BAB II TINJAUAN PUSTAKA. memiliki khasiat mematikan atau menghambat pertumbuhan mikroba lain,

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Antibiotik Antibiotik adalah zat-zat yang dihasilkan dari fungi atau bakteri yang memiliki khasiat mematikan atau menghambat pertumbuhan mikroba lain, sedangkan toksisitasnya bagi manusia relatif kecil. Turunan zat tersebut, yang dibuat secara semisintetis dan sintesis dengan khasiat antimikroba lazimnya juga disebut antibiotik (Tjay & Rahardja, 2002). 2.2 Penggolongan Antibiotik Berdasarkan Spektrum atau Kisaran Kerja Berdasarkan spektrum atau kisaran kerjanya antibiotik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: a. Berspektrum sempit (narrow spectrum), hanya mampu menghambat segolongan jenis bakteri saja, contohnya hanya mampu menghambat atau membunuh bakteri Gram positif atau Gram negatif saja. b. Berspektrum luas (broad spectrum), dapat menghambat atau membunuh bakteri dari golongan Gram positif maupun Gram negatif (Pratiwi, 2008) Berdasarkan Mekanisme Kerjanya Berdasarkan mekanisme kerjanya, antibiotik dapat dikelompokkan menjadi lima golongan yaitu : a. Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel Antibiotik yang termasuk kelompok ini ialah penisilin, sefalosporin, basitrasin dan vankomisin. b. Antibiotik yang merusak membran plasma 4

2 Antibiotik yang termasuk kelompok ini ialah polimiksin, nistatin, dan amfoterisin B. c. Antibiotik yang menghambat sintesis protein Antibiotik yang termasuk kelompok ini ialah golongan aminoglikosida, makrolida, kloramfenikol, linkomisin dan tetrasiklin. d. Antibiotik yang menghambat sintesis asam nukleat (DNA/RNA) Antibiotik yang termasuk kelompok ini ialah rifampisin dan golongan kuinolon. e. Antibiotik yang menghambat sintesis metabolit esensial Antibiotik yang termasuk kelompok ini ialah sulfonamida, kotrimoksazol dan asam p-amino salisilat (PAS) (Pratiwi, 2008) Berdasarkan Daya Kerjanya Berdasarkan daya kerjanya terhadap mikroba, antibiotik dapat digolongkan sebagai : a. Zat bakterisid, yaitu antibiotik yang memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri. b. Zat bakteriostatik, yaitu antibiotik yang meiliki kemampuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri (Dzen, 2003). 2.3 Kloramfenikol Pemerian Kloramfenikol Pemerian : Hablur halus berbentuk jarum atau lempeng memanjang; putih sampai putih kelabu atau putih kekuningan; tidak berbau; rasa sangat pahit dalam larutan asam lemah, mantap. 5

3 Kelarutan : Larut dalam lebih kurang 400 bagian air, dalam 2,5 bagian etanol (95%) P dan dalam 7 bagian propilenglikol P; sukar larut dalam kloroform P dan dalam eter P. Struktur Kimia : Kapsul kloramfenikol mengandung kloramfenikol, C 11 H 12 Cl 2 N 2 O 5, tidak kurang dari 92,5% dan tidak lebih dari 107,5% dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan (Ditjen POM, 1987). Pengukuran Spektrofotometer UV : Dalam pelarut air 278 nm ( A 1 = 298a ) 1 (Moffat, 1986) Farmakologi Kloramfenikol memberikan efek dengan cara bereaksi pada sub unit 50S ribosom dan menghalangi aktivitas enzim peptidil transferase. Enzim ini berfungsi untuk membentuk ikatan peptida antara asam amino baru yang masih melekat pada trna dengan asam amino terakhir yang sedang berkembang. Sebagai akibatnya, sintesis protein bakteri akan terhenti seketika (Pratiwi, 2008). Resorpsinya dari usus cepat, dengan bioavailabilitas 75-90%. Difusi ke dalam jaringan, rongga, dan cairan tubuh baik, kecuali ke dalam empedu. Kadarnya dalam cairan cerebro-spinal tinggi, plasma-t 1/2 -nya rata-rata 3 jam. 6

4 Ekskresinya melalui ginjal, terutama sebagai metabolit inaktif dan lebih kurang 10% secara utuh (Tjay dan Rahardja, 2002). 2.4 Obat Generik dan Obat Merek Dagang Obat paten atau spesialité adalah obat milik suatu perusahaan dengan nama khas yang dilindungi hukum, yaitu merek terdaftar atau proprietary name. Obat merek dagang (trademark) adalah obat yang dibuat dengan mendapatkan lisensi dari pabrik lain yang obatnya telah dipatenkan. Baik formula maupun nama dagang hanya meniru atas izin pabrik yang bersangkutan. Official atau generic name (nama generik) ini dapat digunakan di semua negara tanpa melanggar hak paten obat bersangkutan (Tjay & Rahardja, 2002). 2.5 Spektrofotometri Ultraviolet Spektrofotometri serapan merupakan pengukuran suatu interaksi antara radiasi elektromagnetik dan molekul atau atom dari suatu zat kimia. Daerah spektrum ultraviolet membentang dari 190 nm 380 nm (Ditjen POM.,1995). Radiasi elektromagnetik dapat dianggap sebagai energi yang merambat dalam bentuk gelombang. Dalam aspek kuantitatif, suatu berkas radiasi dikenakan pada cuplikan (larutan sampel) dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Radiasi yang diserap oleh cuplikan ditentukan dengan membandingkan intensitas sinar yang diteruskan dengan intensitas sinar yang diserap. Serapan dapat terjadi jika radiasi yang mengenai cuplikan memiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga (Gandjar, 2007). 7

5 Penyerapan Radiasi oleh Molekul Jika suatu molekul bergerak dari suatu tingkat energi ke tingkat energi yang lebih rendah maka beberapa energi akan dilepaskan. Energi ini dapat hilang sebagai radiasi dan dapat dikatakan telah terjadi emisi radiasi. Jika suatu molekul dikenai suatu radiasi elektromagnetik pada frekuensi yang sesuai sehingga energi molekul tersebut ditingkatkan ke level yang lebih tinggi, maka terjadi peristiwa penyerapan (absorpsi) energi oleh molekul. Suatu grafik yang menghubungkan antara banyaknya sinar yang diserap dengan frekuensi (atau panjang gelombang) sinar merupakan spektrum absorpsi (jamak : spektra). Spektra juga dapat berfungsi sebagai bahan informasi yang bermanfaat untuk analisa kualitatif. Banyaknya sinar yang diabsorpsi pada panjang gelombang tertentu sebanding dengan banyaknya molekul yang menyerap radiasi, sehingga spektra absorpsi juga dapat digunakan untuk analisa kuantitatif. 2.6 Hukum Lambert-Beer Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan. Jika absorbansi suatu seri konsentrasi larutan diukur pada panjang gelombang, suhu, kondisi pelarut yang sama; dan absorbansi masing-masing larutan diplotkan terhadap konsentrasinya maka suatu garis lurus akan teramati sesuai dengan persamaan A = abc. Grafik ini disebut dengan plot hukum Lambert-Beer dan jika garis yang dihasilkan merupakan suatu garis lurus maka dapat dikatakan bahwa hukum Lambert-Beer dipenuhi pada kisaran konsentrasi yang diamati (Gandjar, 2007). 8

6 Hukum Lambert-Beer adalah: A = abc Dimana: A = absorban a = absorptivitas b = tebal kuvet (cm) c = konsentrasi (Gandjar, 2007) Absorptivitas (a) merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung pada konsentrasi, tebal kuvet, dan intensitas radiasi yang mengenai larutan sampel. Absorptivitas tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul, dan panjang gelombang radiasi (Gandjar, 2007). 2.7 Bakteri Uraian Bakteri Salmonella typhi Sistematika bakteri : Divisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Protophyta : Schizomycetes : Eubacteriales : Enterobacteriaceae : Salmonella : Salmonella typhi Salmonella typhi menghasilkan asam dan gas dari hasil fermentasi glukosa, serta membentuk H 2 S dari thiosulfat (Dzen, 2003). 9

7 2.7.2 Klasifikasi Bakteri Berdasarkan bentuk morfologinya, bakteri dapat dibagi atas tiga golongan: a. Golongan Basil Berbentuk seperti tongkat pendek, silindris dan dapat dibedakan atas: - Streptobasil, yaitu basil yang bergandeng-gandeng panjang. - Diplobasil, yaitu basil yang bergandengan dua-dua. b. Golongan Kokus Bakteri yang bentuknya serupa bola-bola kecil. Bentuk kokus ini dapat dibedakan atas : - Streptokokus, yaitu kokus yang bergandengan panjang serupa rantai. - Diplokokus, yaitu kokus yang bergandengan dua-dua. - Tetrakokus, yaitu kokus yang mengelompok berempat. - Stafilokokus, yaitu kokus yang mengelompok berupa untaian. - Sarsina, yaitu kokus yang mengelompok serupa kubus. c. Golongan Spiril Spiril adalah bakteri yang berbengkok-bengkok serupa spiral. Bakteri yang berbentuk spiral ini tidak banyak dan merupakan golongan yang paling kecil dibandingkan golongan kokus dan basil (Pratiwi, 2008) Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri Pengaruh Faktor Fisik Pada Pertumbuhan a. Temperatur Setiap bakteri mempunyai temperatur optimal. Pada temperatur optimal ini, kecepatan pertumbuhan bakteri berlangsung dengan cepat. Diluar kisaran temperature optimal, pertumbuhan bakteri menjadi lambat atau tidak ada pertumbuhan (Pratiwi, 2008). 10

8 b. Tekanan osmosis Osmosis merupakan perpindahan air melewati membran semipermiabel karena ketidakseimbangan material terlarut dalam media (Pratiwi, 2008). c. ph ph merupakan indikasi kosentrasi ion hidrogen. Peningkatan dan penurunan kosentrasi ion hidrogen dapat menyebabkan ionisasi gugusgugus dalam protein, amino, dan karboksilat. Hal ini dapat menyebabkan denaturasi protein yang mengganggu pertumbuhan sel (Pratiwi, 2008). d. Oksigen Berdasarkan kebutuhan oksigen, dikenal mikroorganisme yang bersifat aerob dan anaerob. Mikroorganisme aerob memerlukan oksigen untuk bernapas, sedangkan mikroorganisme anaerob tidak memerlukan oksigen untuk bernapas. Adanya oksigen pada mikroorganisme anaerob justru akan menghambat pertumbuhannya. Energi pada mikroorganisme anaerob dihasilkan dengan cara fermentasi (Pratiwi, 2008). e. Radiasi Sumber utama radiasi di bumi adalah sinar matahari yang mencakup cahaya tampak (visible light), radiasi UV (ultraviolet), sinar inframerah, dan gelombang radio. Radiasi yang berbahaya untuk mikroorganisme adalah radiasi pengionisasi (ionizing radiation), yaitu radiasi dari panjang gelombang yang sangat pendek dan berenergi tinggi yang dapat menyebabkan atom kehilangan elektron ionisasi) (Pratiwi, 2008). 11

9 Pengaruh Faktor Kimia Pada Pertumbuhan Faktor kimia yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah nutrisi dan media kultur mikroorganisme. Faktor kimia ini meliputi karbon, oksigen, mikroelemen, dan factor-faktor pertumbuhan organik. a. Nutrisi Nutrisi merupakan substansi yang diperlukan untuk biosintesis dan pembentukan energi. Berdasarkan kebutuhannya, nutrisi dibedakan menjadi dua yaitu makroelemen, yaitu elemen-elemen nutrisi yang diperlukan dalam jumlah banyak (gram) dan mikroelemen (trace element), yaitu elemen-elemen nutrisi yang diperlukan dalam jumlah sedikit (dalam takaran mg hingga ppm). Makroelemen meliputi karbon (C), oksigen (O), hydrogen (H), nitrogen (N), sulfur (S), fosfor (P), kalium (K), magnesium (Mg), kalsium (Ca), besi (Fe). CHONSP diperlukan dalam jumlah besar (takaran gram) untuk pembentukan karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat. P, K, Ca, dan Mg diperlukan dalam jumlah yang lebih kecil (mg) dan berperan sebagai kation dalam sel. Mikroelemen meliputi mangan (Mn), zinc (Zn), kobalt (Co), nikel (Ni), dan tembaga (Cu). Mikroelemen kadang merupakan bagian enzim atau kofaktor yang membantu katalisis dan membentuk protein. b. Media kultur Bahan nutrisi yang digunakan untuk pertumbuhan mikroorgaisme di laboratorium disebut media kultur. Pengetahuan tentang habitat normal 12

10 mikroorganisme sangat membantu dalam pemilihan media yang cocok untuk pertumbuhan mikroorganisme di laboratorium (Pratiwi, 2008) Fase Pertumbuhan Bakteri Fase Penyesuaian Diri (lag phase) Pada fase ini, tidak adanya peningkatan jumlah sel, yang ada hanyalah peningukuran sel. Lama fase lag tergantung pada kondisi dan jumlah awal mikroorganisme dan media pertumbuhan (Pratiwi, 2008) Fase Logaritmik (exponential phase) Pada fase ini mikroorganisme tumbuh dan membelah pada kecepatan maksimum, tergantung pada genetika mikroorganisme, sifat media, dan kondisi pertumbuhan. Sel baru terbentuk dengan laju konstan dan massa yang bertambah secara eksponensial (Pratiwi, 2008) Fase Stasioner (stationary phase) Pada fase ini, pertumbuhan mikroorganisme berhenti dan terjadi keseimbangan antara jumlah sel yang membelah dengan jumlah sel yang mati. Pada fase ini terjadi akumulasi produk buangan yang toksik (Pratiwi, 2008) Fase Kematian (period of decline) Jumlah sel yang mati meningkat dan semakin melebihi jumlah bakteri yang berkembang biak. Faktor penyebabnya adalah ketidaktersediaan nutrisi dan akumulasi produk buangan yang toksik (Pratiwi, 2008). 13

11 2.7.5 Uji Aktivitas Antibiotik 1. Metode dilusi Metode ini mengukur MIC (minimum inhibitory concentrtation atau kadar hambat minimum, KHM) dan MBC (minimum bactericidal concentration atau kadar bunuh minimum, KBM). Cara yang dilakukan adalah dengan membuat seri pengenceran antibiotik menggunakan medium cair yang ditambahkan dengan mikroba uji. Larutan uji antibiotik kadar terkecil yang terlihat jernih ditetapkan sebagai KHM. Larutan yang ditetapkan sebagai KHM tersebut selanjutnya dikultur ulang pada media padat tanpa penambahan mikroba uji ataupun antibiotik, dan diinkubasi selama jam. Media cair yang tetap terlihat jernih setelah inkubasi ditetapkan sebagai KBM (Pratiwi, 2008). 2. Metode difusi Metode ini menggunakan piringan yang berisi cairan antibiotik diletakkan pada media Agar yang telah ditanami mikroorganisme yang akan berdifusi pada media Agar tersebut. Area jernih mengindikasikan adanya hambatan pertumbuhan mikroorganisme oleh antibiotik pada permukaan media Agar (Pratiwi, 2008). 3. Metode turbidimetri Metode turbidimetri dilakukan berdasarkan hambatan pertumbuhan mikroba dalam media cair yang mengandung antibiotik. Hambatan pertumbuhan mikroba ditentukan dengan mengukur serapannya dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 530 nm (Ditjen POM, 1995). 14