BAB 2. PEMBAHASAN 2.1 Antibiotik Antibiotika adalah golongan senyawa, baik alami, semi sintetis maupun sintetis, yang memiliki khasiat mematikan atau menghambat pertumbuhan bakteri. Kegiatan antibiotik untuk pertama kalinya ditemukan secara kebetulan oleh dr. Alexander Fleming. Tetapi penemuan ini baru dikembangkan dan digunakan pada permulaan perang dunia II di tahun 1941, ketika obat-obat antibakteri sangat diperlukan untuk menanggulangi infeksi dari luka-luka akibat pertempuran (Tan dan Rahardja, 2008). Literatur lain mendefinisikan antibiotik sebagai substansi yang bahkan di dalam konsentrasi rendah dapat menghambat pertumbuhan dan reproduksi bakteri dan fungi.(Koolman, 2005).. Orang yang pertama kali mempelajari antibiotika secara sisitematis adalah Gratia dan Dath (1924) dengan ditemukannya actinamycetin yang berasal dari Actinomycetes. Sampai sekarang sudah banyak di temukan beribu-ribu antibiotik, tetapi tidak semua dapat digunakan dalam pengobatan yang dilakukan dengan tidak semestinya (Indan, E.,2003). Satu jenis antibiotik biasanya hanya ampuh untuk satu kelompok kuman tertentu, teapi tidak untuk kuman yang lain. Tetapi ada pula antibiotik yang dapat membunuh berbagai kelompok kuman. Penggunaan antibiotik sembarang dapat menimbulkan terjadinya resistansi pada kuman, artinya antibiotik yang di pakai menjadi tidak ampuh lagi dan kuman menjadi kebal atau resisten terhadap antibiotik tersebut. Antibiotika modern yang pertama dan yang hingga saat ini masih merupakan salah satu dari obat-obatan yang paling banyak digunakan adalah penisiln. Turunan-turunan penisilin semi sintetik tidak hanya memberikan sifat yang lebih baik daripada penisilin alam, tetapi juga mengatasi masalah resistensi mikroba terhadap antibiotika. (Wonohadi, 1994) 2.2 Morfologi Bacillus subtilis Sel dari bakteri Bacillus subtilis berbentuk batang dan lurus, panjang tubuhnya 0,5-2,5 x 1,2- 10 m. Sering tersusun berpasangan atau membentuk rantai, dengan membulat atau berakhir melingkar. Termasuk bakteri Gram positif dan motil atau bergerak dengan flagella. Endospora berbentuk oval atau sesuatu yang bulat atau silindris dan sangat resisten pada kondisi yang merugikan atau tidak mendukung. Terdapat tidak atau lebih dari satu spora perselnya., dan spora tidak menekan pembukaan udara. Bersifat aerobik atau anaerobik fakultatif, dengan kemampuan fisiologis yang beragam terhadap panas, pH, dan kadar garam. Kemoorganotrop, dengan sebuah fermentasi atau metabolisme respirasi. Selalu

positif dalam uji katalase. Ditemukan di berbagai macam tempat atau habitat, sebagian kecil bersifat pathogen terhadap vertebrata atau invertebrata (Holt, 2000). Bacillus subtilis merupakan bakteri yang berbentuk batang yang Gram positif (Perez 2000). Bakteri ini tersusun atas peptidoglikan, yang merupakan polimer dari sugars dan asam amino. Peptidoglikan yang yang ditemukan di bakteri yang dikenal sebagai murein melapisi dinding selnya. Sel membentuk tembok penghalang antara lingkungan dan bakteri sel yang berguna untuk mempertahankan bentuk sel dan withstanding sel yang tinggi internal tekanan turgor (Schaechter 2006). Habitat endospora bakteri ini adalah tanah. Mikroba tersebut dalam bentuk spora yang kekurangan nutrisi. Organisme ini dapat menghasilkan antibiotik selama sporulation. Contohnya polymyxin, difficidin, subtilin, dan mycobacillin. Banyak dari mikroba Bacillus dapat menurunkan Polymers seperti protein, pati, dan pektin, sehingga bakteri ini merupakan penyumbang penting kepada siklus karbon dan nitrogen. Akan tetapi apabila terkontaminasi, dapat menyebabkan pembusukan. Berdasarkan pewarnaan sel vegetatif didapatkan warna kemerahan dan warna endosporanya adalah hijau (Schaechter 2006). Klasifikasi Bacillus subtilis. Kingdom Filum Kelas Order Famili Genus Spesies : Bakteri :Firmicutes :Bacilli :Bacillales :Bacillaceae :Bacillus :Bacillus subtilis (Holt, 2000)

Gambar 1 Morfologi dan koloni Bacillus subtilis Bacillus subtilis dapat membelah simetri menjadi dua sel anakan (pembelahan biner), namun dapat pula secara asimetri. Bacillus subtilismemproduksi endospora tunggal yang resisten terhadap faktor lingkungan misalnya panas, asam, garam, dan bakteri ini dapat melangsungkan dan bertahan hidup dalam waktu yang lama. B. subtilis merupakan

mikroorganisme gram positif yang masuk dalam kelompok organisme tanah. B. subtilis termasuk dalam mikroorganisme mesofilik, dan berespirasi secara aerob (Simanjuntak, 2008:240). Bacillus subtilis tidak dianggap sebagai manusia pathogen; dapat mencemari makanantetapi jarang menyebabkan keracunan makanan. Bacillus subtilis produces the proteolyticenzymesubtilisin. Bacillus subtili menghasilkan enzim proteolytic yang subtilisin. Bacillus subtilis spores dapat hidup yang ekstrim pemanasan yang sering digunakan untuk memasak makanan, dan bertanggung jawab untuk menyebabkan kekentalan yanglengket, membenang konsistensi yang disebabkan oleh bakteri produksi panjang rantaipolysaccharidesdan manja dalam adonan roti. Bacillus subtilis dapat membagi asymmetrically, memproduksi sebuah endosporeyang tahan terhadap faktor lingkungan seperti panas, asam, dan garam, yang dapat beradadi dalam lingkungan dalam jangka waktu yang lama. Endospore adalah yang dibentuk pada saat gizi stres, memungkinkan organisme untuk terus berada di dalam lingkungansampai kondisi menjadi baik. Sebelum proses untuk menghasilkan spora bakteri melaluiproses produksi flagella dan mengambil DNA dari lingkungan. Bacillus subtilis terbukti untuk manipulasi genetik,karena itu telah menjadi banyak diadopsi sebagai model organisme untuk penelitian laboratorium, terutama darisporulation,yang merupakan contoh sederhana daridiferensiasi selular.Hal ini jugasangatflagellated,yang memberikan B. subtilis kemampuan untuk bergerak sangat cepat.Keguanaan lain bakteri ini cukup banyak sekarang dangan berkembangnya teknologi. Bacillus subtilis strain QST 713 (dipasarkan sebagai QST 713 atau serenade) memilikialam berhubung dgn fungisida aktivitas, dan bekerja sebagai agen kontrol biologi.populer di seluruh dunia sebelum pengenalan konsumen antibiotik immunostimulatorysebagai agen untuk membantu perawatan gastrointestinal dan penyakit urinary tract. Halini masih banyak digunakan di Eropa Barat dan Timur Tengah sebagai alternatif obat.dapat dikonversi menjadi peledak berbahaya compounds dari nitrogen, karbon dioksida,dan air. recombinants Bacillus subtilis str. pBE2C1 dan Bacillus subtilis str. pBE2C1ABdigunakan dalam produksipolyhydroxyalkanoates(PHA) dan agar mereka dapatmenggunakan gandum terendam air limbah sebagai sumber karbon untuk menurunkanbiaya produksi PHA 2.3 Antibiotik dari Bacillus subtillis

Bacillus subtilis, seperti anggota genus bacillis lainnya merupakan merupakan salah satu yang paling banyak digunakan untuk produksi enzymes dan bahan kimia khusus, seperti antibiotika. Contohnya Subtilisin. Suatu galur lokal baru Bacillus sp. BAC4 diketahui memproduksi enzim penisilin G asilase (PGA) ekstrasel (Moeis dkk., 2000; Supartono dkk., 2008b). Galur lokal ini menunjukkan kesamaan yang tinggi dengan Bacillus subtilis (Kusumaningrum, 1999). Seperti halnya genus-genus Bacillus lainnya, galur lokal tersebut juga memproduksi protease ekstrasel. Dari uji mikrobiologis untuk mengetahui potensinya memproduksi PGA (penicillin G acylase), teridentifikasi bahwa Bacillus subtilis BAC4 juga menghasilkan senyawa antibiotika yang menghambat pertumbuhan Serratia marcescens ATCC 27117 suatu bakteri Gram negatif. Serratia marcescens adalah suatu jenis bakteri gram negatif dari famili Enterobacteriaceae Pada orang dewasa, Serratia marcescens terlibat dalam infeksi pada saluran kencing, saluran pernapasan (pneumonia), infeksi mata, meningitis, dan infeksi pada kulit yang terluka. Sedangkan pada anak-anak,Serratia marcescens menginfeksi saluran pencernaan. Hingga saat ini, kondisi produksi dan karakteristik PGA dan protease ekstrasel Bacillus subtilis BAC4 telah diketahui dengan baik (Supartono, 2003). Selanjutnya, terhadap Bacillus subtilis BAC4 telah dilakukan mutasi dengan larutan akridin oranye sebagai upaya memberdayakan galur tersebut dan diperoleh sel mutan Bacillus subtilis M10 yang mampu memproduksi antibiotika secara berlebihan. Basillus subtilis strain Tracy-1 yang digunakan untuk menghasilkan menghasilkan basitrasin, dan Bacillus subtilis. EC 3.4.21.-yang menghasilkan

Proses mutasi ini terjadi karena zat warna akridin oranye yang merupakan senyawa aromatis berinterkalasi ke dalam pasangan basa-basa molekul DNA dan dapat menyebabkan terjadinya penyisipan atau penghapusan basa-basa nukleotida selama proses replikasi (Bernal dkk., 2002). Hasilnya dapat berupa pembentukan suatu protein yang cacat atau tidak terjadi pembentukan protein sama sekali (Crueger dan Crueger, 1984). Tabel 1. Hasil uji sifat-sifat biokimia sel B. subtilis BAC4 dan M10.

Bakteri hasil mutasi ini, yaitu Bacillus subtilis M10 dapat memproduksi antibiotika secara berlebihan dengan cara menghasilkan enzim penisilin G asilase (PGA). Enzim PGA ini dapat mengkatalisis proses deasilasi penisilin G menghasilkan senyawa asam 6-amino penilsilanat (6-APA) yang merupakan bahan baku untuk pembuatan penisilin semisintetik di industri. senyawa antaradalam produksi penisilin semisintetik, diantaranya metilsilin, kloksasilin, ampisilin dan karbenisilin.

. Gambar 3. Pemutusan enzimatik penisilin G menjadi asam 6-amino penilsilanat. Secara komersial, enzim PGA umumnya diproduksi oleh E. coli secara intrasel, sehingga sel-sel E. coli harus dilisis untuk mengisolasi dan memurnikan enzim. Strain lokal Bacillus sp. BAC4 memiliki kemampuan untuk memproduksi PGA dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan E. coli B130. Di samping itu Bacillus sp. BAC4 mensekresikan enzim PGA ke dalam kultur medium, sehingga lebih menguntungkan untuk produksi PGA.