BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangMikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu yang diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada.Mikroorganisme juga tidak memerlukan tempat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan. Mikrobiologi penting sekali dan terkait erat dengan kehidupan manusia,karena mikroba (jasad renik) tersebar merata di seluruh belahan bumi dan ada dimana-mana. Mikroba ada di udara, ada di air, di tanah, lantai, meja, kulit dandimanapun. Oleh karena itu mikroba memiliki korelasi yang erat dan peranan yang penting dengan kehidupan manusia, yang dapat memberikan pengaruh merugikan maupun menguntungkan. Dalam makalah ini akan dibahas peranan mikrobia pada bidang kesehatan. Salah satu manfaat mikroorganisme dalam bidang kesehatan adalah dalam menghasilkan antibiotika. Bahan antibiotik dibuat dengan bantuan fungi, aktinomiset, dan bakteri lain. Antibiotik ini merupakan obat yang paling mampu untuk memerangi infeksi oleh bakteri.Beberapa mikroba menghasilkan metabolit sekunder, yang sangat bermanfaat sebagai obat untuk mengendalikan berbagai penyakit infeksi (Schlegel and Schmidt, 1994). Sejak dulu dikenal jamur Penicillium yang pertama kali ditemukan oleh Alexander fleming (1928), dapat menghasilkan antibiotika penisilin. Sekarang banyak diproduksi berbagai antibiotik dari berbagai jenis mikroba yang sangat berperan penting dalam mengobati berbagai penyakit.Selain untuk antibiotik, dalam bidang kesehatan mikrorganisme juga dapat digunakan sebagaiagen pembusuk di dalam saluran pencernaan alami, yang turut membantu mencerna makanan di dalam saluran pencernaan (Thieman dkk.)1.2 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang maka dapat disusun rumusan masalah yaitu sebagai berikut.1. Bagaimana peran mikrobia di bidang medis?2. Bagaimana mekanisme kerja kerja vaksin dan antibiotik?1.3 TujuanTujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui peran mikrobia di bidang medis dan mekanisme kerja vaksin serta antibiotik.1.4 ManfaatManfaat pembuatan makalah ini adalah untuk memberikan informasi tentang peran mikrobia di alam bebas dan dalam bidang medis kepada pembaca.

BAB II.TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Peran Mikrobia di Alam BebasMikrobia memiliki berbagai peran di alam bebas . Di alam bebas atau lingkungan, semua proses terjadi secara alami. Di alam bebas, mikrobia berpern sebagai pengurai. Mikrobia menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati serta sisa-sisa organisme. Mikrobia menguraikan protein, karbohidrat, dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak dan senyawa sederhana lain. Oleh karena itu keberadaan mikrobia sangat berperan dalam mineralisasi di alam dan dengan cara ini mikrobia mampu membersihkan alam dari sampah-sampah organik (Schlegel,1994). Mikrobia juga dapat berperan dalam proses nitrifikasi dan bioremediasi. Pada proses nitrifikasi, bakteri tertenttu mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Bakteri juga mempunyai kemampuan untuk mengikat nitrogen bebas di udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun bersimbiosis. Contoh bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azetobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, dan Rhodospiriillum rubrum, sedangkan contoh bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman (polong-polongan) yaitu Rizobium leguminosarum (Theiman et al.,2004). Peran mikroia dalam bioremediasi dilakukan oleh beberapa jenis bakteri seperti Achromobacter sp., Agrobacterium sp., Alcaligenes sp., Nocardia sp., Pseudomonas sp., Xanthobacter sp., Nitrosomonas sp., Mycobacterium sp., dan Flavobacterium sp. Bakteri tersebut memiliki kemampuan dalam metabolisme fenol, halogen, hidrokarbon, dan berbagai pestisida sehingga dapat digunakan sebagai agen bioremediasi untuk polutan (Schlegel,1994)2.2 Vaksin dan Mekanisme Kerja VaksinVaksin adalah sediaan yang mengandung zat antigenik yang mampu menimbulkan kekebalan aktif dan khas pada manusia (Kistner,2003). Vaksin dapat dibuat dari bakteri, riketsia atau virus dan dapat berupa suspensi organisme hidup atau inaktif atau fraksi-fraksinya atau toksoid. Jenis-jenis vaksin ada 3 yaitu, vaksin bakteri, toksoid bakteri dan vaksin virus. Vaksin Bakteri adalah vaksin yang dibuat dari biakan galur bakteri yang sesuai dalam media cair atau padat yang sesuai dan mengandung bakteri hidup atau inaktif atau komponen imunogeniknya. Toksoid Bakteri diperoleh dari toksin yang telah dikurangi atau dihilangkan sifat toksisitasnya hingga mencapai tingkat tidak terdeteksi, tanpa mengurangi sifat imunogenisitas. Sedangkan vaksin virus dan riketsia adalah suspensi virus atau riketsia yang ditumbuhkan dalam telur berembrio, dalam biakan sel atau dalam jaringan yang sesuai. Mengandung virus atau riketsia hidup atau inaktif atau komponen imunogeniknya. Vaksin virus hidup umumnya dibuat dari virus galur khas yang virulensinya telah dilemahkan (Ertl and Xiang, 1996).Menurut Kistner 2003, vaksin virus ada 3 macam yaitu vaksin virus hidup yang dilemahkan, vaksin virus inaktif/mati dan vaksin subunit. a. Vaksin virus yang dilemahkan Vaksin ini dibuat dibuat dengan cara menumbuhkan virus tersebut pada sel inang yang berbeda dari sel inang normal atau dengan mengembang-biakkan virus tersebut pada suhu non fisiologis. Mutan yang mampu berkembang biak lebih baik dibanding virus tipe liar (wild type) pada kondisi selektif tersebut akan meningkat selama replikasi virus. Jika mutan tersebut diisolasi, dimurnikan, dan diuji patogenisitas pada model yang tepat, beberapa tipe mutan dapat memiliki sifat patogen yang lebih rendah dibandingkan induknya. Mutant tersebut merupakan kandidat yang baik sebagai vaksin karena mereka tidak lagi berkembang dengan baik pada inang alaminya tetapi memiliki kemampuan bereplikasi yang cukup tinggi sehingga dapat menstimulasi respons imun, tetapi tidak menimbulkan penyakit. Contoh Vaksin yang dilemahkan adalah vaksin BCG, vaksin sabin (polio), vaksin campak, dan vaksin rubella.

Gambar 1. Proses pembuatan vaksin virus yang dilemahkanb. Vaksin virus inaktif/ matiVirus yang secara alami bersifat patogen diproduksi dalam jumlah besar dan diinaktifkan dengan menggunakan bahan kimia atau prosedur fisik yang dirancang untuk menghilangkan sifat infektif dari virus tanpa kehilangan sifat antigenisitasnya (yaitu kemampuan untuk memicu respons imun yang diinginkan). Teknik yang umum digunakan adalah dengan cara perlakuan dengan formalin atau beta propriolactine atau ekstraksi dari partikel envelope virus dengan detergen nonionik seperti Triton X-100. Jenis vaksin ini relatif tidak memerlukan proses pembuatan yang rumit dan berbiaya murah. Contoh Vaksin virus inaktif adalah Vaksin Influenza, Poliovirus, Rabies, vaksin untuk hewan. c. Vaksin subunitVaksin ini dibuat dengan cara mengambil suatu bagian protein virus dikenali oleh antibodi untuk dibuat vaksin, contohnya adalah vaksin hepatitis B dan vaksin influenza. Protein yang biasa digunakan adalah protein struktural virus pada permukaan virion. Keuntungan dari vaksin subunit adalah hanya genom virus yang digunakan dalam sistem ini, maka tidak ada kemungkinan kontaminasi dari virus terhadap vaksin yang dihasilkan. Selain itu protein virus dapat diproduksi dengan biaya terjangkau dalam jumlah besar dengan rekayasa organisme pada kondisi yang mempermudah pemurnian dan kontrol kualitas. Sebagai contoh, masalah dengan alergi telur setelah vaksinasi dapat dieliminasi apabila protein NA dan HA pada virus influenza diproduksi pada E. coli atau ragi. Contoh vaksin subunit adalah Herpes Simplex Virus.

Gambar 2. Proses pembuatan vaksin subunit

Mekanisme kerja vaksin adalah mempengaruhi sistem imun(kekebalan), yaitu sel-sel memori yang bersifat melindungi dan telah terbentuk sebelumnya (Ellis,1998). Pemberian vaksinasi akan membentuk antibodi yang dapat melawan suatu penyakit. Antibodi akan terbentuk jika sel limfosit (sel B) erfungsi dengan baik. Antibodi spesifik terbentuk pada saat rangsangan gen spesifik ( penginfeksi) masuk kedalam tubuh yang berfungsi merangsang makrofag untuk memfagosit patogen itu(Tizzard,1988). Teknik pemberian vaksin dapat dilakukan dengan cara penyuntikan, perendaman atau pencampuran dalam makanan. Akan tetapi vaksin yang paling efektif diberikan dalam bentuk penyuntikan karena hal ini aman dari kerusakan (Anderson, 1974). 2.3 Antibiotik dan Mekanisme Kerja AntibiotikAntibiotik merupakan zat kimia yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang memiliki kemampuan dalam larutan encer untuk menghambat pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme lain (Lestari,2009). Antibiotik merupakan substansi alami yang dihasilkan dari metabolisme sekunder mikroorganisme. Antibiotik yang bersifat non toksik digunakan sebagai bahan terapi bagi manusia maupun hewan. Antibiotik yang digunakan untuk membasmi mikrobi penyebab infeksi pada manusia harus memiliki tingkat toksik yang tinggi bagi mikrobia namun haru memiliki tingkat toksik yang rendah bagi manusia. Berdasarkan sifat toksisitas selektif, antibiotik memiliki dua aktivitas yaitu bakteriostatik dan bakterisid. Bakteriostatik adalah antibiotik yang bersifat menghambat pertumbuhan mikobia, sedangkan bakterisid adalah antibiotik yang bersifat membunuh mikrobia. Spektrum antibiotik dibagi menjadi dua yaitu spektrum sempit (misalnya streptomisin) dan luas, misalnya tetrasiklin ( Willemsen et al., 2007). Antibiotik bekerja menggunakan mekanisme khusus. Berdasarkan mekanisme kerjanya, antibiotik dibagi menjadi 5 kelompok yaitu sebagai berikut (Brunton, 2008).1) Agen yang menghambat sintesis dinding sel mikroba. Antibiotik yang termasuk dalam kelompok ini adalah penisilin, sepalosporin, vankomisin, basitrasin. 2) Agen yang bekerja di membran sel dan merusak permeabilitas membran sehingga menyebabkan keluarnya berbagai komponen penting sel. Contohnya polimiksin.3) Agen yang menghambat sintesa protein sel mikroba. Contohnya tetrasiklin, eritromisin, klindamisin, kloramfenikol dan aminoglikosida.4) Agen yang menghambat sinsesis asam nukleat, seperti rifampisin dan golongan kuinolon.5) Agen yang menghambat metabolisme sel mikroba, yaitu trimetoprim dan sulfonamid.

Mikrobia yang sering menghasilkan antibiotik yaitu Penicillium sp, Aspergillus sp, dan Streptomisin sp. a. Penicillium chrysogenum Penicillium sp merupakan organisme yang termasuk dalam kelompok Fungi. Penicillium sp. menghasilkan senyawa penisilin yang mampu menghambat sintesis dinding sel bakteri dan menghambat sintesis peptidoglikan. Penisilin bekerja pada bakteri gram positif dan gram negatif. Mekanisme kerja penisilin pada bakteri gram positif yaitu dengan menghambat enzim transpeptidase, dengan kata lain -laktam akan terikat pada enzim transpeptidase yang berhubungan dengan molekul peptidoglikan, rusaknya dinding sel pada bakteri, pengambilan kelebihan air dan melemahkan dinding saat sel membelah, menyebabkan lisis sel (Gyssen, 2011). Pada bakteri gram negatif, mekanismenya tidak berbeda dengan mekanisme aksi pada bakteri gram positif. Hal yang membedakan yaitu pada bakteri gram positif, setelah kehilangan dinding sel akan menjadi protoplas, sedangkan pada bakteri gram negatif akan menjadi sferoplas. Protoplas dan sferoplas inilah yang nantinya akan lisis (pecah). Mekanisme pembuatan antibiotik penisilin yaitu Jamur Penicillium crysogenum dapat diisolasi dari tanah dengan menggunakan metode cawan sebar. Prinsipnya yaitu dengan mengencerkan sampel tanah. Koloni penghasil aktivitas antibiotik ditunjukkan pada area agar di sekitar koloni yang bebas pertumbuhan koloni lain. Setelah terbukti bahwa koloni tersebut memang penghasil antibiotik, dimurnikan dan disubkultur untuk membuat stok biakan yang diperlukan dalam pengujian selanjutnya (Brunton et al.,2008)b. Aspergillus terreus Aspergillus terreus menghasilkan antibiotik mevinolin, suatu metabolit yang sangat berpotensi menghambat biosintesis kolesterol (Willemsen et al.,2007)2.4 Peran Mikrobia dalam Bidang MedisContoh mikrobia yang berperan dalam bidang medis yaitu sebagai berikut (Willemsem et al.,2007)Senyawa Mikroorganisme penghasil Fungsi

Aklasinomisin A Streptomyces antibioticus Anti tumor

Aktinomisin DStreptomyces antibioticus Anti Tumor

Basitrasin Bacillus sp Anti bakteri

Bleomisin Streptomyces verticillium Anti kanker

Daurubisin Streptomyces peucetius Anti protozoa

Fumagilin Aspergillus sp Pembunuh amuba

Grisovulvin Penicillium sp Anti fungi

Kloramfenikol Cephalosporium sp Anti bakteri

Mitomisin C Streptomyces lavendulae Anti tumor

Mitramisin Streptomyces argillaceus Anti tumor

Penisilin G Penicillium sp Anti Bakteri

Rifomisin Nocordia sp Anti TBC

Sepalosporium Acremonium sp Anti Bakteri

Streptomisin Streptomyces sp Anti Bakteri

Tetrasiklin Streptomyces sp Anti Bakteri

BAB IVSIMPULAN

Berdasarkan uraian tinjaun pustaka maka dapat disimpulkan bahwa peran mikrobia dalam bidang medis yaitu banyak digunakan sebagai vaksin dan antibiotik. Mekanisme kerja vaksin yaitu mempengaruhi sistem imun (kekebalan). Mekanisme kerja antibiotik yaitu menghambat sintesis dinding sel mikroba, merusak permeabilitas membran, menghambat sintesa protein sel mikroba, menghambat sinsesis asam nukleat, dan menghambat metabolisme sel mikroba.

DAFTAR PUSTAKA

Anderson, D.P. 1974. Fish Immunology.TFH Publication. Hongkong. P 239.Brunton L, Parker K, Blumenthal D, Buxton I. 2008. Goodman Gilmans Manual of pharmacologi and therapeutics,Section VIII Chemotherapy of Antimicrobial Disease. The McGraw-Hill Companies. USA, p. 707.Darkuni, M. Noviar. 2001.Mikrobiologi (Bakteriologi, Virologi, dan Mikologi).Universitas Negeri Malang. Malang.Ellis, A.E. 1988. General Prinsiple of Fish Vaccination. Academic Press Inc. San Diego,p. 255.Ertl HCJ and Xiang Z. 1996. Vaccine Approaches. Journal of Immunology. Vol:156(10):3579-3582.Gyssens IC. 2011. Antibiotic policy. International Journal of Antimicrobial Agents. USA, p.11-20.Kistner, Otfried and Baxter. 2003. Vaccine AG, A Cell-Derived Influenza Vaccine, National Influenza Summit. Chicago,p.213.Kluytmans J. 2007. Appropriatness of antimicrobial therapy measured by repeated prevalence surveys. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. USA,p. 102.Kusnadi, dkk. 2003.Mikrobiologi. JICA. Malang Lestari ES, Severin JA. 2009. Antimicrobial resistance in Indonesia prevalence, determinants and genetic basic. Rotterdam, p. 11-19.Schlegel, G, dan K. Schmidt. 1994.Mikrobiologi Umum edisi keenam. Terjemahan Tedjo Thieman, William J, and Michael A. 2004.Introduction to Biotechnology. Benjamin Cummings. New York. Tizzard,I. 1988. An Introduction to Ventennrinary Immunology. Penerjemah Masduki. Surabaya, p. 197.Willemsen, Ina, Groenhuijzen A, Bogaers D, Stuurman A, Keulen. 2007. Appropriatness of antimicrobial therapy measured by repeated prevalence surveys. California, p. 864-867.

Catatan dan Saran :10