Presentasi Mikrobiologi Kelompok 1

Oleh :•Abi Fauzan Akbar•Adisty Nida Imanicka•Aisha Nurfitriane

Ilmu Mikrobiologi Farmasi Serta Kaitannya Dengan Ilmu Kesehatan

• Ilmu Mikrobologi sangat erat kaitannya dengan ilmu Farmasi. Ilmu Mikrobologi adalah ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme seperti bakteri, virus, protozoa dan lain – lain.

• Dengan demikian, dapat dikatakan Ilmu Farmasi dan llmu mikrobiologi sangat erat kaitannya dalam dunia kesehatan.

Content• Mikroorganisme dalam bahan makanan• Peranan mikroorganisme dalam produksi

bahan makanan• Peranan mikroorganisme dalam produksi

sediaan farmasi• Pengujian cemaran bakteri dan identifikasi

bakteri patogen• Pengujian sterilitas sediaan farmasi dan alat

kesehatan• Pengujian potensi Antibiotik

Mikroorganisme dalam bahan makanan

• Mengidentifikasi jenis – jenis mikroorganisme yang terdapat dalam bahan makanan.

• Menganalisa aktivitas yang dilakukan mikroorganisme terhadap bahan makanan.

• Pengawetan bahan makanan1. Pencegahan atau penghilangan kontaminasi

mikroorganisme2. Penghambatan pertumbuhan dan metabolisme

mikroorganisme3. Pemubunuhan mikroorganisme kontaminan

Peranan mikroorganisme dalam produksi bahan makanan

Pemanfaatan mikroorganisme dalam produksi bahan makanan dilakukan dengan dua cara, antara lain memanfaatkanaktivitas metabolisme spesifik mikroorganisme yang dapat mengubah senyawa tertentu menjadi produk yang lebih bermanfaat, selain itu mikroorgnaisme dapat menghasilkan produk bergizi tinggi atau bercita rasa enak.

• Produk fermentasi1. Fermentasi kacang-kacangan2. Fermentasi susu3. Fermentasi beras, ketan, dan singkong4. Fermentasi buah dan sayuran5. Fermentasi sereal

• Single cell protein

Peranan mikroorganisme dalam produksi sediaan farmasi

• Antibiotik penggunaan suatu mikroorganisme untuk melawan mikroorganisme lain

• Enzim beberapa mikroorganisme dapat menghasilkan enzim yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Contohnya Aspergilus foetidus menghasilkan pektinesterase dan poligalakturonase.

• Vitamin contohnya Pseudomonas denitrificans sebagai bahan baku vitamin B12

• Dekstran merupakan eksopolisakarida yang dihasilkan oleh beberapa spesies bakteri asam laktat , antara lain Leuconostoc mesenteroides untuk dimanfaatkan dalam bidang substitusi plasma darah.

• Asam amino contohnya Corynebacterium glutamicum

• Steroid contohnya sterol diubah menjadi steroid oleh Streptomyces

• Asam sitrat digunakan untuk perasa makanan dan minuman serta dalam farmasi berguna sebagai pengawet sediaan tablet dan salep. Contoh bakteri yang memfermentasikannya adalah Aspergillus niger

• Vaksin vaksin adalah produk biologis yng terbuat dari mikroorganisme, komponen mikroorganisme, atau toksin yang telh dilemahkan atau dimatikan untuk merangsang timbulnya kekebalan tubuh secara spesifik terhadap jenis mikroorganisme yang terkandung dalam vaksin.

Pengujian cemaran bakteri dan identifikasi bakteri patogen

Dengan ilmu mikrobiologi, kita dapat melakukan pengujian cemaran bakteri yang dilakukan pada obat, obat tradisional, makanan/minuman, kosmetika, dan alat kesehatan, serta mengidentifikasinya.

Pengujian sterilitas sediaan farmasi dan alat kesehatan

Dengan ilmu Mikrobiologi, kita dapat melakukan Uji sterilitas, yaitu pengujian yang dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya mikroorganisme hidup atau yang mempunyai daya hidup dalam suatu sediaan yang telah disterilkan.

Pengujian sterilitas dilakukan terhadap sediaan farmasi dan alat kesehatan yang pada kemasannya ditandai dengan tulisan STERIL

• Contoh sediaan farmasi yang diuji sterilitasnya:

1. Sedian yang disuntikkan, seperti obat suntik dan infus.2. Sediaan obat mata steril, misalnya tetes mata dan

salep mata.3. Sediaan bedak tabur steril.4. Sediaan tablet implan.5. Sediaan larutan steril6. Alat kesehatan untuk tindakan bedah, misalnya

benang bedah, kapas steril, kasa steril, dan peralatan steril lain.

Pengujian potensi Antibiotik• Pengujian potensi antibiotik dilakukan untuk

memberikan jaminan bahwa kualitas dan mutu antibiotik yang digunakan dalam pengobatan memenuhi persyaratan yang telah ditentukan.

• Prinsip penetapan potensi antibiotik dalam sedian obat adalah membandingkan dosis larutan sediaan ujiterhadap dosis larutan baku pembanding yang menghasilkan derajat hambatan yang sama pada mikroorganisme uji.

STRUKTUR DAN MORFOLOGI SEL BAKTERIBentuk sel Bakteri

Struktur Utama Makromolekul BakteriStruktur Sel Bakteri

Endospora

BENTUK SEL BAKTERI

KOKUS (BULAT)

Hidup sendiri-sendiri, berpasangan,membentuk rantai panjang atau kubus tergantung cara bakteri itu

membelah diri dan kemudian melekat satu sama lain

setelah pembelahan

BASIL (BATANG)

Ukuran beragam, beberapa bakteri berpasangan setelah

pembelahan sel.

Bentuk yang tidak lurus seperti basil, tetapi mempunyai satu

atau beberapa lekukan

SPIRAL

STRUKTUR UTAMA MAKROMOLEKUL BAKTERI

MAKROMOLEKUL SUB-UNIT PRIMER TERDAPAT PADA

ASAM NUKLEAT Nukleotida (DNA dan RNA) DNA : nukleoid (kromosom), plasmidr-RNA : Ribosom, m-RNAt-RNA : Sitoplasma

PROTEIN Asam Amino Flagel,pili,dinding sel,membran sitoplasma,ribosom,sitoplasma

POLISAKARIDA Karbohidrat Kapsul Bakteri, badan inklusi,dinding sel

FOSFOLIPIDA Asam Lemak Membran sel

STRUKTUR SEL BAKTERIBerdasarkan struktur selnya, bakteri termasuk golongan

prokariot. Sel Prokariot memiliki struktur sel lebih sederhana dibandingkan sel eukariot. Sel Prokariot adalah sel yang tidak memiliki membran inti sel.

Struktur sel bakteri terdiri atas tiga bagian penting, yaitu :

STRUKTUR EKSTERNAL

SEL

STRUKTUR DINDING

SEL

STRUKTUR INTERNAL

SEL

STRUKTUR EKSTERNAL SEL

• Glikokaliks (selubung gula)Bahan yang dapat menutupi bagian permukaan selnya. Jika terstruktur dan menempel

dengan kuat di seluruh dinding sel disebut dengan kapsul/selubung bakteri. Kapsul dapat menghambat fagositosis. Glikokaliks dapat mempertahankan kelembapan dan viskositas sel serta menghambat keluarnya nutrisi dan cairan sel dari dalam tubuh.

• FlagelAlat gerak pada bakteri. Berbentuk seperti benang diameter 12-30 nm,pada umumnya

mengandung protein yg disebut flagelin.

GLIKOKALIKS FLAGEL FIMBRIA dan PILI

STRUKTUR EKSTERNAL SELGLIKOKALIKS FLAGEL FIMBRIA dan PILI

• Fimbria dan PiliPili berfungsi sebagai alat untuk menempel dan bukan untuk bergerak. Pili mengandung

protein yang disebut pilin.Fimbria terdapat diseluruh permukaan bakteri. Fimbria berperan dalam adhesi bakteri

dengan sel hospes.Pili biasanya lebih panjang dari fimbria dan jumlah pada setiap bakteri hanya satu/dua

pili. Pili berperan dalam proses konjugasi sel dalam perpindahan materi genetik (DNA) antara satu sel bakteri dan sel bakteri lain sehingga terkadang disebut juga dengan

pili seks

STRUKTUR DINDING SELDinding sel bakteri berfungsi untuk mempertahankan bentuk dan keutuhan sel. Semua

dinding sel bakteri mengandung makromolekul yg disebut peptidoglikan/murein. Komponen ini memberikan kekuatan yg diperlukan untuk mempertahankan keutuhan sel. Selain mempertahankan keutuhan sel,dinding sel bakteri berfungsi sebagai berikut:

Berperan penting dalam proses

pembelahan sel

Biosintesis sendiri untuk membentuk

dinding sel

Mengidentifikasi jenis bakteri

secara serologi

Perbedaan struktur dinding sel dan respons terhadap perwarnaan Gram, bakteri

digolongkan menjadi:Bakteri Gram-Positif Bakteri Gram-Negatif

Perbedaan Bakteri Gram-Positif dan Negatif

STRUKTUR INTERNAL SEL

MEMBRAN SITOPLASAMA

SITOPLASMA

AREA NUKLEUS

RIBOSOM

MESOSOM

INKLUSI

MEMBRAN SITOPLASMA SITOPLASMA ARE NUKLEUS

Lapisan tipis yang berada tepat di dalam dinding sel yang melapisi sitoplasma sel.Fungsi sawar selektif untuk keluar masuknya senyawa kimia dari luar dan dari dalam sel.

Substansi yang berads di dalam membran plasma dan mengandung 80% air. Struktur utama sitoplasma prokariot terdiri atas nukleus yg mengandung DNA,ribosom,berbagai inklusi, dan granul.

Mengandung DNA untai ganda berbentuk melingkar yang disebut dengan kromosom bakteri.

STRUKTUR INTERNAL SEL

MEMBRAN SITOPLASAMA

SITOPLASMA

AREA NUKLEUS

RIBOSOM

MESOSOM

INKLUSI

RIBOSOM MESOSOM INKLUSI

Berfungsi untuk sintsis protein. Ribosom pada prokariot disebut dengan ribosom 70S. Ribosom 70S terdiri atas dua subunit yaitu subunit 30S (kecil) yg mengandung 1 molekul r-RNA dan subunit 50S yg terdiri dari 2 molekul r-RNA

Cekungan/lekukan kedalam yg relatif besar. Berfungsi sebagai tempat kerja enzim yg terlibat dalam respirasi dan transpor elektron. Mesosom merupakan tempat menempelnya kromosom bakteri dan berfungsi dalam proses pembelahan sel.

Cadangan nutrisi bagi sel bakteri. Jenis inklusi sering kali digunakan untuk mengidentifikasi spesies bakteri.

ENDOSPORABentuk sel dalam keadaan istirahat. Endospora

bersifat sangat tahan panas, kekeringan, zat kimia, dan radiasi. Apabila keadaan lingkungan baik, endospora akan mengalami sporogenesis dan membentuk sel vegetatif.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN BAKTERI

Suhu Ph Tekanan Osmotik Faktor Kimia

Karbon, Nitrogen, Sulfur, Fosfor, unsur mineral (K, Mg, Ca, Fe, Cu, Zn, dan Mo)

Oksigen.

SuhuMempengaruhi pertumbuhan, perbanyakan,

dan daya tahan.Berdasarkan variasi, suhu pertumbuhan setiap

jenis bakteri dibagi menjadi 3, yaitu :a) Psikrofil, hidup di udara dinginb) Mesofil, hidup di udara bersuhu sedangc) Termofil, hidup di udara panas

Bakteri biasanya hanya dapat tumbuh diantara suhu pertumbuhan minimum hingga suhu pertumbuhan maksimum, dimana :

i. Pada suhu pertumbuhan minimum, suhu terendah bakteri masih dapat tumbuh.

ii. Pada suhu pertumbuhan optimum, suhu bakteri dapat tumbuh subur.

iii. Pada suhu pertumbuhan maksimum, suhu tertinggi bakteri masih dapat tumbuh.

BAKTERI PSIKROFIL

Merupakan bakteri yang tumbuh pada suhu 0°C dengan suhu optimum 15°C, dan tidak tumbuh pada suhu kamar (25°C).

Sering ditemukan di laut dalam dan di daerah kutub.

Masalah yang ditimbulkan : menimbulkan masalah pada pengawetan makanan.

BAKTERI PSIKOTROF

Bakteri psikotrof (psikrofil fakultatif) adalah bakteri yang tumbuh pada suhu 0°, suhu optimum 20-30°C dan tidak tumbuh pada suhu > 40°C.

Sering ditemukan pada makanan yang disimpan pada suhu rendah.

Suhu rendah menurunkan pertumbuhan sebagian besar bakteri perusak dan mencegah pertumbuhan bakteri patogen.

BAKTERI MESOFIL

Merupakan bakteri yang tumbuh optimal pada suhu 25-40°C dan merupakan bakteri yang paling banyak ditemukan dan sebagian besar termasuk bakteri yang menyebabkan kerusakan serta penyakit. Dapat beradaptasi pada suhu optimum di sekitar suhu inangnya. Suhu optimum bakteri patogen sekitar 37°C.

BAKTERI TERMOFIL

Merupakan bakteri yang dapat tumbuh pada suhu tinggi 50-60°C dan tidak dapat tumbuh pada suhu < 45°C.

Endospora bakteri ini dapat bertahan terhadap pemanasan dan di dalam makanan kaleng.

Grafik Pertumbuhan Beberapa Jenis Bakteri

pH (Derajat Keasaman Suatu Larutan)Bakteri tumbuh subur pada pH 6,5-7,5. Bakteri yang dapat

hidup pada pH asam (< pH 4) sangat sedikit.

Tekan OsmotikBakteri membutuhkan air dan nutrisi untuk pertumbuhan

yang diperoleh dari cairan di sekitarnya.Tekanan Osmotik ↑ menyebabkan air keluar dari dalam sel

sehingga menyebabkan plasmolisis. Dapat digunakan untuk mengawetkan, contohnya ikan asin.

FAKTOR KIMIA

Antara lain karbon, nitrogen, sulfur, fosfor, unsur kelumit (Cu, Zn, dan Fe)

KarbonUntuk kemoheterotrof didapat dari sumber

energi, seperti protein, karbohidrat, dan lemak.

Untuk kemoautotrof (fotoautotrof) unsur karbon didapat dari CO2.

Unsur-unsur lain :Nitrogen dan Sulfur untuk sintesis protein.Nitrogen dan fosfor untuk sintesis DNA, RNA, dan ATP.Beberapa jenis mikroorganisme dapat menggunakan

nitrogen berbentuk gas (N2) langsung dari atmosfer (proses fiksasi nitrogen), umumnya mikroorganisme yang hidup bebas di tanah.

Sulfur digunakan untuk sintesis asam amino dan vitamin (tiamin dan biotin)

Mineral (K, Mg, Ca, Fe, Cu, Zn, dan Mo) sebagai kofaktor, merupakan unsur penting untuk memfungsikan beberapa jenis enzim.

OksigenBakteri aerob obligat adalah bakteri yang

membutuhkan oksigen untuk hidup. Kelemahannya, oksigen sangat sedikit terlarut di dalam media dan air di lingkungan bakteri.

Bakteri anaerob fakultatif adalah bakteri yang tidak membutuhkan oksigen untuk tumbuh akan tetapi dapat menggunakan oksigen bila ada oksigen.

Anaerob aerotoleran tidak membutuhkan oksigen untuk pertumbuhn, tetapi dapat mengatasi kondisi beroksigen cukup baik.

FAKTOR PERTUMBUHAN ORGANIKFaktor pertumbuhan organik adalah

komponen organik penting yang tidak dapat diproduksi sendiri oleh bakteri.

Contoh faktor pertumbuhan organik pada bakteri : asam amino, purin, pirimidin dan beberapa vitamin tertentu.

MEDIA PERBENIHAN

Pengertiannya adalah media nutrisi yang disiapkan untuk menumbuhkan bakteri dalam skala laboratorium dan harus menyediakan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan bakteri, seperti karbon, nitrogen, sulfur, fosfor, dan faktor pertumbuhan organik.

Inokulum adalah sejumlah bakteri yang diinokulasikan pada sebuah media perbenihan.

Biakan bakteri adalah bakteri yang tumbuh dan berkembang biak dalam media perbenihan.

Syarat media perbenihan :1. Harus mengandung nutrisi yang tepat untuk

bakteri spesifik yang akabb dibiakkan.2. Kelembapan harus cukup, pH sesuai, dan

kadar oksigen cukup baik.3. Media perbenihan harus steril dan tidak

mengandung mikroorganisme lain.4. Media diinkubasi pada suhu tertentu.

Jenis-jenis media pertumbuhan bakteri :a) Media sintetikb) Media kompleksc) Media anaerobd) Media biakan khususe) Media selektif dan diferensial

a) Media Sintetikuntuk pertumbuhan bakteri kemoheterotrof. Misalnya Lactobacillus.

b) Media Kompleksdigunakan secara rutin di laboratorium. Mengandung nutrisi tinggi, terdiri dari ekstrak ragi, ekstrak daging atau tumbuhan ataupun protein sederhana dari sumber lain.nutrient broth : media kompleks yang berbentuk cairan.

nutrient agar, yang ditambahkan agar.

c) Media Anaerobpenanaman bakteri anaerob menggunakan reducing media mengandung natrium tioglikolat.

d) Media Biakan Khususbanyak bakteri yang tidak dapat tumbuh dalam media buatan laboratorium, conohnya : Mycobacterium leprae yang tumbuh didalam binatang armadillo karena suhu tubuh yang rendah. Laboratorium klinik mempunyai tekhnik untuk membiakkan bakteri anaerob yang membutuhkan CO2 lebih tinggi atau rendah daripada CO2 di udara.

e) Media Selektif dan DiferensialBiasanya digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya bakteri spesifik yang berhubungan dengan sanitasi yang buruk. Media selektif dirancang untuk menekan pertumbuhan bakteri yang tidak diinginkan dan mendukung pertumbuhan bakteri yang diinginkan. Media diferensial memudahkan pembedaan koloni bakeri yang diinginkan dari koloni lain yang tumbuh pada lempeng media yang sama.

SIKLUS PERTUMBUHAN BAKTERI1) Pembelahan bakteri, pertambahan jumlah

bakteri dengan reproduksi secara pembelahan biner.

2) Waktu generation (generation time)waktu yang dibutuhkan satu sel bakteri untuk membelah dari satu sel menjadi dua dan seterusnya.

Pembelahan Biner pada Bakteri :1) Sel memanjang

dan DNA mengalami replikasi

2) Dinding sel dan membran plasma mulai membelah

3) Terbentuk dinding sel yang memisahkan DNA

4) Sel membelah

3) Fase pertumbuhan : a) fase lag merupakan fase awal dengan jumlah sel sangat sedikit dan berlangsung selama 1 jam atau beberapa harib) fase log, sel mulai membelah dan memasuki masa pertumbuhan . Metabolisme paling aktif pada fase log.c) fase stasioner, fase dimana jumlah sel yang mati mengimbangi jumlah sel yang baru dan populasi menjadi stabil. Metabolisme melambat.

4) Fase kematian, pada akhirnya jumlah sel yang mati akan melampaui jumlah sel yang baru terbentuk.

Sekian, Terima Kasih

Pertanyaan ?

• Dara : Berkaitan dengan pengawetan dan tekanan osmotik.

• Yudith : apakah ada endopolisakarida ?