PENGENDALIAN

MIKROBA

MG ISWORO RUKMI, MKes

Pengamatan pertumbuhan mikroorganisme

Pada medium cair, perubahan kekeruhan

endapan

• Pada agar / media padat, membentuk koloni

Beberapa istilah

● Sterilisasi: menghilangkan semua bentuk kehidupan, semua jenis kehidupan mikroba

● Disinfeksi: mikroba pada peralatan (makan, minum, RS, dll) sampai tingkat yang aman.

● Asepsis: tidak adanya kontaminasi yang signifikan

● Sepsis: kontaminasi bakteri

● Teknik Aseptic meminalkan kontaminasi

● Commercial sterilization: sufficient heat to kill Clostridium botulinum endospores (some non-pathogenic thermophilic bacteria may survive)

● Aseptic surgery techniques prevent microbial contamination of wounds.

Sifat bahan

....... sida....... sida : membunuh● Biosida : membunuh mahkluk hidup● Germisida: membunuh mikroba● Fungisida: membunuh jamur● Virosida: inaktivasi virus

...... statik : ...... statik : stop/tetap/menghambat● Bakteriostatik agen: menghambat pertumbuhan

bakteri

Cara kerja agen pengendali mikroba

• Mempengaruhi permeabilitas membran sel

• Merusak protein dan ensim

• Merusak asam nukleat DNA/RNA

Kontrol mikroba : secara fisik● 1. Panas

– Cara kerja: denaturasi ensim dan protein.● - Thermal Death Point (TDP)

Suhu terendah dimana semua mikroba dalam medium cair terbunuh dalam 10 menit.

● - Thermal Death Time (TDT) Waktu minimum yng dibutuhkan dimana seluruh mikroba

dalam kultur cair terbunuh pada suhu tertentu.– Decimal reduction time (DRT):

Waktu yang dibutuhkan untuk membunuh 90% dari populasi bakteri pada suhu tertentu.

- Panas lembab● medidihkan● Uap panas dan tekanan (Autoclave)

– Panas kering● pemijaran● Insinerasi● Sterilisasi uap panas (Oven)

- Pasteurisasi (panas )

Panas lembab

● 1. Mendidihkan air - Membunuh sel vegetatif bakteri, jamur dan

kebanyakan virus. - Koagulasi protein

– Tidak efektif untuk endospora dan beberapa jenis virus

- Mendidihkan : 10 menit membunuh kebanyakan kuman patogen (virus

hepatitis perlu 30 menit dan beberapa spora perlu > 20 jam!)

Autoklaf : tekanan dan panas lembab

• 15 psi, 121°C, 15 menit

Pasteurisasi

● Digunakan apabila rasa akan berubah karena pemanasan: menurunkan jumlah patogen (63°C selama 30 menit)

● High-temperature short-term (HTST) : Pasteurisasi (72°C selama 15 detik), untuk susu membunuh bakteri patogen menurunkan jumlah bakteri. Susu tetap segar dalam lemari pendingin.

● Ultra Highh Temperature (UHT): sterilisasi (140°C selama 3 detik), untuk susu dapat disimpan selama beberapa bulan di suhu ruang.

Panas kering

● 1. Pemijaran – Jarum inokulasi, efektif 100%

● 2. Insinerasi– Sampah ‘disposable’/sekali pakai (gelas kertas, tas,

‘dressings’)● 3. Sterilisasi udara panas

– Oven ( 170 C selama 2 jam)– Digunakan untuk bahan/benda yang akan rusak bila

terkena panas lembab.● gauzes, dressings or powders

Panas kering

● Pemijaran● Oven (170°C selama 2 jam)

Filterisasi dengan membran

• Menghilangkan mikroba dari larutan yang akan rusak bila terkena panas– culture media– ensim– vaksin– antibiotik

• Ukuran pori menentukan jenis mikroba yang akan dihilangkan

• HEPA filters digunakan pada ‘safety hoods’ dan ‘operating theaters’

Mem

bra

ne F

iltr

ati

on

of

Liq

uid

s

Menyaring bakteri lebih

mudah daripada virus

Penghilangan bakteri tidak sama persis

dengan sterilisasi.

Desikasi

● Suasana lingkungan yang tidak ada air● Sel vegetatif mikroba tidak akan hidup, tapi tetap

bertahan hidup sampai beberapa tahun. Bila kadar air dinaikkan, mikroba dapat tumbuh dan berkembang.

● Prinsip untuk teknik liofilisasi atau “freeze drying”untuk pengawetan mikroba.

● Bakteri penyebab gonorhoe tahan selama ½ jam● Bakteri TBC tetap hidup selama beberapa bulan● Virus pada umumnya resisten terhadap desikasi,

namun tidak setahan endospora bakteri.

Tekanan osmose

● Larutan gula atau garam yang tinggi bersifat hipertonis terhadap sel mikroba

● Bakteri dan jamur lebih tahan terhadap tekanan osmotik yang tinggi (hipertonis)

● Konsep difusi dan osmose

•Radiasi merusak DNA

•Ionizing radiation (X rays, gamma rays, electron beams)

•Non-ionizing radiation (UV)

Radiasi

• 1. Ionizing radiation : panjang gelombang lebih pendek dibandingkan nonionizing radiation (< 1 nm) – most energetic– Sinar gamma & sinar X – Penetrasi lebih mudah ke berbagai bahan

- Ionisasi H2O membentuk radikal OH- , merusak DNA --> mutasi atau kematian bakteri

- dalam skala rendah digunakan untuk bumbu2, daging tertentu dan sayuran

• Digunakan pada bahan yang akan rusak bila terkena panas– Cawan petri petri– plastic syringes– kateter– surgical gloves

● 2. Non-Ionizing Radiation : panjang gelombang (λ) lebih panjang dari ionizing radiation, umumnya > 1 nm.– Cahaya UV • merusak DNA dengan membentuk ikatan antara dua basa

pirimidin (timin) yang berdekatan – membentuk dimer timin

Timin akan menggnggu replikasi DNA saat pembelahan sel.

UV dengan λ = 260 nm lebih efektif membunuh sel bakteri, panjang gelombang spesifik yang dapat diabsorbsi oleh DNA sel.

Thymine Dimers

.● Dapat merusak mata● Tidak dapat menembus plastik, kaca, atau bahan

yang mengandung protein, sehingga sel mikroba harus langsung terekspose terhadap sinar UV.

● Untuk mendesinfeksi vaksin dan produk-produk kesehatan/kedokteran yang lain.

● Untuk mengurangi populasi mikroba di udara (‘germicidal lamp’)– Ruang RS– nurseries– Ruang operasi

Cara kerja radiasi

• Elektron merusakkan rantai DNA, yang akan membunuh dan menghambat reproduksi organisme.

Faktor yang mempengaruhi efektivitas radiasi terhadap mikroba dalam

makanan..

● Kurva pertumbuhan mikroorganisme Kurva pertumbuhan mikroorganisme ● Jenis makanan Jenis makanan ( (otototot vs vs lemaklemak) ) ● Kandungan lembabKandungan lembab ( (kandungan airkandungan air) ) ● Suhu makanan Suhu makanan ( (dibekukan dibekukan vs vs pemanasanpemanasan) ) ● Adanya oksigenAdanya oksigen (aerobi (aerobikk vs anaerobi vs anaerobikk))

Methoda Kimia

● Disinfektan dan antiseptik● Surfaktan● Aldehid● Sterilisasi gas ● Agen pengoksidasi● Antibiotik

Disinfectant

● Membunuh/menghambat pertumbuhan mikroba di permukaan bahan/benda

• Phenol and senyawa phenol : merusakkan membran lemak– aktif pada bahan

organik– Stabil– bertahan dalam

waktu lama setelah diaplikasikan

Antiseptik

● Bisphenols– Hexachlorophene (pHisoHex®) and triclosan– sabun dan pasta gigi Antibakteri – aktivitas spektrum luas

Antiseptik

● Biguanides: Chlorhexidine– Aktivitas dengan spektrum luas– Mempengaruhi membran sel– Terutama efektif terhadap bakteri gram

positif,nemun juga efektif untuk gram negatif, kecuali pseudomonas

– Tidak dapat mematikan spora, dapat membunuh beberapa jenis virus yang berseludang.

– Toksisitas rendah– Digunakan pada kulit dan ‘mucous membranes’– Chlorhexidin dan Alexidine

Disinfectants● Halogen: iodine dan chlorine

– Iodine digunakan dalam larutan : Betadine® and

Isodine®– Chlorine gas (hypochlorite) untuk pemutih &

penjernih air– Chloramines adalah chlorine dan ammonia

● I2 (iodine) : efektif membunuh semua jenis bakteri, endospora, berbagai jamur dan beberapa virus

● Tincture

● Iodophor : kombinasi iodine dengan molekul organik : Betadine

Chlorine gas (hypochlorite) untuk pemutih & penjernih air

● Di dalam air akan membentuk asam hipoklorit (HOCl) yang bersifat oksidatif terhadap ensim mikroba sehingga mengganggu metabolisme

● Ca(OCl)2 : desinfeksi peralatan restauran dan pabrik susu

● NaOCl : desinfeksi peralatan rumah tangga, pemutih (Clorox), dan peralatan pabrik susu.

● Chloramine : untuk sanitasi peralatan pabrik makanan/susu.

● Desinfektan

Antiseptik

● Alkohol : denaturasi protein dan kerusakan membran– cepat menguap– ethanol dan isopropanol– Efektif membunuh bakteri dan jamur, tetapi tidak

endospora dan virus yang tidak berseludang– Konsentrasi optimum 95%

Efektivitas antiseptik

Logam berat

• Beberapa bersifat biosida atau antiseptik : silver (Ag), mercuri (Hg), and cooper (Cu)

• Reaksi Reaksi Oligodinamic Oligodinamic : kemampuan sejumlah kecil logam berat terutama Cu dan Ag untuk menghambat aktivitas mikroba

• Antimicrobial : Zinc chlorite, zinc pyrithione

After Tortora et al. (2010)

Logam berat

● Denaturasi proteins– perak nitrat - AgNO3 (topical

cream)– mercuric chloride - HgCl (cat)– copper sulfate – CuSO4 (algasida)– zinc – Zn (obat kumur, cat)

Surfaktan

● Menurunkan tegangan permukaan - Sabun dan deterjen

– Quaternary ammonium compounds : microbicidal - Acid-anionic detergents Sanitizing - Cationic detergents Bactericidal, denaturasi

protein, merusak membran plasma

Antibiotik

● Mekanisme kerja

antibiotik

Aldehydes

● Formaldehyde (formalin) dan glutaraldehyde– Desinfeksi peralatan– Digunakan untuk mengawetkan jaringan untuk

pathology– Inaktivasi protein dengan ikatan kovalen antar gugus

fungsional pada protein (–NH2, –OH, –COOH, dan —SH)

– Formalin 37%: pengawetan spesimen biologi, inaktivasi beberapa bakteri dan virus dalam vaksin

– Glutaraldehid : desinfeksi peralatan RS

Sterilisasi dengan gas

● Ethylene oxide– denaturasi protein– membunuh semua mikroba dan spora dengan

memperpanjang waktu pemaparan yang.– Penetrasi tinggi

Agen pengoksidasi

● Ozon● Hydrogen peroxide (H2O2) ● Benzoyl peroxide● Peracetic acid

– mengganggu metabolisme sel (terutama anaerob)

Pengawet makanan : Kimia

● Digunakan pada makanan untuk hambat pertumbuhan mikroba – Sulfur dioxide– Sodium benzoate– Sorbic acid– Calcium propionate– Sodium nitrate and sodium nitrite

Faktor yang mempengaruhi aktivitas

antimikroba● 1. suhu ● 2. waktu pemaparan● 3. konsentrasi senyawa antimikroba● 4 jumlah mikroba● 5. jenis mikroba● 6. aktivitas mikroba● 7. sifat mikroba● 8. adanya bahan-bahan organik

Sensitifitas mikroba terhadap biosida kimiawi

Hands Spread Disease