MIKROBIOLOGI FARMASI DASAR

PENDAHULUAN

​

​

​

Rusli, S.Si, M.Si, Apt.

PENDAHULUAN

• Pengertian dan Ruang Lingkup Mikrobiologi Farmasi

​

• Mikrobiologi  bahasa latin
• Micros  kecil
• Bios  makhluk hidup
• Logis  ilmu pengetahuan
• ​
• Mikrobiologi  ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup yang kecil

​

• Mikrobiologi  cabang ketiga dari ilmu biologi

I. Botani

​

Biologi III. Mikrobiologi

​

II. Zoologi

​

• Pada dasawarsa terakhir ini  perkembangan bidang mikrobiologi  berkembang dengan pesat  seiring perkembangan ilmu lainnya.

• Penggolongan mikrobiologi berdasarkan Orientasinya
• Orientasi pada taksonomi :
• Virologi
• Bakteriologi
• Fikologi / Algologi
• Mikologi
• Protozoologi
• Orientasi pada habitat
• Mikrobiologi air
• Mikrobiologi tanah
• Mikrobiologi laut
• Orientasi pada masalah
• Ekologi mikroba
• Mikrobiologi patogen
• Mikrobiologi pertanian
• Mikrobiologi industri
• Mikrobiologi persenjataan
• Mikrobiologi farmasi
• Geomikrobiologi
• Mikrobiologi  perlu ditunjang ilmu-ilmu dasar seperti ilmu kimia, biologi, fisika dan matematika, serta ilmu biokimia.
• ​

• Batasan dan Sifat-sifat Mikroorganisme
• Mikroorganisme (mikroba, mikrobia, protista, jasad renik) adalah jasad hidup yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, sehingga sukar diamati tanpa alat pembesar (mikroskop).
• Adanya mikroorganisme (mo) baru dapat diketahui setelah ditemukannya mikroskop oleh Anthony van Leeuwenhoek (1632 – 1723).
• Mata manusia  tidak dapat mengamati benda-benda seperti dengan ukuran garis tengah < 0.1 mm  sel hidup mo  struktur biologi yang hampir semuanya terletak dalam batasan ukuran tersebut.
• Sejak zaman purba  para ahli biologi membedakan makhluk hidup menjadi dua golongan besar :
• Gol. Tumbuh-tumbuhan (Plantae)
• Gol. Hewan (Animalia)
• Penggolongan makhluk hidup berlangsung kurang lebih sampai tahun 1830, sampai dimulai diadakannya berbagai penyelidikan-penyelidikan yang intensif tentang mo  pembagian 2 golongan, karena ada mo  sifat-sifat mirip plantae maupun animalia.

• Pada tahun1866, Haeckel (ahli ilmu hayat)  Jerman, mengusulkan golongan tersendiri untuk mo yaitu Protista, untuk menampung makhluk hidup yang tidak dapat dimasukkan dengan jelas ke dalam kelompok hewan atau tumbuhan.
• Perbedaan antara Plantae, Animalia dan Protista
• Multiseluler dan ada diferensiasi dalam jaringan yaitu :
• Plantae (tumbuh-tumbuhan berbiji, paku-pakuan dan lumut).
• Animalia (vertebrata dan invertebrata)
• Uniseluler dan Senositik (multiseluler tanpa diferensiasi dalam jaringan, yaitu :
• Protista
• Algae
• Protozoa
• Fungi
• Bakteri
• Dengan adanya elektromikroskopi  teknik baru dan mengetahui struktur dalam sel mo.
• Salah satu penemuan menyimpulkan bahwa mo dapat dibedakan atas dua tipe sel yaitu :
• Sel yang bersifat eukariotik
• Sel yang bersifat prokariotik

• Sel yang bersifat eukariotik  tipe sel yang perkembangannya yang telah sempurna.

Contoh :

- mo tingkat tinggi  fungi, algae dan protozoa

• Sel yang bersifat prokariotik  tipe sel yang sederhana yang terdapat pada bakteri dan ganggang hijau biru.

• Perbedaan antara tipe sel Prokariotik dan Eukariotik

• Hubungan antara Mikrobiologi dengan Bidang Farmasi
• Mo  sangat unik  tubuh semakin kecil  uniseluler  proses kimiawi dan biologi secara bersamaan.
• Mo  proses metabolisme :
• Katabolisme  molekul besar  kecil + energi
• Anabolisme  molekul kecil  senyawa besar (sintesis)
• Dari segi proses ini  informasi  dipelajari Mo yang menguntungkan dan Mo yang merugikan  titik awal yang menghubungkan bidang mikrobiologi dengan bidang farmasi yang dikenal dengan nama :

MIKROBIOLOGI FARMASI

• Sebagai contoh :
• Ada Mo  penyakit  bakteri patogen
• Ada Mo  racun
• Ada Mo  mengurai sediaan farmasi
• Ada Mo  obat-obatan, produk makanan, minuman dan senyawa lain.
• Suatu Mo patogen  penyakit  untuk mengatasi ahli farmasi / apoteker harus berusaha untuk memperoleh sediaan obat untuk mengendalikan Mo patogen tersebut  AB, antiseptik, desinfektansia dan preservatif.

• Perlunya seorang farmasis mengontrol kuantitas Mo  stabilitasnya  produk obat, mamin, kosmetik, alat kesehatan. Uji sterilitas terhadap ruang khusus seperti ruang bedah, ruang gawat darurat, ruang produk sediaan obat steril, dan lain-lain.
• Adanya jenis Mo dapat dimanfaatkan dalam proses fermentasi  kecap, tempe, tape, yoghurt, Nata De Coco, senyawa pelarut dalam bidang farmasi.
• Ada jenis Mo tertentu yang dapat menganalisa suatu zat yang sulit untuk ditentukan secara kimia, maupun alat canggih lainnya seperti spektrofotometa.
• Mikroorganisme  bahan penelitian yang ideal  fenomena kehidupan.
• Mo mudah ditumbuhkan dalam medium sesuai.
• Pertumbuhan Mo sangat cepat dan berproduksi dengan kecepatan tinggi.
• Proses metabolismenya dapat diekuivalenkan dengan tumbuhan, hewan, termasuk manusia.
• Mekanisme penggunaan dan pembebasan energi di dalam selnya mudah dikendalikan.

• Peranan Mikroorganisme Di Alam
• Mo  di alam  hal yang unik  distribusi sedemikian luas  tanah, air, udara, bahan makanan, susu, tumbuhan dan tubuh hewan termasuk manusia.
• Makhluk hidup di Dunia  produsen, konsumen dan redusen
• Produsen  makhluk hidup  energi biologi  makan  makhluk hidup konsumen.
• Konsumen  makhluk hidup memanfaatkan hasil peruraian dari produsen.
• Redusen  Mo yang menguraikan bahan organik dari produsen dan konsumen yang telah mati.
• Tanpa adanya redusen  siklus kehidupan di alam  akan putus  penimbunan sampah organik di alam.
• Siklus kehidupan di alam  Produsen  Konsumen dan Produsen  SUNNATULLAH yang patut kita syukuri.

SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI

• Sejarah mikrobiologi dimulai pada tahun 1674 pada saat Antonie van Leeuwenhoek (1632 – 1723) menemukan Mo dalam setetes air danau pada lensa gelas  Animalcules  berbagai bentuk, ukuran dan warna. Antonie van Leeuwenhoek  mengamati adanya makhluk hidup pada berbagai bahan lain dengan mikroskop sederhana  kesimpulan sel-sel hidup berasal dari benih (genn).
• Francesco Redi (1626 – 1697)
• Potongan daging diberi perlakuan ditutup dengan kasa halus dan yang lainnya tidak.
• Tidak di tutup  ulat
• Tertutup  tidak terlihat ulat
• Lazzano Spallanzani (1729 – 1799)
• Suspensi bahan organik di dalam tabung gelas dipanaskan sampai mendidih, ada yang ditutup dan yang lainnya dibiarkan berkontak udara.
• Tertutup rapat  tidak ada sel hidup
• Terbuka  terdapat sel hidup
• Robert Kock (1843 – 19810)
• Pemakaian medium padat  gelatin  isolasi satu jenis mo  campuran mo.
• Postulat Koch :
• Mo dapat ditemukan sebagai penyebab suatu gejala penyakit tertentu.
• Mo tersebut dapat di isolasi di lab. Sebagai kultur murni.
• Kultur murni tersebut dapat menimbulkan penyakit dengan gejala spesifik bila di inokulasikan pada hewan sehat yang sensitif.
• Dari hewan yang dibuat sakit tersebut, Mo tersebut dapat di isolasi kembali dengan sifat-sifat seperti Mo semula.

• Penemuan tentang Peranan Mo dalam Transformasi Bahan Organik
• Selama terjadi pertentangan pendapat tentang abiogenesis, para ahli  korelasi antara pertumbuhan mikroorganisme dalam cairan organik dengan perubahan susunan kimia dalam cairan tersebut.
• Perubahan kimia yang terjadi :
• Pengkhamiran / fermentasi
• Pembusukan / putrafection
• Pembusukan  proses penguraian atau katabolisme  hasil akhir berbau busuk
• Misal : Peruraian daging
• Fermentasi  proses peruraian  alkohol atau asam-asam organik.
• Fermentasi Sebagai Proses Biologi
• Pada tahun 1837  Cognaird Latour, Sqhwan dan Kutzing  Khamir (yeast) terdapat pada cairan-cairan gula mengalami fermentasi  alkohol + CO2  fungsi fisiologi dari sel-sel khamir.
• Teori ini mendapat tantangan dari para ahli kimia  Berzelius, Liebig dan Whole  pembusukan dan fermentasi  proses kimia murni. Pendirian yang keras ini karena tahun 1812  sintesa kimia organik telah terbuka  sintesa senyawa organik urea dari bahan-bahan anorganik.
• Pasteur (ahli kimia)  menentang pendapat para ahli kimia  proses fermentasi adalah proses kegiatan dari mikroorganisme.
• Penelitian Pasteur disimpulkan bahwa setiap fermentasi, mis alnya fermentasi alkohol, asam butirat, asam laktat disebabkan oleh Mo yang berbeda-beda.
• Louis Pasteur  penyelidikan proses pembusukan  proses sangat rumit untuk dianalisa secara kimia dengan cara-cara yang ada pada saat itu.

• Penemuan Peranan Mo Penyebab Penyakit
• Pasteur  penelitian proses fermentasi  kerusakan-kerusakan minuman anggur (wine) dan bir -> disebabkan oleh adanya mo tertentu.
• Pendapat Pasteur di sokong oleh Berkeley (Irlandia) :
• Tahun 1813  sebangsa jamur pada penyakit gandum.
• Tahun 1845  penyakit pada tanaman kentang  Potato blight
• Pada tahun 1936  Bassy (Italia)  adanya jamur tertentu  penyakit ulat sutera.
• Schonlein  penyakit kulit pada manusia disebabkan oleh jamur  masih banyak dokter waktu itu tidak mau mengakui  penyakit infeksi pada manusia  suatu Mo.
• Ditemukannya anastesi (1840)  metode pembedahan berkembang pesat, dokter sudah dapat membedah dalam waktu yang lama  infeksi Mo  banyak pasien meninggal dunia.
• Joseph Lister (1827 – 1912)  Ahli bedah dari Inggris  sangat tertarik pada hasil penelitian Pasteur.
• Lister menduga bahwa infeksi yang terjadi setelah pembedahan mungkin disebabkan oleh Mo pada luka-luka terbuka selama pembedahan  cara mengatasi dengan penggunaan antiseptika (1864)  awalnya metode ini mendapat ejekan, tetapi metode revolusioner tersebut akhirnya dipraktekkan secara umum.
• Secara tidak langsung Teori Joseph Lister membuktikan bahwa “Mikrobial sebagai penyebab penyakit infeksi”

TINJAUAN UMUM MIKROORGANISME

• Mikroorganisme  makhluk hidup yang sangat kecil ukurannya, sehingga sulit untuk dapat dilihat tanpa alat-alat pembesaran.
• Mikroorganisme dapat dikelompokkan dalam 3 golongan besar yaitu:
• Mikroorganisme yang bersifat eukariotik
• Algae (kecuali ganggang biru)
• Protozoa
• Fungi
• Jamur Lendir (Myxomycetes)
• Mikroorganisme yang bersifat Prokariotik
• Bacteria (bakteri)
• Ganggang hijau biru (Blue green algae / Blue green bacteria)
• Virus

I. Mikroorganisme yang Bersifat Eukariotik

• Pada golongan ini, susunan selnya mirip atau sama dengan sel tumbuhan dan sel hewan tingkat tinggi  selnya mempunyai inti sejati, mengandung kromosom-kromoson dan pembelahan selnya secara mitosis.
• Di dalam sitoplasmanya ditemukan mitokondria dan vakuola-vakuola, sedangkan membran sitoplasmanya mempunyai hubungan yang kontinyu dengan RE dan membran inti.
• Alat pergerakannya berupa silia atau flagella
• PROTOZOA
• Protozoa adalah hewan-hewan yang bersifat mikroskopik dan bersifat uniseluler. Protozoa di alam ini sudah dikenal lebih dari 30.000 spesies dengan sifat-sifat karakteristiknya.
• Pada umumnya protozoa tidak menyebabkan perubahan-perubahan kimia maupun formulasi yang penting. Namun saat ini para ahli sudah memulai mencari kelebihan-kelebihan protozoa tersebut untuk dapat dimanfaatkan.

• Protozoa ada beberapa yang bersifat patogen baik pada manusia maupun pada hewan. Dan ada beberapa spesies yang berperan dalam simbiose pada Ruminansia, juga bersifat mikrobiotik pada serangga, protozoa juga berperan dalam proses mikrobiologi tanah dan mikrobiologi air.

HABITAT PROTOZOA

• Protozoa pada umumnya dapat dijumpai dimana-mana  dalam air, air yang tergenang, debu, tanah, feses, bahkan ada di lautan.
• Protozoa dapat hidup dalam persyaratan minimal, sebab protozoa dapat menggunakan protozoa lain maupun bakteri sebagai makanan.
• Dalam keadaan yang tidak sesuai untuk pertumbuhannya, protozoa dapat membentuk kiste (cyste)

• Protozoa mempunyai ukuran dan bentuk yang berbeda-beda bergantung dari spesies dan keadaan pertumbuhannya.
• Ukurannya dapat mulai dari 100 – 300 x 3 – 4 cm.
• Kebanyakan Sarcodina dan Amoela tidak mempunyai bentuk yang tetap, hal ini disebabkan karena aliran protoplasma ke dalam pseudopodia.
• Protozoa ada yang berbentuk bulat, elips, bentuk jantung, seperti sandal, cerutu, dll.
• Semua jenis protozoa diselubungi oleh membran sitoplasma, tidak mempunyai dinding sel.
• Beberapa protozoa mempunyai membran sitoplasma yang bersifat tipis dan lentur sehingga dapat menyebabkan terjadinya gerakan fagositosis. Dan ada beberapa lagi mempunyai membran sitoplasma yang tebal yang berbentuk perisai disebut Ektoplasma.

STRUKTUR SEL PROTOZOA

• ​

• Protozoa mempunyai alat gerak yang macamnya tergantung pada jenisnya, seperti :
• Pseudopodia / kaki palsu (Ex : Sarcodina dan Amoeba)
• Flagella (Ex : Mastigophora)
• Silia atau bulu getar (Ex : Ciliata)
• REPRODUKSI
• Cara reproduksi protozoa adalah dengan cara aseksual yaitu dengan cara pembelahan yang mula-mula inti membelah diikuti pembelahan sel.
• Kebanyakan flagellata membelah secara longitudinal, sedangkan protozoa lain mengalami pembelahan secara transversal.
• Juga dikenal reproduksi secara Schizogoni pada sporozoa yaitu beberapa makan dibentuk dari sebuah sel induk.
• Reproduksi seksual dapat dijumpai pada peristiwa konyugasi pada paramecium dan tetra chymena.

KLASIFIKASI

Berdasarkan atas morfologi dan cara pergerakannya protozoa dibagi atas 4 kelas yaitu :

• Sarcodina
• Bergeraknya dengan pseudopodia, dan beberapa spesies mempunyai flagella. Termasuk kelas ini Amoeba, Radiolania, Foriminifera.
• Ex :

Entamoeba histolytica (penyebab penyakit amoebiasis)

Entamoea coli (tidak patogen)

• Ciliata
• Bergerak dengan silia
• Ex :

Balantidium coli (penyebab entenitis)

Paramecium caudatu (tidak patogen)

• Mastigophora
• Bergerak dengan flagella
• Ex :
• Yang hidup pada alat pencernaan
• Giardia lamblia (kemungkinan penyakit entemisis)
• Tricomonas hominis (tidak patogen)

​

• Yang hidup pada alat kelamin

Trichmonas foetus (penyebab abortus pada anak)

Trichmonas vagindis (penyebab penyakit vaginitas pada wanita)

• Yang hidup dalam darah

Trypanosoma rhodesiensis (penyebab penyakit tidur)

Trypanosoma gambiense (penyebab penyakit tidur)

• Sporozoa

Pada stadium muda bergerak dengan pseudopodi, gamet jantang bergerak dengan flagella.

Plasmodium vivax (penyebab penyakit menular)

BEBERAPA JENIS PROTOZOA

Amoeba :

• Inti
• Vakuola makanan
• Vakuola kontraktil
• Sitoplasma gramuler
• Lapisan luar yang jernih
• Pseudopodia