BIO210 Mikrobiologi -...

BIO210 MikrobiologiBIO210 Mikrobiologi

Dr. Dwi SuryantoProf. Dr. Erman MunirNunuk Priyani, M.Sc.

SITY Kuliah 8-9.

PENGENDALIANPERTUMBUHAN

Pengendalian Pertumbuhan.• Cara pengendalian: fisik dan kimia.• Cara fisik mencakup: penggunaan panas, suhu rendah,

desikasi, tekanan osmotik, filtrasi, dan radiasi.• Cara kimia mencakup penggunaan bahan kimia yang

menghancurkan atau membatasi pertumbuhan mikroba.

A. Keadaan Yang Mempengaruhi Pengendalian Mikroba

1. Suhu• Seperti semua reaksi kimia, reaksi biokimia yang

diperlukan dalam pertumbuhan menurun pada suhurendah.

• Bahan kimia disinfektan juga dapat terhambat olehsuhu rendah, karena aktifitas bahan ini bergantungsuhu sehingga seringkali harus hangat.

2. Jenis mikroba• Banyak disinfektan dan antiseptik cenderung punya efek

yang lebih besar pada gram-positif dibandingkan dengangram-negatif, meskipun kerjanya tidak diketahui, sepertipada antibiotik.

• Gram-negatif, Pseudomonad (Pseudomonas) sangatresisten terhadap aktifitas kimia bahkan bisa hidup dalambeberapa disinfektan dan antiseptik.

• Bakteri ini juga dapat menjaga diri pada media garamsederhana, juga resisten pada banyak antibiotik.

• Bakteri lain yang juga tahan terhadap bahan kimia yaituMycobacterium tuberculosis.

• Bakteri pembentuk endospora, krista protozoa, danbeberapa virus juga tahan terhadap bahan kimia.

3. Status fisiologis mikroba• Mikroba yang aktif tumbuh cenderung lebih peka

terhadap bahan kimia dibandingkan sel lainnya.• Organisme yang membentuk endospora jauh lebih

resisten.• Endospora suatu strain Clostridium botulinum dapat tahan

air mendidih selama 5.5 jam.

4. Lingkungan• Materi organik sering mengganggu aksi bahan kimia.• Di rumah sakit, kehadiran bahan kimia pada feses dan

muntahan mempengaruhi pemilihan desinfektan.• Bakteri dalam bahan makanan sangat terlindungi,

misalnya dalam protein dan lemak lebih tahan panas.• Panas lebih efektif pada kondisi asam dibandingkan

dengan pada pH netral.

1. Perubahan permeabilitas membran• Kerusakan pada lipid atau protein pada membran plasma

oleh senyawa antimikroba seperti senyawa ammoniumdapat menyebabkan kebocoran.

• Beberapa bentuk senyawa kimia dan antibiotik bekerjapaling tidak sebagian seperti ini.

B. Aksi Bahan Pengendali Mikroba

2. Kerusakan protein dan asam nukleat• Panas dapat memutuskan ikatan hidrogen dari protein,

demikian juga yang dilakukan bahan kimia.• Ikatan lain seperti ikatan sulfida, ikatan kovalen juga

dapat putus dengan bahan kimia tertentu dan panas.• Molekul DNA dan RNA dapat rusak karena radiasi dan

bahan kimia.

1. Panas• Panas merupakan agen yang efektif untuk sterilisasi, juga

paling ekonomis dan mudah.• Panas membunuh dengan cara merusak enzim

denaturasi.• Resistensi panas bervariasi antar mikroba.

C. Pengendalian Mikroba Dengan Cara Fisik

• Thermal death point (TDP) merupakan suhu terendahyang dibutuhkan untuk membunuh seluruh mikrobadalam larutan selama 10 menit.

• Thermal death time (TDT) merupakan panjang waktuyang dibutuhkan untuk membunuh seluruh mikrobadalam media cair pada suhu tertentu.

• Decimal reduction time (DRT) merupakan waktu (dalammenit) yang menyebabkan kematian 90% populasi padasuhu tertentu.

2. Panas lembab• Waktu matinya organisme dengan pemanasan basah (air

mendidih) autoclavevirus hepatisis 30 menitendospora 70 jam

• Pada tekanan 15 psi suhu 121°C seluruh organismedan endospora dapat terbunuh dalam waktu sekitar 15menit-lebih sedikit

Prinsip kerja sebuah autoklaf.

3. Panas kering• Metode paling sederhana menggunakan api secara

langsung.• Sterilisasi dengan udara panas dengan oven, misal untuk

memastikan mikroba telah mati digunakan suhu 170°Cselama 2 jam.

4. Pasteurisasi• Perlakuan klasik pasteurisasi susu susu dipanaskan

pada suhu 63°C selama 30 menit.• Kebanyakan pasteurisasi sekarang menggunakan suhu

75°C selama 15 menit; perlakuan ini disebut hightemperature short time (HTST) pasteurization.

• Tujuannya untuk menurunkan jumlah bakteri sehinggadapat disimpan di refrigerator.

• Susu dapat dipanaskan sehingga dapat disimpan tanparefrigerator dengan menggunakan suhu 138°C beberapamenit.

5. Filtrasi• Filtrasi digunakan untuk sterilisasi bahan tidak tahan

panas, seperti beberapa media kultur, enzim, vaksin, danlarutan antibiotik.

• Saat ini filter membran terdiri dari bahan ester selulosaatau polimer plastik.

• Ukuran lubang filter dari 0.22-0.45 µm ditujukan untukmenyaring bakteri; dan 0.01 µm ditujukan untukmenyaring virus, bahkan untuk beberapa protein besar.

Sterilisasi filter.

6. Suhu rendah• Efek suhu rendah pada mikroba tergantung jenis

mikroba dan intensitas perlakuan.• Suhu 0-7C menyebabkan laju metabolisme kebanyakan

mikroba turun sehingga tidak mampu bereproduksi danmenghasilkan produk efek bakteriostatik

7. Desikasi• Untuk tumbuh mikroba membutuhkan air, dalam

keadaan tanpa air (desikasi) mikroba tidak bisa tumbuh.• Resistensi sel vegetatif terhadap desikasi bervariasi antar

jenis dan lingkungan. Contoh:gonorrhoe tahan hanya 1 jam.tuberkulosis tahan sampai beberapa bulan.virus biasanya resisten terhadap desikasi, meski tidakseresisten endospora.

• Digunakan untuk preservasi makanan, dendeng, sele,ikan asin, dsb.

8. Tekanan osmosis• Penggunaan garam dan gula konsentrasi tinggi dalam

preservasi makanan merupakan contoh yang didasarkanpada pengaruh tekanan osmosis.

• Komsentrasi tinggi senyawa ini menyebabkan lingkunganhipertonik air meninggalkan sel mikroba (plasmolisis)

• Secara umum, jamur (mold) dan yeast lebih tahantumbuh dalam kondisi ini.

9. Radiasi• Pengaruh radiasi tergantung panjang gelombang,

intensitas, dan lamanya.• Ada dua jenis radiasi: ionisasi dan non ionisasi.

Radiasi ionisasi: sinar X, sinar gamma, atau pancaran e-energi tinggi memiliki panjang gelombang pendekRadiasi ionisasi memiliki daya tembus tinggiEfek prinsipnya mengionisasi air membentuk hidroksilreaktifRadiasi non ionisasi, misal UVUV merusak DNA, membenruk timin dimerUV efektif untuk membunuh mikroba pada 260 nm

Spektrum energi radian.

D. Metode Kimia Untuk Pengendalian Mikroba

• Untuk memilih desinfektan untuk pekerjaan tertentu,pertama harus diketahui bagaimana aksi desinfektan,misal apa sifat-sifatnya, untuk apa dibuat.

• Dengan membaca label kita akan tahu tentang sifat-sifatnya, juga konsentrasi/dosis yang diperlukan untukaplikasi.

• Dosis/konsentrasi penting sebab jika terlalu encer tidakdapat membunuh, mungkin hanya bakteriostatik, jikaterlalu keras dapat membahayakan manusia.

• Pertimbangan lain: apakah akan diaplikasi ke bahanorganik, berapa pH, dan apakah desinfektan dapatdengan mudah menyentuh mikroba, terakhir yang perludiingat: semakin tinggi suhu tempat desinfektandiaplikasikan, secara umum semakin efektif desinfektantersebut.

Use-dilution test• Jelas dibutuhkan suatu pembanding efektifitas suatu

desinfektan atau antiseptik.• Fenol merupakan salah satu desinfektan yang umum

digunakan sebagai standard, namun tidak semuaantimikroba dapat dibandingkan dengan fenol, khususnyajika bekerja sebagai bakteriostatik atau jika memiliki residuyang lama hilang pada kulit.

• Untuk pengujian ini, 3 organisme digunakan:Staphyllococcus aureus (gram+), Salmonella typhii (gram-),dan Pseudomonas auriginosa (gram-).

A. Mengevaluasi desinfektan

• Ketiga organisme ini dipapar terhadap bahan kimia untukwaktu tertentu dalam kultur cair dalam kondisi standard

• Jika koefisien lebih besar daripada 1, mengindikasikanbahwa bahan kimia yang diuji lebih aktif daripada fenolContoh (koefisien fenol)Jika merk X pada pengenceran 1:200 pada kondisitertentu, dan fenol setara efektifnya pada konsentrasi 1:100,maka merk X lebih efisien 2 kali daripada fenol

• Use-dilution test di atas dapat dilakukan untuk banyakbahan kimia sekaligus, prinsipnya makin encer bahankimia dapat mematikan, makin tinggi rangkingnya

Metode difusi cakram• Sering digunakan di laboratorium pendidikan.• Bulatan kertas filter yang sudah dicelup dengan bahan

kimia ditempatkan di cawan agar yang sebelumnya sudahdiinokulasi dengan organisme uji.

• Jika bahan kimia efektif, akan terbentuk zona bening disekitar cakram kertas.

Evaluasi disinfektan dengan metode difusi cakram.

Fenol dan fenolat• Senyawa ini digunakan pertama kali oleh Lister di ruang

operasi.• Tidak lagi digunakan sebagai antiseptik dan jarang

digunakan sebagai desinfektan karena mengiritasi kulitdan mempunyai bau tidak sedap.

• Sering digunakan sebagai penyegar tenggorokan (throatlozenges) untuk efek anestesi lokal tetapi tidak untuk efekantimikroba pada konsentrasi rendah.

• Derivat fenol, fenolat, mengandung molekul fenol yangtelah diubah secara kimia untuk mengurangi efek iritasi,atau untuk meningkatkan aktifitas antimikroba dengankombinasi sabun atau detergen

B. Jenis desinfektan

• Fenolat meningkatkan aktifitas antimikroba dengan caramelukai membran plasma, menginaktifasi enzim, danmendenaturasi protein.

• Fenolat digunakan sebagai desinfektan karena tetap aktifmeski diaplikasikan pada senyawa organik, stabil, dantetap ada lebih lama setelah masa aplikasi.

• Penambahan halogen seperti klorin meningkatkan aktifitasantimikroba.

• Fenolat lain yang digunakan cukup banyak di masa laluberupa heksaklorofen yang memiliki 2 molekul fenol(bisfenol) yang bergandengan.

• Efektif terhadap gram+ staphyllococcal dan streptococcal.• Sering digunakan untuk memandikan bayi, namun dapat

mengakibatkan kerusakan syaraf.

Struktur fenol dan fenolat. (a) fenol, (b) O-fenilfenol, (c) hexaklorofenol, (d) triklosan.

Halogen• Iodin dan klorin efektif sebagai agen antimikroba, baik

sebagai senyawa tunggal (I2 dan Cl2 dalam larutan) atausebagai konstitusi dalam senyawa anorganik dan organik.

• Iodin merupakan antiseptik tertua dan salah satu yangpaling efektif.

• Efektif terhadap berbagai macam bakteri, endospora,berbagai fungi, dan beberapa virus.

• Efeknya diduga berkaitan dengan pengikatan iodin padaasam amino tirosin pada berbagai enzim dan prosesseluler lainnya.

• Iodin biasanya dalam bentuk tincture (campuran dalam airdan alkohol) dan iodofor (kombinasi antara iodin danmolekul organik, biasanya detergen yang menyebabkaniodin dilepas pelan-pelan).

• Klorin sebagai gas atau dalam kombinasi dengan senyawalain berfungsi sebagai germisida karena terbentuknya asamhipoklorus jika Cl dicampur dalam air.

• Kalsium hipoklorit, Ca(OCl)2, digunakan untukmembersihkan peralatan makan di restoran, dan dairy.

• Sodium hipoklorida, NaOCl, digunakan sebagaidesinfektan rumah tangga.

• Kloroks digunakan untuk dairy, food processingestablisment, dan sistim haemodialisis.

• Kloramin terdiri dari klorin dan ammonia, digunakansebagai desinfektan, antiseptik, dan agen sanitasi; sangatstabil, melepaskan klorin untuk waktu yang sangat lama.

Alkohol• Efektif membunuh jamur dan bakteri.• Mekanisme kerja denaturasi protein, melarutkan lipid.• Keuntungan menggunakan alkohol bereaksi cepat dan

menguap segera.• Dua jenis alkohol yang sering digunakan: etanol dan

isopropanol.• Alkohol murni lebih tidak efektif daripada jika dicampur

air.• Etanol direkomendasikan digunakan pada konsentrasi

70% tapi dapat tetap membunuh dengan cepat pada 60-95%.

• Isopropanol sering digunakan sebagai alkohol tangan,sedikit lebih unggul daripada etanol.

Logam berat• Beberapa logam berat: perak, air raksa, dan tembaga

bersifat germisida atau antiseptik. Contoh:perak nitrat 1% bakterisida.merkuri klorida desinfektan, spektrum luas,bakteriostatik.Cu-sulfat membunuh alga hijau yang tumbuh padareservoir, kolam renang, dll.Zn-klorida antimikroba, digunakan untuk pencucimulut.

• Kemampuan sejumlah kecil logam berat khususnya perakdan tembaga untuk fungsi amtimikroba sesebut aksioligodinamik.

• Ketika diletakkan dalam cawan agar, sejumlah kecil logamberdifusi sampai jarak tertentu protein terdenaturasikarena reaksi gugus SH protein denaturasi protein.

Aksi oligodinamik beberapa logam berat.

Aksi logam berat dalam mendenaturasi enzim.

Surface active agents (surfactan)• Menurunkan tegangan muka molekul cairan.• Termasuk di dalamnya: sabun dan detergen.• Sabun efek antiseptik kecil; menghilangkan mikroba

saat mencuci.

Aksi surfaktan.

Senyawa quarternary ammonium (quat)• Kemampuan membersihkan berhubungan dengan bagian

bermuatan + (kation).• Berasal dari ammonium valensi empat.• Bersifat bakterisida pada gram+, sedikit lemah untuk

gram-, juga fungisida, amoebisida, virusida pada envelopedvirus.

Senyawa asam organik• Benzoat antifungi, efektif pada pH rendah, digunakan

dalam soft drink dan makanan asam.• Asam sorbat menghambat pertumbuhan jamur.

E.. Obat-obatan Antimikroba

• Kelahiran kemoterapi modern melalui usaha-usaha Dr.Paul Ehrlich dari Jerman awal abad ke-20 menemukansalvarsan, suatu derivat arsenik yang efektif terhadap sipilis.

• Sebelum penemuan Ehrlich hanya ada satu agenkemoterapi yaitu kinina, digunakan oleh laskar tentara.

• Pada akhir 1930 ditemukan obat sintetik sulfa.• Prontosil digunakan sebagai pewarna antimikroba

efektif.• Selanjutnya dibuat obat-obat sekerabat, yaitu sulfanilamide

hanya aktif pada hewan hidup tidak dalam tabungreaksi, atau obat-obat sulfa yang tetap digunakan sampaisekarang.

• Obat-obat sulfa sangat mirip dengan metabolit bakteriyang disebut para amino benzoic acid (PABA) yangdiperlukan beberapa bakteri untuk sintesis vitamin inhibitor kompetitif.

Aksi penghambatan sintesis asam folat oleh obat sulfa.

• Alexander Fleming, 1929, melihat kemampuanPenicillium notatum (penisilin) untuk menghambatpertumbuhan Staphyllococcus aureus.

• Muncul istilah antibiosis antibiotik: senyawa yangdihasilkan oleh mikroba yang dalam jumlah sedikitmenghambat organisme lain, oleh karenanya obat sulfasintetik tidak secara teknik masuk ke dalam antibiotik.

• Penisilin sampai saat ini tetap merupakan salah satuantibiotik yang tetap efektif.

Alexander Fleming

Penisilin.

• Nilai suatu agen kemoterapi termasuk antibiotik terdapatpada:Obat menunjukkan toksisitas selektif.Obat tidak memunculkan hipersensitif (alergi).Obat harus larut dalam cairan tubuh sehingga mudahmelakukan penetrasi.Mikroba tidak segera menjadi resisten oleh sebab obat-obat tersebut.

• Secara komparatif, lebih mudah mencari obat-obat untuksel prokaryota dibandingkan dengan sel eukaryota karenadinding sel, ribosom, dan detail dari metabolisme toksisitas selektif.

• Menjadi sangat sulit jika patogen tersebut: jaur, protozoa,dan cacing.

• Penisilin memiliki spektrum aktifitas sempit, obat-obatlain memiliki spektrum aktifitas luas.

• Obat spektrum luas mamiliki keuntungan sebaborganisme penyebab penyakit tidak perlu segera diketahui menghemat waktu.

• Kerugian: kebanyakan flora normal inang menjadi mati.Flora normal biasanya berkompetisi dan mengendalikanpertumbuhan patogen atau mikroba lain. Jika mikrobatertentu tidak dihancurkan, mereka diuntungkan karenadapat menjadi patogen oportunis, contoh pertumbuhanyang berlebihan Candida albicans yang disebutsuperinfeksi.

Aksi obat antibiotik

• Sifat obat dapat bakterisida, dapat bakteriostatik1. Penghambatan sintesis dinding sel

• Penisilin dan beberapa antibiotik lain mencegah sinstesispeptidoglikan; dinding sel menjadi lemah dan sel lisis.

• Penisilin dan sefalosporin: menghambat ikatan silangpeptidoglikan.

• Sikloserin: toksik, merupakan antibiotik yang jarangdigunakan, mengganggu pembentukan prekursor yangdiperlukan dalam sintesis peptidoglikan.

• Basitrasin dan vankomisin: mengganggu sintesis rantailinier peptidoglikan

2. Antimikroba pengganggu sintesis protein• Aminoglycosides (streptomycin, kanamycin, neomycin,

tobramycin, gentamicin) menghambat sintesis protein.• Biasanya bersifat spektrum luas, kecuali eritromisin tak

mampu menembus dinding sel gram-negtif.• Tetrasiklin: mengganggu pengikatan tRNA pembawa

asam amino ke ribosom dan mencegah penambahanasam amino ke dalam peptida yang sedangtumbuhGentamisin dan streptomisin: mengubah bagian30S dan 70S ribosom mengganggu proses awal sintesisprotein.

• Gangguan ini menyebabkan kode genetik mRNA terbacasalah.

Aksi penghambatan sintesis protein oleh antibiotik.

3. Antibiotik polipeptida menggangu membran sel• Polimiksin B: mengganggu permeabilitas membran sel

dengan menyerang fosfolipid.• Nistatin, amfoterisin B, dan ketonizol: berreaksi dengan

sterol pada membran fungi, menyebabkan gangguanmembran sel.

Aksi gangguan membran sel oleh antibiotik.

4. Antibiotik mengganggu sintesis asam nukleat• idoksuridin, rifamisin, dan asam nalidiksat: mengganggu

sintesis asam nukleat5. Mengganggu kerja enzim• Sulfanilamide, mirip PABA: mengganggu kerja enzim

BIO210 Mikrobiologi -...

Documents

Jurnal lan mp-desanew (suryanto)

[PPT]MIKROBIOLOGI · Web viewSejarah Mikrobiologi Ruang Lingkup Mikrobiologi Bakteriologi → bakteri Virologi → Virus Mikologi → Jamur Parasitologi → Parasit Imunologi →

Suryanto(131197) Laporan Bubut

Diktat Bab 1 Mikrobiologi Pangan - Prinsip Mikrobiologi Pa…

Global warming artikel suryanto

Isa Implementasi Isa Di Indonesia Rudy Suryanto

RUDY SURYANTO - STIE WW 24-APRIL-2014

Master studieretning mikrobiologiMaster studieretning mikrobiologi Forskningsgrupper: 1. Marin Mikrobiologi 2. Generell Mikrobiologi 3. Senter for Geobiologi Mikrobiologi Bakterie

Eksamensopgaver i Mikrobiologi Januar 2001- Ny ordningstuderende.au.dk/.../Mikrobiologi/final_Mikrobiologi_januar...kny_.pdf · Eksamensopgaver Mikrobiologi - Ny ordning - Side 1

Master studieretning mikrobiologi - uib.no · Master studieretning mikrobiologi Forskningsgrupper: 1. Marin Mikrobiologi 2. Generell Mikrobiologi 3. Senter for Geobiologi Mikrobiologi

Mikrobiologi Industri

05 Penilaian Hasil Belajar Smk - Suryanto Hadi

Dwi Suryanto (C2B006027)(r)

Dr. Suryanto, S.E., M.Si. PENDAHULUAN

MIKROBIOLOGI INDUSTRIMIKROBIOLOGI INDUSTRI · PDF fileb. pengertian mikrobiologi industri

Dwi Suryanto: Eksplorasi Bakteri Kitinolitik: Keragaman

Sejarah Mikrobiologi Dan Bidang2 Mikrobiologi

ANALISIS MIKROBIOLOGI

Mikrobiologi Industri - 1.Mikrobiologi Industri (Pengantr)1

repository.unikama.ac.idrepository.unikama.ac.id/255/3/BAB III Mikrobiologi... · Web viewPerkembangan Mikrobiologi Sejarah perkembangan mikrobiologi sebelum ilmu pengetahuan dapat