Mikroorganisme : infeksi pada manusia, hewan, tanaman, mencemari makanan, kerusakan (kayu, rumah, dll). Menyebabkankerugian ekonomi

Pengendalian : segala usaha untukmenghambat, membasmi, ataumenyingkirkan mikroorganisme.

Penting untuk : mencegah penyebaranpenyakit dan infeksi, membasmimikroorganisme pada inang yang terinfeksi, mencegah pembusukan dan perusakan bahanoleh mikroorganisme

Vibrio harveyi

Sterilisasi : Proses yang menghancurkansemua bentuk kehidupan

Disinfektan : bahan kimia yang mematikansel vegetatif

Antiseptik : substansi yang melawan infeksi(sepsis) atau mencegah pertumbuhan ataukerja mikroorganisme dengan caramenhancurkan atau menghambatpertumbuhan serta aktivitasnya

Bahan sanitasi : bahan yang mengurangipopulasi mikroorganisme sampai batas yang dianggap aman

Germisida ( mikrobisida) : bahan yang mematikan sel-sel vegetatif tetapi tidak selalu mematikan spora

Bakteriostatis : suatu keadaan yang menghambat pertumbuhan bakteri

Bahan antimikrobial : Bahan yang mengganggu pertumbuhan dan metabolisme mikrobe

Keadaan yang mempengaruhi kerja anti mikrobial :

Konsentrasi atau intensitas zat anti mikrobial Jumlah mikroorganisme Suhu Spesies mikroorganismeAdanya bahan organik Kemasaman atau basa (pH)

Cara kerja zat anti mikrobial : Kerusakan pada dinding sel Perubahan permeabilitas sel Perubahan molekul protein dan asam nukleat Penghambatan kerja enzim Penghambatan sintesis asam nukleat dan

protein

suhu tinggi : penggunaan suhu tinggi dan kelembaban tinggi, paling efektif. Contoh : Clostridium botulinum (4-20 menit dg panas lembab, 2 jam dengan panas kering)

Waktu kematian thermal : waktu terpendek yang dibutuhkan untuk mematikan suspensi bakteri (atau spora) pada suhu tertentu dibawah keadaan tertentu.

Waktu pengurangan desimal : pengurangan khusus jumlah sel hidup yaitu lamanya waktu dalam menit untuk mengurangi populasi sebanyak 90%.

organisme Lama pemusnahan (menit)

100 0C 105 0C

110 0C 115 0C 120 0C

125 0C

130 0C

134 0C

B. anthracis 2-15 5-10

B. Subtilis Berjam-jam 40

C. Tetani 5-90 5-25

C. Pefringens 5-45 5-27 10-15 4 1

C. Botulinum 300-530 40-120

32-90 10-40 4-20

Bakteri tanah Berjam-jam 420 120 15 6-30 4 1,5-1

Termofilik 400 100-300

40-110

11-35

3,9-8

3,5 1

C. sporogenes 150 45 12

Tabel. Lamanya pemusnahan spora bakteri dengan panas lembab

Panas lembab : Uap bertekanan , suhu diatas titik didih, pemanasan

berlangsung cepat, mempunyai daya tembus, menghasilkan kelembaban yang tinggi, kesemuanya mempermudah koagulasi protein. Alat sterilisasi : autoklaf, umumnya waktu yang diperlukan untuk sterilisasi tergantung pada tipe wadah dan volume bahan.

Sterilisasi bertahap, beberapa media tidak dapat dipanaskan pada suhu diatas 100 o C. Dalam proses ini bahan dipanaskan pada suhu 100 o C selama 3 hari berturut-turut diseling dengan proses inkubasi diantaranya. Spora-spora resisten yang akan berkecambah pada masa inkubasi akan dapat dihancurkan pada pemanasan berikutnya.

Air mendidih, sel vegetatif akan terbunuh pada waktu 10 menit dalam air mendidih, namun spora bakteri dapat bertahan. Lebih tepat untuk desinfeksi daripada sterilisasi.

Pasteurisasi : panas terkendali untuk mematikan tipe organisme tertentu, contoh pada susu, cream, minuman beralkohol. Dipanaskan pada suhu yang terlalu tinggi tidak dikehendaki karena akan menyebabkan cita rasa yang kurang. Mycobacterium tuberculosis patogen pada susu mentah akan terbunuh pada suhu 60oC dalam waktu 30 menit. Coxiella burnetii terbunuh pada suhu 62,8 oC selama 30 menit

Panas kering : Sterilisasi dengan udara panasdianjurkan bila

penggunaan uap bertekanan tidak dikehendaki, disterilkan dalam oven listrik atau gas, peralatan pecah belah suhu 160oC, selama 2 jam.

Pembakaran, pembakaran bahan yang mengandung mikroorganisme berarti membasmi mikroorganismenya. Pembakaran digunakan untuk memusnahkan bangkai, hewan penelitian yang terinfeksi, dan bahan terinfeksi lainnya yang perlu dibuang. Digunakan juga secara rutin untuk membakar jarum ose.

Suhu rendah , suhu dibawah suhu optimum pertumbuhan dapat menekan laju metabolisme. Bermanfaat untuk mengawetkan biakan karena mikroorganisme punya kemampuan untuk bertahan hidup pada suhu sangat dingin.

Pendinginan , biakan beberapa bakteri, khamir dan kapang yang ditumbuhkan pada media agar dalam tabung reaksi dapat tumbuh selama berbulan-bulan pada lemari es (4-7oC)

Suhu dibawah titik nol, bakteri dan virus dapat dipertahankan pada suhu -20oC, -70oC dan suhu -195oC (nitrogen cair).

Pengeringan : dapat mengurangi atau menghentikan aktivitas metabolik, diikuti dengan matinya sejumlah sel. Neisseria gonorrhoeae dan Neisseria meningitidissangat peka terhadap kekeringan, sehingga akan mati dalam beberapa jam, streptokokusjauh lebih resisten, sedangkan Basilus tuberkulosis yang dikeringkan bersama dahak dapat tetap hidup dalam jangka waktu yang lama.

Tekanan osmotik : osmosis adalah tekanan difusi melintas membran semipermeabel yang memisahkan dua macam larutan dengan konsentrasi solut yang berbeda. Suspensi bakteri dalam konsentrasi garam tinggi akan terjadi plasmolisis, dalam konsentrasi garan rendah akan terjadi plasmoptisis.

Radiasi : beberapa macam radiasi dapat bersifat letal terhadap sel-sel mikroba dan sel organisme lainnya, radiasi ini meliputi :

Cahaya ultraviolet, bagian ultraviolet pada spektrum meliputi semua radiasi dari 15 sampai 390 nm. Panjang gelombang sekitar 265 nm memiliki efisiensi bakterisidal tertinggi. Meskipun sinar matahari sebagian terdiri dari cahaya uv tetapi sebagian besar panjang gelombang terserap oleh atmosfer bumi, sehingga radiasi uv pada permukaan bumi menjadi terbatas kisarannya sekitar 280 – 390 nm. Lampu germisidal 260-270 nm.

Sinar X : bersifat letal bagi mikroorganisme, mempunyai daya tembus yang tinggi, tidakpraktis karena daya tembus yang tinggimenyulitkan usaha perlindungan bagipemakai. Digunakan secara meluas untukmenghasilkan mutan-mutan mikrobe

Sinar gamma, serupa dengan sinar x tetapimempunyai panjang gelombang yang lebihpendek, energi lebih tinggi, bersifat letalbagi mikroorganisme. Digunakan dalamsterilisasi bahan tebal dan besar sepertikemasan peralatan medis.

Dosis letal median sinar x berbagai spesiesorganisme Dosis letal median (rd)

virus Mosaik tembakau 200.000

Papiloma kelinci 100.000bakteri E. Coli 5000

Bacillus mesentericus 130.000

algae Mesotenium 8500Pandorina 4000

protozoa Colpidium 330.000

Paramaecium 300.000veterbrata Ikan mas 750

Mencit 450

Kelinci 800Tikus 600Kera 450

Manusia (?) 400

Sinar katode : radiasi berkas elektron, berintensitas tinggi (jutaan volt), bersifatmikrobisidal serta mempunyai pengaruh lain terhadap bahan biologis maupun non biologis. Digunakan untuk mensterilkanperalatan bedah, obat dan benda lain. Keuntungan benda dapat disterilkan padasuhu kamar dalam keadaan terbungkus.

Filtrasi (penyaringan), beberapa bahanseperti serum hewan, enzim, vitamin, antibiotik, bersifat termolabil , disterilkandengan filtrasi.

Filter bakteriologis : bahan filter yang selama inidigunakan lapisan relatif tebal, terbuat dariasbes, porselen, kaca berpori. Yang terbaruterbuat dari ester selulosa atau substansipolimerik dengan pori-pori ukuran tepat danseragam. Kisaran 0,01-10µm. Lapisan saringan inisangat tipis sehingga dinamakan filter membran.

Filter udara : filter berefisiensi tinggi untukmenyaring udara berisikan partikel (high eficiency particulate air filter atauHEPA)dialirkannya udara bersih kedalam ruangantertutup. Tipe filtrasi ini bersama dengan sistemaliran udara laminar (laminar air flow). Digunakan di ruang transfer mikrobiologis untukmencegah terjadinya kontaminasi.

Pelindung muka, digunakan untuk menyaringmikroorganisme asal udara, biasanya padapetugas rumah sakit untuk melindungi daripenyakit menular

Pembersihan fisik : Ultrasonik , gelombangsuara berfrekuensi tinggi untuk memecahkansel mikrobe serta membersihkan mikrobedari peralatan

Pencucian : mencuci atau menggosok dengansabun, merupakan cara fisik untukmenghilangkan mikroorganisme daripermukaan.

Ciri suatu desinfektan ideal :Aktivitas antimikrobial, kemampuan

substansi untuk mematikan mikroorganisme. Konsentrasi rendah, aktivitas spektrum luas

Kelarutan , harus dapat larut dalam air atau pelarut lain, sampai taraf tertentu sehingga dapat digunakan secara efektif

Stabilitas perubahan yang terjadi pada substansi bila dibiarkan beberapa lama harus seminimal mungkin dan tidak menghilangkan sifat antimikrobialnya

Tidak bersifat racun bagi manusia dan hewan Homogeinity, komposisi harus seragam sehingga

bahan aktif selalu terdapat pada setiap aplikasi Tidak bergabung dengan bahan organik Aktivitas antimikrobial pada suhu kamar atau

suhu tubuh Kemampuan untuk menembus Tidak menimbulkan karat dan warna Kemampuan menghilangkan bau Kemampuan sebagai detergen Ketersediaan dan biaya

Fenol dan persenyawaan fenolatAlkoholHalogen Logam berat dan persenyawaannyaDetergenAldehide Kemosterilisator gas

Fenol (asam karbolat): sejak 1860 –an (digunakan pertama kali oleh Lister) untuk pembedahan aseptik. target utama denaturasi protein dan merusak membran sel . Senyawa fenolat merupakan salah satu desinfektan permukaan yang terbaik bagi benda mati. Persenyawaan fenolat : o kresol, m-kresol, p-kresol, o-fenilfenol, heksilresorsinol, heksaklorofen.

Persenyawaan alkohol : etil alkohol dengan konsentrasi 50 – 70% efektif terhadap mikroorganisme vegetatif atau yang tidak membentuk spora. Etil alkohol mempunyai aktivitas sporisidal yang rendah.

fenol

Spora antraks dapat bertahan di dalam alkohol selama 20 tahun, sedangkan spora Bacillus subtilis selama 9 tahun. Metil alkohol kurang bakterisidal dibanding etil alkohol, sangat beracun, dapat menyebabkan kerusakan permanen pada mata, sehingga pada umumnya tidak digunakan sebagai disinfektan.

Propil dan isopropil alkohol (40-80%) berguna sebagai desinfektan kulit

Halogen dan persenyawaannya, terdiri dari fluor, klor, brom dan iodium.

Iodium : merupakan bahan germisidal paling tua (sejak 1830). Iodium akan segera larut dalam alkohol, larutan kalium atau natrium iodida. Iodium tinktur merupakan campuran 2% iodium dan 2% natrium iodida dalam 50% alkohol. Iodium merupakan zat yang sangat efektif dan unik, yaitu efektif terhadap segala macam bakteri, spora, cendawan, virus. Larutan iodium terutama untuk desinfeksi kulit, khususnya desinfektan sebelum operasi.

Klor dan persenyawaannya : klor sebagai gas atau kombinasi kimiawi (persenyawaan klor), merupakan salah satu desinfektan yang luas penggunaannya. Gas yang dimampatkan (compressed gas) dalam bentuk cair digunakan untuk memurnikan cadangan air kota.

Hipoklorit atau kalsium hipoklorit dikenal sebagai kapur yang diklorinasi, dan natrium hipoklorit, digunakan untuk keperluan rumah tangga maupun industri. 5-70% kalsium hipoklorit digunakan untuk sanitasi peralatan industri susu dan peralatan makan restoran, 1% natrium hipoklorit untuk kesehatan perorangan dan desinfektan rumah tangga, konsentrasi 5 – 12% digunakan sebagai pemutih dan desinfektan di rumah tangga, serta sebagai bahan sanitasi dalam perusahaan susu dan pengolahan pangan

Kloramin, ciri : digantikannya satu atau lebih atom hidrogen dalam gugus amino suatu persenyawaan dengan klor, antara lain : monokloramin, kloramin T, azokloramide. Keuntungan kloramin jauh lebih stabil dari hipoklorit. Sifat germisidal klor dan persenyawaannya terdapat pada asam hipoklorit yang terbentuk bila klor bebas ditambahkan dalam air : Cl2 + H2O HCl + HClO (asam hipoklorit).

Asam hipoklorit yang setiap kali terbentuk mengalami dekomposisi lebih lanjut : HClO HCl + O (terbentuk dari klor, hipoklorit dan kloramin. Oksigen yang dibebaskan dari reaksi ini merupakan oksidator kuat dan menghancurkan mikroorganisme dengan cara merusak komponen selular, dan dengan cara pengikatan langsung klor dengan protein sel.

Logam berat (aksi oligodinamik) : logam tertentu dalam jumlah amat kecil teruama perak dapat mematikan bakteri, hal ini disebut aksi oligodinamik (oligos : kecil, dynamis : kekuatan).

Persenyawaan logam berat antimikrobial yang paling penting : persenyawaan yang mengandung merkuri, perak dan tembaga.

Mertiolat, merkurokrom dan metafen, sebagai antiseptik. Perak nitrat untuk mencegah infeksi gonokokus pada mata bayi yang baru lahir. Merkuri kloride menghambat kerja enzim yang mengandung gugusan sulf hidril.

Salah satu cara kerja logam berat ini adalah mendenaturasikan protein.

Merkuri kloride, penghambatan diarahkan pada enzim yang mengandung gugus sulf hidril: enzim aktif + HgCl2 menjadi enzim tidak aktif.

Detergen : zat pengurang tegangan permukaan atau zat pembasah yang terutama digunakan untuk membersihkan permukaan benda disebut detergen. Contoh sabun.

Klasifikasi detergen :Detergen anionik :detergen yang berionisasi

dan sifat detergennya terletak pada anionDetergen kationik : detergen yang berionisasi

dan sifat detergennya terletak pada kation

Persenyawaan amonium kuartener. Kelompokdetergen kationik ini lebih germisidal daripada persenyawaan anionik. Penggunaanpraktis sebagai desinfektan, antiseptik danbahan sanitasi. Contoh : benzalkoniumkloride, benzetonium kloride, setilpridiniumkloride. Daya bakterisidal tinggi terhadapbakteri gram positif. Persenyawaankuarterner aktif terhadap cendawan danprotozoa tetapi virus lebih resisten. Keterbatasan yaitu ; tidak menghambat ataumematikan spora bakteri dan cendawan, tidak efektif terhadap bacilus tbc.

Aldehide : Glutaraldehide : larutan glutaraldehide 2%

memperlihatkan aktivitas antimikrobialberspektrum luas, efektif terhadap sel vegetatifcendawan, bakteri, spora bakteri dan cendawan, serta virus. Untuk peralatan medis, alatberlensa, dll.

Formaldehide, bebentuk gas, stabil padakonsentrasi dan suhu tinggi. Formalin mengandung 37 – 40% formaldehide, memilikiaktivitas antimikrobial sangat tinggi, uapformaldehide akan mensterilkan benda dalamruang tertutup pada kondisi yang cocok. Menyebabkan iritasi pada kulit dan uapnyaberbahaya.

formaldehide

Kemosterilisator gas, beberapa produk ada yang tidak bisa disterilkan dengan suhu tinggi atau dengan cairan, sterilisasi kimiawi dengan gas merupakan cara yang efektif dan praktis, contoh bahan plastik yang peka terhadap panas, alat suntik, tabung reaksi, cawan petri, pipet. Zat utama yan digunakan adalh etilenokside.

Etilenokside persenyawaan organik sederhana, pada suhu dibawah 10,8oC berbentuk cair sedangkan diatas suhu tersebut akan mudah menguap. Uapnya mudah sekali terbakar, meski dalam konsentrasi rendah, diatasi dengan cara mencampur etilenokside dengan karbondiokside atau diklorofluorometan (freon).

Etilenokside merupakan zat sterilisasi yang ampuh. Ciri yang menonjol adalahkekuatannya untuk menembus benda-bendayang sedang disterilkan seperti bahan yang terkemas berukuran besar, gulungan kain, bahan plastik tertentu sehingga sterilisasitercapai dengan baik. Mudah meledak danberacun sehingga penggunaan harus berhati-hati.

Mekanisme kerja etilenokside adalahmenyebabkan reaksi alkilasi denganpersenyawaan organik termasuk protein danenzim lain.

Evaluasi germisida terpilihKelas Konsentrasi Tingkat aktivitas

Etilenokside (55-60oC)

450-800 mg/l tinggi

Glutaraldehide (larutan)

2% tinggi

Formaldehide + alkohol

8% + 60 – 70% tinggi

Formaldehide larutan 3 – 8% Tinggi sd sedang

Iodium + alkohol 0,5 – 70 % Sedang

alkohol 70 – 95% Sedang

Persenyawaan klor 4 – 5% Sedang

Persenyawaan fenol 0,5 – 3 % Sedang sd rendah

Iodiofor 75 – 150 ppm Sedang sd rendah

Per. Amonium kuartener

1 : 750 Rendah

Per. merkuri 1 : 500 - 1000 rendah

Evaluasi laboratoris terhadap zat kimiaantimikrobial dilakukan dengan mengikutisalah satu dari tiga prosedur umum :

Zat antimikrobial berbentuk cair yang dapatlarut dalam air diencerkan, dimasukan ketabung steril lalu diberi organisme uji yang diketahui jumlahnya, kemudian pada selangwaktu tertentu dipindahkan pada tabungyang berisi media lalu diinkubasikan, kemudian diamati populasi pertumbuhannya.

Zat kimia dicampurkan pada kaldu atau media agar, diinokulasi dengan organisme uji, diinkubasi lalu dilakukan pengamatan terhadap : penurunan banyaknya pertumbuhan atau tidakadanya pertumbuhan, tegantung efek mana yang diperlukan.

Media agar dalam cawan petri, diinokulasidengan organisme uji, zat kimia yang diujiditempatkan diatas permukaan media tersebut. Setelah masa inkubasi tertentu cawan diamatiuntuk melihat zona penghambatan disekelilingsitus tempat disimpan zat kimia tersebut