Kerusakan Bahan Pangan oleh Mikroorganisme

Jenis-jenis Kerusakan

1. Busuk Lunak Bakteri (Bacterial Soft Rot)Ciri Kerusakan : bahan jadi lunak, lembek, bau masam

Komoditi yg diserang : bwg. merah/putih, wortelJenis : Erwinia carotovora, Pseudomonas marginalis, Clostridium, Bacillus

spp.

2. Busuk Kapang Abu-Abu (Gray Mold Rot)Ciri Kerusakan : Miselium kapang abu-abu, kerusakan akibat kelembaban

tinggi dan suhu hangatKomoditi yg diserang : anggur, kacang2an, bayam

Jenis : Botrytis cinerea, Botrytis spp.

3. Busuk Lunak Rhizopus (Rhizopus Soft Rot)Ciri Kerusakan : lunak, lembek, kapang berbentuk kapas-kecil berbintik

hitam, sporangia menutupi permukaan airKomoditi yang diserang : anggur, strawberi, alpukat

Jenis : Rhizopus sp., Rhizopus stolonifer

4. AnthracnoseCiri Kerusakan : spot/bintik hitam

Komoditi yang diserang : aprikot, alpukat, pisangJenis : Colletotrichum lindemuthianium (kapang)

5. Busuk Alternaria (alternaria rot)Ciri Kerusakan : bintik coklat kehijauan coklat hitam

Komoditi yang diserang : lemon, peach, tomatJenis : Alternaria tenuis

6. Busuk Kapang Biru (blue mold rot)Ciri Kerusakan : spora kapang hiau kebiruanKomoditi yang diserang : anggur, bit, aprikot

Jenis : Penicillium digitarium

7. Downey MildewCiri Kerusakan : kapang berwarna putih seperti wol

Komoditi yang diserang : sawi/lobakJenis : Phytophthora, Bremia, dll

8. Busuk Lunak Berair (Watery Soft Rot)Komoditi yang diserang : seledri, kembang kol

Jenis : Sclerotinia sclerotiorum umum pada sayuran

9. Busuk BatangKomoditi yang diserang : lemon

Jenis : Diplodia, Alternaria, Phomopsis, Fusarium

10. Busuk Kapang HitamCiri Kerusakan : Masa spora hitam pekat

Komoditi yang diserang : bwg. merah/putih, pir, peachJenis : Aspergillus niger

11. Busuk Hitam (Black Rot)Komoditi yang diserang : wortel, bit, pir, kembang kol Jenis :

Alternaria,Ceratostomella, Physalospora

12. Busuk Kapang Merah Muda (Pink Mold Rot)Ciri Kerusakan : Spora Pink

Jenis : Trichothecum roseum

13. Busuk FusariumKomoditi yang diserang : wortel, bit, pisang

Jenis : Fusarium sp.

14. Busuk Kapang Hijau (Green Mold Rot)Komoditi yang diserang : tomat

Jenis : Cladosporium, Thichoderma

15. Busuk Coklat (Brown Rot)Komoditi yang diserang : aprikot

Jenis : Sclerotinia (Monilia fructicola

Pengawetan Sayuran

Aseptis Menghilangkan mikroorganisme pencemar Penggunaan suhu tinggi : blanching Pengunaan suhu rendah : chilling, freezing Pengeringan Penggunaan Pengawet : Garam (2,25-2,5%) Irradiasi : sinar gamma (g)

Pengawetan Buah-Buahan

Aseptis Menghilangkan mikroorganisme Penggunaan suhu tinggi Pengunaan suhu rendah : chilling, freezing Pengeringan Penggunaan Pengawet

DAGING

Penyebab Kerusakan : Enzimatis, OksidasiKimiawi, Aktivitas Mikrobial (penyembelihan,pemotongan, bumbu) Mikroorganisme masuk ke dalam jaringan tubuh hewan dipengaruhi oleh faktor :- Isi/muatan usus hewan- Kondisi fisiologis hewan sebelum disembelih- Metode penyembelihan dan penuntasan darah- Kecepatan pendinginan

Kerusakan daging

- Kerusakan pada Kondisi Aerob- Kerusakan pada Kondisi Anaerob

Kerusakan pada Kondisi Aerob

Lendir di permukaanPenyebab : Pseudomonas, Acinetobacter, Alcaligenes,Moraxella, Streptococcus, Leuconostoc, Bacillus,Micrococcus.

Perubahan warna/pigmen daging¨ Merah berubah menjadi hijau, coklat, abu-abu, akibatdari senyawa yang mengoksidasi (peroksida,hydrogen sulfida, dll).¨ Penyebab : Lactobacillus, Leuconostoc penyebabwarna hijau pada sosis.

Perubahan pada Lemak¨ Lemak oksidasi tengik (rancid)¨ Bakteri Lipolitik mempercepat oksidasi tengik(aldehid-asam)(Lanjutan) FosforesensiDisebabkan : Photobacterium spp. Terjadi perubahanberbagai warna permukaan daging akibat bakteriberpigmen.¨ Serratia marcescens pigmen merah¨ Pseudomoas syncyanea warna biru¨ Micrococcus flavobacterium kuning¨ Chromobacterium lividum biru kehijauan danhitam kecoklatan

Bau dan Rasa Busuk / Menyimpang (Taint)Bau masam karena asam-asam volatile : format, asetat,butirat propionat, dll. Penyebab : Actinomycetes(kapang) Kerusakan Akibat Khamir1. Permukaan daging berlendir2. Lipolisis3. Bau busuk / masam4. Rasa busuk / masam5. Diskolorisasi putih, krem, pink, coklat

Kerusakan Akibat Kapang

1.Bergetah Lengket

2. Berambut (putih, dll) Thamnidium chaetocladioides, Mucor inucedo, Rhizopus

3. Bintik hitam Cladosporium herbarum

4. Bintik putih Sporotrichum carnis, Geotrichum

5. Noda-noda hijau Penicillium expansum, P.asperulum

6. Dekomposisi lemak kapang penyebab hidrolisisdan oksidasi lemak

7. Bau dan rasa menyimpang Thamnidium

Kerusakan akibat khamir dan kapang :Mudah Dihilangkan

Kerusakan akibat bakteri:Penetrasi ke dalam jaringan

Kerusakan Pada Kondisi Anaerob1. Bau dan Rasa Masam (Souring)2. Kebusukan (Putrefaction)3. Bau Menyimpang (Taint)

Kerusakan Berbagai Jenis Daging

Kerusakan daging segar akibat pertumbuhan :Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, dll

BAL menyebabkan : lendir, warna hijau, asam

Kerusakan pd daging kambing segar - Perubahan hemoglobin dan myoglobin - Perubahan warna - Phosporescence - Bintik noda

Kerusakan pada Hamburger dan Sosis : terbentuk lendir,rasa asam

Kerusakan pd daging hasil cuting : prbhn wrn dan bau

IKAN Penyebab Kerusakan : autolisis, oksidasi, akitivitas Bakteri

Reaksi autolisis ikan dan seafood, lebih cepatdaripada daging atau bersifat ’perishable’

Faktor Kerusakan :1. Jenis ikan2. Kondisi ikan ketika ditangkap3. Jmlh kontaminan bakteri pd daging ikan4. Suhu : 0 s/d -1°C5. Penggunaan antibiotik/desinfektan

Ciri-Ciri Kerusakan

1. Warna memudar2. Jumlah lendir di permukaan kulit meningkat terutama insang dan sirip3. Mata menyusut dam tenggelam, pupil berkabut,kornea menjadi buram4. Warna insang memudar, berubah dari merah pink kuning abu5. Daging menjadi lembek, ditekan rusak6. Daging mudah dilepas7. Perubahan bau/aroma

Bakteri Penyebab Kerusakan

1. Suhu 5-10oCPseudomonas, Acinetobacter, Moraxella,Flavobacterium

2. Suhu > 10oCMicrococcus, Bacillus

3. Suhu kamar (± 25oC)Escherichia, Proteus, Serratia, Sarcina,Clostridium

Ciri-Ciri Spesifik

Ikan bau lumpur / rasa lumpur Streptomyces

Warna ikan kuning kehijauan Pseudomonas fluorescens

Warna ikan kuning Micrococcus

Warna ikan merah/pink Sarcina, Micrococcus, Bacillus, Kapang, Khamir

Warna ikan coklat khamir sporogenous

Kontaminan Ikan Olahan

Ikan Asin bakteri halofilik (Micrococcus, dll)

Ikan Asap kapang

Kerang-kerangan Acinetobacter, Moraxella, Vibrio

Tiram Pseudomonas, Acinetobacter, dll

TELUR

Sumber Kontaminasi (Cangkang) Induk ayam Sarang Air pencuci Penanganan/pengepakan, dll

Jumlah total mikroba dari cangkang 102-107 koloni

Kerusakan Telur

Telur Segar

¨ Retak¨ Bocor¨ Buram/tidak mengkilat¨ Bintik kotoran/darah¨ Bintik terang pada kuning telur trlihat saat candling¨ Penyimpanan flavor¨ Noda daging

Selama Penyimpanan

Tidak disebabkan mikroorganisme¨ penyusutan berat¨ kantung udara tambah besar¨ albumen menjadi encer¨ kuning telur (yolk) berpindah posisi pada saat candling¨ pH albumen tinggi (7-9)

Disebabkan mikroorganisme¨ kontaminasi cangkang¨ penetrasi pori menembus membran cangkang¨ tumbuh melalui membran yolk dan albumen¨ tumbuh dalam albumen mencapai yolk

Busuk Hijau (Green Rots) : Albumen menjadiencer, berserabut hijau, Yolk diselimuti bintik

pink/putih mengeras, membran vitelin menebal,berwarna putih/hitam

Busuk Hitam (Black Rots) : Kantung udaramembesar, Albumen jadi coklat kehijauan danencer, Yola berwarna hitam, Jika dibuka bau

busuk, yola menjadi liat

Busuk Merah (Red Rots) : Yolk menjadikemerahan, Albumen menjadi encer, keabuan,

diselimuti warna kemerahan.

MIKROBA DALAM KERACUNAN MAKANAN

Penyakit yang disebabkan oleh mikrobadapat terjadi karena 2 hal :

1. Makanan/minuman yang ditelan mungkinmengandung komponen beracun

INTOKSIKASI2. Makanan/minuman yang ditelan mungkin

mengandung mikroba dalam jumlah yangcukup untuk dapat menimbulkan gejala sakit

INFEKSI

INTOKSIKASI Keracunan dapat terjadi karena tertelannya suatutoksin, jenis toksin :

1. Komponen Anorganik, contoh : sianida (singkong)2. Komponen Organik Tumbuhan, contoh : gosipol, visin3. Toksin Hewan, contoh : skombrotoksin, tetrodoksin4. toksin hasil metabolisme sel-sel mikroba tertentu

Contoh intoksikasi : botulisme (botulinum), racunStaphylococcus aureus, racun bongkrek(Pseudomonas cocovenenans), aflatoksin(Aspergillus flavus)

INFEKSI

Mikroba masuk ke dalam tubuh, menembus pertahanan tubuh dan hidup serta berkembang biak dalam tubuh.

Gejala : demam (pada intoksikasi tidak ada gejala demam)

Golongan Mikroba Penyebab Infeksi

Mikroba Patogen yang pertumbuhannya tidak distimulir oleh makanan tempat mikroba tersebut hidup. Jadi makanan hanya berfungsi sebagai perantara (pembawa).

Mikroba Patogen yang pertumbuhannya distimulir oleh makanan tempat tumbuhnya, sehingga jumlahnya akan bertambah banyak.

Pengawetan Bahan Makanan

ALAMI KIMIAKIMIABIOLOGIS BIOLOGIS

Teknik Umum Teknik Umum Contoh Proses Contoh Proses

Asepsis, penghilangan mikroorganismeAsepsis, penghilangan mikroorganisme Mencegah kontaminasi mikroorganisme, Mencegah kontaminasi mikroorganisme,

filtrasi, sentrifugasi filtrasi, sentrifugasi

Temperatur Rendah Temperatur Rendah Kulkas, pembekuanKulkas, pembekuan

Temperatur TinggiTemperatur Tinggi Inaktivasi miroorganisme dengan cara panas Inaktivasi miroorganisme dengan cara panas

sebagian (parsial) atau lengkap (pasteurisasi sebagian (parsial) atau lengkap (pasteurisasi

dan pengalengan)dan pengalengan)

Penghilangan airPenghilangan air Liofilisasi, menggunakkan spray dryer atau Liofilisasi, menggunakkan spray dryer atau

heated drum dryerheated drum dryer

Pengurangan kadar airPengurangan kadar air Penambahan bahan terlarut misalnya garam Penambahan bahan terlarut misalnya garam

atau gula untuk menurunkan nilai aatau gula untuk menurunkan nilai aww

Pengawetan kimia Pengawetan kimia Penambahan bahan pengawet spesifik yang Penambahan bahan pengawet spesifik yang

menghambat pertumbuhan mikroorganisme menghambat pertumbuhan mikroorganisme

(contohnya asam organik, nitrat, sulfur oksida)(contohnya asam organik, nitrat, sulfur oksida)

RadiasiRadiasi Penggunaan radiasi pengionisasi (UV) dan Penggunaan radiasi pengionisasi (UV) dan

radiasi bukan pengoksidasi (sinar gamma)radiasi bukan pengoksidasi (sinar gamma)

Peranan Mikroorganisme dalam Produksi Bahan Makanan

Beberapa bahan makanan yang sampai saat ini dibuat dengan menggunakan mikroorganisme sebagai bahan utama prosesnya

1. pembuatan bir dan minuman anggur dengan menggunakan ragi,

2. pembuatan roti dan produk air susu dengan bantuan bakteri asam laktat,

3. pembuatan cuka dengan bantuan bakteri cuka.

Manfaat Mikroorganisme dalam Bidang Farmasi

• Produksi Antibiotika• Produksi Steroid• Produksi Vaksin • Produksi Vitamin dan Asam Amino • Produksi Enzim • Produksi Alkaloid Ergot• Produksi Protein Manusia

Manfaat Mikroorganisme dalam Bidang Farmasi

• Produksi Antibiotika• Produksi Steroid• Produksi Vaksin • Produksi Vitamin dan Asam Amino • Produksi Enzim • Produksi Alkaloid Ergot• Produksi Protein Manusia

Produksi Penisilin

• Pada produksi penisilin, media bernutrisi yang mengandung gula fenilasetat ditambahkan ke secara kontinu.

• Asam fenil asetat ini digunakan untuk membuat rantai samping benzil pada penisilin G. diekstraksi dari filtrat dan dikristalisasi.

• Penisilin semisintetik, penisilin G dicampur dengan bakteri yang mensekresi enzim asilase.

• Enzim ini akan melepas gugus benzil dari penisilin G dan mengubahnya menjadi 6-aminopenicillanic acid (6-APA). Aminopenicillanic acid adalah molekul yang digunakan untuk membuat penisilin jenis lain. Berbagai gugus kimia ditambahkan pada aminopenicillanic acid.

Produksi sefalosporin

• Hal yang serupa juga terjadi pada sefalosporin C yang diproduksi oleh Cephalosporium acremonium. Molekul sefalosporin C dapat ditransformasi dan menghasilkan antibiotik baru yang memiliki kisaran antibakteri yang lebih luas.

Manfaat Mikroorganisme dalam Bidang Farmasi

• Produksi Antibiotika• Produksi Steroid• Produksi Vaksin • Produksi Vitamin dan Asam Amino • Produksi Enzim • Produksi Alkaloid Ergot• Produksi Protein Manusia

Produksi Streptomisin

• Strain Streptomyces griseus dan Actinomycetes lainnya menghasilkan media untuk mendapatkan kultur pertumbuhan dengan biomassa miselia yang tinggi sebelum dimasukkan ke dalam tangki inokulum.

• Media dasar mengandung pati kedelai sebagai sumber nitrogen, glukosa sebagai sumber karbon, dan NaCl.

• Temperatur optimum = 28⁰C, dengan kecepatan maksimal produksi streptomisin diperoleh pada kisaran pH 7,5-8,0.

• Kecepatan pengadukan (penggonjlokan) dan aerasi yang tinggi diperlukan untuk mendapatkan produksi streptomisin yang maksimal.

• Proses fermentasi berlangsung sekitar 10 hari dengan jumlah streptomisin yang dipanen berkisar 1 g/L.

Produksi Steroid• Hormon steroid sangat penting peranannya

dalam dunia kesehatan. • Misalnya kortison dan steroid lain yang serupa,

diketahui dapat digunakan untuk meredakan sakit dan mengurangi bengkak, kontrasepsi oral dan untuk mengobati ketidakseimbangan hormonal.

• Berbagai turunan kortison berguna untuk mengobati gejala yang berhubungan dengan alergi dan berbagai respons inflamasi tubuh yang tidak diinginkan. Hormon sterois juga digunakan pada

Produksi Kortison

• Sintesis steroid seperti kortison memerlukan lebih dari 35 langkah, sehingga steroid sangat mahal untuk diproduksi secara kimiawi.

• Misalnya, kortison dapat disintesis dari asam deoksikolat melalui 37 langkah, yang beberapa diantaranya memerlukan kondisi temperatur dan tekanan yang ekstrem, dengan biaya berkisar lebih dari $200 per gram.

• Kesulitan utama pada sintesis kortison adalah introduksi atom oksigen pada cincin steroid nomor 11. Hal ini dapat diatasi dengan pemanfaatan mikroorganisme untuk mengganti proses kimiawi ini dikemal dengan biokonversi.

Produksi Vaksin

• Vaksin diproduksi oleh strain muatan patogen atau melalui atenuasi atau inaktivasi patogen virulen tanpa menghilangkan antigen yang diperlukan untuk menimbulkan respons imun.

• Perkembangan bidang bioteknologi memungkinkan produksi seluruh vaksin baru. Beberapa vaksin baru ini ditujukan bagi target baru, dan beberapa lagi lebih efektif dan memiliki efek samping lebih sedikit dibandingkan vaksin tradisional yang ada pada saat ini.

Con’d• Untuk menghasilkan vaksin terhadap penyakit yang disebabkan oleh virus,

strain virus ditumbuhkan dengan menggunakkan telur ayam tertunas (embryonated egg). Individu yang memiliki alergi terhadap telur ayam tidak dapat diberi vaksin yang dibuat dengan cara seperti ini. Vaksin virus juga dapt diproduksi melalui kultur jaringan. Misalna, vaksin rabies tradisional diproduksi pada telur bebek tertunas dan memiliki efek samping yang sangat menyakitkan. Vaksin ini digantikan oleh produksi vaksin melalui kultur jaringan fibroblas manusia yang memiliki efek samping lebih sedikit.

• Produksi vaksin yang efektif dalam mencegah infeksi oleh bakteri, fungi, dan protozoa melibatkan pertumbuhan strain mikroorganisme pada media artifisial yang meminimalkan gangguan berupa respons alergi. Vaksin yang diproduksi secara komersial harus diuji dan distandardisasi sebelum digunakan, sehingga terjadnya outbreaks (wabah) penyakit akibat adanya vaksin swine influenza yang inadekuat dapat dihindari.

Produksi Vitamin dan Asam Amino

– Produksi Vitamin B12

• Vitamin B12 produksi samping pada fermentasi antibiotik oleh Streptomyces, fermentasi Propionibacterium shermanii atau Paracoccus denitrificans.

• Garam kobalt larut air ditambahkan pada reaksi fermentasi sebagai prekursor vitamin B12. Vitamin B12 dalam jumlah tinggi terakumulasi pada media dalam konsentrasi yang tidak toksik bagi Streptomyces.

Produksi Riboflavin

• Riboflavin dapat dihasilkan dari fermentasi berbagai macam mikroorganismebakteri Clostridium dan fungi Remothecium ashbyi atau Ashbya gossypii.

Produksi Lisin dan Metionin

• Lisin fermentasi mikroorganisme, digunakan sebagai suplemen makanan bagi manusia dan sebagai bahan tambahan pada sereal.

• Metionin melalui sintesis kimia dan digunakan sebagai suplemen makanan.

• Produksi lisin dari karbohidrat menggunakkan Corynebacterium glutamicum, suatu auksotrof yang memerlukan substrat, pH dijaga agar tetap netral dengan menambahkan amonia atau urea. Pada saat gula dimetabolisme, lisin akan terakumulasi pada media dan sintesis homoserin dihambat pada tahap homoserin dihidrogenase.

Produksi Asam Glutamat

• Asam glutamat dimanfaatkan sebagai monosoium glutamat (MSG), bahan penyedap rasa makanan.

• Asam L-glutamat dan MSG Fermentasi strain Brevibacterium, Arthrobacter,dan Corynebacterium. Kultur Corynebacterium glutamicum dan Brevibacterium flavum

• Untuk memproduksi MSG dalam skala besar. • Proses fermentasi memerlukan media glukosa-garam

mineral dengan menambahakan ura secara periodik sebagai sumber ntrogen selama proses fermentasi. Nilai pH dijaga bekisar 6-8, dan temperatur berkisar 30⁰C.

Produksi Asam Organik

• Asam glukonat bakteri termasuk Acetobacter , Penicillium dan Aspergillus. Aspergillus niger mengoksidasi glukosa menjadi asam glukonat dalam reaksi enzimatik tungal oelh enzim glukosa oksidase, asam glukonat memiliki berbagai kegunaan, antara lain:– Kalsium glukonat digunakan sebagai prosuk farmasi untuk

menyimpan kalsium dalam tubuh. – Ferrous gluconate digunakan sebagai asupan besi untuk

mengobati anemia. – Asam glukonat pada detergen pencuci piring mencegah noda

pada permukaan kaca akibat presipitasi garam kalsium dan magnesium.

• Asam sitrat Aspergillus niger dengan molasses sebagai substrat fermentasinya, sebagai tambahan pada makanan, terutama dalam produksi minuman ringan.

• Asam giberelat fungi Gibberella fujikuroi (Fusarium monoliforme), untuk meningkatkan produktivitas pertanian, sebagai substansi pendukung pertumbuhan tanaman, perbungaan, dan germinasi biji, serta untuk menginduksi pembentukan buah tanpa biji.

• Asam laktat Lactobacillus delbrueckii, spesies Lactobacillus, lainnya Streptococcus, dan Leuconostoc. Asam laktat berguna untuk mengawetkan makanan pada industri penyamakan kulit dan industri

Produksi Enzim

• Protease adalah enzim yang menyerang ikatan peptida molekul protein dan membentuk fragmen-fragmen kecil peptida.

• Fungi yang memproduksi protease adalah spesies Aspergillus, bakteri (Strain rekombinan Bacillus sp).

• Amilase digunakan dalam detergen dan dalam industri pembuatan bir, untuk memproduksi sirup dan dekstrosa dari pati. Produksi amilase menggunakkan fungi Aspergillus sp. bakteri (Bacilllus subtilis dan Bacillus diastaticus)

• Aspergillus oryzae digunakan untuk memproduksi amilase dari gandum pada kultur stasioner.

• Glukosa isomerase mengubah glukosa menjadi fruktosa yang dua kali lebih manis dibandingkan sukrosa dan 1,5 kali lebih manis dibandingkan gukoksa, sehingga fruktosa merupakan bahan pemanis yang sangat penting pada ndustri makanan dan minuman.

Bacillus coagulans, Streptomyces sp. dan, Nocardia sp.

• Renin merupakan enzim penggumpal yang mengkatalisis koagulasi susu dalam industri pembuatan keju Mucor pussilus dan Mucor meihei.

Produksi Alkaloid Ergot

• Alkaloid, beberapa diantaranya dapat dimanfaatkan dalam terapi, umumnya diperoleh dari tanaman.

• Alkaloid ergot fungi Ascomycetes, yaitu Claviceps purpurea. Istilah ergot digunakan untuk menunjukkan bahwa alkoloid ini dihasilkan dari fungi. Alkaloid ergot dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan kandungan asam lisergat dan clavin.

• Alkaloid asam lisergat hanya diproduksi oleh genus Claviceps, sedangkan alkaloid clavin dari Aspergillus, Penicillium, dan Rhizobium. Alkaloid ergot digunakan untuk menstimulasi sistem saraf simpatik.

• Beberapa alkaloid lisergat seperti halnya ergotamin dan ergobasin terapi kandungan, untuk mengkontraksi uterus pada saat proses melahirkan bayi dan setelah melahirkan untuk mengkontraksi uterus postpartum.

Produksi Protein Manusia

• Insulin diperlukan bagi penderita penyakit diabetes melitus, khususnya penderita diabetes melitus tipe I yang memerlukan asupan insulin eksogen.

• Pada mulanya, sumber insulin untuk penggunaan klinis pada manusia diperoleh dari pankreas sapi, kuda, babi, maupun ikan. Disebabkan mekanisme reaksi alergi yang timbul akibat menggunakan insulin dari hewan dalam jangka waktu lama, khususnya penderita diabetes tipe I, maka insulin dari manusia mulai diproduksi dengan menggunakkan teknik rekayasa genetik.

Asupan Insulin Eksogen

Pangan merupakan sumber energi dan berbagai zat gizi untuk mendukung hidup manusia. Tetapi pangan dapat juga menjadi wahana bagi unsur pengganggu kesehatan manusia.

Penyakit yang ditimbulkan oleh ketiga unsur di atas

( mikroorganisme, kimia, dan alami ) diklasifikasikan menjadi tiga jenis:

• 1. Penyakit akibat pangan yang disebabkan oleh mikroba yang mencemari pangan dan masuk ke dalam tubuh, kemudian hidup dan berkembang biak, dan mengakibatkan infeksi pada saluran pencernaan (food infection).

•2. Penyakit akibat pangan yang disebabkan oleh racun/toksin yang dihasilkan oleh mikroba pada pangan (food poisoning).

• Kejadian intoksikasi tidak selalu diserta masuknya mikroba ke dalam tubuh.

3. Penyakit akibat pangan yang penyebabnya bukan mikroba, tetapi

bahan kimia dan unsur alami.

• Beberapa sumber kontaminasi antara lain kotoran hewan pada saat dipotong, kotoran manusia, atau dari air yang terkena polusi air buangan yang mengandung bakteri pathogen.

Yang termasuk bakteri penyebab infeksi pangan antara lain adalah Salmonella, Clostridium perfringens, Vibrio

parahaemolyticus, Escherichia coli, Bacillus cereus, dan Vibrio cholerae.

SALMONELLA

• Salmonella terdapat pada unggas dan telurnya, lalat, tikus dan kecoa. Ayam kalkun, bebek dan angsa dapat terinfeksi oleh berbagai jenis Salmonella yang kemudian dapat ditemukan dalam kotoran, telur dan sebagainya.

• Gejala keracunan Salmonella adalah demam, sakit kepala, diare, dan muntah. Masa inkubasi 5 – 72 jam, biasanya 12 – 36 jam setelah memakan pangan yang mengandung Salmonella.

Clostridium perfringens

• penyakit yang ditimbulkan bakteri ini adalah gastroenteritis (gangguan saluran pencernaan), dengan gejala seperti sakit perut, diare dan terbentuknya gas racun yang dikeluarkan dari saluran pencernaan.

• Gejalanya timbul dalam waktu 8 – 24 jam setelah memakan makanan yang mengandung mikroba tersebut. Clostridium perfringens banyak terdapat pada daging ayam dan daging sapi masak. Pangan lain yang mungkin terkontaminasi adalah ikan, unggas, produk susu, makanan kering, sup, gravies, rempah-rempah, gelatin, spagheti, pasta.

• penyakit yang ditimbulkan bakteri ini adalah gastroenteritis (gangguan saluran pencernaan), dengan gejala seperti sakit perut, diare dan terbentuknya gas racun yang dikeluarkan dari saluran pencernaan.

• Gejalanya timbul dalam waktu 8 – 24 jam setelah memakan makanan yang mengandung mikroba tersebut. Clostridium perfringens banyak terdapat pada daging ayam dan daging sapi masak. Pangan lain yang mungkin terkontaminasi adalah ikan, unggas, produk susu, makanan kering, sup, gravies, rempah-rempah, gelatin, spagheti, pasta.

Vibrio parahaemolyticus

• Masa inkubasi 2 – 48 jam, biasanya 12 jam.

• Gejala yang timbul adalah sakit perut, diare (kotoran berair dan mengandung darah), mual dan muntah, demam ringan, dan sakit kepala. Penderita akan sembuh setelah 2 – 5 hari.

Vibrio cholerae

• Cara kerjanya adalah dengan menyerang dinding saluran usus dan menyebabkan diare dan muntah.

• Penularan bakteri ini melalui air, ikan dan makanan hasil laut.

• Intoksikasi Pangan karena BakteriJenis bakteri penyebab intoksikasi pangan adalah Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus, dan Pseudomonas cocovenenans

Staphylococcus aureus

• Gejala keracunan Staphylococcus aureus adalah banyak mengeluarkan ludah, mual, muntah, kejang perut, diare berdarah dan berlendir, sakit kepala, kejang otot, berkeringat dingin, lemas, nafas pendek, suhu tubuh dibawah normal.

• Gejala ini berlangsung 1 sampai dengan menjelang 2 hari, namun sangat jarang terjadi kematian.

Jenis makanan lain yang dapat bersifat toksin bagi tubuh :• Jamur Racun, Beberapa jenis jamur beracun yang

menyerupai jamur merang yaitu Amanita muscaria yang menghasilkan racun muskarin dan jamur Amanita phalloides yang menghasilkan racun phallin.

• Jengkol, Penyebab keracunan adalah asam jengkolat.• Singkong Racun, Penyebab keracunan pada singkong

adalah asam sianida yang terdapat baik pada daun maupun umbi singkong. Asam sianida akan menghambat pengangkutan oksigen oleh sel darah merah.

• Beberapa jenis ikan laut dan air tawar ternyata di dalam organ tubuhnya mengandung racun yang dapat menimbulkan kematian pada korban keracunan. Jenis ikan beracun yang terkenal adalah ikan buntel.

• Udang Beracun, Kerang jenis tertentu diketahui mengandung racun yang menyerang syaraf (neurotoksin) dan racun ini tidak rusak oleh panas. Gejala keracunan yang akut timbul 5 hingga 30 menit setelah makan kerang atau dapat juga terjadi 24 – 48 jam setelah makan kerang atau udang yang diduga beracun.

• Keracunan Senyawa Merkuri (Hg), Keracunan merkuri dapat terjadi karena pembuangan limbah industri yang mengandung merkuri ke laut atau sungai

• Keracunan Tembaga, Logam tembaga dan kuningan dahulu banyak digunakan dalam wadah atau alat masak misalnya wajan, ketel, dan tangki minum.

• Keracunan Arsen, Arsen banyak digunakan sebagai bahan campuran insektisida, yaitu arsen pentoksida dicampur dengan kromium trioksida dan tembaga oksida.

• Keracunan Seng, Alat masak yang terbuat dari seng atau besi yang dilapisi seng dapat menimbulkan keracunan karena logam seng terkikis dan larut dalam pangan.

KERACUNAN AKIBAT LOGAM BERAT

• Keracunan Antimon (Stibium), Keracunan antimon dapat terjadi karena alat masak yang terbuat dari campuran logam yang mengandung logam antimon.

• Keracunan Kadmium, Keracunan pangan dan minuman oleh senyawa kadmium terjadi karena wadah makanan yang permukaannya dilapisi kadmium terkikis dan larut ke dalam pangan.

• Keracunan Fluorida, Keracunan fluorida dapat terjadi karena residu insektisida dalam bahan pangan akibat penyemprotan insektisida.

KERACUNAN IKAN TONGKOL

• Keracunan dapat timbul setelah beberapa menit sampai beberapa jam setelah makan ikan tongkol. Gejalanya antara lain adalah rasa gatal atau terbakar di sekitar mulut, bibir bengkak, wajah kemerahan, berkeringat, mual, muntah, sakit kepala, jantung berdebar, pusing, atau bentol-bentol merah di badan. Gejala ini biasanya membaik sendiri dalam beberapa jam, atau bahkan beberapa hari.

• Keracunan ini disebabkan oleh kontaminasi bakteri pathogen seperti Escherichia coli, Salmonella, Vibrio cholerae, Enterobacteriacea dan lain-lain.

Bakteri merugikan

• Bakteri perusak makanan• Beberapa spesies pengurai tumbuh di dalam

makanan. Mereka mengubah makanan dan mengeluarkan hasil metabolisme yang berupa toksin (racun). Racun tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia. Contohnya:

• Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan

• Pseudomonas cocovenenans, menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek

• Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan

Bakteri denitrifikasi• Jika oksigen dalam tanah kurang maka

akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans

Bakteri patogen

• Merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan.

MENGIDENTIFI KASI BAKTERI PATOGEN DALAM MAKANAN

• Tidak ada satu pun makhluk hidup di dunia yang tidak membutuhkan bahan makanan. Bahan makanan berguna untuk sumber tenaga, pembangun, serta menjaga kesehatan tubuh.

Meski demikian, bahan makanan kerap bisa pula menjadi media perantara bagi vektor, mikroorganisme, dan berbagi jenis bahan kimia yang justru menimbulkan penyakit.

• Badan Pengawasan Obat dan Makanan (BPOM) menyebutkan bahwa penyakit akibat pangan (food borne diseases) umumnya disebut dengan keracunan. Pangan yang semula aman dikonsumi berubah menjadi racun karena telah terkontaminasi oleh bakteri patogen.

• Selain karena terkontaminasi bakteri patogen, ada pula beberapa jenis makanan yang secara alami sudah bersifat racun, di antaranya beberapa jenis jamur, tumbuhan, dan hewan.

• Beberapa jenis bakteri yang kerap mengubah makanan menjadi racun, antara lain Salmonella, Shigella, Campylobacter, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolityca, Staphylococcus aureus,Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Bacillus cereus, dan Vibrio cholerae.

• Untuk mengetahui suatu bahan pangan yang sudah tercemar bakteri dapat dilihat dari kondisi fisik makanan. Bakteri yang tumbuh di dalam makanan akan mengubah makanan menjadi zat organik yang energinya sudah berkurang.

Semakin besar jumlah bakteri yang terkandung dalam makanan, semakin menurun pula tingkat ketahanan makanan itu.

• Untuk mengetahui suatu bahan pangan yang sudah tercemar bakteri dapat dilihat dari kondisi fisik makanan. Bakteri yang tumbuh di dalam makanan akan mengubah makanan menjadi zat organik yang energinya sudah berkurang.

Semakin besar jumlah bakteri yang terkandung dalam makanan, semakin menurun pula tingkat ketahanan makanan itu.

• Beberapa unsur yang termasuk ke dalam faktor intrinsik yaitu kandungan nutrisi, derajat keasaman (pH), serta senyawa mikroba. Sedangkan faktor ekstrinsik ialah kondisi lingkungan, seperti suhu, kelembapan, serta susunan gas di atmosfer yang memengaruhi proses penanganan dan penyimpanan bahan pangan.

• Faktor lainnya yang juga berperan dalam menumbuhkembangkan bakteri ialah faktor implisit, yaitu sifat-sifat yang dimiliki oleh bakteri.

• Beberapa unsur yang termasuk ke dalam faktor intrinsik yaitu kandungan nutrisi, derajat keasaman (pH), serta senyawa mikroba. Sedangkan faktor ekstrinsik ialah kondisi lingkungan, seperti suhu, kelembapan, serta susunan gas di atmosfer yang memengaruhi proses penanganan dan penyimpanan bahan pangan.

• Faktor lainnya yang juga berperan dalam menumbuhkembangkan bakteri ialah faktor implisit, yaitu sifat-sifat yang dimiliki oleh bakteri.

Metode Identifikasi

• Ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk mengidentifikasi bakteri patogen, baik secara konvensional maupun modern yang dikenal dengan pengujian cepat (rapid test). Pemilihan metode ditentukan oleh persyaratan yang menjadi acuan dan standar pengujian yang Beberapa unsur yang termasuk ke dalam faktor intrinsik yaitu kandungan nutrisi, derajat keasaman (pH), serta senyawa mikroba. Sedangkan faktor ekstrinsik ialah kondisi lingkungan, seperti suhu, kelembapan, serta susunan gas di atmosfer yang memengaruhi proses penanganan dan penyimpanan bahan pangan.dilakukan BPOM.

• Pada umumnya, metode identifikasi dilakukan secara kualitatif melalui metode pengayaan (enrichment), yaitu isolasi dan identifikasi bakteri atau mikroba dan interpretasi hasil (negatif per gram/ml atau negatif per 25 gram atau per 100 gram/ml).

• Metode pengujian juga kerap dilakukan secara kuantitatif (enumerasi) dengan cara menghitung jumlah mikroba dan interpretasi hasil berupa koloni per ml/g atau koloni per 100 ml.

• Metode kuantitatif digunakan untuk mengetahui jumlah mikroba yang ada pada suatu sampel, umumnya dikenal dengan Angka Lempeng Total (ALT) dan Angka Paling Mungkin atau Most Probable Number (MPN).

Sedangkan pada metode kualitatif dilakukan perbanyakan terlebih dahulu terhadap sel bakteri yang jumlahnya sedikit atau bakteri yang dalam kondisi lemah.

• Metode kuantitatif digunakan untuk mengetahui jumlah mikroba yang ada pada suatu sampel, umumnya dikenal dengan Angka Lempeng Total (ALT) dan Angka Paling Mungkin atau Most Probable Number (MPN).

Sedangkan pada metode kualitatif dilakukan perbanyakan terlebih dahulu terhadap sel bakteri yang jumlahnya sedikit atau bakteri yang dalam kondisi lemah.

• Dalam mengidentifikasi bakteri patogen ada beberapa tahap yang harus dilalui, yaitu pengayaan, isolasi pada media selektif, identifikasi dengan reaksi biokimia, dan analisis antigenik, serologi atau immunologi.

• Apabila diperlukan dapat pula dilakukan pengidentifikasian DNA bakteri dengan metode PCR (Polymerase Chain Reaction).

• Untuk mengatasi keterbatasan kedua metode konvensional itu, baru-baru ini dikembangkan metode yang lebih cepat dan akurat dalam mengidentifikasi bakteri patogen dalam pangan. Metode yang disebut dengan metode genotipe itu dikembangkan oleh para ilmuwan dari Universitas Queesland, Australia.

• Dalam mengidentifikasi bakteri patogen ada beberapa tahap yang harus dilalui, yaitu pengayaan, isolasi pada media selektif, identifikasi dengan reaksi biokimia, dan analisis antigenik, serologi atau immunologi.

• Apabila diperlukan dapat pula dilakukan pengidentifikasian DNA bakteri dengan metode PCR (Polymerase Chain Reaction).

• Untuk mengatasi keterbatasan kedua metode konvensional itu, baru-baru ini dikembangkan metode yang lebih cepat dan akurat dalam mengidentifikasi bakteri patogen dalam pangan. Metode yang disebut dengan metode genotipe itu dikembangkan oleh para ilmuwan dari Universitas Queesland, Australia.

• Selain metode genotipe, ada pula metode identifikasi bakteri patogen lainnya yang tidak kalah cepat dan akurat, yakni metode SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy). Metode SERS yang dikembangkan oleh para peneliti dari Universitas Georgia, Amerika Serikat, itu menggunakan indikator nanorod array.

PENGUJIAN POTENSI

ANTIBIOTIKA DAN

POTENSI VITAMIN

Prinsip Praktek Pengujian yang Baika. Metode, prosedur, dan peralatan yang telah

teruji.b.Dilakukan oleh orang yang berkualifikasi dan

berkompeten.c. Hasil uji harus konsisten.d.Laboratorium penguji harus mempunyai

prosedur jaminan dan pengendalian mutu yang memadai.

e.Laboratorium penguji harus diuji dan dievaluasi oleh badan terakreditasi.

PENGUJIAN POTENSI

ANTIBIOTIKA

Definisi

• Potensi : ukuran daya hambat terhadap mikroorganisme tertentu • Potensi yang ditetapkan dalam μg

atau unit aktivitas antibiotik per mg zat kering ditetapkan secara nasional (BPFI).

Latar Belakang

• Efek penggunaan antibiotika meningkat sehingga efek resistensi juga meningkat.

• Mikroba patogen dan virus baru : HIV dan Avian Flu Virus.• Efektivitas dan daya hambat atau daya

bunuh antibiotika sangat bergantung pada jumlah dan kekuatan zat aktifnya.

TujuanStandar untuk memperkirakan

kemungkinan hilangnya aktivitas (potensi) antibiotik terhadap efek dayanya terhadap mikroba.

Prinsip Uji Potensi Antibiotika berdasarkan Farmakope Indonesia

edisi IV• Estimasi melalui perbandingan secara

langsung antara sampel (antibiotik uji) dengan antibiotik standar yang telah disahkan penggunaannya, terkalibrasi dengan baik, dan umum digunakan sebagai rujukan.

Spektrum Antibiotika

Analisis

rute rute immunological mikrobiologi

konvensional molekuler

konvensional

Pasien

Enrichment culture, enriched, selective,

and differential mediaMolecular

(Hibridisasi Asam Nukleat, PCR)

Immunological( ELISA )

Sampel Darah

Uji Antibodi (Aglutinasi, RIA,

ELISA, dll)

DarahFesesUrin

Biopsi JaringanMukosa

Pure culture isolation

Identifikasi Growth

dependent assays

Kerentanan Antibiotik

Antibiotika yang ideal sebagai obat harus memenuhi syarat - syarat berikut :

• 1. Mempunyai kemampuan untuk mematikan atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang luas (broad spectrum antibiotic)

• 2. Tidak menimbulkan terjadinya resistensi dari mikroorganisme pathogen

• 3. Tidak menimbulkan pengaruh samping (side effect) yang buruk pada host, seperti reaksi alergi, kerusakan syaraf, iritasi lambung, dan sebagainya

• 4. Tidak mengganggu keseimbangan flora yang normal dari host seperti flora usus atau flora kulit.

Metode Umum

1. Lempeng ( silinder / kertas cakram) difusi antibiotik berbentuk silinder dipasang pada

lempeng agar padat sehingga menghambat pertumbuhan mikroorganisme.

2. Turbidimetri digunakan pada larutan yang sulit larut

dalam air. Contoh : Gramisidin

Metode Pengujian Potensi Antibiotika

• USP (United States Pharmacopeia) sampel dihitung dan diperiksa• EP (European Pharmacopeia)• BP (British Pharmacopeia)• JP (Japanese Pharmacopeia)• AOAC (American Association of Analytical Chemists) sampel dihitung dan diperiksa• US-CFR (Code of Federal Registry) sampel dihitung dan diperiksa• A custom plate method

Persiapan Uji :Mikroorganisme, Bahan, AlatPeralatan : Cuci bersih sebelum dan sesudah digunakan. Sterilisasikan dengan pemanasan kering atau

uap air.

Pengendalian Termostatik

• Selama inkubasi dalam penetapan pada lempeng dan tabung.

• Metode lempeng ± 0,50 C• Metode tabung ± 0,10 C suhu dapat diperoleh dengan sirkulasi udara

dan air.

Wadah

• Metode Lempeng1. Cawan petri 20 x 100 mm2. Silinder besi tahan karat/porselen diameter luar 8

mm, diameter dalam 6 mm, tinggi 10 mm.3. Bersihkan dengan asam nitrat 2 N bila perlu.

• Metode Tabung1. Tabung reaksi ukuran dan ketebalan seragam.2. Tabung spektrofotomotor steril dan seragam.3. Semua residu dihilangkan serta selalu sterilisasi.

• Uji potensi antibiotik termasuk metode uji mikrobiologi kuantitatif

• Contoh hasil uji potensi antibiotik

KESIMPULAN