Nama
:
Mustaqiem Isda
NIM
:
1207101010081
Kelas
:
C
Mata kuliah
:
Ilmu Alamiah Dasar
Mikroorganisme Antibiotik Antibiotik berasal dari dua kata Yunani, yaitu „anti‟ yang berarti „melawan‟ dan „bios‟ yang berarti „hidup‟.
Antibiotik adalah obat yang dipergunakan untuk menghambat
pertumbuhan bakteri penyebab infeksi. Obat ini telah digunakan untuk melawan infeksi berbagai bakteri pada tumbuhan, hewan, dan manusia sejak tahun 1930-an. Antibiotik hanya melawan infeksi bakteri dan tidak bekerja melawan infeksi virus, seperti flu, pilek, sakit tenggorokan, gondok, bronkhitis, dll. Bakteri yang kebal terhadap antibiotik tidak dapat dibunuh dengan obat tertentu pada dosis yang sama. Inilah sebabnya mengapa setiap orang harus mengikuti petunjuk yang diberikan oleh dokter sebelum mengambil antibiotik. Pada zaman dahulu, orang Mesir kuno dan zaman Cina kuno telah menggunakan suatu ekstrak jamur untuk mengatasi berbagai infeksi. Zat tersebut bekerja dengan cepat sebab beberapa jamur menghasilkan unsur antibiotik. Antibacterial penicilin pertama kali ditemukan oleh Alexander Fleming pada 1928. Ia mencatat bahwa suatu koloni fungi telah tumbuh sebagai zat pencemar pada suatu agar dengan bakteri Staphylococcus aureus dan koloni bakteri di sekitar cendawan tersebut menjadi transparan hal ini disebabkan sel bakteri mengalami lysing. Fleming telah mengabdikan dirinya dalam berbagai riset untuk menemukan metoda dalam menangani infeksi. Saat itu ia mengenali pentingnya suatu fungi metabolite yang mungkin bisa digunakan untuk mengendalikan bakteri. Unsur ini diberi nama “penicilin”, sebab berasal dari fungi Penicillium notatum. Fleming menemukan bahwa penicillin adalah zat yang efektif melawan banyak bakteri Gram positif dalam kondisikondisi laboratorium. Kemudian dua ilmuwan Britania lain, Howard Florey dan Ernst Chain yang bekerja di Amerika Serikat mengatur untuk menghasilkan antibiotik pada skala industri untuk penggunaan yang tersebar luas. Pada tahun mendapatkan hadiah Nobel dari bidang kedokteran “Antibiotik”
Antibiotik dapat digolongkan berdasarkan ketepatan target yang akan dihambat oleh antibakteri tersebut. „narrow-spectrum‟ adalah antibiotik untuk target jenis bakteri tertentu, seperti Gram-Negatif atau Gram-Positif bakteri. „wide-spectrum‟ merupakan antibiotik yang mempengaruhi suatu cakupan bakteri luas. „plat lapisan‟ dimana suatu pusat koloni terpengaruhi fungi Penicillium notatum. Penicilin tersebut berada pada agar untuk 5-6 hari, kemudian plat diberikan agar cair yang berisi bakteri yang berwarna kuning, yang disebut Micrococcus luteus. Produksi penicilin oleh Penicillium notatum telah menciptakan suatu zone larangan pertumbuhan dari bakteri tersebut. Gambar B menunjukkan struktur sporing tidak berkelamin yang khas dari suatu jenis Penicillium. Spora diproduksi di didalam rantai dari sel flask-shaped (phialides) yang ditemukan di ujung suatu struktur antena seperti menyikat. Penicilin dapat berasal dari fungi Penicillium notatum atau Penicillin chrysogenum. Penicillium merupakan suatu anggota deuteromycetes, fungi yang tidak diketahui system reproduksi
seksualnya.
Penicilin
bekerja
melawan
bakteri
Gram-positif
seperti
Staphylococcus sp dan Pneumococcus sp dengan cara menghambat sintesis dinding sel bakteri, crosslinking dari peptidoglycan polymers dicegah oleh enzim transpeptidase dari penicillin menyebabkan dinding sel menerima air kelebihan yang menyebabkan dindingdinding sel bakteri retak atau lysis. Dua penicilin alami diperoleh dari air-saringan kultur Penicillium notatum atau jenis yang berhubungan erat dengan Penicillium chrysogenum adalah penicilin G dan semakin acid-resistant penicilin V. Penicilin hanya aktif melawan terhadap bakteri Gram-Positif yang mempunyai suatu lapisan peptidoglycan tebal pada dinding selnya dan tidak aktif melawan jenis bakteri Gram-Negatif. Banyaknya penyakit yang disebabkan oleh bakteri Gram-Positif dan bakteri Gram-Negatif maka suatu peran diperluas untuk penicilin dari berbagai penemuan yang alami, penicilin dapat dimodifikasi secara kimiawi dengan pemindahan acyl
untuk menggantikan cuka 6-aminopenicillanic dan kemudian menambahkan kelompok acyl yang mengandung unsur-unsur baru. Penicilin semi-synthetic modern ini seperti Ampicillin, Carbenicillin dan Oxacillin mempunyai berbagai kendungan yang spesifik seperti cakupan aktivitas yang diperluas melawan beberapa Gram-Negatif bakteri. Walaupun penicilin masih digunakan secara klinis, nilainya telah disusutkan oleh pengembangan perlawanan yang tersebar luas antara mikroorganisme target dan juga oleh reaksi sebagian orang yang alergi terhadap penicilin. Suksesnya penicilin yang luar biasa sebagai antibiotik mendorong pencarian antibiotik lain terutama dari lingkungan lahan. Salah satu awal kesuksesan (1943) adalah penemuan streptomisin dari suatu actinomycete, Streptomyces griseus. Actinomycetes adalah bakteri yang menghasilkan filamen bercabang yang mirip dengan hyphae fungi yang memiliki diameter 1 μm dan juga menghasilkan sejumlah besar spora kering, seperti ditutupi serbuk dari antena mereka hyphae. Seperti semua actinomycetes, jenis ini tumbuh ketika filamen sempit dengan cabang antena yang berakhir pada rantai spora. Cara spiral-shaped antena rantai spora yang khas dari jenis Streptomyces menunjukan perbesaran yang lebih tinggi untuk sebagian dari antena itu hyphae dan rantai spora. Actinomycetes, terutama jenis Streptomyces sudah menghasilkan kebanyakan dari antibiotik yang digunakan dalam ilmu pengobatan klinik sampai saat ini. Dari jenis bakteri lain, mencakup Jenis bassil sudah menghasilkan sedikit antibiotik yang bermanfaat. Fungi juga sudah menghasilkan sedikit antibiotik bermanfaat, terlepas dari penicilin, antibiotik yang paling utama dari fungi adalah cephalosporins (beta-lactams yang cara kerjanya mirip dengan penicillin tetapi dengan sedikit allergenicas) dan griseofulvin yang berasal dari Penicillium griseofulvum yang digunakan untuk perlakukan infeksi kulit.
Beratus-ratus campuran dengan aktivitas antibiotik telah terisolasi dari mikroorganisme dari tahun ke tahun, tetapi hanya sedikit yang secara klinis bermanfaat. Alasan untuk ini adalah bahwa hanya campuran dengan toxicas selektip dapat digunakan secara klinis. Zat-zat tersebut sangat efektif melawan suatu mikroorganisme tetapi mempunyai toxicas minimal ke manusia. Dalam praktek, ini dinyatakan dalam kaitan dengan index mengobati. Perbandingan dari dosis beracun kepada dosis yang mengobati itu maka makin baik nilai mengobatinya. Kebanyakan dari antibacterial agen mematuhi sintesis protein atau sintesis dinding sel bakteri. Peptidoglycan adalah satu dari target dinding yang utama, sebab hal ditemukan hanya pada bakteri. Sebagian dari target campuran lain yaitu sintesis protein bakteri, sebab hasil bakteri ribosomes (70S yang dimasukkan ribosomes) adalah berbeda dari ribosomes (80S) pada manusia dan organisme eukaryotic lain. Griseofulvin mengikat secara khas kepada tubulin protein yang menyusun microtubules sel. Tubulins ini sedikit banyaknya berbeda dari tubulins manusia. Mikroorganisme penghasil antibiotik meliputi golongan bakteri, aktinomisetes, fungi, dan beberapa mikroba lainnya.Kira-kira 70% antibiotik dihasilkan oleh aktinomisetes, 20% fungi dan 10% oleh bakteri. Streptomyces merupakan penghasil antibiotik yang paling besar jumlahnya. Bakteri juga banyak yang menghasilkan antibiotik terutama Bacillus. Namun kebanyakan antibiotik yang dihasilkan bakteri adalah polipeptid yang terbukti kurang stabil, toksik dan sukar dimurnikan. Antibiotik yang dihasilkan fungi pada umumnya juga toksik, kecuali grup penisilin 1. Golongan Bakteri Di lingkungan tanah yang mendapat aerasi cukup, bakteri dan fungi akan dominan. Sedangkan lingkungan yang mengandung sedikit atau tanpa oksigen, bakteri berperanan
terhadap hampir semua perubahan biologis dan kimia ling-kungan tanah. Bakteri menonjol karena kemampuannya tumbuh dengan cepat dan mendekomposisi berbagai substrat alam. Ada berbagai macam pengelompokan bakteri, salah satu penggolongan dilakukan oleh Winogradsky, membagi bakteri menjadi 2 kelompok : a. Autochthonous atau indigenous. Populasi bakteri ini tidak berfluktiiasi. Nutrien didapat dari zat-zat organik tanah dan tidak memerlukan sumber nutrien eksternal. b. Zymogenous atau organisme yang melakukan fermentasi populasi golongan ini paling aktif melakukan transformasi kimia. Bakteri penghasil antibiotik terutama dari spesies Bacillus (basitrasin, polimiksin, sirkulin), selain itu juga dari spesies Pseudornonas (Pyocyanine), chromobacterium (Iodinin) dan sebagainya. 2. Golongan Fungi Kebanyakan spesies fungi dapat tumbuh dalam rentang pH yang lebih lebar, dari sangat asam sampai sangat alkali. Populasi fungi biasanya mendominasi daerah asam, karena mikroba lain seperti bakteri dan aktinomisetes tidak lazim dalam habitat asam. Dalam biakan, bahkan fungi dapat tumbuh pada pH 2 -- 3 dan beberapa strain masih aktif pada pH 9 atau lebih. Sebagai salah satu organisme penghasil antibiotik yang terkenal yaitu : Penicilium (penisilin, griseofulvin), Cephalosporium (sefalosporin) serta beberapa fungi lain seperti Aspergillus (fumigasin); Chaetomium (chetomin); Fusarium (javanisin), Trichoderma (gliotoxin) dan lain-lain
3. Golongan Aktinomisetes Aktinomisetes merupakan mikroorganisme uniseluler,menghasilkan miselium bercabang dan biasanya mengalami fragmentasi atau pembelahan untuk membentuk spora. Mikroorganisme ini tersebar luas tidak hanya di tanah tetapi juga di kompos, lumpur, dasar danau dan sungai. Pada mulanya organisme ini diabaikan karena pertumbuhannya pada plate agar sangat lambat. Sekarang banyak diteliti dalam hubungannya dengan antibiotik. Jenis organisme ini merupakan penghasil antibiotik yang paling besar di antara kelompok penghasil antibiotik, terutama dari jenis streptomyces (Bleomisin, Eritromisin, Josamisin, Kanamisin, Neomisin, Tetrasiklin dan masih banyak lagi). Di samping itu, anibiotik juga dihasilkan dari aktinomisetes jenis Mikromonospora (Gentamisin, Fortimisin, Sisomisin); Nocardia (Rifamisin, Mikomisin) dan lain-lain. Di alam, aktinomisetes dapat ditemui sebagai konidia atau bentuk vegetatif. Efektivitas antibiotik bervariasi dengan reaksi dari infeksi, yaitu kemampuan dari antibiotik untuk menjangkau lokasi infeksi dan kemampuan dari bakteri untuk menentang atau inactivate terhadap antibiotik. Beberapa antibiotik yang benar-benar dapat membunuh bakteri bactericidal, sedangkan yang mencegah pertumbuhan bakteri disebut bacteriostatic. Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain. Sampai saat ini telah ditemukan lebih dari 3000 antibiotik, namun hanya sedikit saja yang diproduksi secara komersil. Beberapa antibiotik telah dapat diproduksi dengan kombinasi sintesis mikroorganisme dan modifikasi kimia, antara lain: golongan penisilin, sefalosporin, dihidrostreptomisin, klindamisin, tetrasiklin dan rifampisin.
Berikut beberapa antibiotik dan mikroorganisme penghasilnya ; Antibiotik
Mikroorganisme Penghasil
Aklasinomisin A Streptomyces antibioticus Aktinomisin D Basitrasin
Bacillus sp
Bleomisin
Streptomyces verticillium
Daurubisin
Streptomyces peucetius
Fumagilin
Aspergillus sp
Grisovulvin
Penicillium sp
Kloramfenikol
Cephalosporium sp
Mitomisin C
Streptomyces lavendulae
Mitramisin
Streptomyces argillaceus
Penisilin G
Penicillium sp
Rifomisin
Nocordia sp
Sepalosporium
Acremonium sp
Tetrasiklin
Streptomyces sp
DAFTAR PUSTAKA Bio.(2004). Biotechnology. Tersedia : http // www.bio.org. Campbell, N., Reece, J., and Mitchell, L. (2002). Biologi. Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga. Smith, J.E. (2004). Biotechnology : Studies in Biology. 4th-ed. Cambridge Press
University
