Thursday, October 27, 2011

Pengendalian Pertumbuhan Mikroorganisme



BAB I

Pendahuluan

A.    Latar Belakang
Pada abad ke-19, operasi sangat berisiko dan berbahaya, dan bahkan banyak pasien yang menjalani operasi sangat beresiko tinggi terkena infeksi. Hal ini disebabakan karena operasi tidak dilakukan dalam kondisi aseptik. Ruang operasi, tangan dokter bedah, dan instrumen bedah yang terkontaminasi dengan mikroba menyebabkan tingginya tingkat infeksi dan kematian. 
Ahli bedah di pertengahan 1800-an sering melakukan praktek operasi mengenakan pakaian sehari-hari, tanpa mencuci tangan. Para ahli bedah juga sering menggunakan benang jahit biasa untuk menjahit luka, dan secara tidak sengaja jarum terkena kerah mantel  mereka ketika mengopersi pasien. Padahal pakaian bedah mereka biasanya terbuat dari kapas atau rami yang tidak digunakan dari lantai pabrik kapas. Hal inilah yang merupakan latar belakang ilmuwan Perancis Louis Pasteur menunjukkan bahwa mikroba yang tidak terlihat dapat  menyebabkan penyakit.
Teman kerja Pasteur terpengaruh oleh ahli bedah Inggris Joseph Lister, yang menerapkan teori Pasteur tentang kuman penyakit dalam operasi, sehingga mencipatakan operasi antiseptik modern. Untuk desinfeksi, Lister menggunakan larutan asam karbol (fenol), yang disemprotkan di sekitar ruang operasi dengan botol semprot. 
Teknik Lister efektif dalam meningkatkan tingkat operasi yang lebih aman, tetapi teori-teorinya dianggap kontroversial karena banyak ahli bedah abad ke-19 tidak mau menerima sesuatu yang tidak bisa dilihat oleh mereka. Juga mungkin alasan mereka sulit untuk menerima metode Lister adalah karena selama operasi mereka harus bernapas dengan bau aerosol yang menjengkelkan dari fenol. 
B.     Permasalahan
Pengendalian pertumbuhan mikroba diperlukan dalam situasi praktis. Kemajuan yang signifikan di bidang pertanian, kedokteran, dan ilmu makanan telah melalui dari pembahasan mikrobiologi.
Pengendalian pertumbuhan mikroba pada prinsipnya adalah menghambat atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme. Pengendalian mikroorganisme berdasarkan dua hal: (1) dengan membunuh mikroorganisme atau (2) dengan menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Pengendalian pertumbuhan mikroorganisme biasanya secara fisika dan secara kimia baik membunuh atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme. Agen yang membunuh sel-sel yang diistilahkan sidal, agen yang menghambat pertumbuhan sel-sel (tanpa membunuh mereka) yang disebut sebagai statis. Dengan demikian, bakterisida berarti membunuh bakteri, dan bakteriostatik berarti menghambat pertumbuhan sel-sel bakteri. Bakterisida berarti membunuh bakteri, fungisida berarti membunuh jamur, dan sebagainya.
Dalam mikrobiologi, istilah sterilisasi sangat erat berkaitan dengan pengendalian pertumbuhan mikroorganisme yang merupakan penghancuran secara sempurna atau penghapusan semua organisme yang terdapat di dalam atau pada suatu zat yang akan disterilkan. Prosedur Sterilisasi melibatkan penggunaan panas, radiasi atau bahan kimia, dan juga penghancuran sel secara fisika. 
C.    Tujuan
Pengendalian mikroorganisme bertujuan untuk menekan reproduksi mikroba. Sehingga dengan pengendalian mikroorganisme kita dapat mencegah penyebaran penyakit dan infeksi, membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi, dan mencegah pembusukan dan perusakan bahan oleh mikroorganisme. Dengan cara membunuh mikroorganisme atau membuat kondisi yang membuat mikroorgenisme tidak dapat tumbuh.  Membunuh dan membatasi pertumbuhan mikroorganisme khususnyan sangat penting dalam penyediaan dan pemeliharaan untuk keamanan makanan. Pengendalian mikroorganisme juga merupakan praktek medis modern dan antimikroba untuk mencegah dari infeksi dan menurunkan penyebaran mikroorganisme. Mikroorganisme dapat dikendalikan dengan beberapa cara, dapat dengan diminimalisir, dihambat dan dibunuh dengan sarana atau proses fisika atau bahan kimia.Dalam pengendalian mikroorganisme umumnya dikenal :
1.      Secara Fisika
1)   Pemanasan suhu tinggi
a.       Pendidihan
b.      Pasteurisasi
c.       Tyndalisasi
d.      Autoklaf
2)   Pendinginan dan pembekuan
3)   Pengeringan (pengangkatan H2O)
4)   Radiasi
a.       Radiasi Ultraviolet
b.      Cahaya Ultraviolet
c.       Radiasi sinar-X dan pengion lainnya
5)   Filtrasi
a.       Filter bakteriologis
b.      Filter udara
2.      Secara Kimia
1)      Antimikroba
a.       Antiseptik
b.      Desinfektan
2)      Pengawet
3)      Antibiotik
4)      Antimikrobal inhibisi



BAB II
Pembahasan
Ada beberapa istilah dalam mengendalikan jumlah populasi mikroorganisme, diantaranya adalah sebagai berikut :
1.      Cleaning (kebersihan) dan Sanitasi

Cleaning dan Sanitasi sangat penting di dalam mengurangi jumlah populasi mikroorganisme pada suatu ruang/tempat. Prinsip cleaning dan sanitasi adalah menciptakan lingkungan yang tidak dapat menyediakan sumber nutrisi bagi pertumbuhan mikroba sekaligus membunuh sebagian besar populasi mikroba.

2.      Desinfeksi


Adalah proses pengaplikasian bahan kimia (desinfektans) terhadap peralatan, lantai, dinding atau lainnya untuk membunuh sel vegetatif mikrobial. Desinfeksi diaplikasikan pada benda dan hanya berguna untuk membunuh sel vegetatif saja, tidak mampu membunuh spora.

3.      Antiseptis

Merupakan aplikasi senyawa kimia yang bersifat antiseptis terhadap tubuh untuk melawan infeksi atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme dengan cara menghancurkan atau menghambat aktivitas mikroba.

4.      Sterilisasi

Proses menghancurkan semua jenis kehidupan sehingga menjadi steril. Sterilisasi seringkali dilakukan dengan pengaplikasian udara

Namun secara umum dalam pengendalian mikroorganisme dibagi dalam teknologi fisika maupun kimia yang banyak digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan mikroba (tertentu), walaupun mungkin tidak sampai sempurna steril. Namun umumnya mencegah pembusukan makanan atau menyembuhkan penyakit menular merupakan tujuan utama.

A.    Secara Fisika
Beberapa cara fisika dapat digunakan untuk mengendalikan populasi mikroba. Misalnya seperti temperatur tinggi dan radiasi ionisasi. Metode Pengendalian Mikroorganisme secara fisika adalah teknik mematikan mikroorganisme dengan tujuan menghilangkan semua mikroorganisme yang ada pada bahan atau alat dengan proses dan sarana fisik. Dengan cara fisika mikroorganisme dapat dikendalikan, yaitu dibasmi, dihambat atau ditiadakan dari suatu lingkungan.

1.         Pemanasan Suhu Tinggi

Pada suhu-suhu tertentu mikroorganisme dapat dimatikan. Waktu yang diperlukan untuk membunuh tergantung pada jumlah organisme, spesies, sifat produk yang dipanaskan, pH, dan suhu. Autoklaf merupakan instrumen yang digunakan untuk membunuh semua mikroorganisme dengan panas, umumnya digunakan dalam proses  pengalengan, pembotolan, dan prosedur pengemasan steril.
1)      Pendidihan

Pendidihan 100 o selama 30 menit dengan cara merebus bahan yang akan disterilkan (memerlukan waktu lebih banyak di ketinggian). Membunuh semua mikroorganisme yang patogen maupun non patogen kecuali beberapa endospora dan dapat menonaktifkan virus. Untuk keperluan air minum murni, 100 o selama lima menit adalah "standar" untuk di pegunungan "meskipun ada beberapa laporan yang mengatakan Giardia kista dapat bertahan proses ini di Teluk namun waktu pendidihan yang lebih panjang lebih direkomendasikan. Biasanya dapat dilakukan  pada alat-alat kedokteran gigi, alat suntik, pipet, dll.

2)      Pasteurisasi 

Pasteurisasi adalah penggunaan panas yang ringan dengan suhu terkendali untuk mengurangi jumlah mikroorganisme patogen dengan berdasarkan  waktu kematian termal bagi tipe patogen yang paling resisten untuk dibasmi dalam produk atau makanan. Dalam kasus pasteurisasi susu, waktu dan suhu tergantung tujuan untuk membunuh jenis potensial yang patogen yang terdapat dalam susu yang diinginkan. Misalnya, staphylococcus, streptococcus, Brucella abortus dan Mycobacterium tuberculosis . Akan tetapi setelah pasteurisasi akan banyak terjadi pembusukan mikroorganisme yang telah terbunuh, dan karenanya untuk meningkatkan kualitas susu harus pada suhu dingin (2 ° C). 

Dalam proses pasteurisasi yang terbunuh hanyalah bakteri patogen dan bakteri penyebab kebusukan namun tidak pada bakteri lainnya. Pasteurisasi biasanya dilakukan untuk susu, rum, anggur dan makanan asam lainnya.

Susu pasteurisasi dengan pemanasan biasanya pada suhu 63 ° C selama 30 menit (metode batch) atau pada 71 ° C selama 15 detik (metode flash), untuk membunuh bakteri dan menjaga kualitas susu.

Selama proses ultrapasteurisasi, juga dikenal sebagai ultra high-temperature (UHT) pasteurisasi, susu dipanaskan sampai suhu 140 ° C. Pada metode langsung, susu dikonttakkan langsung dengan uap pada suhu 140 ° C selama satu atau dua detik. Sebuah film tipis susu dimasukkan melalui sebuah kamar tekanan uap tinggi, sehingga terjadi pemanasan susu seketika. Susu lalu didinginkan oleh dengan sedikit vakum yang bertujuan ganda menghilangkan kelebihan air dalam susu dari kondensasi uap. Dalam metode tidak langsung ultrapasteurisasi, susu dipanaskan dalam sebuah pelat penghantar panas. Butuh beberapa detik untuk suhu susu mencapai 140 ° C, dan selama waktu itu susu yang terpapar panas. Jika ultrapasteurisai ini dibarengi dengan kemasan aseptik, hasilnya adalah produk yang tahan lama tanpa memerlukan pendinginan. 




3)      Tyndalisasi

Pemanasan yang dilakukan biasanya pada makanan dan minuman kaleng. Tyndalisasi dapat membunuh sel vegetatif sekaligus spora mikroba tanpa merusak zat-zat yang terkandung di dalam makanan dan minuman yang diproses. Suhu pemanasan adalah 65oC selama 30 menit dalam waktu tiga hari berturut-turut.

4)      Autoklaf

Autoklaf adalah alat sterilisasi yang mempergunakan uap dan tekanan yang diatur. Autoklaf merupakan ruang uap berdinding rangkap yang diisi dengan uap jenuh bebas udara dan dipertahankan pada suhu serta yang ditentukan selama periode waktu yang dikehendaki. Pada alat ini bahan-bahan yang akan disterilkan dipanaskan sampai 121 oC selama 15 sampai 20 menit pada tekanan uap 15 pon per inci persegi (kirakira 1,5 atmosfir). Uap air jenuh memanaskan bahan-bahan tadi sehingga dengan cepat disterilkan dengan melepaskan panas yang laten. Dengan kondensasi sejumlah 1600 ml uap pada 100 oC dan tekanan 1 atmosfir, akan terjadi embun sejumlah 1 ml dengan melepaskan 518 kalori. Air yang mengembun tadi akan menyebabkan keadaan lembab yang cukup utuk membunuh kuman.

Udara merupakan penghatar panas yang buruk, oleh sebab itu harus dikeluarkan dari ruangan otoklaf. Rongga di dalam otoklaf tidak boleh terlalu penuh diisi dengan benda-benda yang akan disterilakan supaya dapat terjadi aliran uap yang cukup baik. Autoklaf dipergunakan untuk mensterilkan pembenihan, barang-barang dari karet, semperit, baju, pembalut dan lain-lain. Kontrol sterilisasi : (1) Bacillus sterothermophilus (II) Tabung Brownes (III) Pita otoklaf (IV) Thermocouple.


2.      Pendinginan dan pembekuan

Umumnya  mikroorganisme hanya tumbuh sangat sedikit atau tidak sama sekali pada suhu 0 o C. Makanan akan tahan lama jika disimpan di temperatur rendah untuk memperlambat laju pertumbuhan dan pembusukan akibat adanya mikroorganisme (misalnya susu). Tetapi suhu rendah tidak berarti bebas bakteri. Kasus psychrotrophs, dari psychrophiles memang benar merupakan penyebab pembusukan yang biasa pada makanan pada makanan yang didinginkan. Meskipun beberapa mikroba masih dapat tumbuh dalam suhu sangat dingin serendah minus 20 o C, unutuk kebanyakan makanan diawetkan untuk mencegah pertumbuhan mikroba dalam freezer rumah tangga.

3.      Pengeringan (pengangkatan H 2 O)

Sebagian besar mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada keadaan kekurangan air(A w <0.90). Pengeringan sering digunakan untuk mengawetkan makanan (misalnya buah-buahan, biji-bijian, dll). Metode ini melibatkan penghilangan air dari produk oleh panas, penguapan, beku-pengeringan, dan penambahan garam atau gula. Pengeringaan sel mikroba serta lingkungannya sangat mengurangi atau menghentikan aktivitas metabolik. Diikuti dengaan sejumlaah sel. Pada umumnya lamanya mikroorganisme bertahan hidup setelah pengeringan bervariasi tergantung dari faktor-faktor yang mempengaruhinya. Yaitu :
a.       Jenis mikroorgaanissme
b.      Bahan pembawa yang akan dipakai untuk mengeringkan mikroorganisme
c.       Kesempurnaan proses pengeringan
d.      Kondisi fissik (cahaya, suhu, kelembaban yang dikenakan pada organisme yaang dikeringkan.
Pengeringan di udara dapat membunuh sebagian besar kuman. Namun spora tidak terpengaruh oleh pengeringan, karena itu merupakan cara yang kurang memuaskan.

4.      Radiasi (UV, x-ray, radiasi gamma)

Banyak mikroorganisme pembusukan dapat segera dibunuh oleh radiasi. Di beberapa negara bagian Eropa, buah-buahan dan sayuran yang diradiasi untuk meningkatkan umur penyimpanan hingga 500 persen. Praktek ini dapat digunakan untuk pasteurisasi jus buah dengan mengalirkan jus di atas sumber cahaya ultraviolet intensitas cahaya tinggi. Sistem UV untuk penggunaan air tersedia pribadi, perumahan dan komersial untuk dapat digunakan dalam pengendalian bakteri, virus dan kista protozoa.

FDA telah menyetujui radiasi unggas dan daging babi untuk pengendalikan mikroba patogen, serta makanan seperti buah-buahan, sayuran, dan biji-bijian untuk pengendalikan serangga, rempah-rempah, bumbu, dan enzim kering yang digunakan dalam pengolahan makanan untuk mengendalikan mikroorganisme. Produk makanan diperlakukan dengan menurunkan populasi mikrobiologi untuk radiasi dari sumber radioaktif, yang membunuh sejumlah besar serangga, bakteri patogen dan parasit. 

Macam-macam radiasi yang digunakan :

1)      Radiasi Ultraviolet

Ultraviolet merupakan unsur bakterisidal utama pada sinar matahari yang meneyebabkan perubahan-perubahan di dalam sel berupa :
a.       Denaturasi protein
b.      Kerusakan DNA
c.       Hambatan repikasi DNA
d.      Pembetukan H2O2 dan peroksida organik di dalam pembenihan
e.       Merangsang pembentukan kolisin pada kuman kolisigenik dengan merusak penghambatnya di dalam sitoplasma

2)      Cahaya Ultraviolet

Dipergunakan untuk :
a.       Membunuh mikrooganisme
b.      Membuat vaksin kuman dan virus
c.       Mencegah infeksi melalui udara pada ruang bedah, tempat-tempat umum dan laboratorium bakteriologis.

3)      Radiasi sinar-X dan pengion lainnya

Radiasi pengion memiliki kapasitas lebih besar untuk menginduksikan perubahan-perubahan yang mematikan pada DNA sel. Cara ini berguna untuk sterilisasi barang-barang sekali pakai misalnya benang bedah, semperit sekali pakai, pembalut lekat dan lain-lain.
Menurut FDA, radiasi tidak membuat makanan menjadi radioaktif, juga tidak terlihat perubahan rasa, tekstur, atau penampilan. Radiasi produk pangan untuk mengendalikan penyakit yang terbawa makanan pada manusia umumnya telah disahkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa Organisasi Kesehatan Dunia dan American Medical Association. Dua bakteri penyebab penyakit penting yang dapat dikendalikan oleh iradiasi meliputi Escherichia coli  dan spesies Salmonella. 
5.      Filtrasi

Ada dua filter, yaitu filter bakteriologis dan filter udara :

1)      Filter bakteriologis

Filter Bakteriologis biasanya digunakan untuk mensterilkan bahan-bahan yang tidak tahan terhadap pemanasan, misalnya larutan gula, serum, antibiotika, antitoksin, dll. Teknik filtrasi prinsipnya menggunakan penyaringan, dimana yang tersaring hanyalah bakteri saja. Diantara jenis filter bakteri yang umum digunakan adalah : Berkefeld (dari fosil diatomae), Chamberland (dari porselen), Seitz (dari asbes) dan seluosa.

2)      Filter udara

Filter udara berefisiensi tinggi untuk menyaring udara berisikan partikel (High Efficiency Particulate Air Filter atau HEPA) memungkinkan dialirkannya udara bersih ke dalam ruang tertutup dengan sistem aliran udara laminar (Laminar Air Flow)

B.     Secara  kimia

1.      Antimikroba 

Antimikroba adalah zat kimia yang membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Antimikroba termasuk bahan pengawet kimia dan antiseptik, serta obat yang digunakan dalam pengobatan penyakit menular pada tanaman dan hewan. Antimikroba didapatkan dari sintetis atau berasal  dari alam, dan mereka memiliki efek atau sidal statis pada mikroorganisme. 

1)      Antiseptik

Antiseptik cukup berbahaya jika digunakan pada kulit dan selaput lendir, dan tidak boleh digunakan secara internal. Contohnya seperti merkuri, perak nitrat, larutan yodium, dan deterjen.

2)      Desinfektan

Desinfektan merupakan bahan yang membunuh mikroorganisme, tetapi tidak mencakup spora mikroorganisme, dan tidak aman digunakan untuk jaringan hidup, desinfektan hanya digunakan pada benda mati seperti meja, lantai, peralatan, dll. Efeknya terhadap permukaan benda atau bahan juga berbeda-beda. Ada yang serasi dan ada yaang bersifat merusak. Oleh karena itu perlu diketahui perilaku bahan kimia yaang akan digunakan sebagai desinfektan. Ciri-ciri Desinfektan yang ideal :

a.       Aktivitas antimikrobial, persyaratan yaang pertama ialah kemampuan substansi untuk mematikan mikroorganisme. Pada konsentrasi rendah, zat tersebut harus mempunyai aktivitas antimikrobial dengaan spektrum luas.
b.      Kelarutan, yaitu harus dapat larut dalam air atau pelarut lain.
c.       Stabilitas
d.      Tidak bersifat raacun bagi manusia maupun hewan dan tumbuhan.
e.       Homogenitas, harus mempunyaai komposisi yang seragam sehingga bahan aktifnya selalu terdapat dalam setiap aplikasi
f.       Mempunyaai aktivitas antimikrobial pada suhu kamar.
g.      Kemampuan untuk menembus permukaan suatu barang.
h.      Tidak bergabung dengan bahan organik.
i.        Tidak menimbulkan karat dan warna.
j.        Kemampuan menghilangkan bau yang kurang sedap.
k.      Berkemampuan sebagai deterjen

Contoh-contoh desinfektan seperti Hipoklorit, senyawa klorin, senyawa alkali, tembaga sulfat, senyawa amonium kuartener, formalin dan senyawa fenol.
a.       Formaldehida
Berguna untuk mensterilkan vaksin kuman dan untuk menginaktifkan toksin kuman tanpa mempengaruhi sifat antigenitasnya. Larutan formaldehida dengan kosentrasi 5 sampai 10 persen di dalam air akan membunuh sebagian besar kuman. Formaldehida bersifat bakterisidal, sporisidal, dan juga dapat membunuh virus.

b.      Fenol
Dipergunakan untuk mensterilkan alat-alat bedah dan untuk membunuh kuman yang tercecer di laboratorium. Larutan yang dipakai biasanya berkadar 3 persen.
c.       Sabun dan deterjen
Bersifat bakterisidal dan bakteristatik terhadap kuman Gam negatif dan beberapa jenis kuman tahan asam. Deterjen bekerja dengan cara berkumpul pada selaput sitoplasma kuman sehingga mengganggu fungsi normalnya atau dengan denaturasi protein dan enzim
d.      Alkohol
Etil alkohol sangat efektif pada kadar 70 persen daripada 100 persen. Namun tidak membunuh spora.
e.       Desinfektans dalam bentuk aerosol dan gas
Uap SO2, klor dan formalin dipergunakan sebagai desinfektan berupa gas, demikian juga propilen glikol yang merupakan desinfektan yang kuat.

2.      Pengawet

Merupakan bahan statis yang digunakan untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme, dan paling sering digunakan dalam makanan. Bahan yang dapat digunakan tidak berbahaya jika masuk ke dalam tubuh dan tidak beracun. Contohnya adalah kalsium propionat, natrium benzoat, formaldehid, nitrat dan belerang dioksida. 

3.      Antibiotik

Berdasarkan sumber pembuatannya Antibiotik dibagi 3, yaitu :

1)      Antibiotik sintetik

Antibiotik sintetik berguna dalam pengobatan penyakit dari mikroba maupun virus. Contohnya adalah sulfonilamid, isoniazid, etambutol, AZT, asam nalidiksat dan kloramfenikol. Perlu diperhatikan bahwa definisi mikrobiologi mengenai antibiotik mengharuskan bahwa antibiotik akan digunakan untuk tujuan membunuh mikroba dan tidak digunakan untuk terapi terhadap penyakit yang tidak berasal dari mikroba. Oleh karena itu, farmakologi membedakan kemoterapi agen mikrobiologi sebagai "antibiotik sintetik".
2)      Antibiotik Alami

Antibiotik alami adalah antibiotik yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang dapat membunuh atau menghambat mikroorganisme lainnya. Definisi yang lebih luas antibiotik merupakan bahan kimia yang  berasal dari alam (dari semua jenis sel) yang memiliki efek untuk membunuh atau menghambat pertumbuhan sel-sel jenis lain. Sejak klinis antibiotik sebagian besar dihasilkan oleh mikroorganisme dan digunakan untuk membunuh atau menghambat Bakteri menular. 
Antibiotik yang bermolekul rendah (non-protein) yaitu molekul diproduksi sebagai metabolit sekunder, terutama oleh mikroorganisme yang hidup di tanah. Sebagian besar mikroorganisme ini membentuk beberapa jenis spora atau sel dorman lainnya, dan ada dianggap ada hubungan (selain temporal) antara produksi antibiotik dan proses sporulasi. Di antara produk antibiotik yang paling menonjol adalah Penicillium dan Cephalosporium, yang merupakan sumber utama beta-laktam antibiotik (penisilin dan turunannya). Dalam Bakteri, yang Actinomycetes, khususnya Streptomyces spesies, menghasilkan berbagai jenis antibiotik termasuk aminoglikosida (misalnya streptomisin), macrolides (misalnya eritromisin), dan tetrasiklin. Endospora Bacillus sp menghasilkan antibiotik polipeptida seperti polimiksin dan bacitracin. 
3)      Antibiotik semisintetik

Antibiotik semisintetik adalah antibiotik yang molekulnya diproduksi suatu  mikroba kemudian dimodifikasi oleh ahli kimia organik untuk meningkatkan sifat antimikroba antibiotik tersebut atau membuat mereka unik agar dapat dipatenkan secara farmasi. 

Jenis-jenis Antibiotik berdasarkan cara kerjanya :
1)      Inhibitor pada sintesis dinding sel 

Antibiotik yang bekerja sebagai inhibitor sintesis dinding sel umumnya menghambat beberapa tahapan dalam sintesis peptidoglikan bakteri. Umumnya antibiotik mengerahkan toksisitas selektif terhadap Eubacteria  untuk mengurangi efek terhadap dinding sel manusia. Jenis-jenis antibiotik yang bekerja sebagai inhibitor :

a.      Beta Laktam 

Kimiawi antibiotik yang mengandung beta laktam cincin beranggota-4. Antibiotik jenis ini adalah produk dari dua kelompok jamur, Penicillium dan cetakan Cephalosporium, dan kemudian diwakili oleh penisilin dan sefalosporin. Antibiotik beta laktam menghambat langkah terakhir dalam sintesis peptidoglikan, akhir-silang antara antara rantai samping peptida, diperantarai oleh karboksipeptidase bakteri dan enzim transpeptidase. Beta laktam dalam antibiotik ini biasanya bakterisida dan menunggu sel tumbuh secara aktif untuk mengerahkan toksisitas mereka.

b.      Penisilin Ami

Seperti penisilin G atau penisilin V yang diproduksi oleh fermentasi Penicillium chrysogenum. Antibiotik jenis ini efektif terhadap streptokokus, gonococcus dan staphylococcus, dan derivatnya telah dikembangkan. Namun spektrumnya dianggap sempit karena tidak efektif terhadap Gram-negatif batang.

c.       Semisintetik penisilin 

Pertama kali muncul pada tahun 1959. Cetakan A menghasilkan bagian utama dari molekul (-aminopenisilanat asam 6) yang dapat dimodifikasi secara kimia dengan penambahan rantai samping. Banyak dari senyawa ini telah dikembangkan untuk memiliki manfaat yang berbeda atau keuntungan atas penisilin G, seperti spektrum meningkatnya aktivitas (misalnya efektivitas terhadap batang Gram-negatif), merupakan derivat penisilin dan efektivitasnya jika diberikan secara oral. Contohnya Amoxycillin dan Ampisilin yang  memperluas spektrum terhadap Gram -negatif dan efektif secara oral.

d.      Asam Klavulanat 

Asam Klavulanat adalah bahan kimia yang kadang-kadang ditambahkan dalam penyiapan penisilin semisintetik. Biasanya yang ditambah dengan amoksisilin klavulanat adalah clavamox atau Augmentin. Klavulanat ini bukan merupakan antimikroba. Cara kerjanya adalah menghambat enzim beta laktamase yang telah sensitif karena merupakan beta laktam-penisilinase. Meskipun tidak beracun, penisilin kadang-kadang menyebabkan kematian bila diberikan kepada orang-orang yang alergi. Di AS ada 300-500 kematian setiap tahunnya karena alergi penisilin. Pada individu alergi beta laktam molekul menempel pada protein serum yang memulai suatu respon inflamasi diperantarai-IgE.

e.       Cephalolsporins

Cephalolsporins adalah antibiotik beta laktam dengan modus serupa dengan penisilin yang dihasilkan oleh spesies Cephalosporium. Memiliki toksisitas rendah dan spektrum yang agak lebih luas daripada penisilin alami. Mereka sering digunakan sebagai pengganti penisilin terhadap bakteri Gram-negatif, dan di profilaksis bedah. Mengalami degradasi oleh beberapa-beta laktamase bakteri, tetapi cenderung resisten terhadap beta-laktamase dari S. Staphylococcus. 

f.       Bacitracin

Bacitracin adalah antibiotik polipeptida yang dihasilkan oleh spesies Bacillus. Hal ini mencegah pertumbuhan dinding sel dengan menghambat pelepasan subunit muropeptide dari peptidoglikan dari pembawa molekul lipid yang membawa subunit ke luar membran.  Sintesis asam pada mikroba yang mengharuskan pembawa yang sama, juga terhambat. Bacitracin memiliki toksisitas tinggi sehingga tidak boleh untuk penggunaan sistemik tersebut. Hal ini karena dalam banyak persiapan antibiotik topikal, tidak diserap oleh usus, oleh karena itu diberikan untuk "mensterilkan" usus sebelum operasi.

2)      Inhibitor 

Inhibitor mengacaukan struktur membran sel  atau menghambat fungsi membran bakteri. Integritas dari luar membran sitoplasma sangat penting untuk bakteri, dan senyawa yang mengacaukan membran dengan cepat membunuh sel. Namun, karena kesamaan dalam fosfolipid dan eukariotik membran bakteri, tindakan ini jarang cukup spesifik untuk memungkinkan senyawa-senyawa ini untuk digunakan secara sistemik. Satu-satunya antibiotik antibakteri penting klinis yang bertindak dengan mekanisme ini adalah Polymyxin, diproduksi oleh polymyxa Bacillus. Polimiksin efektif terutama terhadap bakteri Gram-negatif dan biasanya terbatas pada penggunaan topikal. Mengikat Polymyxins untuk membran fosfolipid dan dengan demikian mengganggu fungsi membran. Polimiksin kadang-kadang diberikan untuk infeksi saluran kemih yang disebabkan oleh Pseudomonas yang resisten gentamisin, karbenisilin dan tobramycin. Keseimbangan antara efektifitas dan kerusakan pada ginjal dan organ lainnya sehingga obat ini hanya diberikan di bawah pengawasan yang ketat di rumah sakit.

Umumnya Protein inhibitor sintesis merupakan terapi antibiotik yang berguna sebagai tindakan dalam penghambatan beberapa langkah dalam proses kompleks penerjemahan. Cara kerjanya  pada proses yang terjadi di ribosom dari tahap aktivasi asam amino atau cetakan ke tRNA tertentu. Kebanyakan memiliki afinitas atau spesifisitas untuk 70S (sebagai lawan 80S) ribosom, dan mencapai toksisitas selektif dengan cara ini. Contoh antibiotiknya adalah tetrasiklin, kloramfenikol,  macrolides (misalnya eritromisin) dan aminoglikosida (misalnya streptomisin).

3)      Mempengaruhi pada Asam Nukleat

Beberapa antibiotik mempengaruhi sintesis DNA atau RNA, atau mengikat DNA atau RNA sehingga pesan mereka tidak bisa dibaca. Dengan demikian tentu saja dapat menghambat pertumbuhan sel. Sehingga penggunaan obat ini kurang benar, karena dapat mempengaruhi sel-sel hewan dan sel bakteri sama sehingga  tidak memiliki aplikasi terapeutik. Dua kelas inhibitor sintesis asam nukleat yang mempunyai aktivitas selektif terhadap procaryotes dan beberapa obat-obatan medis seperti kuinolon dan rifamycins.

a.      Kuinolon 

Kuinolon adalah antibiotik yang memiliki spektrum yang luas dan cepat membunuh bakteri dan diserap dengan baik setelah pemberian oral seperti nalidiksat. Asam ciprofloxacin termasuk dalam ke grup kuinolon. Bertindak dengan menghambat aktivitas girase DNA bakteri, mencegah fungsi normal DNA.  Beberapa kuinolon menembus makrofag dan neutrofil sehingga  lebih baik daripada kebanyakan antibiotik karena itu berguna dalam pengobatan infeksi yang disebabkan oleh parasit intraseluler. Namun, penggunaan utama dari asam nalidiksat pada kurang efektif pada infeksi saluran kemih (ISK). Senyawa ini efektif terhadap beberapa jenis bakteri Gram-negatif seperti E. coli, Enterobacter aerogenes, K. pneumoniae dan spesies yang umum penyebab ISK. Namun biasanya tidak efektif terhadap Pseudomonas aeruginosa, dan bakteri Gram-positif resisten. Namun, fluoroquinolone, Ciprofloxacin (Cipro) baru-baru ini direkomendasikan sebagai obat pilihan untuk profilaksis dan pengobatan anthrax.
b.      Rifamycins 

Rifamycins  adalah produk dari Streptomyces. Rifampicin merupakan turunan semisintetik dari rifamycin yang aktif terhadap bakteri Gram-positif (termasuk Mycobacterium tuberculosis) dan beberapa bakteri Gram-negatif. Rifampisin bertindak sangat khusus pada RNA polimerase eubacteria dan tidak aktif terhadap polimerase RNA dari sel-sel hewan atau terhadap polimerase DNA. Mengikat antibiotik ke subunit beta polimerase ketika masuknya nukleotida pertama yang diperlukan untuk mengaktifkan polimerase, sehingga menghalangi sintesis mRNA. Telah dibuktikan memiliki efek bakterisidal yang lebih besar terhadapM.tuberculosis dibandingkan obat anti-tuberkulosis lainnya, dan telah menggantikan isoniazid sebagai salah satu obat lini depan yang digunakan untuk mengobati penyakit ini, terutama ketika resistansi isoniazid terjadi. Hal ini efektif baik secara oral dan menembus ke dalam cairan serebrospinal karena itu berguna untuk pengobatan meningitis tuberkulosis, serta meningitis yang disebabkan oleh Neisseria meningitidis.  

4)      Inhibitor Kompetitif

Penghambat kompetitif merupakan daya kerja sebagian besar semua antibiotik sintetik. Kebanyakan merupakan "analog faktor pertumbuhan", bahan kimia yang secara struktural mirip dengan faktor pertumbuhan bakteri tetapi tidak memenuhi fungsi metabolisme dalam sel. Beberapa antibiotik jenis merupakan bakteriostatik dan beberapa bakterisida. Contoh antibiotik jenis ini adalah sulfonamid.
Sulfonamid 

Diperkenalkan sebagai antibiotik oleh Domagk pada tahun 1935, yang menunjukkan bahwa salah satu senyawa (prontosil) memiliki efek penyembuhan tikus dengan infeksi yang disebabkan oleh streptokokus beta-hemolitik. Modifikasi kimia dari senyawa sulfanilamide memberikan senyawa dengan aktivitas antibakteri yang lebih luas dan bahkan lebih tinggi. Parasulfonamid yang dihasilkan memiliki aktivitas antibakteri yang sama luas, namun sangat berbeda dalam tindakan farmakologis. Bakteri yang hampir selalu peka terhadap sulfonamid adalah Streptococcus pneumoniae, streptokokus beta-hemolitik dan E. coli. Para sulfonamid sangat berguna dalam pengobatan ISK tanpa komplikasi yang disebabkan oleh E. coli, dan dalam pengobatan meningitis meningokokus. Sulfonamid yang biasa digunakan dalam pengobatan adalah sulfanilamide, Gantrisin dan trimetoprim.

Parasulfonamid adalah inhibitor dari enzim bakteri yang dibutuhkan untuk sintesis asam tetrahydrofolic (THF), bentuk vitamin asam folat penting untuk transfer karbon reaksi-1. Sulfonamid secara struktural mirip dengan para aminobenzoic acid (PABA), substrat untuk enzim pertama di jalur THF, dan kompetitif menghambat langkah itu. Trimethoprim secara struktural mirip dengan dihydrofolate (DBD) dan kompetitif menghambat langkah kedua dalam sintesis THF dimediasi oleh reduktase DBD. Sel hewan tidak mensintesis asam folat sendiri tetapi mendapatkannya dengan cara mengubah sebagai vitamin. Karena hewan tidak membuat asam folat, mereka tidak terpengaruh oleh obat-obatan sulfonamid.


BAB III
Penutup
A.    Kesimpulan

Pengendalian mikroorganisme dapat mencegah penyebaran penyakit dan infeksi, membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi, dan mencegah pembusukan dan perusakan bahan oleh mikroorganisme. Dengan cara membunuh mikroorganisme atau membuat kondisi yang membuat mikroorgenisme tidak dapat tumbuh.  Membunuh dan membatasi pertumbuhan mikroorganisme khususnyan sangat penting dalam penyediaan dan pemeliharaan untuk keamanan makanan. Pengendalian mikroorganisme juga penting pada praktek medis modern dalam menurunkan penyebaran mikroorganisme. Mikroorganisme dapat dikendalikan dengan beberapa cara, dapat dengan diminimalisir, dihambat dan dibunuh dengan sarana atau proses fisika atau bahan kimia.

Pengendalian mikroorganisme juga merupakan hal yang sangat penting bagi manusia dalam kehidupan, lingkungan dan keselamatannya. Manusia tidak akan pernah terlepas dengan mikroorganisme baik yang patogen maupun dan non patogen. Namun ketika berhadapan dengan mikroorganisme patogen pengendalian mikroorganisme bertujuan untuk :

1.      Mencegah infeksi dan penularan penyakit berbahaya
2.      Menjaga kelangsungan hidup dari gangguan mikroorganisme yang patogen
3.      Memungkinkan untuk mengkonsumsi makan yang aman dan bebas dari mikroba yang berbahaya
4.      Pada kondisi tertentu manusia diharuskan hidup dalam lingkungan yang bebas gangguan dari mikroorganisme.
5.      Dalam kebutuhan sehari-hari seperti makanan yang harus higienis dan bersih, serta bebas daari mikroorganisme yang merugikan.
6.      Pengendalian mikroorganisme memungkInkan kita untuk dapat mengobati pada serangan infeksi mikroba tertentu.
7.      Terutama sebagai paramedis adalah kunci utama dalam pengendalian mikroorganisme sehingga harus benar-benar menguasai dan dapat melakukan penanganan pengendalian mikroorganisme secara tepat.





DAFTAR PUSTAKA

Dedy Arianda 
P3.73.34.1.10.014