Semiloka Nasional Prospek Industri Sapi Perah Menuju Perdagangan Bebas – 2020
POLA KEPEKAAN ENTEROBACTER SAKAZAKII TERHADAP ANTIBIOTIKA (The Sensitivity of Enterobacter sakazakii to Antibiotics) SUSAN M. NOOR dan MASNIARI POELOENGAN Balai Besar Penelitian Veteriner, Bogor ABSTRACT Infant infections with Enterobacter sakazakii have been associated with contaminated powdered formula products. Subsequently, cases of meningitis, septicemia, and necrotizing enterocolitis due to E. sakazakii have been reported worldwide. This experiment was designed to determine the sensitivity of E. sakazakii towards 9 antibiotic using disc methods. The result showed that E. sakazakii was sensitive to chlorampenicol (30ug), oxytetracyclin (30ug), amoxycilin (25ug) and gentamycin (10ug), resistant to ampicillin (10ug), novobiocin (30ug), vancomycin (30ug) and penicillin (10ug), whereas to neomycin (10ug) was intermediate Keywords: Sensitivity, Enterobacter sakazakii, antibiotic ABSTRAK Infeksi pada bayi oleh bakteri Enterobacter sakazakii dilaporkan berhubungan dengan susu formula bayi yang terkontaminasi. E. sakazakii dapat menyebabkan meningitis, septicemi atau necrotic enterocolitis pada bayi lahir prematur. Pada penelitian ini dilakukan uji tingkat kepekaan bakteri E. sakazakii terhadap 9 macam antibiotika. Hasil penelitian diharapkan dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam pemilihan antibiotika yang tepat untuk penanganan infeksi yang disebabkan oleh bakteri tersebut. Metode uji yang digunakan adalah difusi kertas cakram (Beaur Kirby) dengan mengukur diameter daerah hambat pertumbuhan bakteri yang terbentuk disekitar kertas cakram. Hasil penelitian menunjukkan bahwa isolat E. sakazakii yang diuji, sensitif terhadap antibiotika chlorampenicol (30ug), oxytetracyclin (30ug), amoxycilin (25ug) dan gentamycin (10ug) dan resisten terhadap ampicillin(10ug), novobiocin (30ug), vancomycin (30ug) dan penicillin (10ug), sedangkan terhadap antibiotika neomycin (10ug) bersifat intermediet. Kata kunci: Kepekaan, Enterobacter sakazakii, antibiotika
PENDAHULUAN Enterobacter sakazakii adalah suatu kuman jenis gram negatif dari famili Enterobacteriaceae dikenal sebagai "yellowpigmented Enterobacter cloacae". Bakteri ini diperkenalkan sebagai bakteri jenis pada tahun 1980 yang baru berdasarkan pada perbedaan analisa hibridasi DNA, reaksi biokimia dan uji kepekaan terhadap antibiotika. Bakteri ini berhubungan dengan infeksi neonatal biasanya terjadi pada level yang sangat rendah (<1CFU/g) dalam susu bubuk bayi (CENTERS for DISEASE CONTROL and PREVENTION, 2002). Sumber pencemaran E. sakazakii belum diketahui dengan pasti, namun berdasarkan laporan menunjukkan bahwa susu formula bayi berperanan sebagai media untuk terjadinya
infeksi (SIMMONS et al., 1989; VAN ACKER et al., 2001; BIERING et al., 1989). Meskipun infeksi karena bakteri ini sangat jarang terjadi, tetapi dapat mengakibatkan penyakit yang sangat berbahaya sampai dengan mengancam jiwa, yaitu berupa neonatal meningitis (infeksi selaput otak pada bayi), hidrosefalus (kepala besar karena cairan otak berlebihan), sepsis (infeksi berat), dan necrotizing enterocolitis (kerusakan berat saluran cerna) (MUYTJENS et al., 1983; VAN ACKER et al., 2001; SIMMONS et al., 1989). Pengobatan terhadap infeksi yang disebabkan oleh bakteri dapat dilakukan dengan pemakaian antibiotika yang tepat. Antibiotika dapat menghambat pertumbuhan bakteri (bakteriostatika) atau menghancurkan sel-sel bakteri (bakterisida) (BRUNNER et al.,
367
Semiloka Nasional Prospek Industri Sapi Perah Menuju Perdagangan Bebas – 2020
1977). Antibiotika digolongkan menjadi lima kelompok berdasarkan mekanisme kerjanya, yaitu: a). menghambat metabolisme sel mikroba, contohnya trimethoprim; b). menghambat sintesis dinding sel mikroba, seperti penicillin, bacitracin, cephalosporin, vancomycin dan ristoserin; c). merusak keutuhan membran sel mikroba, misalnya antibiotika yang termasuk golongan polymycin; d). menghambat sintesis protein sel mikroba, misalnya antibiotika golongan aminoglikosida, macrolida, tetracyclin, lincomycin dan chloramphenicol; e). menghambat sintesis atau merusak asam nukleat sel mikroba, antara lain rifampisin, griseofulvin (GAN, 1980; KANVINDE, 1955). Laporan terjadinya resistensi antibiotika terhadap beberapa macam bakteri telah banyak dilaporkan yang berakibat kegagalan pengobatan. Oleh karena itu tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kepekaan beberapa antibiotika terhadap bakteri E. sakazakii dengan metode difusi kertas cakram yang berisi antibiotika (JAWETZ et al., 1989). METODE PENELITIAN Pembuatan media mueller hinton Sebanyak 5 gram agar Mueller-Hinton dilarutkan dalam 125 ml aquades, kemudian dipanaskan dan diaduk sampai larut. Media agar disterilkan di autoklaf selama 15 menit pada suhu 1210C. Media agar didinginkan kemudian dimasukkan ke dalam cawan petri masing-masing sebanyak 20 ml dan dibiarkan memadat pada suhu kamar. Pembuatan suspensi bakteri Bakteri Enterobacter sakazakii (ATCC 51329) dibiakan pada media agar nutrien miring selama 24 jam pada suhu 370C, kemudian diambil dengan sengkelit (ose) dan disuspensikan dengan cara dimasukan ke dalam tabung berisi lima ml larutan NaCl fisiologis steril. Suspensi yang terbentuk disetarakan dengan standar Mc. Farland no.3 yaitu 9 x 108 sel bakteri/ml, kemudian diencerkan dengan NaCl fisiologis steril
368
sampai diperoleh konsentrasi 9 x 106 sel bakteri /ml. Uji kepekaan bakteri Uji kepekaan Enterobacter sakazakii terhadap antibiotika dilakukan dengan metode difusi kertas cakram yang berisi antibiotika (Jawetz et al., 1989). Pada penelitian ini digunakan 9 macam antibiotika yaitu chlorampenicol (30ug), oxytetracyclin (30ug), amoxycilin (25ug) gentamycin (10ug), ampicillin (10ug), novobiocin (30ug), vancomycin (30ug) dan penicillin (10ug). Kertas cakram berisi antibiotika (Oxoid) diletakkan di atas permukaan cawan petri berisi media agar Mueller Hinton (Oxoid) yang telah diinokulasi bakteri E. sakazakii dengan konsentrasi kuman 106 Colony Forming Unit (CFU). Cawan petri kemudian dinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C. Pengujian dilakukan 3 kali ulangan. Hasil uji kepekaan bakteri didasarkan pada pengukuran diameter daerah hambat (DDH) pertumbuhan bakteri yang terbentuk disekeliling kertas cakram. Penentuan antibiogram dilakukan dengan mengukur diameter zona hambat pertumbuhan bakteri oleh masing-masing cakram antibiotika. Interprestasi zona hambat dilakukan dengan perbandingan terhadap daftar interprestasi diameter daerah Hambatan Kirby-Bauer (CARTER, 1973; SIMMONS et al., 1980). HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengukuran diameter daerah hambat pada masing-masing cakram antibiotika terhadap isolat Enterobacter sakazakii menunjukkan rataan hasil yang bervariasi. Perhitungan dengan Analisa Sidik Ragam pada zona hambatan menunjukkan hasil yang sangat berbeda nyata (P<0,01), hal ini berarti bahwa perlakuan dengan antibiotika memberikan pengaruh yang sangat nyata pada pertumbuhan bakteri. Keadaan ini sama seperti yang dikatakan oleh BRUNNER dan GILLESPIE (1977), bahwa antibiotika adalah suatu senyawa kimia yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri (bakteriostatika) atau menghancurkan sel-sel bakteri (bakterisida)
Semiloka Nasional Prospek Industri Sapi Perah Menuju Perdagangan Bebas – 2020
Perbandingan masing-masing antibiotika dalam menghambat pertumbuhan bakteri dengan uji banding ortogonal, memberikan hasil yang berbeda nyata, bahkan sangat berbeda nyata untuk masing-masing antibiotika. Dalam hal ini terkecuali oxytetracylin dan gentamycin yang mempunyai rataan daerah hambat 20,25 mm dan 20,45 mm, dimana kedua jenis antibiotika ini dengan uji banding ortogonal memberikan hasil yang tidak nyata.
Berdasarkan analisa sidik ragam rataan daerah hambat pertumbuhan isolat bakteri dari uji banding ortogonal dan rataan daerah hambat pertumbuhan bakteri dapat dibuat suatu urutan kekuatan masing-masing antibiotika dalam menghambat pertumbuhan isolat Enterobacter sakazakii berdasarkan rataan daerah hambatannya tercantum pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Urutan kekuatan masing-masing antibiotika berdasarkan daerah hambatan pertumbuhan isolat Enterobacter sakazakii No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Antibiotika Chloramphenicol Oxytetracylin Ampicillin Neomycin Amoxycilin Novobiocin Gentamycin Vancomycin Penicillin
Potensi (ug) 30 30 10 10 25 30 10 30 10
Diameter daerah hambat(mm) 30,0 20,25 19,0 13,25 18,0 14,0 20,45 0 0
Status S S R I S R S R R
Keterangan: S = Sensitif; I = Intermediet; R = Resisten
Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa bakteri E. Sakazakii sensitif terhadap antibiotika chlorampenicol (30ug), oxytetracyclin (30ug), amoxycilin (25ug) dan gentamycin (10ug) dan resisten terhadap ampicillin (10ug), novobiocin (30ug), vancomycin (30ug) dan penicillin (10ug), sedangkan terhadap antibiotika neomycin (10ug) bersifat intermediet. Diameter daerah hambat pertumbuhan yang terbentuk didapatkan pada pemakaian antibiotika chloramphenicol (30mm), sedangkan yang terhadap vancomycin dan penicillin tidak terbentuk daerah hambat pertumbuhan (0 mm). Daya kerja dari chlorampenicol pada dasarnya adalah sama, yaitu menghambat sintesis protein sel dari bakteri, demikian juga dengan golongan aminoglikosida, neomycin. Sedangkan novobiocin bekerja dengan cara menghambat sintesis DNA dan asam trikholat pada selaput sel bakteri. (JAWETZ et al., 1980). Melihat Tabel 1 dapat diketahui bahwa antibiotika dengan cara kerja yang sama, belum tentu mempunyai kekuatan kerja yang sama pula sebagai contoh antibiotika
chloramphenicol dan novobiocin yang memiliki urutan kekuatan nomor 1 dan 6. Gambar 1 merupakan gambaran diameter daerah hambat pertumbuhan bakteri E. Sakazakii terhadap 9 macam antibiotika. Terlihat bahwa diameter daerah hambat pertumbuhan bakteri E. Sakazakii yang terbesar dicapai pada pemakaian antibiotika chlorampenicol (30ug). Sedangkan pada pemakaian antibiotika vancomycin dan penicillin tidak terlihat adanya daerah hambat pertumbuhan bakteri. Perbedaan sensitifitas antibiotika terhadap bakteri E. sakazakii tidak diketahui dengan pasti penyebabnya, tetapi dapat diduga telah timbul sifat resistensi dari bakteri tersebut terhadap antibiotika yang diuji tersebut. Kemungkinan lainnya adalah adanya perbedaan strain E. sakazakii yang digunakan. Berdasarkan hasil penelitian tersebut maka dapat dilihat bahwa chloramphenicol merupakan antibiotika yang paling sensitive terhadap bakteri E. sakazakii, namun antibiotika tersebut diketahui dapat mengakibatkan kerusakan pada sumsum tulang dan infeksi bakteri ini biasanya terjadi pada bayi maka perlu pertimbangan yang lebih luas
369
Semiloka Nasional Prospek Industri Sapi Perah Menuju Perdagangan Bebas – 2020
untuk pengobatan antara pemilihan antibiotika yang tepat dan efek samping yang ditimbulkan. Menurut laporan drug of choice dari infeksi E. sakazakii adalah carbapenem, cephalosporins generasi ke empat, aminoglycosida, fluoroquinolon dan TMP–SMZ. Namun perlu dipertimbangkan pula bahwa prevalensi
resistensi dari E. sakazakii terhadap antibiotika beta-lactam, aminoglycosida, trimethoprimsulfamethoxazole (TMP–SMZ) dan quinolone sangat tinggi dibeberapa negara Eropa dan Israel (SUSAN et al., 2007).
Gambar 1. Diameter daerah hambat pertumbuhan bakteri E. Sakazakii terhadap 9 macam antibiotika
KESIMPULAN 1. Penggunaan antibiotika yang berbeda untuk menghambat dan menahan pertumbuhan Enterobacter sakazakii secara in vitro memberikan perbedaan diameter daerah hambat pertumbuhan bakteri yang sangat nyata (P<0,01). 2. Enterobacter sakazakii sensitif terhadap antibiotika chlorampenicol (30ug), oxytetracyclin (30ug), amoxycilin (25ug) dan gentamycin (10ug). 3. Enterobacter sakazakii resisten terhadap ampicillin (10ug), novobiocin (30ug), vancomycin (30ug) dan penicillin (10ug), 4. Enterobacter sakazakii bersifat intermediet terhadap antibiotika neomycin (10ug).
370
DAFTAR PUSTAKA BIERING, G., S. KARLSSON, N.C., CLARK, K.E., JONSDOTTIR, P. LUDVIGSSON, and O. STEINGRIMSSON. 1989. Three cases of neonatal meningitis caused by Enterobacter sakazakii in powdered milk. J. Clin Microbiol. 27(9): 2054–6. BRUNNER. D.W. and J.H. GILLESPIE. 1977. Hagan’s infectious diseases of domestic animals. 2nd edition. Cornell University Press. Ithaca. London. CARTER. G.R. 1973. Diagnostik procedures in veterinary microbiology. 2nd ed. Charles Thomas Publisher. Illinois. USA. CENTERS for DISEASE CONTROL and PREVENTION. 2002. Enterobacter sakazakii infections associated with the use of powdered infant formula—Tennessee, 2001. MMWR Morb Mortal Wkly Rep.51:297–300.
Semiloka Nasional Prospek Industri Sapi Perah Menuju Perdagangan Bebas – 2020
GAN, V.H.S. 1980. Antimikroba dalam farmakologi dan terapi bagian farmakologi. Fakultas Kedokteran. Universitas Indonesia. Jakarta. Hlm. 443–461. JAWETZ, E., J.L. MELNICK, and E.A. ADELBERG. 1989. Review of medical microbiology. Lange Medical Publications. Los Altos. California. KANVINDE, M.S. 1955. Antibiotics action and bacterial resistance. In Antibiotics the Production, Utilization and Mode of Action. Council of Scientific and Industrial Research. New Delhi. A Symposium Held at the Hindustan Antibiotics (Private) Ltd. New Delhi. March 27–30. MUYTJENS HL, H. ZANEN, H. SONDERKAMP, L. KOLLEE, I. WACHSMUTH, and J. FARMER. 1983. Analysis of eight cases of neonatal meningitis and sepsis due to Enterobacter sakazakii. J Clin Microbiol.18:115–20.
SIMMONS, G.C. and A.J. CRAVEN. 1980. Antibiotic sensitivity tests using the disc method. Australian Bureau of Animal Health. SIMMONS BP, MS. GELFAND, M. HAAS, L. METTS, and J. FERGUSON. 1989. Enterobacter sakazakii infections in neonates associated with intrinsic contamination of a powdered milk formula. Infect Control Hosp Epidemiol.10:398–401. SUSAN, LF., A. MICHAEL, and P.S. CHRISTIAN. 2007. Enterobacter infections. www.emedicine.com/ med/topic678.htm–143k. VAN ACKER J, F. DE SMET, G. MUYLDERMANS, A. BOUGATEF, A. NAESSENS, and S. LAUWERS. 2001. Outbreak of necrotizing enterocolitis associated with Enterobacter sakazakii in powdered milk formula. J Clin Microbiol. 39:293–7.
371
