MAKALAH MIKROBIOLOGI INDUSTRIAntibiotik Dari Penicillium

Program Studi : Kimia EkstensiAnggota : 1. Rania Fardyani0621 12 0012. Belisa Dwi Putri0621 12 0023. Fachrurozy Arief Wibowo062112 0034. Hesti0621 12 0

UNIVERSITAS PAKUANFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGTAHUAN ALAM KIMIA2013

KATA PENGANTARSegala puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunianya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah mikrobiologi industri ini dengan baik. makalah mikrobiologi industri ini merupakan salah satu tugas yang diberikan pada mata kuliah mikrobiologi industri.Ucapan terima kasih banyak kami kepada dosen mikrobiologi industri ibu........, serta tak lupa ucapan terima kasih untuk kawan seperjuangan kelas kimia ekstensi angkatan tahun 2012/2013 yang telah bekerja sama dan saling membantu dalam menyelesaikan mikrobiologi industri ini.Akhir kata, kami mengharapkan makalah mikrobiologi industri ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat dikembangkan untuk masa yang akan datang.

Bogor, 30 September 2013

Penyusun

BAB IAntibiotik dan Penicillium sp.

A. Antibiotik

Gambar 1 Paul EhrlichAntibiotik adalah suatu senyawa yang dihasilkan oleh suatu mikroba, atau yang diproduksi seluruh atau sebagiannya secara sintesis kimia, yang dalam konsentrasi kecil dapat menghambat pertumbuhan mikroba lain. Antibotik pertama kali ditemukan pada tahun 1910 oleh Paul Ehrlich, yang dinamakan Arsphenamin.Menurut Stephens (2011), walaupun terdapat hampir 100 antibiotik namun mayoritasnya terdiri dari beberapa golongan, salah satunya adalah golongan Penicillin. Penisilin merupakan antara antibiotik yang paling efektif dan paling kurang toksik. Penisilin mengganggu reaksi transpeptidasi sintesis dinding sel bakteri.

Gambar 2 Alexander FlemingPenicillin ditemukan pada tahun 1928 oleh Alexander Fleming, ilmuan dari Skotlandia. Sir Alexander Flemming lahir pada tanggal 6 Agustus 1881 dan wafat pada tanggal 11 Maret 1955. Beliau adalah seorang ahli biologi dan farmakologi berkebangsaan Skotlandia. Prestasinya yang paling terkenal adalah penemuan enzim liusozome (1923) dan antibiotik penisilin dari jamur Penicillium notatum (1928). Beliau mendapat penghargaan Nobel pada 1945, bersama Howard Walter Florey dan Ernst Boris Chain.Alexander Fleming lahir 6 Agustus 1881 di Lochfield, sebuah peternakan dekat Darvel di East Ayrshire, Skotlandia. Beliau anak ketiga dari empat orang anak Hugh Fleming (1816-1888) dari perkawinan keduanya dengan Grace Stirling Morton (1848 - 1928). Hugh Fleming menikah kedua kalinya pada usia 59 dan meninggal ketika Alexander berumur tujuh tahun.

B. Penicillium sp.Berikut adalah karakteristik dari Penicillium sp.Taksonomi Kingdom : FungiDevisio : AscomycotinaClass : EurotiomycetesOrdo : MonilialesFamilia : MoniliaceaeGenus : PenicilliumSpesies : Penicillium chryzogenum (dahulu dikenal sebagai Penicillium notatum)Penicillium sp. adalah anggota Ascomycota. Nama Penicillium berasal dari kata Latin yang memiliki arti kuas sebab bentuk dari jamur Penicillium seperti kuas jika dilihat secara mikroskopik.Anggota Ascomycota sendiri memiliki ciri-ciri:1. Hidup saprofit, parasit, atau bersimbiosis2. Hifa bersekat melintang serta hifanya brcabang-cabang3. Tubuhnya ada yang berupa uniseluler dan ada juga yang multiseluler4. Reproduksi aseksual dengan tunas (pada jamur uniseluler) , fragmentasi, dan spora aseksual/konidia (pada jamur multi seluler). Spora aseksual terbentuk pada ujung hifa khusus yang disebut konidiofor. Warna spora dan konidia bermacam-macam, ada yang hitam, cokelat, kebiruan, dan bahkan ada yang merah orange.5. Reproduksi seksual dilakukan dengan askus. askus adalah semacam sporangium yang menghasilkan askospora. Beberapa askus biasanya mengelompok dan berkumpul membentuk tubuh buah yang disebut askokarp atau askoma.

Untuk spesies Penicillium sp. sendiri, secara umum memiliki ciri-ciri sebagai berikut : 1. Hidup secara saprofit di berbagai tempat, terutama pada substrat yang mengandung gula (seperti nasi, roti, dan buah yang telah ranum).2. Berkembang biak secara vegetatif dengan membentuk konidia. Konidia dibentuk pada ujung hifa. Hifa pembawa konidia disebut konidiofor. Sehingga setiap konidia dapat dapat tumbuh membentuk jamur baru.3. Konidiofor nya berbentuk seperti sikat/kuas4. Reproduksi generatif dengan membentuk askus, namun reproduksi secara generatif sulit ditemukan.

Gambar 3 Gambar Makroskopis Penicillium notatum/chryzogenum pada saat pertama kali ditemukan oleh Alexander Fleming di laboratoriumnya

Gambar 4 Gambar Makroskopis Penicillium dalam media pertumbuhan jamur

Gambar 5 Gambar Mikroskopis Penicillium sp.

BAB IIPenicillium sp. Sebagai Antibiotik

A. Penicillium sp.Penicillium notatummerupakan salah satu fungi (jamur) yang berasal dari kelasDeuteromycetes. Secara umum,Penicilliumdapat tumbuh di mana-mana di alam, beberapa diantaranya dapat menyebabkan pembusukan atau kerusakan lain pada buah-buahan, sayur-sayuran, biji-bijian dan rumput-rumputan. Jamur ini berbeda dengan Aspergillus terutama pada pendukung konidianya.PadaPenicillium sp. terdapat pendukung konidia yang bercabang-cabang, tersusun sedemikian rupa sehingga bentuknya seperti susunan sapu lidi. Cabang-cabang kecil dari pendukung konidia disebut sterigma.

Gambar 6 Sruktur Penicillium notatumDitinjau dari segi ekonomi,Penicillium sp. juga penting artinya bagi kehidupan manusia karena banyak digunakan dalam praktek, misalnya Penicillium regoufortidanPenicillium camembertimerupakan adonan yang dapat meningkatkan mutu keju.Penicillium sp. banyak terdapat pada bahan bahan organik dan sebagai saprofit , misalnya sebagai berikut:1. Penicillium notatumdanPenicillium chrysogenumpenghasil zat antibiotik.2. Penicillium camnebertidanPenicillium reguefort, dimafaatkan untuk meningkatkan kualitas keju.3. Penicillium itanicum, danPenicillium digitatumperusak buah jeruk.4. Penicillium ekspansum, menyebabkan buah apel membusuk ditempat penyimpanan.5. Penicillium islandicum, merusak beras sehingga berubah warna sehingga menjadi kuning

B. Penisilin dan Antibiotik

Gambar 7 Contoh Obat PenisilinPenisilin merupakan salah satu antibiotik yang paling efektif selama empat dekade ini. Peningkatan kebutuhan medis akan penisilin telah membuka peluang bagi pengembangan industri pembuatan penisilin secara komersial yang menuntut peningkatan kualitas dan kuantitas dari penisilin yang dihasilkan. Perbaikan kualitas dan kuantitas penisilin dapat tercapai apabila parameter-parameter metabolik dari proses fermentasi adalah optimum.Penisilin merupakan kelompok antibiotika Beta Laktam yang telah lama dikenal. Pada tahun 1928 di London, Alexander Fleming menemukan antibiotika pertama yaitu Penisilin yang satu dekade kemudian dikembangkan oleh Florey dari biakan Penicillium notatum untuk penggunaan sistemik. Kemudian digunakan P. chrysogenum yang menghasilkan Penisilin lebih banyak.

Koloni StaphylococcusPenicillium notatumGambar 8 Penghambatan Pertumbuhan Koloni Staphylococcus oleh PenisilinPenisilin yang digunakan dalam pengobatan terbagi dalam Penisilin alam dan Penisilin semisintetik. Penisilin semisintetik diperoleh dengan cara mengubah struktur kimia Penisilin alam atau dengan cara sintesis dari inti Penisilin.Beberapa Penisilin akan berkurang aktivitas mikrobanya dalam suasana asam sehingga Penisilin kelompok ini harus diberikan secara parenteral. Penisilin lain hilang aktivitasnya bila dipengaruhi enzim Betalaktamase (Penisilinase) yang memecah cincin Betalaktam.Penicillin hanya dapat dihasilkan dari mikroorganisme (jamur) tertentu, tepatnya dari molekul hasil respirasi (pertukaran gas) jamur. Sehingga hanya dapat dihasilkan dalam jumlah (dosis) yang sedikit. Ini menyebabkan sulitnya menghasilkan penicillin dalam jumlah yang memadai, sehingga baru tahun 1942 pertama kali digunakan pada pasien, setelah penicillin berhasil diproduksi banyak melalui proses fementasi. Penisilin hanya efektif untuk memberantas terutama bakteri gram positif yang berbentuk kokus, misalnya melawan infeksi yang disebabkan oleh Staphylococcus dan Pneumococcus. Namun, penisilin tidak menimbulkan efek sakit pada manusia dan hewan. Hal ini dikarenakan dinding sel pada manusia dan hewan berbeda dengan dinding sel pada kuman.

Gambar 9 Struktur Dasar Penisilin

C. Mekanisme Kerja Penisilin Penisilin menghambat pembentukan Mukopeptida yang diperlukan untuk sintesis dinding sel mikroba. Terhadap mikroba yang sensitif, Penisilin akan menghasilkan efek bakterisid (membunuh kuman) pada mikroba yang sedang aktif membelah. Mikroba dalam keadaan metabolik tidak aktif (tidak membelah) praktis tidak dipengaruhi oleh Penisilin, kalaupun ada pengaruhnya hanya bakteriostatik (menghambat perkembangan).Penicillium chrysogenum (juga dikenal sebagai Penicillium notatum) merupakan sumber untuk memproduksi penisilin, antibiotik pertama. Penisilin bekerja terhadap bakteri gram positif seperti Staphylococcus dan Pneumococcus.Cara kerja dari penisilin adalah dengan cara mengganggu sintesis peptidoglikan di dinding sel bakteri. Crosslinking pada saat pembentukan peptidoglikan yang terjadi pada bakteri dicegah oleh penisilin dengan cara menghambat transpeptidase enzim, dengan kata lain -laktam akan terikat pada enzim transpeptidase yang berhubungan dengan molekul peptidoglikan bakteri sehingga nantinya menyebabkan cacat dinding sel pada bakteri. Kemudian terjadi pengambilan kelebihan air dan melemahkan dinding sel bakteri ketika sel bakteri membelah sehingga menyebabkan mereka pecah (lisis sel) dan akhirnya bakteri tersebut mati.

Gambar 10 Skematis Pemecahan Sel Bakteri oleh PenisilinUntuk bakteri gram negatif seperti Escherichia coli dan Klebsiella pneumoniae mekanismenya tidak berbeda dengan mekanisme aksi pada bakteri gram positif. Hal yang membedakan mekanisme aksi pada bakteri gram positif dan negatif yaitu pada bakteri gram positif, setelah kehilangan dinding sel akan menjadi protoplas, sedangkan pada bakteri gram negatif akan menjadi sferoplas. Protoplas dan sferoplas inilah yang nantinya akan lisis (pecah).

Gambar 11 Skema Mekanisme Kerja PenisilinBAB IIIKesimpulan

Antibotik pertama kali ditemukan pada tahun 1910 oleh Paul Ehrlich, yangdinamakan Arsphenamin. Penicillin ditemukan pada tahun 1928 oleh Alexander Fleming, ilmuan dari Skotlandia. Penicillium notatummerupakan salah satu fungi (jamur) yang berasal dari kelasDeuteromycetes. Cara kerja dari penisilin adalah dengan cara mengganggu sintesis peptidoglikan di dinding sel bakteri. Crosslinking pada saat pembentukan peptidoglikan yang terjadi pada bakteri dicegah oleh pinisilin dengan cara menghambat transpeptidase enzim, yang menyebabkan mereka pecah (lisis sel) dan akhirnya bakteri tersebut mati.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. Penicillium. Bogor: http://microbewiki.kenyon.edu/ index.php/PenicilliumAnonim. 2013. Antibiotik Penisilin. Bogor: http://dnauin.wordpress.com/2013 /02/01/ antibiotik- penisilin/Anonim. 2013. Penisilin Biosintesis. Bogor: http://www.news-medical.net/health/Penicillin-Biosynthesis-(Indonesian).aspxKatzung G. Bertram. 2001. Basic & Clinical Pharmacology Eighth Edition. : McGraw-Hill Companies Inc.Cruickshank. 1965. Medical Microbiology: A Guide to the Laboratory Diagnosis and Control of Infection. London: E & S Livingstone Limited Edinburgh.Departemen Kesehatan RI. 1995. Farmakope Indonesia Edisi ke-3: Potensi Antibiotik . Jakarta: Departemen Kesehatan RI.Sumintono, Bambang. 2008. Pengantar Sains di Laboratorium: Kasus Penemuan Antibiotik. Bogor: http://netsains.net/2008/03/pengantar-pengajaran-sains-di-laboratorium-kasus-penemuan-antibiotik/

10