UJI RESISTENSI BAKTERI

Fenomena antagonisme di antara organism hidup sudah muncul sejak 1877, pada saat Pasteur dan Joubert melaporkan bahwa suatu bakteri aerob mempunyai sifat antagonis terhadap pertumbuhan Bacillus anthracis. Sifat antagonistic disebabkan adanya sekresi substansi kimia yang bersifat menghambat pertumbuhan. Sifat antagonis ini oleh Pasteur kemudian diterapkan secara in vivo. Hasil percobaan anthrax pada binatang percobaan yang peka ternyata dapat ditekan dengan menginokulasi secara simultan berbagai bakteri non patogenik ( Suwandi, 1993).

Beberapa tahun kemudian Boechard, Emmerich dan Low membuat ekstrak Pseudomonas araginosa dan mereka menamakannya Pycocyanase. Dengan pengenceran sangat tinggi, senyawa ini dapat menghambat pertumbuhan Corynebacterium diphteriae, Salmonella typhii, Pasteurella pestis dan Cocci patogenik. Maka mulailah aplikasi terapi dengan memanfaatkanfenomena interaksi diantara spesies mikroba. Selama 20 tahun Pycocyanase telah digunakan untuk terapi berbagai infeksi penyakit, tetapi karena alasan toksisitasnya, kemudian tidak digunakan secara ekstensif. Selama periode ini banyak percobaan dan tulisan mengenai efek penghambatan bakteri terhadap mikroba lain.

Tahun 1907, Nicolle melaporkan adanya aktivitas anti bakteri Bacillus subtilis dan sejak itu mulai dikenal Bacilli pembentuk spora yang mempunyai aktivitas antibiotic. Di belgia pada tahun 1925, Gratia membuat ekstrak agen litik dari jaumr dan berhasil digunakan untuk mengobati infeksi kulit Staphylococcus.  Merekalah yang memulai screening mikroorganisme antagonistic secara sistematis. Cara kerjanya cepat tersebar dan banyak mendapat perhatian para ahli mikrobiologi tanah dan tanaman. Salah satunya yaitu percobaan yang dilakukan oleh Fleming tahun 1928, mengenai mikroba yang berada di udara ( Suwandi, 1993).

Istilah antibiotic muncul pada literature mikrobiologi awal tahun 1928. Menurut Selman Waksman, antibiotic adalah substansi kimia yang diperoleh dari mikroorganisme, dalam larutan encer mereka mempunyai kemampuan menghambat pertumbuhan dan membinasakan mikroba lain ( Usman, 1987 ).

Pada tahun 1929, Fleming mengamati substansi bakteriostatik yang dihasilkan jamur Penicillium notatum dan diberi nama Penicillin. Sejak itu penisilin dikenal dan diketahui dapat diproduksi oleh berbagai macam jamur. Namun karena kurang stabil terutama bio-aktivitasnya akan hilang bila diuapkan samapi kering, maka penisilin kemudian ditinggalkan. Sekitar tahun 1939, Florey dan kawan – kawan melakukan percobaan kembali terhadap kemungkinan penggunaan penisilin Fleming untuk terapi ( Suwandi, 1993 ).

Tahun 1940, Chain dkk juga melakukan penelitian penisilin, mereka membiakan organism Fleming dan pada waktu ekstraksi dikontrol pada temperature rendah, akhirnya mereka mampu memekatkan penisilin sampai 1000 kali, serta dapat menghasilkan garam penisilin berbentuk bubuk kering yang mempunyai stabilitas baik terutama bila disimpan. Hasil ini merupakan kemajuan besar dalam perkembangan produksi antibiotic terutama penisilin dan merupakan tonggak sejarah manusia dalam memerangi penyakit infeksi ( Suwandi, 1993 )

Pada waktu yang hampir sama di Rockefeller Institute for Medical Research New York. Dubos menemukan antibiotic kompleks Tyrothricin yang diproduksi oleh bakteri tanah Bacillus brevis. Selanjutnya Dubos, Waksman dan Woodruff menemukan aktinomisin yang diperoleh dari biakan aktinomisetes. Pada tahun 1944 Selman Waksman menemukan strerptomisin yang merupakan salah satu antibiotic yang dihasilkan oleh Streptomyces anggota dari aktinomisetes. Strepstomisin merupakan anti tuberculosis yang ampuh. Perkembangan ini merangsang penelitian lebih lanjut terhadap genus streptomises dalam usaha mencari mikroorganisme panghasil antibiotic. Sejak itu aktinomisetes terutama streptomises menjadi gudang utama untuk memperoleh antibiotic baru. Di berbagai lembaga penelitian dilakukan pencarian antibiotic dari berbagai tipe mikroorganisme terutama aktinomisetes dan telah berhasil mendapatkan antibiotic baru ( Suwandi, 1993).

Pada tahun1945 telah ditemukan Basitrasin yang dihasilkan oleh Bacillus, diikuti khloramfenikol oleh Streptomyces venezuelae dan polimiksin oleh B. polymyxa pada tahun 1947, khlortetrasiklin oleh S.aureofaciens pada tahun 1948 dan neomisin oleh S. fradiae tahun 1949, oksitetrasiklin 1950 dan eritromisin 1952, keduanya dihasilkan oleh Streptomyces. Kanamisin ditemukan oleh Umezawa dan koleganya tahun 1957 dari biakan Streptomyces. Semua ini merupakan antibiotic yang sangat penting dan sampai saat ini masih diperhitungkan sebagai salah satu antibiotic untuk melawan infeksi.

Pada tahun 60-an, penemuan antibiotic agak berkurang tetapi usaha penemuan dilakukan untuk aplikasi yang lebih luas yaitu untuk mencari antifungal, anti mikoplasmal, anti spirochetal, anti protozoal, anti tumor, anti virus, dan antibiotic untuk penggunaan non medis. Namun pada decade ini problem resistensi bakteri terhadap antibiotic mulai muncul dan telah berkembang, sehingga memacu mencari antibiotik atau derivate antibiotic yang telah dikenal untuk menggantikan antibiotic yang sudah ada ( Suwandi, 1993 ).

Potensi antibiotic dapat ditentukan oleh cara kimia, fisika, dan biologi. Suatu pengujian dilakukan untuk menentukan kesanggupan suatu antibiotic membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme hidup. Pengujian secara biologi merupakan metoda yang paling efektif untuk antibiotic ( Usman, 1987 ).

Penentuan konsentrasi hambat tumbuh minimum ( KHTM )

          Ada dua cara dalam menentukan suatu KHTM, yaitu dengan cara pengujian dalam lempeng medium pertumbuhan, dan dengan cara pengenceran dalam tabung medium pertumbuhan.

1. Cara pengujian dalam lempeng medium pertumbuhan

Suspensi bermacam jenis bakteri indicator dibuat dari biakan muda ( 18 – 20 jam ). Suspensi ini ditanam ke dalam medium pertumbuhan padat, yang mengandung konsentrasi tertentuantibiotik yang akan diuji. Penanaman dilakukan dengan membuat gari bermacam – macam bakteri pada permukaan tiap lempeng medium, kemudian di eramkan pada suhu 37 ⁰ Celcius selama 48 jam. Konsentrasi terendah dari antibiotic yang masih menghambat pertumbuhan suspense bakteri indicator pada lempeng pertumbuhan adalah KHTM antibiotic tersebut terhadap bakteri ( Usman, 1987 ). Pada gambar dibawah ini terlihat penghambatan pertumbuhan mikroba oelh antibiotic yang diberikan pada medium agar. Bila antibiotic itu aktif maka akan membentuk zona penghambatan disekeliling kertas antibiotic.

        Diameter zona hambat tergantung dari sifat mikroba terhadap kertas antibiotic yang siberikan. Zona hambat dengan diameter lebih dari 30mm menunjukan bahwa mikroba peka terhadap antibiotic yang diberikan. Sedangkan zona hambat dengan diameter antara 20 – 30mm menunjukan bahwa mikroba agak resisten dengan antibiotic yang diberikan dan zona hambat dengan diameter kurang dari 20mm menunjukan bahwa adanya sifat resistensi terhadap antibiotic yang diberikan.

2. Cara pengenceran dalam tabung medium pertumbuhan

           Ke dalam tabung – tabung bulyon atau serum ( serum sapi yang sudah dihangatkan pada suhu 56 derajat celcius dimasukan berbagai konsentrasi antibiotic. Tabung – tabung ini ditanam dengan sejumlah bakteri uji, dieramkan pada suhu 37⁰ celcius selama 48 jam. Pengamatan dilakukan dengan mata telanjang dengan kekeruhan pertumbuhan. Konsentrasi terendah pada tabung yang tidak tampak keruh menunjukan penghambatan pertumbuhan dan konsentrasi ini disebut KHTM. Untuk memastikan pengamatan dan untuk menunjukan sifat membunuh atau sifat menghambat pertumbuhan, tabung – tabung yang tampak bening ditanam pada lempeng medium pertumbuhan, subkultur tabung KHTM akan memperlihatkan tidak lebih dari beberapa koloni, sedangkan tabung reaksi dengan konsentrasi KHTM yang lebih kecil memperlihatkan koloni yang subur. Tabung yang tidak memperlihatkan pertumbuhan menunjukan konsentrasi antibiotic dengan aktivitas yang mematikan atau bersifat bakterisida. Konsentrasi terendah yang tidak menunjukan adanya pertumbuhan disebut konsentrasi pembunuhan minimum atau Minimal Cidal Concentration / MCC ( Usman, 1987).

Aktivitas dan factor penghambat antibiotik

          Kebanyakan antibiotic yang efektif, kerjanya mengganggu sintesis, penyusunan, atau fungsi komponen – komponen makromolekul sel. Berikut macam  - macam antibiotic beserta aktivitas kerjanya.

Antibiotik	Organisme penghasil	Aktif terhadap	Mekanisme kerja
Penisilin	Penicillium chrysogenum	Bakteri gram positif	Menghambat sintesis dinding sei
Sefalosporin	Cephalosporium acremonium	Broad spectrum	Menghambat sintesis dinding seil
Basitrasin	Bacillus subtilis	Bakteri gram positif	Menghambat sintesis dinding seil
Griseofulvin	Penicillium griseofulvum	Jamur dermatofit	Merusak mikrotubul
Polimiksin B	Bacillus polymyxa	Bakteri gram negatif	Merusak membrane sel
Amfoterisin B	Streptomyces nodosus	Jamur	Merusak membrane sel
Eritromisin	Streptomyces erythreus	Bakteri gram positif	Mengganggu sintesis protein
Neomisin	Streptomyces fradiae	Broad spectrum	Mengganggu sintesis protein
Streptomisin	Streptomyces griseus	Bakteri gram negatif	Mengganggu sintesis protein
Tetrasiklin	Streptomyces rimosus	Broad spectrum	Mengganggu sintesis protein
Vancomisin	Streptomyces orientalis	Bakteri gram positif	Mengganggu sintesis protein
Gentamicin	Micromonospora purpurea	Broad spectrum	Mengganggu sintesis protein
Rifamycin	Streptomyces mediterranei	Infeksi tuberculosis	Mengganggu sintesis protein

Ø  Amoxicillin

Amoxicillin merupakan antibiotika yang paling laku di seluruh dunia. Obat yang mempunyai nama generik Amoxicillin ini mempunyai nama paten yang jumlahnya mencapai ratusan buah. Penmox, Intermoxyl, Ospamox, Amoxsan, Hufanoxyl, Yusimox merupakan beberapa nama dagang/paten dari antibiotika ini.

Amoxicillin adalah antibiotika yang termasuk ke dalam golongan penisilin. Obat lain yang termasuk ke dalam golongan ini antara lain Ampicillin, Piperacillin, Ticarcillin, dan lain lain. Karena berada dalam satu golongan maka semua obat tersebut mempunyai mekanisme kerja yang mirip. Obat ini tidak membunuh bakteri secara langsung tetapi dengan cara mencegah bakteri membentuk semacam lapisan yang melekat disekujur tubuhnya. Lapisan ini bagi bakteri berfungsi sangat vital yaitu untuk melindungi bakteri dari perubahan lingkungan dan menjaga agar tubuh bakteri tidak tercerai berai. Bakteri tidak akan mampu bertahan hidup tanpa adanya lapisan ini. Amoxicillin sangat efektif untuk beberapa bakteri seperti H. influenzae, N. gonorrhoea, E. coli, Pneumococci, Streptococci, dan beberapa strain dari Staphylococci.

Ø Penisilin

Penisilin mempunyai keunggulan yang sangat menonjol dalm sifat bakterisida pada organism yang rentan. Penisilin digolongkan menjadi dua kelompok, yaitu penisilin alami dan semisintetis. Penisilin alami dihasilkan oleh Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum.

Penisilin semisintetik dihasilkan dengan menambahkan rantai samping yang berbeda kepada penisilin. Contoh dari penisilin alami adalah penisilin G ( penisilin benzyl ) dan penisilin V ( fenoksimetil penisilin ), sedangkan yang tergolong dalam penisilin semisintetis adalah Ampisilin ( asam 6-penisilinat ), metilsilin ( asam 6-penisilinat monohidrat ), Kloksasilin ( asam 3-5-metil-4-isoksazolil penisilinat ), Oksasilin ( asam 5-metil-3-fenil-4-isoksazolil penisilinat ), Nasilin (asam 2-3-etoksi-1-naftil-penisilinat ), dan karbensilin (asam alfa-karboksibenzil penisilinat ). Setiap tipe penisilin mempunyai sifat tertentu yang tidak dimiliki tipe lain, sebagai contoh, penisilin V jauh lebih resisten daripada pensilin benzyl terhadap pengaruh asam ( Volk, 1993 ).

Penisilin menghambat sintesis peptidoglikan dinding sel dengan mencegah penggabungan N-asetilmuramat ke dalam struktur mukopeptide pada peptidoglikan. Hal ini menyebabkan dinding sel menjadi lemah serta akan menyebabkan membrane sel merekah dan akan mengalami lisis. Mekanisme kerja ini konsisten dan hanya bekerja pada bakteri yang sedang tumbuh dengan aktif. Sel bakteri yang yang sensitive terhadap antibiotic ini kan menadi besar ukurannya dan memilki bentuk yang tidak umu ( Pelczar, 1988

Namun, aktifitas dari antibiotik juga dipengaruhi oleh banyak factor yang sangat mempengaruhi hasi pengujian. Factor penghambat kerja anitbiotik diantaranya :

1.    pH lingkungan

Beberapa antibiotic lebih aktif dalam suasana asam seperti nitrofurantoin, namun jenis antibiotic lain dapat aktif dalam suasana pH alkalis misalnya streptomisin dan sulfonamida.

2.    Komponen yang terkandung dalam medium

Ada beberapa jenis antibiotic seperti streptomisin, akan terhambat aktivitas kerjanya akibat kandungan garam di dalam medium. Contoh lain, PABA dalam ekstrak jaringan bersifat antagonis dengan sulfonamide, sehingga aktivitas antibiotic ini terhambat. Selain itu, medium yang mengandung protein serum akan mengikat penisilin dalam jumlah 40 % sampai 96 %. Jadi kandungan yang terdapat dalam medium turut mempengaruhi keaktifan antibiotic ( Usman, 1987 ).

3. Stabilitas obat

Pada suhu incubator, beberapa antibiotic kehilangan aktifitasnya. Klortetrasiklin cepat menjadi nitraktif dan aktifitas penisilin menjadi lebih lambat, sedangkan streptomisin, kloramfenikol, dan polimiksin B mapan untuk waktu yang lama ( Usman, 1987 ).

4.    Takaran inokulum

Pada umumnya semakin besar inokulum bakteri, semakin rendah sensitifitas terhadap antibiotic. Populasi yang besar menyebabkan penghambatan tumbuhnya lebih lambat dibandingkan dengan populasi dalam jumlah kecil. Disamping itu, kemungkinan terjadinya mutan resisten lebih besar. Semakin besar inokulum, zona hambat akan semakin kecil ( Usman, 1987 ).

5.    Lama inkubasi

Dalam berbagai macam hal, mikroorganisme tidak terbunuh dalam waktu kontak yang pendek, hanya saja pertumbuhannya menjadi terhambat. Semakin lama berlanjutnya inkubasi, semakin besar kemungkinanmunculnya mutab resisten atau bermultiplikasi, akibatnya antibiotic akan terurai (Usman, 1987).

 DAFTAR PUSTAKA

Pelczar, M., 1986. Dasar – dasar Mikrobiologi 2. UI – Press, Jakarta.

Suwandi, U., 1993.  Perkembangan Antibiotik. Cermin Dunia Kedokteran No. 83. Pusat Penelitian dan Pengembangan PT. Kalbe Farma, Jakarta.

Usman, R., 1987. Mikrobiologi Dasar. Universitas Padjajaran, Bandung.

Volk, W.A., 1993. Mikrobiologi Dasar. Edisi kelima. Erlangga, Jakarta.