maka glukosa tidak dapat dimanfaatkan oleh sel tubuh atau pun disimpan dalam bentuk cadangan makanan dalam hati maupaun sel otot. Akibat yang terjadi adalah peningkatan kadar glukosa dalam darah, penurunan sintesis protein, dan gangguan proses-proses metabolisme dalam tubuh. Insulin diperlukan bagi penderita diabetes melitus, suatu penyakit ganguan metabolisme kabohidrat, khususnya penderita diabetes millitus tipe 1 yang memerlukan asupan insulin eksogen. Pada mulannya, sumber insulin untuk penggunaan klinis pada manusi diperoleh dari pankreas sapi, kuda, babi, maupun ikan.insulinyang diperoleh dari sumber-sumber tersebut efektif bagi manusi karena identik dengan insulin manusia. Hanya terdapat perbedaan 3 asam amino antara insulin sapi dengan insulin manusia, dan hanya terdapat perbedaan sebesar 1 asam amino antara insulin babi dengan insulin manusia. Disebabkan mekanisme reaksi alergi yang timbul akibat mengguanakan insulin dari hewan ( sapi, babi, ikan, maupaun kuda) dalam jangka waktu



lama khususnya penderita diabetes mellitus tipe 1, maka insulin dari manusia mulai diproduksi dengan menggunakan tehnik rekayasa genetik. Prusahaan farmasi Amerika serikat Eli Lilly, memasarkan produk insulin manusia yang pertama, Humulin pada tahun1982. DNA manusia yang mengkode insulin dipotong dan disisipkan kedalam fektor ( contohnya plasmid ) yang selanjutnya ditransformasi kedalam sel Escherichia coli sebagai inang. Sel inang tumbuh dan bereproduksi secara normal, dan karena terdapat DNA manusia yang disisipkan, maka sel inang tersebut otomatis akan menghasilkan insulinmanusia. Proses yang serupa juga dilakukan pada produksi interferon, hormon pertumbuhan manusia ( tumour necrosis factor, TNF) dan interleukin-2 ( IL-2 ). Hormon petumbuhan TNF digunakan untuk mengobati penyakit dwarfisme (cebol) akibat kekurangan hormon ini. IL-2, TNF dan IFN merupakan komponen penting respon imunitas alami manusia, dan produksinya terbukti berguna untuk mengobati berbagai penyakit. Misalnya IFN penting dalam pertahanan terhadap infeksi virus dan pengobatan akibat infeksi virus. TNF adalah substansi alami yang dihasilkan tubuh dalam jumlah kecil oleh sel darah putih tertentu yang disebut makrofag, berfungsi menbunuh beberapa sel kangker dan mikroorganisme infeksius tanpa mempengaruhi sel-sel nomal. Produk rekombiana lainnya adalah aktifator plasminogen jaringa ( alteplase) yang merupakn protein yang tersusun atas 527 asam amino yang digunakan untuk mengobati penderita serangan jantung. 8. Produksi vitamin dan asam amino Vitamin merupakan faktor nutrisi esensial bagi manusia. Beberapa vitamin dapat diproduksi melalui fermentasi mikroorganisme, dan digunakan sebagai suplemen makanan. Misalnya vitamin B12 dapat diproduksi sebagai produk samping pada fermentasi antibiotik oleh Streptomyces.

Vitamn

B12

juga

diperoleh

dari

fermentasi

Propionibacteriaum shermanii atau Paracoccus denitrificans.



Riboflavin

dapat

dihasilkan

dari

fermentasi

berbagai

macam

mikrooganisme, misalnya bakteri Clostridium dan fungi Eremothecium ashbyi atau Ashbya gossypii. Masalah utama produksi asam amino komersial melalui fermentasi mikroorganisme adalah adanya mekanisme alam kontrol pengaturan mikroorganisme yang membatasi jumlah asam amino yang dihasilkan dan dilepaskan dari sel. Masalah ini dapat diatasi dengan strain mikroorganisme yang direkayasa secara genetis sehingga tidak memiliki mekanisme kontrol seperti strain asli (wild type) Manusia memerlukan berbagai macam asam amino, termasuk lisin. Konsentrasi lisin dalam padi-padian tidak cukup banyak untuk memenuhi kebutuhan

nutrisi

manusia.

Lisin

diproduksi

melalui

fermentasi

mikroorganisme, sehingga dapat digunakan sebagai suplemen makanan bagi manusia dan sebagai bahan tamabahan pada sereal. Metionin juga diproduksi melalui sintesis kimia dan digunakan sebagai suplemen makanan. Produksi

lisin

dari

karbohidrat

menggunakan

Corynebactrerium

glutamicum, suatu auksotrof yang memerlukan homoserin. Cane molasses umumnya digunakan sebagai substrat, dan pH dijaga agar tetap netral dengan menambahakan amonia atau urea. Pada saat gula dimetabolisme, lisin akan tetap terakumulasi pada media dan sintesis homoserin dihambat pada tahap homoserin dihidrogenase. Asam glutamat (glutamic acid) dimanfaatkan sebagai monosodium glutamat (MSG), bahan penyedap rasa makanan. Asam L-glutamat dan MSG

dapat

diproduksi

melalui

fermentasi

strain

Brevibacterium,

Arthobacter dan Corynebacterium. Kultur corynebacterium glutamicum dan Brevibacterium flavum digunakan untuk memproduksi MSG dalam skala besar. Proses fermentasi memerlukan media glukosa-garam mineral dengan menambahkan urea secara periodik sebagai sumber nitrogen selama proses fermentasi. Nilai pH dijaga berkisar 6-8, dan temeratur 30°C (Radji, 2010).



D.

PERANAN MIKROORGANISME DI BIDANG PANGAN Terdapat beberapa kelompok bakteri yang mampu melakukan proses

fermentasi dan hal ini telah banyak diterapkan pada pengolahan berbagi jenis makanan. Bahan pangan yang telah difermentasi pada umumnya akan memiliki masa simpan yang lebih lama, juga dapat meningkatkan atau bahkan memberikan cita rasa baru dan unik pada makanan tersebut. Tabel 10.1. Beberapa Makanan Hasil Fermentasi Dan Mikroorganisme Yang Berperan

Beberapa spesies bakteri pengurai dan patogen dapat tumbuh di dalam makanan Kelompok bakteri ini mampu memetabolisme berbagai komponen di dalam makanan dan kemudian menghasilkan metabolit sampingan yang bersifat racun. Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan dan kini senyawa tersebut dipakai sebagai bahan dasar botox. Beberapa contoh bakteri perusak makanan: a.

Burkholderia gladioli (sin. Pseudomonas cocovenenans), menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek

b.

Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan, penurunan pH, dan pembentukkan gas.



BAB XI VIRUS A.

PENDAHULUAN Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme

biologis. Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Dalam sel inang, virus merupakan parasit obligat dan di luar inangnya menjadi tak berdaya. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus menyandi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya. Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofag atau fag digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel). Virus sering diperdebatkan statusnya sebagai makhluk hidup karena ia tidak dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas. Karena karakteristik khasnya ini virus selalu terasosiasi dengan penyakit tertentu, baik pada manusia (misalnya virus influenza dan HIV), hewan (misalnya virus flu burung), atau tanaman (misalnya virus mosaik tembakau/TMV). Penelitian mengenai virus dimulai dengan penelitian mengenai penyakit mosaik yang menghambat pertumbuhan tanaman tembakau dan membuat daun tanaman tersebut memiliki bercak-bercak. Pada tahun 1883, Adolf Mayer, seorang ilmuwan Jerman, menemukan bahwa penyakit tersebut dapat menular ketika tanaman yang ia teliti menjadi sakit setelah disemprot dengan getah tanaman yang sakit. Karena tidak berhasil menemukan mikroba di getah tanaman tersebut, Mayer menyimpulkan bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya dan tidak dapat dilihat dengan mikroskop ( Lay, 1992).



Pada tahun 1892, Dimitri Ivanowsky dari Rusia menemukan bahwa getah daun tembakau yang sudah disaring dengan penyaring bakteri masih dapat menimbulkan penyakit mosaik. Ivanowsky lalu menyimpulkan dua kemungkinan, yaitu bahwa bakteri penyebab penyakit tersebut berbentuk sangat kecil sehingga masih dapat melewati saringan, atau bakteri tersebut mengeluarkan toksin yang dapat menembus saringan. Kemungkinan kedua ini dibuang pada tahun 1897 setelah Martinus Beijerinck dari Belanda menemukan bahwa agen infeksi di dalam getah yang sudah disaring tersebut dapat bereproduksi karena kemampuannya menimbulkan penyakit tidak berkurang setelah beberapa kali ditransfer antartanaman.Patogen mosaik tembakau disimpulkan sebagai bukan bakteri, melainkan merupakan contagium vivum fluidum, yaitu sejenis cairan hidup pembawa penyakit. Setelah itu, pada tahun 1898, Loeffler dan Frosch melaporkan bahwa penyebab penyakit mulut dan kaki sapi dapat melewati filter yang tidak dapat dilewati bakteri. Namun demikian, mereka menyimpulkan bahwa patogennya adalah bakteri yang sangat kecil (Zaraswadi, 2004). Pendapat Beijerinck baru terbukti pada tahun 1935, setelah Wendell Meredith Stanley dari Amerika Serikat berhasil mengkristalkan partikel penyebab penyakit mosaik yang kini dikenal sebagai virus mosaik tembakau. Virus ini juga merupakan virus yang pertama kali divisualisasikan dengan mikroskop elektron pada tahun 1939 oleh ilmuwan Jerman G.A. Kausche, E. Pfankuch, dan H. Ruska. B.

PENGERTIAN VIRUS Virus adalah parasit intraseluler obligat dan ukurannya 20-200 nm, bentuk

dan komposisi kimianya bervariasi, tetapi hanya mengandung RNA or DNA. Partikelnya secara utuh disebut “VIRION” yang terdiri dari “Capsid” yang dapat terbungkus oleh sebuah Glycoprotein/membrane lipid. Virus resisten terhadap antibiotics (Sanfa, 2011). Virus merupakan Partikel yang bersifat parasit obligat pada sel/makhluk hidup Aseluler (bukan merupakan sel) Berukuran sangat renik Di dalam sel inang virus menunjukkan ciri makhluk hidup, sedangkan di luar sel menunjukkan ciri bukan makhluk hidup.



Bentuk virus berbeda beda ada yang bula, batang, polihidris dan seperti huruf T. C.

STRUKTUR DAN ANATOMI VIRUS Virus merupakan organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil,

hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri sehingga virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri. Virus terkecil berdiameter hanya 20 nm (lebih kecil daripada ribosom), sedangkan virus terbesar sekalipun sukar dilihat dengan mikroskop cahaya. Asam nukleat genom virus dapat berupa DNA ataupun RNA. Genom virus dapat terdiri dari DNA untai ganda, DNA untai tunggal, RNA untai ganda, atau RNA untai tunggal. Selain itu, asam nukleat genom virus dapat berbentuk linear tunggal atau sirkuler. Jumlah gen virus bervariasi dari empat untuk yang terkecil sampai dengan beberapa ratus untuk yang terbesar. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik virus diselubungi oleh suatu lapisan pelindung. Protein yang menjadi lapisan pelindung tersebut disebut kapsid. Bergantung pada tipe virusnya, kapsid bisa berbentuk bulat (sferik), heliks, polihedral, atau bentuk yang lebih kompleks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus. Kapsid terbentuk dari banyak subunit protein yang disebut kapsomer. Gambar 11.1. Struktur Virus



D.

PARASITISME VIRUS Jika bakteriofag menginfeksikan genomnya ke dalam sel inang, maka virus

hewan diselubungi oleh endositosis atau, jika terbungkus membran, menyatu dengan plasmalema inang dan melepaskan inti nukleoproteinnya ke dalam sel. Beberapa virus (misalnya virus polio), mempunyai tempat-tempat reseptor yang khas pada sel inangnya, yang memungkinkannya masuk. Setelah di dalam, biasanya genom tersebut mula-mula ditrskripsi oleh enzim inang tetapi kemudian biasanya enzim yang tersandi oleh virus akan mengambil alih. Sintesis sel inang biasanya berhenti, genom virus bereplikasi dan kapsomer disintesis sebelum menjadi virion dewasa. Virus biasanya mengkode suatu enzim yang diproduksi terakhir, merobek plasma membran inang (tahap lisis) dan melepaskan keturunan infektif; atau dapat pula genom virus terintegrasi ke dalam kromsom inang dan bereplikasi bersamanya (provirus). Banyak genom eukariota mempunyai komponen provirus. Kadang-kadang hal ini mengakibatkan transformasi neoplastik sel melalui sintesis protein biasanya hanya diproduksi selama penggandaan virus. Virus tumor DNA mencakup adenovirus dan papavavirus; virus tumor DNA terbungkus dan mencakup beberapa retrovirus (contohnya virus sarkoma rous) (Sanfa, 2011). E.

SIFAT – SIFAT VIRUS Pada dasarnya, ada beberapa sifat umum dari virus yang dapat

membedakannya dari bakteri, mengingat bahwa kedua organisme ini sering disamakan. Berikut ini adalah sifat-sifat virus : 1. Virus merupakan makhluk hidup peralihan antara benda mati atau benda hidup. Disebut sebagai benda mati karena virus dapat dikristalkan dan tidak mengandung protoplasma, sedangkan disebut sebagai makhluk hidup karena dapat berkembang biak dan memiliki asam nukleat 2. Virus hanya dapat hidup pada organisme yang hidup saja, virus juga dapat melekatkan dirinya pada permukaan sel hidup atau organisme. 3. Virus juga dapat mengenali inangnya dengan suatu mekanisme lock and key, atau dengan kata lain seperti kunci dan anak kunci (Sanfa, 2011).



F.

JENIS – JENIS VIRUS 1. Virus Bakteri Virus bakteri adalah virus yang sel inangnya adalah sel bakteri. Virus bakteri disebut juga bakteriofage atau fage (Latin, phage = memakan). Virus bakteri mengandung materi genetik berupa DNA 2. Virus Mikroorganisme Eukariot Virus mikroorganisme eukariot adalah virus yang sel inangnya berupa mikroorganisme

yang

tergolong

eukariot.

Virus

ini

terutama

mengandung RNA. Virus yang menyerang jamur disebut Mycovirus. 3. Virus Tumbuhan Virus tumbuhan adalah virus yang sel inangnya adalah sel tumbuhan. Virus tumbuhan sebagian besar mengandung RNA. 4. Virus Hewan Virus hewan adalah virus yang sel inangnya adalah sel hewan atau sel manusia. Virus hewan mengandung RNA atau DNA (Sanfa, 2011). G.

REPRODUKSI VIRUS Virus selama reproduksi selalu berada di dalam tubuh organisme inang ,

karena ditubuh inang itulah dia mendapatkan seperangkat penyusun tubuhnya berupa kapsid yang tersusun atas protein yang tidak bisa susun sendiri yang hanya bisa diambil dari tubuh mahkluk hidup (Sanfa, 2011). Didalam proses reproduksi di dalam tubuh inang itu ada dua keputusan yang diambil berupa dua macam siklus hidup, yaitu siklus litik ataukah siklus lisogenik. Virus bereproduksi dengan menginfeksi organisme lain dengan memasukan DNA atau RNAnya saja. Ada 2 siklus yang terjadi pada virus ketika menginfeksi organisme lain(e.coli): 1. Siklus Litik Disebut siklus litik karena ketika pada fase pembebasan membran plasma bakteri akan lisis/pecah, berikut fase-fase pada siklus ini: a. Fase adsorpsi Tahap absorbsi (pelekatan) adalah saat partikel virus (virion) melekat pada sel yang diinfeksi. Tempat pelekatan virus pada sel



inang terjadi pada reseptor (protein khusus pada membran plasma sel inang yang mengenali virus). b. Fase penetrasi/injeksi Fase ini adalah fase virus merusak membran plasma bakteri dengan enzim lisozim yang dipunyanya. Kemudian setelah membran tersebut terhidrolisis/rusak barulah virus memasukan DNA/RNAnya kedalam tubuh inang. c. Fase sintesis Fase dimana terjadinya membentukan DNA/RNA baru virus oleh DNA dan RNA bakteri. d. Fase replikasi Fase

ini

fase

dimana

terjadinya

pembentukan

selubung

protein/kapsid. e. Fase Perakitan Fase ini terjadi perakitan fag-fag baru. tahap penyusunan asam nukleat dan protein virus menjadi partikel virus yang utuh. f. Fase pembebasan Setelah sejumlah fag-fag baru terbentuk kemudian membran plasma bakteri pecah dan virus-virus tersebut keluar kemudian berpencar dan menginfeksi organisme lainya. 2. Siklus Lisogenik Siklus lisogenik dalam virologi merupakan siklus reproduksi virus selain siklus litik. Tahapan dari siklus ini hampir sama dengan siklus litik, perbedaannya yaitu sel inangnya tidak hancur tetapi disisipi oleh asam nukleat dari virus. Tahap penyisipan tersebut kemudian membentuk provirus. Siklus lisogenik secara umum mempunyai tiga tahap, yaitu adsorpsi dan penetrasi, penyisipan gen virus dan pembelahan sel inang. Tahap siklus a. Adsorpsi dan penetrasi Virus menempel pada permukaan sel inang dengan reseptor protein yang spesifik lalu menghancurkan membran sel dengan enzim lisozim, virus



melakukan penetrasi pada sel inang dengan menyuntikkan materi genetik yang terdapat pada asam nukleatnya kedalam sel. b. Penyisipan gen virus Asam nukleat dari virus yang telah menembus sitoplasma sel inang kemudian akan menyisip kedalam asam nukleat sel inang, tahap penyisipan tersebut kemudian akan membentuk provirus (pada bakteriofage disebut profage). Sebelum terjadi pembelahan sel, kromosom dan provirus akan bereplikasi. c. Pembelahan sel inang Sel inang yang telah disisipi kemudian melakukan pembelahan, provirus yang telah bereplikasi akan diberikan kepada sel anakan dan siklus inipun akan kembali berulang sehingga sel yang memiliki profage menjadi sangat banyak. Hubungan dengan siklus litik Provirus yang baru dapat memasuki keadaan Litik dalam kondisi lingkungan yang tepat tetapi kemungkinannya sangat kecil. Kemungkinan akan bertambah besar apabila diberi agen penginduksi. H.

KLASIFIKASI VIRUS Virus dapat diklasifikasi menurut kandungan jenis asam nukleatnya. Pada virus

RNA, dapat berunting tunggal (umpamanya pikornavirus yang menyebabkan polio dan influenza) atau berunting ganda (misalnya revirus penyebab diare); demikian pula virus DNA (misalnya berunting tunggal oada fase φ × 174 dan parvorirus berunting ganda pada adenovirus, herpesvirus dan pokvirus). Virus RNA terdiri atas tiga jenis utama: virus RNA berunting positif (+), yang genomnya bertindak sebagai mRNA dalam sel inang dan bertindak sebagai cetakan untuk intermediat RNA unting minus (-); virus RNA berunting negatif (-) yang tidak dapat secara langsung bertindak sebagai mRNA, tetapi sebagai cetakan untuk sintesis mRNA melalui virion transkriptase; dan retrovirus, yang berunting + dan dapat bertindak sebagai mRNA, tetapi pada waktu infeksi segera bertindak sebagai cetakan sintesis DNA berunting ganda (segera berintegrasi ke dalam kromosom inang ) melalui suatu transkriptase balik yang terkandung atau



tersandi. Setiap virus imunodefisiensi manusia (HIV) merupakan bagian dari subkelompok lentivirus dari kelompok retrovirus RNA. Virus ini merupakan penyebab AIDS pada manusia, menginfeksi setiap sel yang mengekspresikan tanda permukaan sel CD4, seperti pembentuk T-sel yang matang. Tingkat klasifikasi virus: ordo – famili – subfamili – genus – species – strain/tipe. Dasar-dasar klasifikasi secara taksonomi. Ciri khas seperti morfologi (ukuran, bentuk, ada tidaknya selubung), sifat-sifat fisika-kimia (berat molekul, densitas, pH, stabilitas terhadap temperatur dan konsentrasi ion), genom (RNA, DNA, urutan materi genetik yang tersegmentasi ( segmented sequence ), pemetaan posisi restriksi ( restriction map ), modifikasi, dsb.), makromolekul (komposisi dan fungsi protein), sifat-sifat antigenik, sifatsifat biologis (organisme apa saja yang menjadi inangnya, cara penularan, cara perpindahan, dsb.), semuanya dipertimbangkan dalam menentukan klasifikasi virus. Virus dapat diklasifikasi menurut morfologi, tropisme dan cara penyebaran, dan genomik fungsional. a. Klasifikasi virus berdasarkan morfologi Berdasarkan morfologi, virus dibagi berdasarkan jenis asam nukleat dan juga protein membran terluarnya (envelope) menjadi 4 kelompok, yaitu : 1. Virus DNA 2. Virus RNA 3. Virus berselubung 4. Virus non-selubung b. Klasifikasi virus berdasarkan tropisme dan cara penyebaran Berdasarkan tropisme dan cara penyebaran, virus dibagi menjadi: 1. Virus Enterik Virus yang dikeluarkan melalui kotoran dari berbagai jenis hewan dapat mencemari air. Terutama pengaruhnya terhadap kesehatan, virus dapat menyerang saluran pencernaan manusia yang diekskresikan dengan kotoran orang yang terinfeksi. Virus seringkali ditularkan melalui mulut atau anus dari orang ke orang lain. Namun, virus terebut juga terdapat pada limbah yang berasal dari berbagai limbah medis, yang dapat



mencemari air atau permukaan tanah. Virus Enterik diekskresikan dalam jumlah yang cukup besar melalui kotoran termasuk diantaranya virus polio, virus coxsackie, virus echo, dan virus enterik lainnya sepeti, virus adeno, virus reo, virus rota, virus hepatitis a (virus hepatitis), dan virus noro.

Yang

merupakan

penyebab

berbagai

penyakit

termasuk

gastroenteritis, ruam kulit, meningitis, myocarditis, infeksi mata, kelumpuhan, demam, dan lain sebagainya., setiap kelompok virus terdiri dari sejumlah jenis virus serologi yang berbeda; dengan demikian lebih dari 100 virus enterik berbeda, yang dapat menginfeksi manusia. 2. Virus Respirasi Yang menyerang pernapasan 3. Virus onkogenik Virus ini merupakan salah satu pemicu terjadinya kanker. Virus onkogenik adalah virus yang dapat menyebabkan perubahan-perubahan yang mempengaruhi proses onkogenesis. Onkogenesis adalah hasil akumulasi berbagai perubahan genetik yang mengubah ekspresi atau fungsi protein yang penting dalam pengendalian pertumbuhan dan pembelahan

sel.

Virus

onkogenik

saat

menginfeksi

sel

dapat

menyebabkan mutasi proto-onkogen sel menjadi onkogen. Proto-onkogen adalah gen normal sel yang dapat berubah menjadi onkogen aktif karena terjadinya mutasi atau mengalami ekspresi yang berlebihan (menghasilkan onkoprotein dalam jumlah berlebihan). Onkogen adalah istilah untuk gen yang bisa menginduksi satu atau beberapa sifat karakteristik sel kanker. Gen tersebut dapat berupa gen virus atau gen sel yang bila dimasukkan ke dalam sel yang sesuai, secara sendiri atau bersama gen lain dapat merubah sifat sel normal menjadi sifat sel ganas. Gen Pengendali Tumor (Tumor Supressor Gene) adalah gen yang bila mengalami

inaktivasi

(menjadi

tidak

aktif)

akan

menyebabkan

pembentukan tumor. Tumor adalah istilah untuk perbanyakan sel yang tidak normal. Kanker adalah sebutan untuk tumor yang ganas.



Pada saat virus menginfeksi sel, dia berintegrasi ke dalam sel menjadi provirus yang akan mengganggu Gen Pengendali Tumor atau merubah ekspresi proto-onkogen yang normal. Akibat perubahan itu sel menjadi memiliki karakteristik sifat-sifat sel yang tertransformasi. 4. Arbovirus Arbovirusadalah

istilah

yang

kepadasekelompok

virusyang

Kataarbovirusadalah

akronim(virus

infeksiarbovirusumumnya

digunakanuntuk

merujuk

ditularkanolehvektorarthropoda. arthropoda-borne).

terjadi3-15harisetelah

Gejala

terpaparvirusdan

terakhir3atau 4hari. Gambaran klinisyang paling umuminfeksiadalah demam,

sakit

kepala

danmalaise,

tapiensefalitisdandemam

berdarahjugadapat terjadi. Katatibovirus(tick-borne virus) kadang-kadang digunakanuntuk menggambarkanvirusditularkan oleh kutu, sebuah super order dalam arthropoda. 5. Hepatitis virus Jenis Virus Hepatitis a. Virus hepatitis A Virus hepatitis A terutama menyebar melalui vecal oral. Penyebaran ini terjadi akibat buruknya tingkat kebersihan. Di negaranegara berkembang sering terjadi wabah yang penyebarannya terjadi melalui air dan makanan. b. Virus hepatitis B Penularannya tidak semudah virus hepatitis A. Virus hepatitis B ditularkan melalui darah atau produk darah. Penularan biasanya terjadi di antara para pemakai obat yang menggunakan jarum suntik bersamasama, atau di antara mitra seksual (baik heteroseksual maupun pria homoseksual). Ibu hamil yang terinfeksi oleh hepatitis B bisa menularkan virus kepada bayi selama proses persalinan. Hepatitis B bisa ditularkan oleh orang sehat yang membawa virus hepatitis B. Di daerah Timur Jauh dan Afrika, beberapa kasus hepatitis B berkembang menjadi hepatitis menahun, sirosis dan kankerhati.



c. Virus hepatitis C Menyebabkan minimal 80% kasus hepatitis akibat transfusi darah. Virus hepatitis C ini paling sering ditularkan melalui pemakai obat yang menggunakan jarum bersama-sama. Jarang terjadi penularan melalui hubungan seksual. Untuk alasan yang masih belum jelas, penderita "penyakit hati alkoholik" seringkali menderita hepatitis C. d. Virus hepatitis D Hanya terjadi sebagai rekan-infeksi dari virus hepatitis B dan virus hepatitis D ini menyebabkan infeksi hepatitis B menjadi lebih berat. Yang memiliki risiko tinggi terhadap virus ini adalah pecandu obat. e. Virus hepatitis E Virus hepatitis E kadang menyebabkan wabah yang menyerupai hepatitis A, yang hanya terjadi di negara-negara terbelakang. f. Virus hepatitis G Jenis baru dari virus hepatitis yang telah terdeteksi baru-baru ini. namun belum terlalu diketahui. Virus-virus lain yang dapat menyebabkan hepatitis : Virus Mumps Virus Rubella Virus Cytomegalovirus Virus Epstein-Barr Virus Herpes I.

PERANAN VIRUS DALAM KEHIDUPAN 1. Penyakit yang disebabkan virus pada Manusia a. Common influenza Common influenza atau biasa disebut flu adalah penyakit yang disebabkan oleh virus, yang disebut virus influenza. Virus influenza sangat mudah menular dan ditularkan oleh si penderita melalui udara. Virus ini menyerang saluran pernafasan sehingga si penderita mengalami kesulitan bernafas. Gejala yang timbul akibat influenza



adalah pilek, demam, pusing, batuk kering hingga batuk berdahak, kerongkongan gatal, hidung mampet, meler, bersin-bersin hingga hidung memerah, badan terasa pegal-pegal. b. Kanker leher rahim Kanker leher rahim yang hanya menyerang wanita adalah penyakit yang disebabkan oleh virus, yaitu virus human pappiloma virus (HPV) onkogen. Virus ini termasuk virus ganas karena mengalami pembelahan dengan sangat cepat, tidak terkendali dan tanpa disadari. Karena tanpa disadari biasanya si penderita baru menyadari pada stadium lanjut. Kanker leher lahir disebut “silent killer”. Kanker leher lahir ini tidak menunjukkan gejala yang khas pada stadium awal, namun pada stadium lanjut dapat dikenali dengan gejala; keputihan yang tidak biasa, pendarahan post coitus, pendarahan setelah menopause, mengeluarkan cairan kekuningan, berbau dan bercampur nanah. c. Cacar air Cacar air adalah penyakit yang disebabkan oleh virus, yang disebut virus varicella-zoster. Cacar hanya mengidap manusia sekali selama hidup.

Disarankan

untuk

menjaga

kekebalan

tubuh

untuk

menghindari virus ini. Gejalanya adalah; demam, pilek, lemah, letih, lesu dan kemudian muncul ruam kemerahan di tubuh berisi cairan. Cacar air ini akan sembuh dengan sendirinya, jangan berusaha untuk memecah cacar air tersebut, karena akan meninggalkan bekas luka. Penderita hendaknya dikarantina agar tidak menulari orang lain, dan usahakan tetap mandi agar terhindar kuman dan bakteri yang berkembang biak pada kulit (Sanfa, 2011). J.

PENCEGAHAN DAN PENGOBATAN Karena virus menggunakan jalur metabolik vital dalam sel inang untuk

meniru, mereka sulit untuk menghilangkan tanpa menggunakan obat yang menimbulkan efek toksik untuk host sel pada umumnya. Pendekatan medis yang paling efektif untuk penyakit virus vaksinasi pencegahan untuk memberikan



kekebalan terhadap infeksi, dan obat antivirus yang selektif mengganggu replikasi virus. 1. Vaksin Vaksinasi adalah cara yang murah dan efektif untuk mencegah infeksi oleh virus. Vaksin yang digunakan untuk mencegah infeksi virus jauh sebelum penemuan virus yang sebenarnya. Penggunaan mereka telah menghasilkan penurunan dramatis dalam morbiditas (penyakit) dan mortalitas (kematian) yang berhubungan dengan infeksi virus seperti polio, campak, gondok dan rubela. Infeksi cacar telah diberantas. Vaksin yang tersedia untuk mencegah infeksi virus selama tiga belas manusia, dan lebih banyak digunakan untuk mencegah infeksi virus hewan. Vaksin dapat terdiri dari virus hidup yang dilemahkan atau dibunuh, atau protein virus (antigen). Vaksin hidup berisi bentuk lemah dari virus yang menyebabkan penyakit. Virus seperti ini disebut dilemahkan. Vaksin hidup dapat berbahaya apabila diberikan pada orang dengan kekebalan lemah, (yang digambarkan sebagai immunocompromised), karena dalam orang-orang ini, virus yang lemah dapat menyebabkan penyakit asli. Bioteknologi dan teknik rekayasa genetik yang digunakan

untuk

memproduksi

vaksin

subunit.

Vaksin

ini

hanya

menggunakan protein kapsid virus. Vaksin hepatitis B adalah contoh dari jenis vaksin. Vaksin subunit yang aman untuk pasien immunocompromised karena mereka tidak dapat menyebabkan penyakit. Virus vaksin demam kuning, strain hidup yang dilemahkan disebut 17D, mungkin vaksin yang paling aman dan paling efektif yang pernah dihasilkan. 2. Obat antivirus Selama dua puluh tahun terakhir, pengembangan obat antivirus telah meningkat pesat. Ini telah didorong oleh pandemi AIDS. Obat antivirus analog nukleosida sering, (blok bangunan DNA palsu), yang dimasukkan ke dalam genom virus mereka selama replikasi. Siklus hidup virus tersebut kemudian dihentikan karena DNA yang baru disintesis tidak aktif. Hal ini karena kurangnya analog gugus hidroksil, yang, bersama dengan atom fosfor, link bersama untuk membentuk "tulang punggung" yang kuat dari molekul DNA. Hal ini disebut DNA pemutusan rantai. Contoh analog nukleosida yang



asiklovir untuk herpes simpleks infeksi virus dan lamivudine untuk HIV dan Hepatitis B infeksi virus. Asiklovir adalah salah satu obat antivirus tertua dan paling sering diresepkan. Obat antivirus lain dalam tahap menargetkan penggunaan yang berbeda dari siklus hidup virus. HIV adalah tergantung pada enzim proteolitik yang disebut protease HIV-1 untuk itu untuk menjadi sepenuhnya menular. Ada kelas besar obat yang disebut inhibitor protease yang menonaktifkan enzim ini. Hepatitis C disebabkan oleh virus RNA. Dalam 80% dari orang yang terinfeksi, penyakit ini kronis, dan tanpa pengobatan, mereka terinfeksi selama sisa hidup mereka. Namun, sekarang ada pengobatan yang efektif yang menggunakan analog nukleosida obat ribavirin dikombinasikan dengan interferon. Pengobatan kurir kronis dari virus hepatitis B dengan menggunakan

strategi

yang

sama

menggunakan

lamivudine

telah

dikembangkan (Sanfa, 2011).



BAB XII HAZARD ANALYSIS CRITICAL CONTROL POINT (HACCP) DAN IMPLEMENTASINYA DALAM INDUSTRI PANGAN A.

PENDAHULUAN Menjelang pelaksanaan liberalisasi di sektor industri dan perdagangan,

Menteri Perindustrian dan Perdagangan pernah mengisyaratkan bahwa di masa mendatang industri pangan nasional akan menghadapi tantangan persaingan yang makin berat dan kendala yang dihadapi pun semakin besar. Globalisasi ekonomi negara, industri, penguasaan teknologi canggih, persaingan terbuka dan proteksi ekonomi dalam blok-blok perdagangan internasional mengharuskan reorientasi dalam strategi pembinaan dan pengembangan industri pangan nasional. Oleh karena itu, wajar juga apabila industri pangan nasional berusaha mencari upaya-upaya terobosan dan inovasi-inovasi baru dengan tujuan agar industri pangan nasional tersebut sanggup bertahan dan mandiri sehingga mampu bersaing untuk menghadapi kemungkinan perubahan serta mampu memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh konsumen internasional. Salah satu tantangan dan kendala utama yang dihadapi oleh industri pangan nasional tersebut adalah selain produk pangan yang dihasilkan harus bermutu juga ”aman” untuk dikonsumsi serta tidak mengandung bahan-bahan yang membahayakan terhadap kesehatan manusia. Seperti kita ketahui bersama bahwa dewasa ini masalah jaminan mutu dan keamanan pangan terus berkembang sesuai dengan tuntutan dan persyaratan konsumen serta dengan tingkat kehidupan dan kesejahteraan manusia. Bahkan pada beberapa tahun terakhir ini, konsumen telah menyadari bahwa mutu dan keamanan pangan tidak hanya bisa dijamin dengan hasil uji pada produk akhir di laboratorium saja. Mereka berkeyakinan bahwa dengan pemakaian bahan baku yang baik, ditangani atau di ”manage” dengan baik, diolah dan didistribusikan dengan baik akan menghasilkan produk akhir pangan yang baik pula. Oleh karena itu, berkembanglah berbagai sistem yang dapat memberikan jaminan mutu dan keamanan pangan sejak proses produksi hingga ke tangan konsumen serta ISO-



9000, QMP (Quality Management Program), HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) dan lain-lain. Sebagai konsekwensi logis, strategi pembinaan dan pengawasan mutu pada industri pangan nasional harus bergeser ke strategi yang juga wajib memperhatikan aspek keamanan pangan tersebut, disamping aspek sumber daya manusia, peningkatan keterampilan serta penguasaaan dan pengembangan teknologi. Salah satu konsep dan strategi untuk menjamin keamanan dan mutu pangan yang dianggap lebih efektif dan ”safe” serta telah diakui keandalannya secara internasional adalah sistem manajemen keamanan pangan HACCP. Filosofi sistem HACCP ini adalah pembinaan dan pengawasan mutu dan keamanan pangan berdasarkan pencegahan preventif (preventive measure) yang dipercayai lebih unggul dibanding dengan cara-cara tradisional (conventional) yang terlalu menekankan pada sampling dan pengujian produk akhir di laboratorium. Sistem HACCP lebih menekankan pada upaya pencegahan preventif untuk memberi jaminan keamanan produk pangan. Adanya beberapa kasus penyakit dan keracunan makanan serta terakhir adanya issue keamanan pangan (food safety) di negara-negara maju, maka sejak tahun 1987 konsep HACCP ini berkembang, banyak dibahas dan didiskusikan oleh para pengamat, pelaku atau praktisi pengawasan mutu dan keamanan pangan serta oleh para birokrat maupun kalangan industriawan dan ilmuan pangan. Bahkan karena tingkat jaminan keamanannya yang tinggi pada setiap industri pangan yang menerapkannya, menjadikan sistem ini banyak diacu dan diadopsi sebagai

standar

proses

keamanan

pangan

secara

internasional.

Codex

Alimentarius Commission (CAC) WHO/FAO pun telah menganjurkan dan merekomendasikan diimplementasikannya konsep HACCP ini pada setiap industri pengolah pangan. Begitu pula negara-negara yang tergabung dalam MEE melaui EC Directive 91/493/EEC juga merekomendasikan penerapan HACCP sebagai dasar pengembangan sistem manajemen mutu dinegara-negara yang akan mengekspor produk hasil perikanan dan udangnya ke negara-negara MEE tersebut. Dalam tulisan pada makalah ini akan disajikan/diinformasikan tentang sejarah perkembangan perumusan HACCP, pemahaman sistem HACCP dan



definisinya termasuk bahaya yang dimaksud dalam HACCP, prinsip dasar dalam sistem HACCP serta pola penerapan dan pengembangan sistem HACCP dalam industri pangan. B.

SEJARAH PERKEMBANGAN PERUMUSAN HACCP Konsep sistem HACCP sebagai penjamin keamanan pangan pertama kali

dikembangkan oleh tiga institusi, yaitu perusahaan pengolah pangan Pillsbury Company bekerjasama dengan NASA (The National Aeronaties and Space Administration) dan US Arm’s Research, Development and Engineering Center pada dekade tahun 1960-an dalam rangka menjamin suplai persediaan makanan untuk para astronotnya. Konsep ini pada permulaannya dikembangkan dengan misi untuk menghasilkan produk pangan dengan kriteria yang bebas dari bakteri pathogen yang bisa menyebabkan adanya keracunan maupun bebas dari bakteribakteri lain serta dikenal pula dengan program ”zero-defects” (HOBBS, 1991). Program ”zero-defects” ini esensinya mencakup tiga hal, yaitu : pengendalian bahan baku, pengendalian seluruh proses dan pengendalian pada lingkungan produksinya serta tidak hanya mengandalkan pemeriksaan pada produk akhir (finished products) saja. Oleh karena hal tersebut maka diperlukan sistem/metode pendekatan lain yang bisa menjamin bahwa faktor-faktor yang merugikan harus benar-benar dapat diawasi dan dikendalikan. Dari hasil pengkajian, evaluasi dan penelitian yang lebih mendalam ternyata sistem/metode HACCP merupakan satusatunya konsep yang pas (sesuai) kinerjanya untuk program ”zero-defects” tersebut. Kemudian atas inisiatif perusahaan industri pengolah pangan Pillbury Company, konsep sistem manajemen HACCP tersebut lalu dipresentasikan dan dipublikasikan pada tahun 1971 dalam Konfrensi Perlindungan Pangan Nasional di Amerika Serikat (HOBBS, 1991). Disamping itu, konsep ini menjadi dasar bagi peraturan untuk menjamin keamanan mikrobiologis bagi produk makanan berasam rendah yang dikalengkan dan makanan yang diasamkan dan diproses dengan menggunakan suhu tinggi. Selanjutnya konsep sistem HACCP ini banyak dipelajari, diteliti, diterapkan dan dikembangkan oleh berbagai kalangan industri pengolah pangan, ilmuan pangan, teknologi pangan, para pakar di bidang ilmu



dan teknologi pangan baik yang ada di Universitas/Perguruan Tinggi, lembaga litbang pangan dan mutu dan keamanan pangan nasional yang disegani di Amerika Serikat telah menetapkan dan mensyaratkan agar sistem HACCP ini diterapkan secara wajib (mandatory) pada setiap industri pengolah pangan secara luas. Kemudian sejak tahun 1985 penerapan sistem HACCP telah diuji-cobakan pada industri pengolah pangan, industri perhotelan, industri penyedia makanan yang beroperasi di jalanan (street food vendors) dan rumah tangga di beberapa negara, misalnya, Republik Dominika, Peru, Pakistan, Malaysia dan Zambia (WHO), 1993). Pada tahun 1993 Badan Konsultansi WHO untuk Pelatihan Implementasi Sistem HACCP pada Industri Pengolah Pangan membuat suatu rekomendasi agar pemerintah sebagai pembina dan industri pangan sebagai produsen pangan berupaya menerapkan sistem HACCP, terutama bagi negaranegara Argentina, Bolivia, China, Indonesia, Jordania, Meksiko, Peru, Philipina, Thailand dan Tunia. Begitu pula negara-negara yang tergabung dalam Masyarakat Ekonomi Eropa (MEE) telah mensyaratkan diterapkannya sistem HACCP pada setiap eksportir produk pangan yang masuk ke negara-negara tersebut. Sementara ini, mulai tanggal 28 Juni 1993, konsep sistem HACCP telah diterima oleh Codex Alimentarius Commission (CAC) dan diadopsi sebagai Petunjuk Pelaksanaan Penerapan Sistem HACCP atau ”Guidelines for Application of Hazard Analysis Critical Control Point System” (CODEX ALIENTARIUN COMMISSION, 1993). Dengan adanya adopsi dan pengakuan secara resmi dari Badan WHO ini, maka HACCP menjadi semakin populer di kalangan industri dan jasa pengolah pangan sebagai penjamin keamanan pangan (food safety assurance). C.

PEMAHAMAN KONSEP SISTEM HACCP DAN DEFINISINYA HACCP merupakan suatu sistem manajemen pengawasan dan pengendalian

keamanan pangan secara preventif yang bersifat ilmiah, rasional dan sistematis dengan tujuan untuk mengidentifikasi, memonitor dan mengendalikan bahaya (hazard)

mulai

dari

bahan

baku,

selama

proses

produksi/pengolahan,

manufakturing, penanganan dan penggunaan bahan pangan untuk menjamin bahwa bahan pangan tersebut aman bila dikonsumsi .



Dengan demikian dalam sistem HACCP, bahan/materi yang dapat membahayakan keselamatan manusia atau yang merugikan ataupun yang dapat menyebabkan produk makanan menjadi tidak disukai; diidentifikasi dan diteliti dimana kemungkinan besar terjadi kontaminasi/pencemaran atau kerusakan produk makanan mulai dari penyediaan bahan baku, selama tahapan proses pengolahan bahan sampai distribusi dan penggunaannya. Kunci utama HACCP adalah antisipasi bahaya dan identifikasi titik kendali kritis. Sistem HACCP didefinisikan sebagai suatu manajemen untuk menjamin keamanan

produk

pangan

dalam

industri

pengolahan

pangan

dengan

menggunakan konsep pendekatan yang bersifat logis (rasional), sistematis, kontinyu dan menyeluruh (komprehensif) dan bertujuan untuk mengidentifikasi, memonitor dan mengendalikan bahaya yang beresiko tinggi terhadap mutu dan keamanan produk pangan. Konsep HACCP ini disebut rasional karena pendekatannya didasarkan pada data historis tentang penyebab suatu penyakit yang timbul (illness) dan kerusakan pangannya (spoilage). HACCP bersifat sistematis karena konsep HACCP merupakan rencana yang teliti dan cermat serta meliputi kegiatan operasi tahap demi tahap, tatacara (prosedur) dan ukuran kriteria pengendaliannya. Konsep HACCP juga bersifat kontinyu karena apabila ditemukan terjadi suatu masalah maka dapat segera dilaksanakan tindakan untuk memperbaikinya. Disamping itu, sistem HACCP dikatakan bersifat komprehensif karena sistem HACCP sendiri berhubungan erat dengan ramuan (ingredient), pengolah/proses dan tujuan penggunaan/pemakaian produk pangan selanjutnya. Sistem HACCP dapat dikatakan pula sebagai alat pengukur atau pengendali yang memfokuskan perhatiannya pada jaminan keamanan pangan, terutama sekali untuk mengeliminasi adanya bahaya (hazard) yang berasal dari bahaya mikrobiologi (biologi), kimia dan fisika ; dengan cara mencegah dan mengantisipasi terlebih dahulu daripada memeriksa/menginspeksi saja. Sementara

itu,

tujuan

dan

sasaran

HACCP

adalah

memperkecil

kemungkinan adanya kontaminasi mikroba pathogen dan memperkecil potensi mereka untuk tumbuh dan berkembang. Oleh karena itu, secara individu setiap produk

dan

sistem

pengolahannya

dalam

industri

pangan

harus



mempertimbangkan rencana pengembangan HACCP. Dengan demikian, setiap produk dalam industri pangan yang dihasilkannya akan mempunyai konsep rencana penerapan HACCP-nya masing-masing disesuaikan dengan sistem produksinya. Bagi industri pengolahan pangan, sistem HACCP sebagai sistem penjamin keamanan pangan mempunyai kegunaan dalam hal, yaitu : (1) Mencegah penarikan produk pangan yang dihasilkan, (2) Mencegah penutupan pabrik, (3) Meningkatkan jaminan keamanan produk, (4) Pembenahan dan pembersihan pabrik,

(5)

Mencegah

kehilangan

pembeli/pelanggan

atau

pasar,

(6)

Meningkatkan kepercayaan konsumen dan (7) Mencegah pemborosan biaya atau kerugian yang mungkin timbul karena masalah keamanan produk. Pendekatan HACCP dalam industri pangan terutama diarahkan terhadap produk pangan (makanan) yang mempunyai resiko tinggi sebagai penyebab penyakit dan keracunan, yaitu makanan yang mudah terkontaminasi oleh bahaya mikrobiologi, kimia dan fisika (Tabel 12.1.) Tabel 12.1. Pengolahan Makanan Berdasarkan Resiko Kesehatan dan beberapa contohnya



Untuk memahami konsep HACCP secara menyeluruh diperlukan adanya kesamaan pandangan terhadap beberapa istilah dan definisi yang dipakai dalam sistem manajemen HACCP, yaitu : a. Bahaya (hazard) Bahan biologi, kimia atau fisika, atau kondisi yang dapat menimbulkan resiko kesehatan yang tidak diinginkan terhadap konsumen. Menurut Implementasi GMP dan HACCP mendefinisikan bahaya atau ”hazard” sebagai suatu sifat-sifat biologis/mikrobiologis, kimia, fisika yang dapat menyebabkan bahan pangan (makanan) menjadi tidak aman untuk dikonsumsi. b. Titik Kendali (Control Point = CP) Setiap titik, tahap atau prosedur pada suatu sistem produksi makanan yang dapat mengendalikan faktor bahaya biologi/mikrobiologi, kimia atau fisika. c. Titik Kendali Kritis (Critical Control Point = CCP) Setiap titik, tahap atau prosedur pada suatu sistem produksi makanan yang jika tidak terkendali dapat mengakibatkan resiko kesehatan yang tidak diinginkan atau setiap titik, tahap atau prosedur yang jika dikendalikan dengan baik dan benar dapat mencegah, menghilangkan atau mengurangi adanya bahaya. d. Batas Kritis (Ccritical Limits) Batas toleransi yang harus dipenuhi/dicapai yang menjamin bahwa CCP dapat mengendalikan secara efektif bahaya yang mungkin timbul atau suatu nilai yang merupakan batas antara keadaan dapat diterima dan tidak dapat diterima. e. Resiko (Kemungkinan menimbulkan bahaya). f. Penggolongan Resiko Pengelompokkan prioritas resiko berdasarkan bahaya yang mungkin timbul/ terdapat pada makanan. g. Pemantauan (Monitoring)



Pengamanan atau pengukuran untuk menetapkan apakah suatu CCP dapat dikendalikan dengan baik dan benar serta menghasilkan catatan yang teliti untuk digunakan selanjutnya dalam verifikasi. h. Pemantauan Kontinyu Pengumpulan dan pencatatan data secara kontinyu, misalnya pencatatan suhu pada tabel. i. Tindakan Koreksi (Corrective Action) Prosedur atau tatacara tindakan yang harus dilakukan jika terjadi penyimpangan pada CCP. j. Tim HACCP Sekelompok orang/ahli yang bertanggung jawab untuk menyusun rancangan HACCP. k. Validasi Rancangan HACCP Pemeriksaan awal oleh tim HACCP untuk menjamin bahwa semua elemen dalam rancangan HACCP sudah benar. l. Validasi Metode, prosedur dan uji yang dilakukan selain pemantauan untuk membuktikan bahwa sistem HACCP telah sesuai dengan rancangan HACCP, dan untuk menentukan apakah rancangan HACCP memerlukan modifikasi dan revalidasi.



BAB XIII HAZARD ANALYSIS CRITICAL CONTROL POINT (HACCP) DAN IMPLEMENTASINYA DALAM INDUSTRI PANGAN (Lanjutan) A.

PRINSIP DASAR SISTEM HACCP Secara teoritis ada tujuh prinsip dasar penting dalam penerapan sistem

HACCP pada industri pangan seperti yang direkomendasikan baik oleh NACMCP (National Advisory Committee on Microbilogical Criteria for Foods, 1992) dan CAC (Codex Alintarius Commission, 1993). Ketujuh prinsip dasar penting HACCP yang merupakan dasar filosofi HACCP tersebut adalah: 1. Analisis bahaya (Hazard Analysis) dan penetapan resiko beserta cara

pencegahannya. 2. Identifikasi dan penentuan titik kendali kritis (CCP) di dalam proses

produksi. 3. Penetapan batas kritis (Critical Limits) terhadap setiap CCP yang telah

teridentifikasi. 4. Penyusunan prosedur pemantauan dan persyaratan untuk memonitor

CCP. 5. Menetapkan/menentukan tindakan koreksi yang harus dilakukan bila

terjadi penyimpangan (diviasi) pada batas kritisnya. 6. Melaksanakan prosedur yang efektif untuk pencatatan dan penyimpanan

datanya (Record keeping). 7. Menetapkan prosedur untuk menguji kebenaran.

B.

PRINSIP I DAN PRINSIP II 1. Prinsip I (Analisis Bahaya (Hazard Analysis) dan Penetapan Resiko beserta Cara Pencegahannya) Pendekatan pertama pada konsep HACCP adalah analisis bahaya yang berkaitan dengan semua aspek produk yang sedang diproduksi. Pemeriksaan atau analisis terhadap bahaya ini harus dilaksanakan, sebagai tahap utama untuk mengidentifikasi semua bahaya yang dapat terjadi bila produk pangan dikonsumsi. Analisis bahaya harus



dilaksanakan menyeluruh dan realistik, dari bahan baku hingga ke tangan konsumen. Jenis bahaya yang mungkin terdapat di dalam makanan dibedakan atas tiga kelompok bahaya, yaitu : a. Bahaya

Biologis/Mikrobiologis,

disebabkan

oleh

bakteri

pathogen, virus atau parasit yang dapat menyebabkan keracunan, penyakit infeksi atau infestasi, misalnya : E. coli pathogenik, Listeria monocytogenes, Bacillus sp., Clostridium sp., Virus hepatitis A, dan lain; b. Bahaya Kimia, karena tertelannya toksin alami atau bahan kimia yang beracun, misalnya : aflatoksin, histamin, toksin jamur, toksin kerang,

alkoloid

pirolizidin,

pestisida,

antibiotika,

hormon

pertumbuhan, logam-logam berat (Pb, Zn, Ag, Hg, sianida), bahan pengawet (nitrit, sulfit), pewarna (amaranth, rhodamin B, methanyl jellow), lubrikan, sanitizer, dan sebagainya ; c. Bahaya Fisik, karena tertelannya benda-benda asing yang seharusnya tidak boleh terdapat di dalam makanan, misalnya : pecahan gelas, potongan kayu, kerikil, logam, serangga, potongan tulang, plastik, bagian tubuh (rambut), sisik, duri, kulit dan lainlain. Agar analisis bahaya ini dapat benar-benar mencapai hasil yang dapat menjamin semua informasi mengenai bahaya dapat diperoleh, maka analisis bahaya harus dilaksanakan secara sistematik dan terorganisasi. Ada tiga elemen dalam analisis bahaya, yaitu : a. Menyusun Tim HACCP. b. Mendefinisikan produk : cara produk dikonsumsi dan sifat-sifat negatif produk yang harus dikontrol dan dikendalikan. c. Identifikasi bahaya pada titik kendali kritis dengan mempersiapkan diagram alir proses yang teliti sesuai dengan keadaan yang sebenarnya, untuk menghasilkan suatu produk. 2.

Prinisp II (Identifikasi dan Penentuan Titik Kendali Kritis (CCP) di dalam Proses Produksi)



Titik kendali kritis (CCP) didefinisikan sebagai suatu titik lokasi, setiap langkah/tahap dalam proses, atau prosedur, apabila tidak terkendali (terawasi) dengan baik, kemungkinan dapat menimbulkan tidak amannya makanan, kerusakan (spoilage), dan resiko kerugian ekonomi. CCP ini ditentukan setelah diagram alir proses produksi yang sudah teridentifikasi potensi bahaya pada setiap tahap produksi dengan menjawab pertanyaan ”Apakah pengawasan/pengendalian kritis dari bahaya (hazard) terjadi pada tahap ini atau yang lain; apabila pengawasan/pengendalian pada tahap tertentu gagal apakah langsung menghasilkan bahaya yang tak diinginkan, kerusakan dan kerugian secara ekonomi”. Harus diperhatikan titik kendali (CP) tidaklah sama dengan titik kendali kritis (CCP). C.

PRINSIP III DAN PRINSIP IV 1. Prinsip III (Penetapan Batas Kritis (Critical Limits) Terhadap Setiap CCP yang telah Teridentifikasi) Setelah semua CCP dan parameter pengendali yang berkaitan dengan setiap CCP teridentifikasi, Tim HACCP harus menetapkan batas kritis untuk setiap CCP. Biasanya batas kritis untuk bahaya biologis/mikrobiologis, kimia dan fisika untuk setiap jenis produk berbeda satu sama lainnya. Batas kritis didefinisikan sebagai batas toleransi yang dapat diterima untuk mengamankan bahaya, sehingga titik kendali dapat mengendalikan bahaya kesehatan secara cermat dan efektif. Batas kritis yang sudah ditetapkan ini tidak boleh dilanggar atau dilampaui nilainya, karena bila suatu nilai batas kritis yang dilanggar dan kemudian titik kendali kritisnya lepas dari kendali, maka dapat menyebabkan terjadinya bahaya terhadap kesehatan konsumen. Beberapa contoh batas kritis yang perlu ditetapkan sebagai alat pencegah timbulnya bahaya, misalnya adalah ; suhu dan waktu maksimal untuk proses thermal, suhu maksimal untuk menjaga kondisi pendinginan, suhu dan waktu tertentu untuk proses sterilisasi komersial, jumlah residu pestisida yang diperkenankan ada dalam bahan pangan., pH maksimal yang



diperkenankan, bobot pengisian maksimal, viskositas maksimal yang diperkenankan dan sebagainya. Selain batas kritis untuk residu pestisida yang berasal dari komoditas pertanian, batas kritis bahan kimia lain yang berpotensi sebagai bahaya kimia juga harus ditetapkan. Dalam hal ini tim HACCP harus menggunakan peraturan-peraturan yang sudah ditetapkan sebagai panduan dalam menetapkan batas kritis untuk semua Bahan Tambahan Makanan (BTM), termasuk bahan kimia yang digunakan dalam bahan pengemas yang bersentuhan dengan produk pangan. Batas kritis untuk setiap CCP perlu didokumentasikan. Dokumentasi ini harus dapat menjelaskan bagaimana setiap batas kritis dapat diterima dan harus disimpan sebagai bagian dari rencana formal HACCP. 2. Prinsip IV (Penyusunan Prosedur Pemantauan dan Persyaratannya Untuk Memonitor CCP-nya) Setelah prinsip III dilengkapi dengan penetapan batas kritis untuk semua CCP, tim HACCP harus menetapkan persyaratan monitoring untuk setiap CCP-nya. Monitoring

merupakan

rencana

pengawasan

dan

pengukuran

berkesinambungan untuk mengetahui apakah suatu CCP dalam keadaan terkendali dan menghasilkan catatan (record) yang tepat untuk digunakan dalam verifikasi nantinya. Kegiatan monitoring ini mencakup : (1) Pemeriksaan apakah prosedur penanganan dan pengolahan pada CCP dapat dikendalikan dengan baik ; (2) Pengujian atau pengamatan terjadwal terhadap efektifitas sustu proses untuk mengendalikan CCP dan batas kritisnya ; (3) Pengamatan atau pengukuran batas kritis untuk memperoleh data yang teliti, dengan tujuan untuk menjamin bahwa batas kritis yang ditetapkan dapat menjamin keamanan produk (CORLETT, 1991). Cara dan prosedur monitoring untuk setiap CCP perlu diidentifikasi agar dapat memberi jaminan bahwa proses pengendalian pengolahan produk pangan masih dalam batas kritisnya dan dijamin tidak ada bahayanya. Dalam hal ini, metode, prosedur dan frekuensi monitoring serta kemampuan hitungnya harus dibuat daftarnya pada lembaran kerja HACCP.



Prosedur dan metode monitoring harus efektif dalam memberi jaminan keamanan terhadap produk pangan yang dihasilkan. Idealnya, monitoring pada CCP dilakukan secara kontinyu hingga dicapai tingkat kepercayaan 100 persen. Namun bila hal ini tidak memungkinkan, dapat dilakukan monitoring secara tidak kontinyu dengan syarat terlebih dahulu harus ditetapkan interval waktu yang sesuai sehingga keamanan pangan benarbenar terjamin. Biasanya agar pengukurannya dapat dilakukan secara cepat dan tepat, monitoring dilakukan dengan cara pengujian yang bersifat otomatis dan tidak memerlukan waktu yang lama. Oleh karena itu, pengujian dengan cara analisis mikrobiologis jarang digunakan sebagai prosedur monitoring. Beberapa contoh pengukuran dalam pemantauan (monitoring) adalah : observasi secara visual dan pengamatan langsung (misal : kebersihan lingkungan pengolahan, penyimpanan bahan mentah), pengukuran suhu dan waktu proses, pH, kadar air dsb. D.

PRINSIP V DAN PRINSIP VI 1. Prinsip V (Melaksanakan Tindakan Koreksi yang Harus Dilakukan Bila Terjadi Penyimpangan (deviasi) Pada Batas Kritis yang Telah Ditetapkan) Penyimpangan (deviasi) Pada Batas Kritis yang Telah Ditetapkan. Meskipun sistem HACCP sudah dirancang untuk dapat mengenali kemungkinan adanya bahaya yang berhubungan dengan kesehatan dan untuk membangun strategi pencegahan preventif terhadap bahaya, tetapi kadang-kadang terjadi pula penyimpangan yang tidak diharapkan. Oleh karena itu, jika dari hasil pemantuan (monitoring) ternyata menunjukkan telah terjadi penyimpangan terhadap CCP dan batas kritisnya, maka harus dilakukan tindakan koreksi (corrective action) atau perbaikan dari penyimpangan tersebut. Tindakan koreksi adalah prosedur proses yang harus dilaksanakan ketika kesalahan serius atau kritis diketemukan dan batas kritisnya terlampaui. Dengan demikian, apabila terjadi kegagalan dalam pengawasan pada CCP-nya, maka tindakan koreksi harus segera dilaksanakan. Tindakan



koreksi ini dapat berbeda-beda tergantung dari tingkat resiko produk, yaitu semakin tinggi resiko produk semakin cepat tindakan koreksi 2. Prinisp VI (Membuat Prosedur Pencatatan dan Penyimpanan Data yang Efektif dalam Sistem Dokumentasi HACCP) Sistem doumentasi dalam sistem HACCP bertujuan untuk : (1) Mengarsipkan rancangan program HACCP dengan cara menyusun catatan yang teliti dan rapih mengenai seluruh sistem dan penerapan HACCP ; (2) Memudahkan pemeriksaan oleh manager atau instansi berwenang jika produk yang dihasilkan diketahui atau diduga sebagai penyebab kasus keracunan makanan. Berbagai keterangan yang harus dicatat untuk dokumentasi sistem dan penerapan HACCP mencakup : a) Judul dan tanggal pencatatan b) Keterangan produk (kode, tanggal dan waktu produksi) c) Karakteristik produk (penggolongan resiko bahaya) d) Bahan serta peralatan yang digunakan, termasuk : bahan mentah, bahan tambahan, bahan pengemas dan peralatan penting lainnya. e) Tahap/bagan alir proses, termasuk : penanganan dan penyimpanan bahan, pengolahan, pengemasan, penyimpanan produk dan distribusinya. f)

Jenis bahaya pada setiap tahap

g) CCP dan batas kritis yang telah ditetapkan h) Penyimpangan dari batas kritis i)

Tindakan koreksi/perbaikan yang harus dilakukan jika terjadi penyimpangan, dan karyawan/petugas yang bertanggung jawab untuk melakukan koreksi/ perbaikan.

Dalam melakukan pencatatan, beberapa hal yang dianjurkan adalah catatan harus sistematis, rapih dan teratur. Disamping itu, bila pencatatan dan pendokumentasian dilakukan tepat dan sesuai dengan sistem HACCP, maka berarti keefektifan sistem dokumentasi HACCP dapat diuji atau dibuktikan.



E.

PRINSIP VII Prinsip VII (Membuat Prosedur untuk Memverifikasi bahwa Sistem

HACCP Bekerja dengan Benar) Prosedur verifikasi dibuat dengan tujuan : (1) Untuk memeriksa apakah program HACCP telah dilaksanakan sesuai dengan rancangan HACCP yang ditetapkan dan (2) Untuk menjamin bahwa rancangan HACCP yang ditetapkan masih efektif dan benar. Hasil verifikasi ini dapat pula digunakan sebagai informasi tambahan dalam memberikan jaminan bahwa program HACCP telah terlaksana dengan baik. Verifikasi mencakup berbagai kegiatan evaluasi terhadap rancangan dan penerapan HACCP, yaitu : a) Penetapan jadwal verifikasi yang tepat b) Pemeriksaan kembali (review) rancangan HACCP c) Pemeriksaan atau penyesuaian catatan CCP dengan kondisi proses sebenarnya d) Pemeriksaan penyimpangan terhadap CCP dan prosedur koreksi/perbaikan yang harus dilakukan. e) Pengampilan contoh dan analisis (fisik, kimia dan/atau mikrobiologis) secara acak pada tahap-tahap yang dianggap kritis. f) Catatan tertulis mengenai : kesesuaian dengan rancangan HACCP, penyimpangan terhadap rancangan HACCP, pemeriksaan kembali diagram alir dan CCP. g) Pemeriksaan kembali modifikasi rancangan HACCP (Crocker, 1984). Sementara itu, jadwal kegiatan verifikasi dapat dilakukan pada saat-saat tertentu, yaitu : a) Secara rutin atau tidak terduga untuk menjamin bahwa CCP yang ditetapkan masih dapat dikendalikan. b) Jika diketahui bahwa produk tertentu memerlukan perhatian khusus karena informasi terbaru tentang keamanan pangan. c) Jika produk yang dihasilkan diketahui atau diduga sebagai penyebab keracunan makanan.



d) Jika kriteria yang ditetapkan dalam rancangan HACCP dirasakan belum mantap, atau jika ada saran dari instansi yang berwenang.



BAB XIV HAZARD ANALYSIS CRITICAL CONTROL POINT (HACCP) DAN IMPLEMENTASINYA DALAM INDUSTRI PANGAN (Lanjutan) A.

POLA PENERAPAN DAN PENGEMBANGAN SISTEM HACCP DALAM INDUSTRI PANGAN Pada dasarnya untuk merancang dan menerapkan sistem HACCP dalam

industri pangan perlu mempertimbangkan pengaruh berbagai hal terhadap keamanan pangan, misal : bahan mentah, ingredien dan bahan tambahan, praktek pengolahan makanan, peranan proses pengolahan dan pengendalian bahaya, cara mengkonsumsi produk, resiko masyarakat konsumen, dan keadaan epidemiologi yang menyangkut keamanan pangan (Direktorat Jenderal Pelayanan Medik, 1993). Menurut Direktorat Jenderal Pelayanan Medik, 1993, Kemudian untuk memperoleh

program

yang

efektif

dan

menyeluruh

dalam

penerapan/implementasi HACCP perlu dilakukan kegiatan sebagai berikut : 1. Komitmen Manajemen. Keberhasilan penerapan / implementasi sistem HACCP sangatlah tergantung pada manajemen sebagai penanggung jawab tertinggi. Mereka harus menyatakan komitmen tidak hanya dalam kata-kata saja melainkan juga dalam tindakan. Seluruh karyawan dan staf nantinya harus tahu bahwa manajemen adalah yang paling bertanggung jawab memikul beban tugas implementasi ini. Dengan demikian segala sumber daya yang diperlukan untuk mendukung implementasi HACCP harus disediakan baik manusia maupun peralatan, sarana, dokumentasi, informasi, metode, lingkungan, bahan baku dan waktu. 2. Pembentukan Tim HACCP . Setelah Pimpinan Puncak mempunyai komitmen manajemen terhadap program keamanan pangan, maka mereka membentuk tim HACCP yang bertugas dan bertanggung jawab dalam hal perencanaan, penerapan dan pengembangan sistem HACCP.



Anggota tim implementasi HACCP sebaiknya terdiri dari berbagai bidang disiplin ilmu (multidisiplin) yang mempunyai pengetahuan dan keahlian spesifik yang tepat untuk produk. Dalam hal ini anggotanya tidak perlu dibatasi dan dapat berasal dari bagian : produksi, pengendalian mutu atau QC, jaminan mutu (QA), manufakturing, keteknikan (engineering), R & D serta sanitasi. Mereka merupakan individu-individu yang mempunyai pengetahuan dan pengalaman di bidang pekerjaannya masing-masing sehingga informasi teknis dan masukan (input) dari mereka bermanfaat untuk mengembangkan sistem HACCP secara efektif dan benar. 3. Pelatihan Tim HACCP. Individu personil yang terpilih dalam tim HACCP kemudian diberi pelatihan (training) mengenai prinsip-prinsip HACCP dan cara implementasinya (misalnya tentang hazard dan analisisnya, peran titik kendali kritis dan batas kritis dalam menjaga keamanan pangan, prosedur monitoring dan tindakan koreksi yang harus dilakukan seandainya ada penyimpangan CCP, prosedur dokumentasi HACCP dan lain-lain). Pelatihan dan pendidikan ini bertujuan untuk meningkatkan pengetahuan (knowledge) dan mengembangkan keahlian (skill) personil yang bersangkutan guna memperlancar pelaksanaan pekerjaan yang menjadi tanggung jawabnya. Pelatihan dapat dilakukan oleh tenaga ahli berasal dari dalam perusahaan sendiri atau tenaga ahli dari luar perusahaan atau konsultan manajemen HACCP yang dapat memberi bantuan dalam implementasi HACCP tersebut. 4. Diskripsi Produk. Tim HACCP yang telah dibentuk dan disusun selanjutnya harus mendiskripsikan/menggambarkan secara menyeluruh terhadap produk pangan yang akan dibuat/diproduksi. Dalam hal ini keterangan atau karakteristik yang lengkap mengenai produk harus dibuat, termasuk keterangan mengenai komposisi (ingredien), formulasi, daya awet dan



cara distribusinya. Semua 20 informasi tersebut diperlukan oleh tim HACCP untuk melakukan evaluasi secara luas dan komprehensif.

5. Identifikasi Penggunaan/Konsumennya. Kemudian tim HACCP harus mengidentifikasi tujuan penggunaan produk. Tujuan penggunaan produk harus didasarkan pada konsumen atau pengguna akhir dari produk tersebut. Pada kasus, harus dipertimbangkan kelompok populasi/masyarakat beresiko tinggi. 6. Penyusunan Bagan/Diagram Alir Proses. Bagan/diagram alir proses harus disusun oleh tim HACCP. Setiap tahap dalam proses tertentu harus dianalisis untuk menyusun bagan alirnya. Dalam menerapkan HACCP untuk suatu proses, pertimbangan harus diberikan terhadap tahap sebelum dan sesudah proses tersebut. Tujuan dibuatnya alir proses adalah untuk menggambarkan tahapan proses produksi secara dalam industri pangan yang bersangkutan serta untuk melihat tahapan proses produksi tersebut menjadi mudah dikenali. Bagan/diagram alir proses ini selain bermanfaat membantu tin HACCP dalam

melaksanakan

tugasnya,

dapat

pula

berfungsi

sebagai

”Pedoman” berikutnya bagi orang (personil) atau lembaga lainnya (pemerintah dan pelanggan) yang ingin mengetahui tahap proses produksi pangan yang dibuatnya sehubungan dengan kegiatan verifikasinya. 7. Menguji dan Memeriksa Kembali Diagram Alir Proses. Tim HACCP harus menguji dan memeriksa kembali diagram alir proses yang sudah dibuat. Dalam hal ini, tim HACCP harus menyesuaikan kegiatan proses pengolahan yang sebenarnya (di pabrik) dengan bagan alir proses pada setiap tahap dan waktu proses, dan jika perlu mengubah diagram alir proses bila ditemukan hal-hal yang tidak sesuai atau kurang sempurna. Dengan demikian, bila ternyata diagram alir proses tersebut tidak tepat dan kurang sempurna, dapat dilakukan modifikasi.



B.

MENERAPKAN TUJUH PRINSIP HACCP Tujuh prinsip penting HACCP yang harus diterapkan adalah : 1. Penerapan prinsip 1. Membuat daftar bahaya yang mungkin timbul dan cara pencegahan untuk mengendalikan bahaya. 2. Penerapan prinsip 2. Menetapkan titik kendali kritis (CCP = Critical Control Point). 3. Penerapan prinsip 3. Menetapan batas/limit kritis untuk setiap titik kendali kritis (CCP). 4. Penerapan prinsip 4. Menetapkan sistem/prosedur pemantauan untuk setiap CCP. 5. Penerapan prinsip 5. Menetapkan tindakan koreksi terhadap penyimpangan. 6. Penerapan prinsip 6. Menetapkan prosedur verifikasi untuk membuktikan bahwa sistem HACCP berjalan dengan baik dan benar. 7. Penerapan prinsip 7. Membuat catatan dan dokumentasi. Catatan data yang praktis dan teliti merupakan hal yang penting dalam penerapan sistem HACCP. Keberhasilan dalam penerapan HACCP membutuhkan tanggung jawab

penuh dan keterlibatan manajemen serta tenaga kerja. Keberhasilan penerapan HACCP juga membutuhkan kerjasama tim yang baik.



DAFTAR PUSTAKA Achmad, S. A., Hakim, E.H., Makmur, L., Syah, Y. M., Juliawaty, L. D., &Mujahidin, D., 2007, Tumbuhan-Tumbuhan Obat Indonesia, 127-128, Penerbit Institut Teknologi Bandung, Bandung. Babu, M. K., Krishan, B. V. & Murthy, T. E. G. K., 2011, Formulation &Evalluation of Centella asiatica Extract Impregnated Collagen Dermal Scaffold for wound Healing, Int J PharmTech Res, 3 (3), 1382-1391. Campbell, Recce, Mitchell, 2003, Biologi, Erlangga, Jakarta. Crocker, O. L. and Leung Chiu, J. S., 1984, Quality Circles, A Guide to Participation and Productivity, Methuen, Toronto. Dewi, Amalia K., 2013, Isolasi, Identifikasi Dan Uji Sensitivitas Staphylococcus aureus Terhadap Amoxicillin dari Sampel Susu Kambing Peranakan Ettawa (PE) Penderita Mastitis Di Wilayah Girimulyo, Kolonprogo, Yogyakarta, Jurnal Sain Veteriner, Vol. 31, No. 2. Direktorat Jenderal Pelayanan Medik. Aplikasi HACCP dalam industri Pangan Menjamin Keamanan Produk. Makalah Seminar Pengendalian Mutu dalam Pembuatan Eksport Pangan, Himpunan Mahasiswa Teknologi Pertanian, IPB, 1993. Fatimah, Cut, Urip H., Isma S., Safrida, Ernawati, 2006, Uji Aktivits Antibakteri Ekstrak Daun Angsana Secara In Vitro, Jurnal Ilmiah PANNMED, Vol. 1 , No. 1. Fitri, L., Yekki Y., 2011, Isolasi Dan Pengamatan Morfologi Koloni Bakteri Kitinolitik, Jurnal Ilmiah Pendidikan Biologi, Vol. 3 , No. 2. Hicks, Philips E., 1994, Industrial Engineering and Management, A New Perspective, 2nd ed., McGraw-Hill Book Co., Singapore. Imaniar, Erin, Ety Apriliana, Prambudi R., 2010, Kualitas Mikrobiologi Udara di Inkubator Unit Perinatologi Rumah Sakit Umum Daerah Dr. Abdul Moeloek Bandar lampung, Medical Journal Of Lampung University, ISSN 2337-3776. Implementasi GMP dan HACCP dalam Menunjang Quality Assurance Industri Pangan (A. Tjahjanto Prasetyono)



James, Joyce, Colin B., Helen S., 2008, Prinsip – Prinsip Sains Untuk Keperawatan, Erlangga Medical Sains, Jakarta. Jawetz, E., Melnick, J. L. & Adelberg, E. A., 2005, Mikrobiologi Kedokteran, diterjemahkan oleh

Mudihardi, E., Kuntaman, Wasito, E. B.,

Mertaniasih, N. M., Harsono, S., Alimsardjono, L., Edisi XXII, 49, Penerbit Salemba Medika, Jakarta Jayanti, Mirna W., Bernadetta O., Moch Y., 2010, Karakterisasi Bakteri Toleran Uranium Dalam Limbah Uranium Fase Organik TBP-Kerosin, Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX, Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN, Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa. Kaur, L. P., Garg, R., and Gupta, G. D., 2010, Development and Evaluation of Topical Gel of Minoxidil from Different Polimer Bases in Application of Alopecia, IJPPS Journal, Vol 2, Suppl 3. Karuniawati, A., E. Risdiyani, S. Nilawati, Prawoto, Y. Rosana, B. Alisyabana, L. Parwati, Wia Melia, T. M. Sudiro, 2005, Perbandingan Tan Thiam Hok, Zienhl Neelsen dan

Fluorokrom Sebagai Metode Pewarnaan Basil.

Tahan Asam Untuk Pemeriksaan Mikroskopik Sputum, Makara Kesehatan, Vol. 9, No. 1. Lay, D.W dan Hastowo, S. (1992). Mikrobiologi. Jakarta: RajawaIi Press. Pelczar, Michael J., jr & E.C.S. Cham. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. UIPress. Jakarta. Prasetyo, Budi, Elizabeth Novi K., 2014, Deteksi Gen tst Isolat Staphylococcus aureus Melalui Amplifikasi 23S rRNA Asal Usul Kambing dan Sapi Perah, Jurnal Kedokteran Hewan, Vol. 8, No. 1. Pratiwi, Sylvia T. 2008. Mikrobiologi Farmasi. Jakarta : Erlangga Pratita, Maria Yuli E., Surya Rosa P., 2012 , Isolasi dan Identifikasi Bakteri Termofilik Dari Sumber Mata Air Panas Di Songgoriti Setelah Dua Hari Inkubasi, Jurnal Teknik Pomits, Vol. 1, No. 1.



Purwani, Eni, Setyo Wulang N. H., Rusdin R., 2009, Respon Hambatan Bakteri Gram Positif Dan Negatif Pada Ikan Nila Yang Diaktifkan Dengan Ekstrak Jahe, Jurnal Kesehatan, Vol. 2, No. 1. Purwohadisantoso, Kristian, Elok Z., Ella S., 2009, Isolasi Bakteri Asam Laktat Dari Sayur Kubis Yang Memiliki Kemampuan Penghambatan Bakteri Patogen, Jurnal Teknologi Pertanian, Vol. 10, No. 1. Radji, Maksum, M. Biomed, 2010, Buku Ajaran Mikrobiologi, Paduan Mahasiswa Farmasi & Kedokteran, Jakarta : Erlangga. Romadhon, Subagiyo, Sebastian M., 2012, Isolasi dan Karaterisasi Bakteri Asam Laktat dari Usus Udang Penghasil Bakteriosin Sebagai Agen Antibakteria Produk–Produk Hasil Perikanan, Jurnal Saintek Perikanan, Vol. 8, No. 1 . Sanfa. 2011. Mikrobiologi Dasar. Penerbit Universitas Muhammadiyah. Malang. Samsundari, Sri, 2006, Pengujian Ekstrak Temulawak dan Kunyit Terhadap Resistensi Bakteri Aeromonas hydrophilla Yang Menyerang Ikan Mas, Gamma, Vol. 11, No. 1 . Sumarsih, 2011. Mikrobiologi Umum. UI Press. Jakarta. Stebbing, Lionel, 1993, Quality Assurance, The Route to Efficiency and Competitiveness, 3rd ed., Ellis Horwood, London. Volk, Wesley & Wheler, Margaret. 1990. Mikrobiologi Dasar Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta. Winarto, W. P. & Maria, S., 2005, Khasiat dan Manfaat Pegagan Tanaman Penambah Daya Ingat, 7-10, Agromedia Pustaka, Jakarta. Zaraswadi. 2004. Mikrobiologi Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.


MODUL MIKROBIOLOGI DAN VIROLOGI PROGRAM STUDI FARMASI

Recommend Documents