ASPEK MIKROBIOLOGIK SEDIAAN DAN

BAHAN FARMASI

Penyakit yang timbul karena adanya mikroorganisme didalam obat misalnya obat obat non steril, dapat mengkibatkan terjadinya keracunan oleh racun yang dikeluarkan oleh mikroorganisme.

Secara umum penyebab”toksin infeksi” oleh mikroorganisme dalam sediaan farmasi dapat dibagi :

Adanya racun yang dibentuk oleh MO didalam substrat atau obat selama pertumbuhan Mo yang toksinogen. Contoh : botulin oleh Clostridium botulinumDisebabkan oleh jenis-jenis MO yang tidak toksinogen. Contoh : Salmonella sp, Arizoma,Schigella sp, Vibrio parahaemolyticum dan lain lainKarena terjadinya pertumbuhan yang berlebihan (eksesif). Contoh : MO saprofit seperti Bacillus cereusKarena terbentuknya mikotoksin (toksin yang diproduksi dan dikeluarkan oleh kapang dari spesies tertentu) Contoh : Alfatoksin oleh kapang Asperrgillus flavus dan Luteoskirin oleh kapang Penicillium islandicum. Kedua zat tersebut dikenal sebagai penyebab kanker hati

PROSES PERUBAHAN SEDIAAN FARMASI

Proses perubahan suatu bahan secara alamiah selalu dapat terjadi dengan sendirinya. Ada yang dikehendaki dan ada pula yang tidak dikehendaki. Sebelum terjadi perkembangan ilmu dan teknologi maka proses-proses perubahan tersebut terjadi tanpa kesengajaan Banyaknya perubahan dapat terjadi pada bahan (sediaan farmasi dan lain-lain ) yaitu terjadi secara kimia atau fisika dan biasanya diikut sertakannya mikroorganisme hidup. Proses-proses ini sulit terlepas turutnya proses perubahan biologis(mikrobiologis).

Proses yang terjadi secara biologis termasuk di dalam system tumbuhan dan hewan tingkat tinggi atau terjadi dialam mikroorganisme, semuaya ini dapat terjadi secara enzimatis.

Proses perubahan bahan farmasi dan bahan bahan lainnya secara mikrobiologis meliputi :

1. Pembongkaran bahan (biodegradasi) 2. Pembentukan senyawa baru (biosintesis) 3. Terbentuknya senyawa toksin baru (toksikan)

Biodegradasi dan biosintesa

Lama sebelum penemuan Louis Pasteur, orang percaya bahwa mikroorganisme selalu menyebabkan perusakan atau biodegradasi.

Tetapi Raistrick dan kawan-kawan antara thn 1930 – 1960, membuktikan bahwa disamping melakukan perombakan mikroorganisme juga melakukan penyusunan atau biosintesa.

Perusakan biologios atau biodegradasi adalah perubahan kimiawi, struktur, atau komposisi yang umumnya tidak dikehendaki karena aktivitas organisme hidup . Biodegradasi ini terjadi dengan proses luas dan terjadi terus menerus di alam.

Macam dan arah kerusakan ditunjukkan oleh beberapa faktor sbb:

1. Komposisi kimiawi bahan2. Jenis MO yang berperan3. Keadaan sekitar yang berpengaruh pada bahannya

sendiri maupun pada MO4. Bentuk dan arah perubahan yang dapat

mempengaruhi tahap perubahan selanjutnya dan lingkungan terbatas disekitarnya

Jalur degradasi yang dilewati oleh degradasi bahan pada dasarnya adalah sebagai berikut :

Karbohidrat As organik, CO2 bakteri, kapang dan khamir

Degradasi

Glukosa, fruktosa As laktat lactobacillus

Degradasi

Jenis MO yang merusak sangat berpengaruh pada jalur proses yang dilewatinya . Misalnya pada karbohidrat, karena diakibatkan oleh degradasi dari bakteri, kapang dan atau khamir maka dapat menimbulkan kerusakan karbohidrat sehingga menimbulkan rasa atau bau alkohol

Sedangkan kondisi lain yang mempengaruhi jenis MO perusak dan jalur perusaknya adalah :

pH

Kelembaban

Suhu

Bahan pengawet & kondisi lainnya seperti radiasi dll.

Sedangkan hasil degradasi suatu proses kemungkinan besar juga mengubah keadaan lingkungan sehingga dapat menjadi penyebab timbulnya proses tahap-tahap berikutnya, misalnya produksi asam akan menurunkan pH lingkungan dll.

Biodegradasi protein

Bahan atau sediaan yang mengandung banyak protein apabila mengalami kerusakan mikrobiawi akan menghasilkan bau busuk yang spesifik protein.

Bau busuk protein tersebut dikenal sebagai bau putrid dan kerusakannya disebut putrefactive spoilage.

Contoh : daging yang dikemas dalam kaleng dapat mengalami pembusukan oleh bakteri. Bakteri yang tumbuh dalam kaleng yang anaerobik misalnya dari genus Clotridium dikenal dapat menyebabkan pembusukan.

Kelompok bakteri yang dapat tumbuh baik dalam keadaan anaerobik maupun aerobik disebut kelompok fakultatif anaerobik, misalnya :Pseudomonas putrfaciens, dll.

Tahap kerusakan protein dimulai dari adanya kontaminasi MO pada suatu bahan.

Bakteri kontaminasi tidak dapat tumbuh sekiranya lingkungannya tidak sesuai dengan kebutuhan atau persediaan makanan yang berupa senyawa hasil pemecahan protein dan karbohidrat tidak tersedia.

Senyawa hasil pemecahan yang bermolekul kecil misalnya asam amino bebas, dipeptida, asam laktat dan gula.

Biodegradasi karbohidrat

Bahan atau sediaan yang mengandung banyak karbohidrat dapat mengalami perubahan kimiawi karena aktifitas MO seperti bakteri, kapang dan khamir.

Proses perubahan mikrobiawi yang dialami pada umumnya dapat dikelompokkan dalam beberapa jenis:

1. Fermentasi alkoholPerubahan karbohidrat (terutama glukosa) menjadi etanol.

2. Pembentukan laktat atau propionatBaktreri genus Lactobacilli pada umumnya mampu mengubah karbohidrat menjadi asam laktat dan propionat.

3. Bakteri asam asetat akan mengubah alkohol menjadi asam asetat.4. Bebagai jenis MO dapat mengubah karbohidrat menjadi butil alkohol, asam-asam butirat, sitrat, oksalat.5. Berbagai jenis MO mampu mengubah selulosa, hemiselulosa, pektin dan gum menjadi senyawa lain yang kadang-kadang khas karbohidrat, melalui biosintesa.

Karbohidrat yang bermolekul besar seperti polisakarida, mula-mula mengalami pemecahan oleh jenis Bacilli, Streptomyces, Penicillia dan Aspergillus, karena kemampuan mereka membentuk enzim-enzim selulase dan amilase.

Senyawa polisakarida tersebut akan dipecah menjadi glukosa (monosakarida) atau maltosa (disakarida).

{(C6H10)5}n + nH2O n C6H12O6

polisakarida Air glukosa

(C6H10O5)n + n/2 H2O n/2 C12H22O11

Polisakarida Air Maltosa

Bakteri asam laktat seperti Lactobacillus sp mengubah piruvat menjadi asam laktat dalam keadaan anaerobik.

CH3-CO-COOH + NADH +H+ CH3-CH-COOH +NAD+

OH Asam piruvat asam laktat

Sedangkan khamir mengubah piruvat menjadi alkohol juga dalam keadaan anaerobik :

CH3-CO-COOH+NADH+H+ CH3-CH2-OH+CO2+NAD+

Asam piruvat Etanol

Biodegradasi minyak dan lemak

Minyak dan lemak dalam bahan makanan berupa senyawa trigliserida yaitu ester lemak dan gliserol.

CH2-O-CO R1

ICH-O-CO R2

ICH2-O-CO R3

Trigliserida

Minyak berupa cairan dan lemak berupa padatan pada suhu kimar dan berbeda hanya pada susunan asam-asam lemak yang menyusunnya.

Sediaan dan bahan yang berlemak seperti sediaan farmasi setengah padat (lotio,salep,krim dll), apabila mengalami proses boidegradasi dapat ditandai dengan terjadinya tengik,terasa asam,berbau sabun dll.

Jenis-jenis kapang yang menyebabkan ketengikan antara lain :

Cladosporium suaveleus. C.butyri, Oospora lactis, Paecylomices aureocinamoneum, Margarinomyces bubaki, Penicillium glaucum.

Sedangkan golongan khamir antara lain: Candida lipolyticum Pseudomonas fluoroscens, Epicuccum purpurescens

Sumber-sumber pencemaran Mikrobiologis pada Sediaan Farmasi.

Adanya pencemaran mikrobiologis dapat disebabkan oleh 3 faktor penting yaitu :

1. Bahan baku Bahan baku yang berasal dari alam seperti dari hewan atau tumbuhan sering kali dapat ditemukan selain MO dari Udara maupun dari Air.Flora normal dalam usus dari manusia seperti :

Streptococcus faecalis,E.coli, Bacterium paracola, serta jenis Bacillus lainnya

2. Proses dan Higienis pada waktu pembuatan.Berbagai jenis bakteri, jamur atau virus terdapat pada muklosa mulut, hidung dan tenggorokan, dimana terutama kalau batuk dan bersin dapat mengotori suatu sediaan yang dihadapinya.Contoh : sediaan non steril yang dikerjakan secara manual dengan jalan diracik.

3. Bentuk sediaan dan komposisinyaMenurut Atmawidjaja, S,, (1979) seringkali ditemukan MO tertentu dalam sediaan farmasi, bahkan dalam sediaan farmasi non steril yang mengandung bahan antiseptika`pun masih ditemukan adanya spesiel tertentu yang dapat tahan dan berkembang biak, diantaranya adalah : Pseudomonas aeruginosa.