Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Kuliah 10 – 11 PENGENDALIAN MIKROBA

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Kuliah 10 – 11 PENGENDALIAN MIKROBA"— Transcript presentasi:

1 Kuliah 10 – 11 PENGENDALIAN MIKROBA
FARMASI – UHAMKA 2013 Priyo Wahyudi

2 PENGENDALIAN MIKROBA Pengendalian Fisik Pengendalian kimiawi
Disinfektan & Antiseptik

3 Pengendalian Fisik

4 Pengendalian secara Fisik
Penggunaan panas. Panas merupakan pengendalian fisik yang paling banyak digunakan. Penggunaan panas selalu merupakan kombinasi antara waktu dan suhu. Sterilisasi (perebusan, autoklaf, oven udara panas) membunuh semua mikroorganisme dengan panas; umumnya digunakan pada pengalengan, kemasan botol atau prosedur pengepakan steril lainnya. Pasteurisasi menggunakan temperatur yang rendah, untuk mengurangi jumlah sel mikroorganisme (seperti: Staphylococci, Streptococci, Brucella abortus and Mycobacterium tuberculosis) dalam produk makanan. Pasteurisasi susu dilakukan pada suhu 63oC/30 menit (metode batch) atau suhu 71oC/15 detik (metode cepat). Pengeringan (Drying = penghilangan air): umumnya mikroorganisme tidak bisa tumbuh pada Aw < Penghilangan air dapat dilakukan dengan cara pemanasan, evaporasi, freeze-drying atau penambahan garam atau gula. Pendinginan . Penggunaan suhu rendah menghambat pertumbuhan mikroba (refrigerate, freeze, deep freeze) Irradiasi (microwave, UV, x-ray): aplikasi pengendalian fisik yang tidak merubah kondisi bahan Filtrasi : Penyaringan menggunakan filter atau membran

5 Pasteurisasi

6

7 STERILISASI Sterilisasi adalah proses membebaskan alat dan bahan (padat maupun cair) dari segala macam bentuk kehidupan terutama mikroorganisme yang tidak kita inginkan. Sterililisasi dapat dilakukan secara: fisik dan kimia

8 Metode Sterilisasi Pemanasan : Pemanasan langsung dengan api atau temperatur tinggi merupakan cara sterilisasi yang paling umum Insinerasi : Pemanasan dengan temperatur sangat tinggi > 200oC dalam suatu insinerator (furnace) Perebusan : Pada suhu 100oC selama 30 menit dapat membunuh sel mikroorganisme, namun tidak endospora Autoklaf (uap panas bertekanan): Pada 121oC selama 15 menit. Cara sterilisasi yang paling banyak digunakan terhadap bahan yang tidak bersifat termo-labil. Pemanasan kering (panas kering) : pemanasan pada suhu 160oC/2 jam atau 170oC/1jam Irradiasi : penyinaran sinar X, UV atau gamma Filtrasi : penggunaan filter untuk bahan yang rusak bila dipanaskan Gas bahan kimia : penggunaan gas kimia (formaldehyde, glutaraldehyde, ethylene oxide)

9 Heat / Api Burner

10 Insinerator

11 Perebusan

12 Autoklaf

13 Pemanasan Kering (OVEN)

14 Irradiasi

15 HEPA Filter untuk Udara
Filtrasi Penghilangan bakteri bukan berarti sebanding dengan STERIL HEPA Filter untuk Udara Filtrasi Membran Penghilangan bakteri lebih mudah dibanding VIRUS

16 Fumigasi

17 Pemanasan Basah Otoklaf: suhu 1210C , 1 atm menit, dapat mematikan spora Merebus (boiling): waktu desinfeksi 15 menit setelah air mendidih sel-sel vegetatif akan mati tidak dengan spora dan virus Pasteurisasi: digunakan mensterilkan susu (kuman TBC, Staphylococcus, Salmonella, Shigella) suhu 650C, 30 menit

18 AUTOKLAF: Sterilisasi Lembab bertekanan
Prinsip adalah dengan tekanan 15 psi, suhu 121’c, selama 15 menit Thermal death point (TDP): temperatur terendah yang menyebabkan sel mati dalam 10 menit. Thermal death time (TDT): Twaktu yang diperlukan untuk membunuh seluruh sel dalam kultur Decimal reduction time (DRT): menit saat 90% populasi sel mati pada suatu temperatur tertentu yang dicobakan

19 Pemanasan Kering Pembakaran (incineration): efektif hanya untuk alat penanam mikroorganisme, (ose dan jarum tanam tajam) , efektif juga untuk bangkai hewan percobaan Oven: C 1-2 jam sterilisasi aliran udara kering untuk alat-alat gelas pipet, petri, tabung reaksi

20 RADIASI Tiga tipe radiasi untuk sterilisasi
Radiasi ionisasi (ionizing radiation) : sinar gama, sinar X, Radiasi non ionisasi (non ionizing radiation) : UV Radiasi gelombang mikro (microwave radiation)

21 Radiasi ionisasi (Ionizing Radiation)
Mencakup: sinar Gamma, sinar X, sinar pelepasan elektron Panjang gelombang pendek kurang dari 1 nanometer Terjadi akibat eksitasi elektron yang membentuk ion Menyebabkan mutasi DNA dan menghasilkan peroksida Digunakan untuk sterilisasi bahan farmasi dan disposable medical supplies, serta industri makanan Kerugian: penetrasi jaringan manusia, menyebabkan mutasi genetik

22 Instalasi sinar Gamma

23 Radiasi Non ionisasi (Non Ionizing Radiation)
Penggunaan sinar ultraviolet dengan panjang gelombang nm dengan radiasi efektif 253,7 nm Menyebabkan kerusakan DNA dengan dihasilkannya dimer-dimer Timin yang menyebabkan mutasi Digunakan untuk desinfeksi ruang operasi, nursery, cafetaria, pengepakan, LAF Kerugian: menyebabkan kerusakan kulit, mata. Namun UV tidak mampu penetrasi pada kertas, gelas dan kain. Orang-orang yang bekerja harus mengunakan peralatan pelindung guna melindungi kornea terhadap iritasi atau kerusakan yang permanen.

24 Radiasi Gelombang mikro (Microwave Radiation)
Panjang gelombang antara 1 milimeter – 1 meter Panas akan diabbsorbsi oleh molekul air Sel vegetatif mikroba dapat mati (karena mengandung air) Endospora bakteri yang tidak mengandung air tidak rusak oleh microwave

25 Filtrasi

26 Pengendalian Kimiawi

27 Pengendalian secara Kimia
Senyawa kimia yang mengendalikan mikroorganisme dengan membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme disebut senyawa antimikroba Senyawa antimikroba meliputi bahan kimia pengawet dan antiseptik, juga obat-obatan untuk penyakit pada hewan atau tumbuhan Senyawa antimikroba dapat berupa bahan alam murni atau bahan kimia sintetis Senyawa antimikroba : Antiseptik Disinfektan Preservatif Antibiotik

28 Antiseptik

29 Desinfektan

30 Sterilisasi Secara Kimia
Dalam kehidupan sehari-hari agen kimia digunakan untuk mengendalikan mikroorganisme. Agen kimia ini digunakan dalam kedokteran, pengawetan makanan, dan laboratorium mikrobiologi Beberapa istilah yang mendasar: Antiseptik: substansi kimia yang dipakai untuk kulit atau selaput lendir untuk mencegah atau membunuh pertumbuhan mikroorganisme. Disinfektan: subtansi kimia yang dipakai pada benda-benda mati untuk menghambat pertumbuhan mikrorganisme. Sanitizer agen kimia yang dapat mengurangi jumlah bakteri sampai taraf aman menurut ketentuan kesehatan masyarakat

31 Senyawa Kimia antimikroba
Antiseptik: senyawa antimikroba yang tidak berbahaya untuk kulit dan membran mukosa dan namun tidak dapat di intake dalam tubuh. Contoh : mercuri,perak nitrat, iodine, alcohols, detergents. Disinfektan : senyawa yang membunuh mikroba (namun tidak membunuh spora), tidak aman untuk aplikasi pada mahluk hidup/jaringan dan hanya digunakan aman untuk benda-benda mati/perkakas seperti meja, bangku, lantai dll. Contoh: chlorine, hypochlorites, chlorine compounds, copper sulfate, ammonium compounds. Catt: Kadang disinfektan and antiseptics merupakan bahan yang sama hanya berbeda kadarnya saja. Contoh: sodium hypochlorite (chlorine) yang ditambahkan pada air minum bersifat aman untuk diminum karena ditambahkan dalam kadar yang kecil, namun sebagai "chlorox" (5% hypochlorite) dia menjadi disinfektan yang kuat dan berbahaya untuk diminum.

32 Mekanisme Kerja Agen Kimia
Faktor utama yang menentukan efektif atau tidak agen kimia dapat mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme antara lain: kadar disinfektan, waktu, suhu, jenis disinfektan, jumlah, dan tipe mikroorganisme Mekanisme penghambatan meliputi: mempengaruhi beberapa bagian sel mikrooganisme seperti pada membran sel, enzim tertentu dan protein struktural seperti yang terdapat pada dinding sel hidup

33 Senyawa Kimia antimikroba
Preservatif (bahan pengawet): merupakan senyawa yang bersifat statik yang akan menghambat pertumbuhan mikroba, umumnya pada produk makanan dan minuman. Contoh: calcium propionate, sodium benzoate, formaldehyde, nitrate, sulfur dioxide. Antibiotik: senyawa antimikroba yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroba patogen.

34 Senyawa Kimia Antimikroba
1. Fenol dan Fenolik: Fenol Pertama kali digunakan oleh Lister sebagai desinfektan Saat ini jarang digunakan karena menyebabkan iritasi kulit dan bau yang menyengat Digunakan pada penyemprot mulut dan lozenges. Berlaku sebagai anestetik lokal Fenolik (turunan dari Fenol) Kresol: turunan dari tar batubara (Lysol). Bifenol (pHisoHex): efektif mengendalikan Gram-positive staphylococci dan streptococci. Menghancurkan membran plasma dan denaturasi protein pada bakteri. Bahaya: sifatnya stabil, persisten dalam waktu lama, tetap aktif dalam senyawa organik.

35 Senyawa Kimia Antimikroba
2. Halogen: (efektif senyawa tunggal atau campuran) A. Iodine: Tincture of iodine (larutan alcohol) digunakan sebagai antiseptik pertama Akan berikatan dengan asam amino tirosin dan mendenaturasi protein Memberikan warna pada kulit dan kain, kadang menyebabkan iritasi Iodophors: senyawa dengan iodine bersifat slow release, membutuhkan beberapa menit untuk beraksi. Digunakan untuk antiseptik kulit pada pembedahan. Tidak efektif untuk endospora Betadine Isodine

36 Senyawa Kimia Antimikroba
2. Halogens: B. Chlorine: saat dicampur dengan air membentuk asam hipoklorit: Cl H2O > H Cl- + HOCl asam hipoklorit digunakan untuk desinfektan air minum, kolam renang dan pengolahan air limbah Chlorine mudah diinaktivasi oleh senyawa organik Sodium hypochlorite (NaOCl): merupakan senyawa aktif pada bleach (pemutih) Chloramine: mengandung chlorine dan ammonia. Kurang efektif sebagai germisida

37 Senyawa Kimia Antimikroba
3. Alkohol: Membunuh bakteri, fungi, namun tidak membunuh endospora dan virus Merusak (denaturing) protein dan merusak membran sel Menguap dan tidak meninggalkan residu Digunakan untuk menghilangkan mikroba pada permukaan kulit sebelum injeksi atau pengambilan darah Tidak baik untuk luka terbuka, karena menyebabkan koagulasi protein Ethanol: (drinking alcohol) konsentrasi optimal 70%. Isopropanol: Rubbing alcohol. lebih murah..

38 Senyawa Kimia Antimikroba
4. Heavy Metals (Logam berat): memberikan efek Oligodynamic (efektif meski dalam konsentrasi yang sangat rendah) A. Perak: 1% perak nitrat digunakan untuk melindungi bayi dari infeksi. B. Mercury : Senyawa organik mercury seperti merthiolate dan mercurochrome digunakan untuk desinfektan kulit luka. C. Tembaga : Copper sulfate digunakan untuk membunuh alga di kolam renang dan kolam ikan D. Selenium : Membunuh fungi dan sporanya, digunakan untuk infeksi jamur dan dalam formula shampoo anti ketombe E. Zinc : ZnCl digunakan untuk obat kumur , Zinc oxide digunakan sebagai antifungi pada cat

39 Senyawa Kimia Antimikroba
5. Quaternary Ammonium Compounds (Quats): Digunakan secara luas untuk sterilisasi permukaan Merupakan kationik deterjen Efektif terhadap bakteri Gram-positif, namun tidak pada Gram-negatif Menghancurkan fungi, amoeba dan enveloped virus. Pseudomonas merupakan bakteri yang resisten terhadap Quats menjadi masalah besar di Rumah Sakit Keuntungan: merupakan antimikroba kuat, tidak berwarna, tidak berasa, stabil dan non toksik Kerugian: membentuk buih (busa), adanya senyawa organik akan mempengaruhi efektifitasnya, dan dinetralkan oleh sabun dan deterjen anionik

40 Senyawa Kimia Antimikroba
6. Aldehid: Merupakan salah satu bahan antimikroba yang sangat efektif Menginkativasi protein dengan membentuk ikatan kovalen silang dengan beberapa gugus fungsional lain A. Gas Formaldehid : Merupakan desinfektan yang paling baik Umumnya dikenal sebagai formalin (37% aqueous solution) Formalin digunakan untuk mengawetkan spesimen biologi, menginaktifkan virus dan bakteri pada vaksin Menyebabkan iritasi membran mukosa dan mempunyai bau yang tajam Juga digunakan untuk pembalseman mayat

41 Senyawa Kimia Antimikroba
6. Aldehid: B. Glutaraldehid: Tidak iritatif namun lebih efektif dibanding formaldehid Merupakan salah satu desinfektan yang digunakan sebagai senyawa pensterilisasi (sterilizing agent) Larutan 2% solution glutaraldehid (Cidex): Bactericidal, tuberculocidal, dan viricidal dalam 10 menit. Sporicidal dalam jam. Umum digunakan sebagai desinfektan peralatan Juga digunakan apada pembalseman mayat

42 Senyawa Kimia Antimikroba
7. Gaseous Sterilizers: Senyawa kimia yang digunakan dalam suatu ruangan untuk mensterilisasi sesuatu (barang) (merupakan suatu chamber). Akan mendenaturasi protein, dengan mengganti gugus fungsionalnya dengan gugus alkil A. Ethylen Oksida: Membunuh mikroba dan endospora dalam 4 – 18 jam Bersifat toksik dan eksplosif dalam bentuk murninya Highly penetrating. Rumah Sakit biasanya mempunyai ruangan (ethylene oxide chamber) untuk mensterilisasi karpet atau peralatan yang berukuran besar

43 Senyawa Kimia Antimikroba
8. Peroxygen (Oxidizing Agents): Akan mengoksidasi komponen selular dari mikroba yang dikendalikan Menghancurkan membran sel dan protein A. Ozone: Digunakan bersama dengan chlorine dalam pengolahan air bersih / air minum Membantu menetralkan rasa dan bau yang tidak sedap Lebih efektif membunuh dibanding chlorine, namun kurang stabil dan mahal Merupakan suatu bentuk reaktif dari oksigen, yang dihasilkan dari oksigen yang terekspos dengan arus listrik atau sinar UV

44 Senyawa Kimia Antimikroba
8. Peroxygen (Oxidizing Agents): B. Hydrogen Peroxide: Digunakan sebagai suatu antiseptik Tidak baik untuk luka terbuka karena segera dihancurkan oleh enzim katalase Bersifat efektif sebagai desinfektan untuk peralatan Bersifat Sporicidal pada suhu tinggi Digunakan pada industri makanan dan desinfektan untuk contact lenses. C. Benzoyl Peroxide: Digunakan pada obat jerawat.

45 Senyawa Kimia Antimikroba
8. Peroxygen (Oxidizing Agents): D. Peracetic Acid: merupakan salah satu bahan sporosida yang sangat efektif Sterilant : Kills bacteria and fungi in less than 5 minutes. Kills endospores and viruses within 30 minutes. Digunakan secara luas untuk desinfeksi peralatan makan dan peralatan medis, karena tidak meninggalkan residu serta non toksik

46 Efisiensi senyawa Antimikroba

47 Agen Kimia AGEN RUMUS BANGUN MEKANISME KERJA KEGUNAAN
Kalium permanganat KMnO4 Oksidasi Kerja antibakteri pada permukaan jaringan Oksida etilen H2C CH2 O Agen Pengalkali Sterilisasi bahan yang labil terhadap panas Efektif terhadap spora bakteri vegetatif dan virus Beta propiolakton CH CH2 O O O Agen pengakilasi Sterilisasi tulang, tulang rawan, cangkokan arteri, dan media biakan, membunuh Virus hepatitis Zat warna : 1. Violet kristal Derivat amino trifenilmetan Merusak membran Menghambat bakteri gram positif Aktidin- mengobati luka

48 AGEN RUMUS BANGUN MEKANISME KERJA KEGUNAAN Asam HCL, H2SO4, HNO3 Menggumpalkan protein Jarang digunakan Alkali (Basa) KOH, NaOH,NH4OH Hidrolisis, menggumpalkan Protein Fenol Aktif merusak membran, inaktivasi enzim Aktif terhadap sel vegetatif, pengawet, Alkohol Etil-C2H5OH, Isopropil-CH3CHOH-CH3 Mendenatur protein Etil: antiseptik kulit Benzil pengawet Halogen: Klor Yodium HCLO (asam hipoclor) NaCLO (Natrium hipoklorit) Oksidasi, Berkombinasi dengan protein membentuk halida protein Klor:disinfeksi air Hipoklorit: sanitasi peralatan Iodium:aktif pada spora Garam Logam Berat: Klorida air raksa Nitrat perak HgCl2 AgNO3 Oksidasi Berkombinasi dengan protein, beracun Klorida air raksa, Pengawet Nitrat perak, tes air mata Detergen Merusak membran sel Inaktivasi enzim Disinfeksi alat di rumah, rumah sakit, rumah makan, tidak ada efek terhadap spora Formaldehida HCHO Agen Pengalkali Mematikan M. tuberculosis dalam ludah, pengawetspesimen Peroksida Hidrogen H2O2 Pembersih luka

49 Antiseptik & Disinfektan
Bahan kimia Action Penggunaan Ethanol (50-70%) Denatures proteins and solubilizes lipids Antiseptic used on skin Isopropanol (50-70%) Formaldehyde (8%) Reacts with NH2, SH and COOH groups Disinfectant, kills endospores Tincture of Iodine (2% I2 in 70% alcohol) Inactivates proteins Chlorine (Cl2) gas Forms hypochlorous acid (HClO), a strong oxidizing agent Disinfect drinking water; general disinfectant Silver nitrate (AgNO3) Precipitates proteins General antiseptic and used in the eyes of newborns Mercuric chloride Inactivates proteins by reacting with sulfide groups Disinfectant, although occasionally used as an antiseptic on skin Detergents (e.g. quaternary ammonium compounds) Disrupts cell membranes Skin antiseptics and disinfectants Phenolic compounds(e.g. carboloic acid, lysol, hexylresorcinol, hexachlorophene) Denature proteins and disrupt cell membranes Antiseptics at low concentrations; disinfectants at high concentrations Ethylene oxide gas Alkylating agent Disinfectant used to sterilize heat-sensitive objects such as rubber and plastics

50 Preservatif Preservative Effective Concentration Uses
Propionic acid and propionates 0.32% Antifungal agent in breads, cake, Swiss cheeses Sorbic acid and sorbates 0.2% Antifungal agent in cheeses, jellies, syrups, cakes Benzoic acid and benzoates 0.1% Antifungal agent in margarine, cider, relishes, soft drinks Sodium diacetate Antifungal agent in breads Lactic acid ? Antimicrobial agent in cheeses, buttermilk, yogurt and pickled foods Sulfur dioxide, sulfites ppm Antimicrobial agent in dried fruits, grapes, molasses Sodium nitrite 200 ppm Antibacterial agent in cured meats, fish Sodium chloride Prevents microbial spoilage of meats, fish, etc. Sugar Prevents microbial spoilage of preserves, jams, syrups, jellies, etc. Wood smoke NA

51 Antibiotik Antibiotik adalah obat yang dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri Antibiotik adalah salah satu bahan antimikroba (suatu kelompok besar yang termasuk di dalamnya anti-viral, anti-fungal, dan anti-parasit) yang tidak berbahaya terhadap manusia (host) sehingga aman untuk digunakan untuk pengobatan infeksi. Awalnya istilah antibiotik (mnrt Selman Waksman) hanya diberikan pada obat yang berasal dari organisme hidup, sementara obat yang dihasilkan secara sintesis kimia disebut "chemotherapeutic agents", Namun sekarang istilah antibiotik dipakai baik obat yang disintesis kimiawi (cnt: sulfa) maupun yang berasal dari organisme hidup (penisilin)

52 Antibiotik Kisaran efektivitas antibiotik terhadap bakteri patogen disebut dengan Spektrum aksi antibiotik. Berdasarkan spektrum aksi nya antibiotik dikelompokkan menjadi: Spektrum Lebar/Luas: Antibiotik yang efektif terhadap bakteri Gram positif maupun Gram negatif Spektrum Sempit: Antibiotik yang efektif hanya terhadap bakteri Gram positif atau Gram negatif saja Spektrum Terbatas: Antibiotik yang efektif hanya terhadap satu jenis bakteri patogen saja.

53 Mekanisme Kerja Antibiotik
Menghambat sintesis asam nukleat (cont: Rifampicin; Chloroquine) Menhambat sintesis protein (cont: Tetracyclines; Chloramphenicol) Merusak membran sel (cont: Polyenes; Polymyxin) Mengganggu sistem enzim (cont: Sulphamethoxazole) Merusak dinding sel (cont: Penicillin; Vancomycin)

54 Modes of Antimicrobial Action

55 Mekanisme Antibiotik

56 Penggolongan Antibiotik
aminoglycosides amikacin dibekacin gentamicin kanamycin neomycin netilmicin paromomycin sisomycin streptomycin tobramycin beta-lactam ring antibiotics carbapenems ertapenem imipenem meropenem cephalosporins and cephamycins cephalexin cefuroxime cefadroxil ceftazidime monocyclic beta-lactams penicillins glycopeptide antibiotics vancomycin teicoplanin ramoplanin decaplanin

57 Penggolongan Antibiotik
glycopeptide antibiotics vancomycin teicoplanin ramoplanin decaplanin macrolides erythromycin azithromycin clarithromycin roxithromycin ketolides Telithromycin oxazolidinones linezolid polymyxins polymyxin B colistin streptogramins sulfonamides tetracyclines doxycycline oxytetracycline chlortetracycline other important antibiotics: chloramphenicol clindamycin fusidic acid

58 Agen Kemoterapeutik NO SPEKTRUM SASARAN 1. Bersaing dengan PABA
Sulfonamida Asam- Para –aminosalisilat (PAS) Trimetroprim Infeksi saluran urine M. Tuberculosis Aktivitas berspektrum luas 2, Menghambat sintesis peptidoglikan dinding sel Penisilin Sevalosporin Basitrasin Vankomisin Ristosetin Pada bakteri gram positif Bakteri gram positif 3. Menghambat sintesis protein dengan terikat pada subunit ribosom 50S Kloramfenikol Eritromisin Karbomisin Linkomisin Spektrum luas

59 Agen Kemoterapeutik NO SPEKTRUM SASARAN 4.
Menghambat sintesis protein dengan terikat pada subunit ribosom 30S Tetrasiklin Streptomisin Golongan aminoglikosida: gentamisin, Kanamisin Amikasin, Netilmisin, Neomisin, Sisomisin Aktivitas spektrum luas Pada Gram negatif Bakteri Gram negatif 5, Menghambat sintesis membran sel Polimiksin Antibiotika poliena Nistatin Amfoterisin Bakteri gram negatif Pada fungi 6. Menghambat sintesis DNA Novobiosin Griseofulvin Pada bakteri gram positif fungi

60 1. Inhibitor sintesis dinding sel
Dinding sel bakteri terbangun atas peptidoglikan Penisilin & sephalosporin memblok sintesis peptidoglikan, sehingga menyebabkan lisis dinding sel Penisilin tidak dapat menembus membran luar bakteri Gram-negatif, sehingga tidak efektif terhadap bakteri Gram-negatif

61

62 Sintesis Peptidoglikan
Monomer peptidoglican disintesis di Sitosol tempat mereka menempel dengan suatu molekul carrier membran yang disebut BACTOPRENOL. Enzim AUTOLYSIN memutus ikatan glikosidik di kanan dan kiri pada titik pertumbuhan di sepanjang peptidoglikan yang ada. Ikatan peptida silang yang menjembatani antar lapisan PG juga akan diputus. Bactoprenol dan ensim TRANSGLIKOSIDASE akan menginsersikan (memasukkan) monomer PG pada ikatan PG yang terputus tadi. Transglikosidase menkatalisis pemebentukan ikatan glikosida baru antara NAM dan NAG dari monomer PG yang diinsersikan dengan NAG dan NAM dari existing peptidoglikan. Ensim TRANSPEPTIDASE akan membentuk kembali ikatan peptida silang yang menjembatani dan memperkuat struktur lapisan PG.

63 Penghambatan Sintesis Peptidoglikan oleh Antibiotik Penicillin (Beta Lactam)
Role of Penicillins in Blocking Transpeptidase Enzymes from Assembling the Peptide Cross-Links in Peptidoglycan Pada petumbuhan bakteri yang normal, enzim AUTOLYSIN berfungsi memutus ikatan PG untuk menginsersikan monomer PG baru. Penyambungan monomer PG baru dikatalisis oleh enzim TRANSGLIKOSIDASE. Akhirnya enzim TRANSPEPTIDASE akan menyambungkan lapisan PG satu dengan lainnya dengan suatu jembatan peptida silang. Antibiotik Penicillin dan Cephalosporin akan berikatan dengan enzim TRANSPEPTIDASE dan menghambat pembentukan ikatan peptida silang. Hal ini menyebabkan lemahnya dinding sel, sehingga mudah terjadi plasmolisis sel bakteri.

64 Penghambatan Sintesis Peptidoglikan oleh Antibiotik Vancomycin (Glikosida)
Role of Vancomycin in Blocking Transpeptidase Enzymes from Assembling the Peptide Cross-Links in Peptidoglycan Antibiotik Vancomycins akan berikatan dengan peptida dari monomer PG dan menghambat pembentukan ikatan glikosidik maupun ikatan peptida silang antar lapisan PG Hal ini menyebabkan lemahnya dinding sel, sehingga mudah terjadi plasmolisis sel bakteri.

65 Penghambatan Sintesis Peptidoglikan oleh Antibiotik Bacitracin
Bacitracin memcegah monomer PG bersintesis di SITOSOL. Bacitracin akan menghalangi di BACTOPRENOL sehingga PG tidak dapat dilewatkan oleh membran sitoplasma dan sintesis peptidoglikan tidak dapat terjadi

66 2. Inhibitor sintesis asam nukleat
Menghambat pada proses replikasi atau transkripsi Sulfonamid & trimethoprim memblok sintesis enzim yang diperlukan untuk sintesis tetrahydrofolate yang dibutuhkan pada sintesis DNA & RNA

67 p-aminobenzoic acid + Pteridine
Dihydropteroic acid Dihydrofolic acid Tetrahydrofolic acid Pteridine synthetase Dihydrofolate synthetase Dihydrofolate reductase Thymidine Purines Methionine Sulfonamides Trimethoprim

68

69 3. Inhibitor sintesis protein
Menghambat kerja ribosom dalam translasi Antibiotik aminoglikosida (streptomycin, gentamicin) akan masuk pada situs subunit ribosom 30S sehingga menyebabkan misreading pada mRNA. Tetrasiklin memblok penempelan tRNA pada situs A dari ribosom sehingga sintesis protein terhenti Makrolida (erythromycin, clarithromycin, azithromycin, spiramycin) menghambat translokasi

70 American Society for Microbiology
Microbe Library American Society for Microbiology

71 American Society for Microbiology
Microbe Library American Society for Microbiology

72 Review of Initiation of Protein Synthesis
1 3 2 GTP Initiation Factors mRNA 3 1 2 GTP 30S Initiation Complex f-met-tRNA Spectinomycin 1 2 GDP + Pi 50S 70S Initiation Complex A P Aminoglycosides

73 Review of Elongation of Protein Synthesis
GTP A P Tu GDP Ts + Pi Tetracycline A P Chloramphenicol G GTP GDP + Pi A P Fusidic Acid Erythromycin

74

75 4. Merusak fungsi membran sel
Kerusakan pada membran sel akan menyebabkan lisis Antibiotik mempunyai spesifitas terhadap kelompok bakteri berdasar perbedaan tipe lemak pada membran sitoplasma Polimixin berinteraksi dengan fosfolipid dan menyebabkan lubang, pada bakteri Gram-negatif Amphotericin B & nistatin membentuk kompleks dengan sterol pada membran sel fungi yang menyebabkan bocornya membran

76

77 Perusakan membran sel

78 Resistensi Antibiotik
Mekanisme Resistensi Antibiotik secara: Enzimatik Modifikasi target molekul Transporter

79 Mekanisme resistensi antibiotik

80 1. Enzim menghancurkan atau menonaktifkan antibiotik
Enzim beta-lactamase dihasilkan oleh bakteri, akan menghancurkan cincin beta laktam dari antibiotik, sehingga aktivitas antibiotik hilang Untuk mengatasinya maka antibiotik beta laktam (amoxicillin, ticarcillin, imipenem, atau ampicillin) dikombinasi dengan inhibitor beta-laktamase seperti clavulanate, tazobactam, atau sulbactam. Bakteri juga dapat resisten terhadap aminoglycosides (streptomycin, neomycin, netilmicin, tobramycin, gentamicin, amikacin, etc.)  secara enzimatis menambahkan suatu gugus kimia yang menyebabkan aktivitas antibiotiknya hilang.

81 2. Perubahan target: situs reseptor dari bakteri diubah sehingga antibiotik tidak dapat berikatan
Bakteri menjadi resisten terhadap makrolida (eritromisin, azitromisin, clarithromisin, dirithromisin, dll) dengan mengubah reseptor pada ribosom 50S sehingga tidak dapat berikatan dengan antibiotik lagi Bakteri menjadi resisten terhadap beta laktam (penisilin, monobaktem, carbapenem & sephalosporin) dengan mengubah situs aktif enzim transpeptidase (penicillin-binding protein) Bakteri resisten terhadap vankomisin dengan mengubah ikatan silang peptida pada peptidoglikan sehingga antibiotik tidak bisa berikatan lagi Bakteri resisten terhadap fluoroquinolon (norfloxacin, lomefloxacin, fleroxacin, ciprofloxacin, enoxacin, dll) dengan mengubah DNA gyrase atau topoisomerase

82

83 3. Perubahan permeabilitas membran: transpor protein berubah, antibiotik tidak dapat masuk, setiap obat yang berhasil masuk dipompakan keluar Mengubah porin pada membran luar bakteri Gram negatif atau mengubah protein carier (transporter) pada membran sitoplasma bakteri, sehingga antibiotik tidak dapat masuk ke dalam sel.

84 3. Perubahan permeabilitas membran: transpor protein berubah, antibiotik tidak dapat masuk, setiap obat yang berhasil masuk dipompakan keluar Mengubah porin pada membran luar bakteri Gram negatif atau mengubah protein carier (transporter) pada membran sitoplasma bakteri, sehingga antibiotik tidak dapat masuk ke dalam sel.

85 3. Perubahan permeabilitas membran: transpor protein berubah, antibiotik tidak dapat masuk, setiap obat yang berhasil masuk dipompakan keluar Sebagai tambahan, bakteri akan menghasilkan molekul transporter pada membran sitoplasma yang mampu mengeluarkan (memompa keluar) antibiotik dari dalam sel

86 Mekanisme resistensi antibiotik
Efflux Pumps Hydrolysis Reduced Uptake Sequestering Enzymatic Modification So why are these bacteria so hard to kill? Microbes have evolved many mechanisms to counteract our medicine quite easily. For example, they can pump antibiotics out, sequester them, and also break them down. Additionally, because antibiotic resistance is usually on mobile genetic elements, horizontal gene transfer is prevalent. This makes removing antibiotic resistance from the bacterial population extremely difficult. So, how are people currently dealing with this issue? The Science Creative Quarterly 2: Jan-March 2007.

87 Mekanisme resistensi antibiotik

88 Mekanisme transmisi / penyebaran resistensi antibiotik

89 Perolehan dan transmisi kemampuan resistensi antibiotik
Bakteri mendapatkan kemampuan resistensi antibiotik melalui pertukaran plasmid R yang mengandung gen resisten antibiotik

90 Perolehan dan transmisi kemampuan resistensi antibiotik
Transposons dapat memindahkan elemen DNA pendek termasuk gen resisten antibiotik ke kromosom bakteri dan/atau bakteriofaga

91 Perolehan dan transmisi kemampuan resistensi antibiotik
Plasmid R menyebar dengan mudah dari satu bakteri ke bakteri yang lain melalui proses konjugasi

92


Download ppt "Kuliah 10 – 11 PENGENDALIAN MIKROBA"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google