TOKSIN BAKTERI
Oleh: Ayu Christina (A 102.08.007) Citra Kartika P (A 102.08.011) Danar Rustam A U (A102.08.012)
AKADEMI ANALIS KESEHATAN NASIONAL SURAKARTA 2012
BAB I PENDAHULUAN
Kehidupan
di
alam
memiliki
beragam
organisme
yang
mendiaminya termasuk mikroorganisme seperti jamur, alga, virus dan bakteri. Keberadaan bakteri di alam memiliki berbagai dampak terhadap kehidupan manusia. Dan berbagai dampak yang ditimbulkan oleh bakteri ada yang menguntungkan maupun merugikan. Dekomposisi yang dilakukan oleh bakteri merupakan salah satu keuntungan kehidupan bakteri di alam. Namun beberapa bakteri yang dapat menimbulkan sakit hingga menimbulkan kematian. Bakteri yang menginfeksi tubuh manusia dapat menimbulkan sakit biasanya disebut bakteri patogen. Dan pada bakteri patogen terdapat berbagai zat yang menyebabkan sakit tersebut, diantaranya adalah toksin. Toksin adalah suatu zat dalam jumlah relatif kecil yang apabila masuk ke tubuh manusia akan bereaksi secara kimiawi dapat menimbulkan gejala abnormal hingga menyebabkan kematian. Dalam makalah ini kami akan mencoba mendeskripsikan toksin yang dihasilkan oleh bakteri secara lebih terperinci. Seperti jenis dari toksin, bakteri yang menghasilkan toksin akan menyebabkan penyakit akibat adanya toksin.
1
BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Toksin
Toksin adalah zat racun yang dihasilkan oleh beerapa spesies bakteri. Menurut penggolongan toksin, toksin bakteri dibagi menjadi 2 yaitu: 1. Endotoksin 2. Eksotoksin B. Eksotoksin
Adalah toksin yang dikeluarkan dari tubuh sel. Kuman-Kuman yang dapat menghailkan eksotokin misalnya: 1) Corynebacterium diphteriae 2) Shigella dysentriae 3) Clostridium tetani 4) Clotridium botolium 5) Clotorium elcbii 6) Vibrio chlorea 7) Beberapa stain Escherichia coli Pada
infeki
bakteri-bakteri
tersebut,eksotoksin
yang
dikeluarkannya menyebar melalui aliran darah ke seluruh tubuh,keadaan ini dinamakan taksoemia. Eksotoksin mudah dipisahkan dari sel bakteri dengan jalan penyaringan. Contoh eksotoksin yang mengganggu kesehatan manusia dihasilkan oleh Corynebacterim diphtheri, Clostridium tetani dan Clostridium botulinum. Toksin botulinum tipe A adalah eksotoksin yang pertama kali dapat dihablurkan.Toksin ini kedapatan pada makanan yang basi.Orang akan mati,jika termakan olehnya 0,0024 miligram toksin ini. Kebanyakan eksotoksin mudah terurai dengan perebusan atau penyinaran yang kuat. Eksotoksin tidak begitu berbahaya jika tertelan, akan tetapi akan membawa maut jika masuk dalam peredaran darah. Pengalaman menunjukkan bahwa, penyuntikan binatang dengan sedikit
2
eksotoksin menyebabkan timbulnya zat antitoksin dalam tubuh binatang tersebut. Antitoksin ini tidak membunuh bakteri, akan tetapi hanya sekadar menawar toksinnya saja. Inilah prinsip pengobatan dengan serum/ serum therapy. Menurut Ehrilich,eksotoksin mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: i) mudah dilarutkan dalam air ii) termasuk golongan protein, meskipun tidak memberikan semua putih telur dan dengan larutan sulfas magnesikus yang pekat membuat endapan. iii) bila disuntikkan kepada jasad hidup yang peka, jasad ini akan menjadi sakit sesudah masa inkubasi tertentu dan menunjukkan gejala dan mengenai alat-alat tertentu iv) kekuatan toksin untuk memberi dampak sakit dapat hilang jika dipanaskan pada 56o
c (bersifat termolabil). Akan hilang juga
kekuatannya apabila disimpan dalam waktu yang lama dalam suhu kamar atau dicampur dengan bahan kimia. v) bila toksin disuntikkan kepada jasad hidup, maka jasad ini di dalam badannya akan membuat bahan-bahan penentang (antitoksin).
C. Endotoksin
Adalah toksin yang tidak dikeluarkan dari tubuh sel namun tetap diproduksi dan tersimpan didalam tubuh sel. Banyak juga bakteri yang tidak menghasilkan eksotoksin, meskipun sifatnya sangat panas. Dalam hal ini dianggap bahwa bakteri itu menyebabkan sakit, apabila bahan bahan toksin keluar setelah bakteri itu mati atau hancur, toksin tersebut dinamakan endotoksin, dengan sifat umumnya ialah : 1) Tahan terhadap panas (termostabil), juga terhadap temperatur yang tinggi ysng lazim dipergunakkan di dalam otoklaf.
3
2) Menyebabkan sakit dengan gejala-gejala yang sama sehingga tidak spesifik. 3) Ada perioda inkubasi pada jasad yang disuntikan racun.
Endotoksin sukar sekali penyelidikannya dan hingga beberapa tahun lalu belum ditemukan jalan untuk memisahkannya dari bakteri. Kalau kita lewatkan suatu suspensi bakteri melalui saringan halus, maka cairan yang lewat itu tidak mengandung toksin,akan tetapi jika kita ambil bakteri yang sudah mati,nyatalah adanya toksin. Dari kejadian ini dapatlah kita tarik kesimpulan,bahwa toksin itu semula kedapatan terkurung di dalam sel bakteri.Akhir-akhir ini orang telah berhasil memecahkan sel-sel bakteri secara mekanis dengan demikian terlepaslah isinya dari sel dan endotoksin muncul dalam keadaan lepas dari sel. Contoh : (a) Endotoksin dari Salmonella typhi dapat diekstrak dengan asam trichlorasetat atau dengan dietilen glikol dan ternyata berbentuk polisakarida lipoid. (b) Endotoksin dari Vibrio chlorea yang diekstrak denagn asam trichlorasetat berbentuk gabungan dari polisakarida-lipoid. D. Tabel Perbedaan Endotoksin dan Eksotoksin
Eksotoksin
Endotoksin
Tempat
Dikeluarkan oleh kuman
Sebagai bagian intergral
produksi
hidup,konsentrasinya dalam
dari dinding sel kuman
medium cair sangant tinggi
gram negatif
Polipeptida
Kompleks
Struktur kimia
lipopolisakarida Sifat fisik
Relatif tidak stabil,dengan
Relatif stabil,aktivitas
pemanasan aktivitas toksin
toksin menetap walaupun
menurun
dipanaskan
4
Sifat
Sangat
Tidak meninduksi
imonologis
antigenik,menghasilkan
terbentuknya antitoksin
antitoksin dalam jumlah
sehingga tidak dapat
banyak sehingga dapat
dibuat toksoid
dibuat toksoid Toksisitas
Reaksi badan
Sangat toksik,menimbulkan
Kurang toksik,dalam
kematian meskipun dalam
dosis besar menimbulkan
dosis kecil
kematian
Badan tidak memberi
Ada reaksi demam
reaksi panas
E. Uji Kekuatan Toksin
Kekuatan toksin untuk menyebabkan sakit dan mematikan jasad hidup sangat besar. Lebih besar dari racun alkaloid atau 650kali lebih kuat dari atropin dan 150 atau 200 kali dari strihnin. Cara mengukur kekuatan toksin seperti mengukur virulensi dari suatu bakteri, yaitu dengan mencari Dosis Lethalis Minimal (DLM). Bila toksin disimpan lama dalam suhu kamar atau dipanasi setengah jam pada temperatur 56 o C, maka kekuatannya akan turun atau hilang
sama
sekali,
dan
bahan
ini
dinamakan
toksoid.
Untuk
menghilangkan kekuatan toksin, dapat dilakukan dengan mencampurkan toksin dengan larutan formalin dan campuran ini disebut anatoksin. Bila toksoid atau anatoksin disuntikkan beberapa kali pada marmud dengan dosis yang meningkat, maka marmud itu menjadi kebal terhadap suntikan toksin yang kekuatannya belum hilang. Dengan percobaan ini diketahui bahwa molekul toksin mempunyai 2 bagian, yaitu :
5
a. Bagian yang mempunyai sifat sebagai penyebab sakit atau kematian hewan percobaan (bagian toksofora), yang sifatnya termolabil dan menjadi hilang kekuatannya bila disimpan lama. b. bagian yang mempunyai kasiat untuk membuat kebal terhadap hewan percobaan (bagian haptofora), yang sifatnya termostabil, yaitu tidak hilang kekuatannya jika dipanasi sampai temperatur 56 o C selama setengah jam.
F. Macam – macam Toksin pada Mikroorganisme ;
1. Botulinin Senyawa
beracun
ini
diproduksi
oleh
Clostridium
botulinum. Keracunan yang ditimbulkan akibat mengkonsumsi makanan yang mengandung botulinin ini disebut botulisme. Botulinin merupakan neurotoksin yang sangat berbahaya
bagi
manusia dan sering kali akut dan menyebabkan kematian. Bakteri
Clostridium botulinum
umum terdapat pada
makanan kaleng dengan pH lebih dari 4,6. Kerusakan makanan kaleng dipengaruhi oleh jenis makanan dan jenis mikroba yang terdapat didalamnya. Toksin botulinum tipe A adalah eksotoksin yang pertama kali dapat dihablurkan. Toksin ini didapatkan pada makanan yang basi. Orang akan mati jika meelan 0,0024 mg toksin ini. Kerusakan bahan pangan termasuk makanan dalam kaleng dapat dideteksi dengan beberapa cara, yaitu: 1. Uji organoleptik dengan melihat tanda-tanda kerusakan seperti perubahan tekstur atau kekenyalan, kekentalan, warna bau, pembentukkan lendir, dan lain-lain.
6
2. Uji fisik untuk melihat perubahan-perubahan fisik yang terjadi karena kerusakan oleh mikroba maupun oleh reaksi kimia, misalnya perubahan pH, kekentalan, tekstur, indeks refraktif, dan lain-lain. 3. Uji kimia untuk menganalisa senyawa-senyawa kimia sebagai hasil pemecahan komponen pangan oleh mikroba atau hasil dari reaksi kimia. 4. Uji mikrobiologis, yang dapat dilakukan dengan metode hitungan cawan, MPN, dan mikroskopis. Tanda-tanda
kerusakan
pada
makanan
kaleng
yang
disebabkan oleh Clostridium botulinum diantaranya adalah: a. produk mengalami fermentasi b. bau asam c. bau keju atau bau butirat d. pH sedikit di atas normal dengan tekstur rusak Penampakan pada kaleng memperlihatkan bahwa kaleng menggembung. Jika dibiarkan terus menerus mungkin bisa meledak.
Beberapa pencegahan yang bisa dilakukan oleh
konsumen
diantaranya
adalah
selalu
memperhatikan
batas
kadaluarsa makanan kaleng serta selalu memperhatikan tekstur kaleng. Apabila batas kadaluarsa habis atau tekstur kaleng mengalami penggembungan jangan sekali-kali mencoba untuk membelinya. Uji bau dapat dilakukan dengan cara mencium bau makanan tersebut, jika baunya sudah menglami perubahan lebih baik tidak mengkonsumsi makanan kaleng tersebut. 2. Toksoflavin dan Asam Bongkrek Kedua senyawa beracun ini diproduksi oleh Pseudomonas Cocovenenans,
dalam
jenis
makanan
yang
disebut
tempe
bongkrek, yaitu tempe yangdibuat dengan bahan utama ampas
7
kelapa. Pseudomonas Cocovenenans ini tumbuh pada tempe bongkrek yang gagal dan rapuh. Pseudomonas Cocovenenans memerlukan
substrat
minyak
kelapa,
dengan
enzim
yang
diproduksinya mampu menghidrolisis lemak menjadi gliserol dan asam lemak . Gliserol kemudian diubah menjadi toksoflavin (C7H7N5O2), dan asam lemaknya terutama asam oleat diubah menjadi asam bongkrek ( C28H38O7 ) Asam bongkrek ini dapat mengganggu metabolisme glikogen dengan memobilisasi glikogen dari hati sehingga terjadi hiperglikemia yang kemudian berubah menjadi
hipoglikemia
dan
lalu
menyebabkan
kematian
Pertumbuhan Pseudomonas Cocovenenans dapat dicegah bila pH substrat diturunkan di bawah 5,5 atau dengan penambahan garam NaCl pada substrat dengan konsentrasi2,75 – 3 % .
3. Enterotoksin Enterotoksin diproduksi oleh berbagai macam bakteri, termasuk
organisme
penyebab
keracunan
makanan
seperti
Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Salmonella enteriditis , dan Vibrio cholerae. Disebut enterotoksin karena menyebabkan gastroenteritis. Enterotoksin
adalah
eksotoksin
yang
aktivitasnya
mempengaruhi usus halus, umumnya menyebabkan sekresi cairan secara berlebihan ke dalam rongga usus, menyebabkan diare dan muntah-muntah. Enterotoksin yang dihasilkan oleh Vibrio cholerae adalah penyebab kolera. Toksin tersebut akan mengaktifkan enzim siklik adenilase yang mengubah ATP menjadi cAMP sehingga cAMP menjadi berlebihan dan menyebabkan ion klorida serta bikarbonat dikeluarkan dalam jumlah besar dari sel mukosa ke dalam rongga usus. Hal tersebut menyebabkan dehidrasi pada penderia kolera. 4. Bakteriosin
8
Bakteriosin adalah peptida antimikroba yang disintesis secara ribosomal yang dihasilkan sejumlah bakteri dan mempunyai pengaruh bakterisidal dan bakteriostatik terhadap bakteri yang mempunyai hubungan yang dekat dengan bakteri penghasilnya. Bakteriosin dihasilkan baik oleh bakteri gram ‐ positif maupun
bakteri
gram‐negatif.
Bakteriosin
gram‐ positif
mengandung 30 sampai 60 asam amino dengan aktifitas yang bervariasi dari spektrum sempit sampai luas dalam melawan bakteri grampositif lain bahkan ada yang beraksi terhadap bakteri gram‐negatif. Penamaan bakteriosin umumnya disesuaikan dengan bakteri penghasilnya seperti Lactococcin A, Lactococcin G, lactococcin 972 dihasilkan oleh bakteri Lactococcus lactis, Enterococcin
( Enterococcus
faecalis),
Carnobactericin
(Carnobacterium piscicola), Aurecin (Staphylococcus aureus), Bacillocin ( Bacillus licheniformis), Acidolin, Acidophilin, Lactacin ( Lactobacillus acidophilus), Lactocin, Helveticin ( L. helveticus), Plantaricin, Planticin ( L. plantarum) dan lain sebagainya. Bakteriosin pertama kali terdeteksi pada tahun 1925 oleh Andre Gratia yang mengamati pertumbuhan beberapa strain E. coli yang pertumbuhannya dihambat oleh senyawa antimikroba yaitu colicin. Bakteriosin selain berperan dalam menjaga kesehatan ternak dan manusia melalui penyeimbangan ekosistem pencernaan, bakteriosin yang dihasilkan bakteri asam laktat juga berperan sebagai pengawet alami dalam penyimpanan dan pengolahan bahan pangan. Penggunaan istilah bakteriosin sering dikacaukan dengan istilah antibiotik dan antimikroba. Antibiotik adalah zat kimia yang dihasilkan oleh berbagai mikroorganisme. Bakteriosin adalah zat kimia berupa peptida atau protein yang dihasilkan oleh bakteri sedangkan antimikroba disamping zat kimia yang dihasilkan oleh berbagai mikroorganisme (antibiotik, bakteriosin) juga substansi
9
yang diperoleh secara sintetik. Bakteriosin secara umum berbeda dengan antibiotik dalam hal sintesis, mekanisme kerja, spektrum dan tujuan pemakaian
10
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan
Endotoksin dan eksotoksin memiliki tingkat bahaya yang sama apabila terdapat dalam aliran darah dan bisa menyebabkan sakit hingga kematian. Meskipun begitu, perkembangan dalam teknologi kesehatan membuat keberadaan toksin yang dihasilkan oleh bakteri menjadi obat bagi penyakit itu sendiri maupun yang disebakan oleh bakteri lain. Maka dari itu dengan pengetahuan yang cukup kita bisa menyikapi dengan benar kebradaan bakteri dan toksin yang hidup diantara kita.
11
BAB IV DAFTAR PUSTAKA 1. Prof dr. D. Dwijseputro. Dasar- dasar mikrobiologi.1994. Jakarta : Penerbit Djambatan 2. Arthur G Johnson Ph.D. (mikrobiologi dan imunologi) alih bahasaDr, Yulius E.S. 1994 jakarta binarupa aksara 3. http://ilmupangan.blogspot.com/ 2008/04/perbedaan-endotoksin-daneksotoksin.html diakses pada hari selasa 11 desember 2012 jam 20.48 4.
http://jajo66.files.wordpress.com/2009/01/bakteriosin.pdf diakses dan diunduh pada hari jumat 15 desember 2012 pukul 16.48
12
