MAKALAH Bacillus sp. Disusun untuk memenuhi salah satu tugas Mata Pelajaran Mikrobiologi II Disusun oleh : Siska Hidayat (1211C1052) Afandi Yuditia Pane (1211C Rahmi (1211C S1 KIMIA ANALIS MEDIS & ANALIS KIMIA SEKOLAH TINGGI ANALIS BAKTI ASIH BANDUNG 2014
KATA PENGANTAR Segala puji bagi Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat-nya lah makalah yang berjudul Bacillus sp..dapat terselesaikan tepat waktu dan tanpa halangan yang berarti. Makalah ini disusun kedalam empat bab. Bab satu berisi pendahuluan. Bab dua mengenai landasan teori, Bab tiga mengenai pembahasan, dan Bab empat mengenai kesimpulan. Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mengenal lebih jauh mengenai bakteri bacillus sp. beserta spesiesnya yang sebagian besar merupakan agen patogen dan mampu untuk melihat gejala, cara pengobatan, cara pencegahan, serta cara pemeriksaan laboratoriumnya dalam rangka meminimalisir efek patogenitas yang dihasilkan oleh bakteri kelompok Bacillus sp. ini. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih ada kelemahan yang perlu dibenahi. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan makalah dimasa mendatang, dan mudah-mudahan dapat bermanfaat bagi kita semua Aamiin.
DAFTAR ISI DAFTAR ISI... KATA PENGANTAR... i ii BAB 1 PENDAHULUAN... 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Maksud dan Tujuan... 2 1.3 Identifikasi Masalah... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 2.1 Bacillus sp.... BAB III PEMBAHASAN... 3.1 Bacillus anthracis... 3.2 Bacillus cereus... 3.3 Bacillus subtilis... 3.4 Identifikasi Bacillus sp... BAB IV KESIMPULAN... Daftar Pustaka...
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Mikrobiologi adalah sebuah cabang dari ilmu biologi yang mempelajari mikroorganisme. Objek kajiannya biasanya adalah semua makhluk (hidup) yang perlu dilihat dengan mikroskop, khususnya bakteri, fungi, alga mikroskopik, protozoa, dan Archaea. Virus sering juga dimasukkan walaupun sebenarnya tidak sepenuhnya dapat dianggap sebagai makhluk hidup. Pada dasarnya dari seluruh mikroorganisme yang ada di alam, hanya sebagian kecil saja yang merupakan patogen. Patogen adalah organism atau mikroorganisme yang menyebabkan penyakit pada organism lain. Kemampuan pathogen untuk menyebabkan penyakit disebut dengan patogenisitas. Dan patogenesis disini adalah mekanisme infeksi dan mekanisme perkembangan penyakit. Infeksi adalah invasi inang oleh mikroba yang memperbanyak dan berasosiasi dengan jaringan inang. Infeksi berbeda dengan penyakit. Sebagaimana kita ketahui sebelumnya mikroorganisme adalah organisme hidup yang berukuran mikroskopis sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Mikroorganisme dapat ditemukan disemua tempat yang memungkinkan terjadinya kehidupan, disegala lingkungan hidup manusia. Mereka ada di dalam tanah, di lingkungan akuatik, dan atmosfer ( udara ) serta makanan, dan karena beberapa hal mikroorganisme tersebut dapat masuk secara alami ke dalam tubuh manusia, tinggal menetap dalam tubuh manusia atau hanya bertempat tinggal sementara. Mikroorganisme ini dapat menguntungkan inangnya tetapi dalam kondisi tertentu dapat juga menimbulkan penyakit. Bacillus sp. merupakan agen penyakit dari beberapa penyakit seperti infeksi kulit, paru, usus, dan selaput otak. Selain itu, beberapa tipe Bacillus sp. dipastikan sebagai penyebab suatu kasus keracunan makanan, apabila hasil isolasi Bacillus sp. menunjukkan bahwa strain-strain dari serotip yang sama ditemukan pada makanan yang dicurigai dan dari kotoran atau muntahan pasien, atau hasil isolasi bakteri dari makanan yang dicurigai, kotoran, atau muntahan pasien menunjukkan adanya sejumlah besar Bacillus cereus dari serotip yang dikenal sebagai penyebab keracunan makanan. Keracunan pangan yang diakibatkan oleh Bacillus sp. ditunjukkan dari gejala diare, kejang (kram) perut, dan muntah
1.2 Maksud dan Tujuan Dengan dibuatnya makalah Bacillus sp. ini diharapkan mahasiswa dapat mengenal beberapa spesies Bacillus sp yang bersifat patogen, mampu menggambarkan secara keseluruhan karakteristik dari beberapa spesiesnya baik secara morfologi, epidemiologi. Serta yang terakhir mahasiswa mampu mengetahui gambaran dari gejala klinis yang diakibatkan bakteri bacillus sp. cara pengobatan, cara pencegahan beserta pemeriksaan umum di Laboratoriumnya. 1.3 Identifikasi Masalah 1. Mengenal beberapa spesies Bacillus sp yang bersifat patogen 2. Identifikasi karakteristik spesies Bacillus sp. 3. Gejala klinis, cara pengobatan, cara pencegahan dan cara pemeriksaan Laboratorium.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Secara umum, Kelompok Bacillus merupakan bakteri berbentuk batang (basil), dan tergolong dalam bakteri gram positif yang umumnya tumbuh pada medium yang mengandung oksigen (bersifat aerobik) sehingga dikenal pula dengan istilah aerobic sporeformers. Kebanyakan anggota genus Bacillus dapat membentuk endospora yang dibentuk secara intraseluler sebagai respon terhadap kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, oleh karena itu anggota genus Bacillus memiliki toleransi yang tinggi terhadap kondisi lingkungan yang berubah-ubah. Beberapa anggota Bacillus memiliki S-layer yang merupakan lapisan crystalline dipermukaan subunit protein atau glikoprotein. Bagian kapsul kebanyakan anggota Bacillus mengandung D atau L-glutamic acid, sedangkan beberapa lainnya memiliki kapsul yang mengandung karbohidrat. Variasi struktur dinding sel seperti pada kebanyakan bakteri gram negatif tidak ditemukan pada genus Bacillus. Dinding sel vegetatif kebanyakan anggota Bacillus terbuat dari peptidoglikan yang mengandung Meso-Diaminopimelic acid (DAP) dengan tipe Glyserol Teichoic Acid sangat bervariasi diantara spesies. Kebanyakan anggota genus Bacillus merupakan bakteri yang bersifat motil dan memiliki flagela tipe peritrik. Bakteri Bacillus sp. biasanya banyak ditemukan di tanah. Cara untuk mendapatkan bakteri Bacillus sp. yaitu dengan mengambil sampel tanah menggunakan sendok yang telah disterilisasikan terlebih dahulu kemudian ambil tanah sekitar kedalaman 3 cm dari permukaan tanah. Bacillus sp. merupakan bakteri gram positif dengan sel batang berukuran 0,3-22x1,27-7 πm, sebagian bersifat motil (mampu bergerak) mobilitasnya ini disebabkan oleh flagel, jika dipanaskan akan membentuk endospora, yaitu bentuk dorman sel vegetatif sebagai bentuk pertahanan diri yang muncul saat kondisi ekstrim yang tidak menguntungkan bagi bakteri. Kandungan air endospora sangat rendah bila dibandingkan dengan sel vegetatifnya, maka endospora berbentuk sangat padat dan sangat refraktil bila dilihat di bawah mikroskop. Endospora dibentuk dalam sporangium di dalam sel dan dibentuk saat sel masak. Endospora memiliki dinding tebal, reaktif, dan sangat resisten. Letak endospora dalam sel ukuran selama pembentukannya tidak sama antara spesies satu dengan lainnya. Beberapa spesies memiliki spora sentral, terminal, atau letal. Endospora dapat berbentuk oval, silindris, bulat, atau lainnya.
Bacillus sp. bersifat aerob sampai anaerob fakultatif, metabolisme dengan fermentasi dan respirasi. Isolat-isolat murni tersebut dipelihara dalam medium agar miring. Untuk memastikan bahwa koloni-koloni tersebut adalah Bacillus, maka dilakukan serangkaian pengujian yang bersifat spesifik yaitu pengecetan gram, pengecetan negatif dan motilitasnya. Bacillus dibedakan dari anggota familia Bacillaceae lainnya berdasarkan sifat-sifatnya yaitu: keseluruhannya merupakan pembentuk spora, hidup pada kondisi aerob baik sebagai jasad yang sepenuhnya aerob maupun aerob fakultatif, selnya berbentuk batang, dan memproduksi katalase. Bacillus sp. merupakan bakteri gram-positif yang berbentuk batang,dan secara alami sering ditemukan di tanah dan vegetasi. Bacillus sp.tumbuh di berbagai mesofilik suhu berkisar 25-35 derajat Celsius. Bacillus sp. juga telah berevolusi sehingga dapat hidup walaupun di bawah kondisi keras dan lebih cepat mendapatkan perlindungan terhadap stres situasi seperti kondisi ph rendah (asam), bersifat alkali, osmosa, atau kondisi oksidatif, dan panas atau etanol Bakteri ini hanya memiliki satu molekul DNA yang berisi seperangkat set kromosom. Beberapa keunggulan dari bakteri ini adalah mampu mensekresikan antibiotik dalam jumlah besar ke luar dari sel Kebanyakan anggota genus Bacillus adalah organisme saprofit yang lazim terdapat dalam tanah, air, udara, dan tumbuh-tumbuhan, seperti Bacillus cereus dan Bacillus subtilis. Beberapa di antaranya patogen bagi insekta Bacillus cereus dapat tumbuh pada makanan dan menghasilkan enterotoksin yang menyebabkan keracunan makanan. Organisme ini kadangkadang dapat menimbulkan penyakit pada orang fungsi imun yang terganggu (misalnya meningitis, endokarditis, endoftalmitis, konjungtivitis, atau gastro enteritis akut). Bacillus anthracis, penyebab antraks adalah bakteri patogen utama genus ini. Hampir semua jenis bacillus sp. bersifat motil, kecuali bacillus anthracis yang bersifat nonmotil.
BAB III PEMBAHASAN Klasifikasi Bacillus sp. Kingdom : Procaryotae Divisi : Bacteria Kelas : Schizomycetes Ordo : Eubacteriales Family : Bacillaceae Genus : Bacillus Spesies : Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis 3.1 Bacillus anthracis Kuman antraks banyak ditemukan pada penyakit zoonosis, infeksi pada ternak lembu, kambing, domba dan babi. Kuman dikelurakan melalui feses, urin dan saliva binatang yang terinfeksi dan bertahan hidup di ladang dalam bentuk spora untuk waktu yang lama sekali. Morfologi Batang dengan ukuran 1 x 3-4 µm, dapat tersusun dengan seperti bamboo, bentuk batangnya persegi atau cekung ujungnya, sendiri-sendiri, berpasangan atau membentuk rantai pendek, tidak bergerak, berspora oval yang letaknya sental, kadang-kadang berkapsul. Struktur Antigen Bahan simpai B anthracis, yang terdiri atas polipeptida berbobot molekul tinggi yang mengandung asam D-glutamat, adalah suatu hapten. Badan bakteri mengandung protein dan suatu polisakarida somatic, keduanya bersifat antigenik. Patogenesis Antraks terutama merupakan penyakit pada biri-biri, sapi, kuda, dan hewan lainnya; manusia jarang terserang. Infeksi biasanya didapat dengan masuknya spora melalui luka pada kulit atau selaput lendir, jarang dengan inhalasi spora ke dalam paru-paru. Pada hewan, pintu masuknya adalah mulut dan saluran pencernaan. Spora dari tanah yang tercemar mudah masuk bila termakan bersama tumbuhan berduri atau yang merangsang. Pada manusia, goresan pada kulit atau inhalasi menyebabkan timbulnya infeksi.
Spora tumbuh pada jaringan di tempat masuk, dan pertumbuhan organisme vegetative mengakibatkan pembentukkan edema gelatinosa dan kongesti. Basil menyebar melalui getah bening ke dalam aliran darah, bakteri berkembang biak dengan bebas dalam darah dan jaringan segera sebelum dan setelah kematian hewan. Dalam plasma hewan yang mati karena antraks, telah ditemukan suatu faktor toksik. Bila diinokulasikan, zat ini mematikan mencit atau marmot dan secara spesifik dinetralisasi oleh antiserum antraks. Eksudat antraks mengandung polipeptida yang identik dengan polipeptida pada simpai Bacillus, dan dapat menimbulkan reaksi histologik yang sama seperti reaksi akibat infeksi antraks. Protein lain yang diisolasi dari eksudat merangsang kekebalan yang kuat terhadap antraks bila disutikkan pada hewan. Dari filtrat ( toksin antraks ), telah dipisahkan tiga zat dengan filtrasi gelas dan kromatrografi: (1) antigen proktektif, (2) faktor edema, dan (3) faktor letal. Campuran dari (1), (2), dan (3) lebih toksik pada hewan, dan campuran seperti ini lebih imunogenik daripada masing-masing zat sendirisendiri. Pembentukan toksik berada di bawah pengaruh suatu plasmid; bila plasmid ini hilang, toksik tidak diproduksi. Tipe antraks yang lain adalah antraks pernapasan ( penyakit tukang sortir wool ). Spora atraks yang terhirup dari debu wool, bulu atau kulit mengakibatkan berkembangnya spora dalam paru-paru atau dalam kelenjar getah bening trakebronkial dan menimbulkan mediastinitis hemoragik, pneumonia, meningitis, dan sepsis yang biasa cepat menimbulkan kematian jumlah organisme dalam darah melebihi 10⁷/ ml. Patologi Pada hewan yang peka, organisme berkembang biak di tempat masuk. Simpai tetap utuh, dan organisme dikelilingi oleh sejumlah besar cairan seperti protein yang mengandung sedikit leukosit, organisme kemudian dengan cepat menyebar dan mencapai aliran darah. Pada hewan yang resisten, organisme berkembang biak selama beberapa jam, setelah itu terkumpul sejumlah besar leukosit. Simpai lambat laun mengalami disintegrasi dan menghilang. Organisme tetap terlokalisasi. Gambaran Klinik Pada manusia, antraks menimbulkan infeksi kulit (pustula ganas). Mula-mula timbul popula dalam 12-36 jam setelah masuknya organisme atau spora melalui goresan. Papula ini dengan cepat berubah menjadi visikel, kemudian pustula, dan akhirnya menjadi ulkus nekrotik; lalu infeksi dapat menyebar, menimbulkan septikemia.
Pada antraks pernapasan, gejala dini dapat berupa mediastinitis, sepsis, meningitis atau edema paru-paru hemoragik. Pneumonia hemoragik dengan syok merupakan gejala yang terakhir. Hewan sering terkena antraks dengan memakan sporanya dan organisme menyebar lewat saluran usus, tetapi pada manusia hal ini jarang terjadi. Karena itu, sakit perut, muntah dan diare berdarah jarang merupakan tanda-tanda klinik. Tes Diagnostik Laboratorium A. Bahan: Cairan atau nanah dari lesi lokal, darah, dahak. B. Pewarnaan Sediaan: Dari lesi lokal atau darah hewan yang mati; rantai bakteri terbentuk batang besar Gram-positif sering terlihat. Antraks dapat diidentifikasi pada sediaan kering dengan teknik pewarnaan imunofluoresensi. C. Biakan: Bila dibiakkan pada lempeng agar darah, organisme ini membentuk koloni kelabu nonhemolitik dengan morfologi mikroskopis yang khas. Peragian karbohidrat tidak bermanfaat. Pada perbenihan setengah padat, basil antraks selalu tidak bergerak, sedangkan organisme tidak patogen yang sejenis (misal B cereus) menunjukkan pergerakkan dengan menyebar. Biakan antraks virulen mematikan mencit atau marmot bila disutikkan secara intraperitoneal. D. Tes Serologi: Antibodi penyebab presipitasi atau hemaglutinasi dapat diperlihatkan dalam serum orang atau hewan yang telah divaksinasi atau terinfeksi. Resistensi dan Kekebalan Beberapa hewan (marmot) sangat peka, sedangkan yang lain (tikus) sangat resisten terhadap infeksi antraks. Kenyataan ini diperkirakan akibat sejumlah mekanisme pertahanan: aktivitas leukosit, suhu badan, dan daya bakterisidal darah. Polipeptida tertentu yang mematikan hasil antraks telah diisolasi dari jaringan hewan. Polilisin sintetik mempunyai daya kerja yang mirip. Kekebalan aktif terhadap antraks dapat diinduksi pada hewan yang peka oleh vaksinasi dengan basil hidup yang telah dilemahkan, dengan suspensi spora, atau dengan antigen proktektif dan filtrate biakan. Serum imun kadang-kadang disuntikkan bersama dengan basil hidup pada hewan. Imunisasi antraks didasarkan pada percobaan klasik Louis Pasteur, yang pada tahun 1881 membuktikkan bahwa biakan yang telah tumbuh dalam kaldu pada 42-52 C selama beberapa bulan akan kehilangan sebagian besar virulensinya dan dapat disuntikkan hidup-hidup pada biri-biri dan sapi tanpa