Ilmu Farmasi : Laporan, Makalah Praktikum Penentuan Spektrum Kerja Antibiotik,
I. Tujuan
Tujuan percobaan penentuan spektrum kerja antibiotika diharapkan :
· Terampil dan memahami cara menguji spektrum suatu antibiotika.
· Mamnpu membedakan antibiotik spektrum luas dan spektrum sempit.
· Memahami penggunaan antibiotika spektrum luas dan antibiotika spektrum sempit.
II. Teori Dasar
Spektrum kerja adalah luasnya daerah kerja antibiotika terhadap berbagai spesies mikroba. Pengelompokan antibiotik berdasarkan spektrum kerja meliputi :
a. Spektrum kerja luas
Antibiotik spektrum kerja luas dapat dapat bekerja terhadap bakteri gram positif dan bakteri gram negatif dan mikroba lain seperti klamidia, mikroplasma, riketsia. Penggunaan spektrum luas digunakan apabila identifikasi kuman penyebab susah dilakukan namun kerugiaanya dapat menghambat pula bakteri flora normal dalam tubuh.
b. Spektrum kerja sempit
Antibiotik spektrum sempit umumnya terbatas pada bakteri gram posif atau gram negatif saja. Contohnya eritromisin, klindamisin, kanamisin, hanya bekerja terhadap mikroba gram-positif. Sedang streptomisin, gentamisin, hanya bekerja terhadap kuman gram-negatif.
c. Spektrum kerja relatif luas
Antibiotik spektrum relatif luas dapat bekerja pada bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Pada dosis rendah antibiotik jenis ini akan bekerja sebagai antibiotik dengan spektrum kerja sempit, dan pada dosis yang tinggi antibiotik ini dapat bekerja pada bakteri gram positif maupun bakteri gram negatif.
d. Spektrum kerja spesifik
Berbeda dengan antibiotik spektrum luas dan antibiotik spektrum sempit, antibiotik jenis ini bukan bekerja pada bakteri gram positif atau gram negatif, tetapi lebih spesifik lagi yaitu bakteri yang bersifat aerob dan bakteri yang bersifat anaerob.
Untuk menguji spektrum kerja suatu antibiotik digunakan bakteri uji gram positif dan bakteri uji gram negatif dengan metode difusi agar (cakram kertas). Sebagai bakteri uji dapat digunakan bakteri gram positif seperti : Staphylococcus aureus, Bacilus subtilis atau Sarcina lutea dan bakteri gram negatif seperti Escherichia coli atau Salmonella typhi.
a. Staphylococcus aureus (Bakteri gram positif)
Staphylococcus aureus(S. aureus) adalah bakteri gram positif yang menghasilkan pigmen kuning, bersifat aerob fakultatif, tidak menghasilkan sporadan tidak motil, umumnya tumbuh berpasangan maupun berkelompok, dengan diameter sekitar 0,8-1,0 µm. S. aureus tumbuh dengan optimum pada suhu 37oC dengan waktu pembelahan 0,47 jam. S. aureus merupakan mikroflora normal manusia. Bakteri ini biasanya terdapat pada saluran pernafasan atas dan kulit. Keberadaan S. aureus pada saluran pernafasan atas dan kulit pada individu jarang menyebabkan penyakit, individu sehat biasanya hanya berperan sebagai karier. Infeksi serius akan terjadi ketika resistensi inang melemah karena adanya perubahan hormon; adanya penyakit, luka, atau perlakuan menggunakan steroidatau obat lain yang memengaruhi imunitas sehingga terjadi pelemahan inang.
Infeksi S. aureusdiasosiasikan dengan beberapa kondisi patologi, diantaranya bisul, jerawat, pneumonia, meningitis, dan arthritits. Sebagian besar penyakit yang disebabkan oleh bakteri ini memproduksi nanah, oleh karena itu bakteri ini disebut piogenik. S. aureus juga menghasilkan katalase, yaitu enzim yang mengkonversi H2O2 menjadi H2O dan O2, dan koagulase, enzim yang menyebabkan fibrinberkoagulasi dan menggumpal. Koagulase diasosiasikan dengan patogenitas karena penggumpalan fibrin yang disebabkan oleh enzim ini terakumulasi di sekitar bakteri sehingga agen pelindung inang kesulitan mencapai bakteri dan fagositosisterhambat.
Gambar 2.1 Staphylococcus aureus
Hampir semua isolat S. aureus resisten terhadap penisilin G. Hal ini disebabkan oleh keberadaan enzim β-laktamase yang dapat merusak struktur β-laktam pada penisilin. Untuk mengatasi hal ini, dapat digunakan penisilin yang bersifat resisten β-laktamase, contohnya nafcillin atau oksasilin. Sebagian isolat S.aureusresisten terhadap methisilin karena adanya modifikasi protein pengikat penisilin. Protein ini mengkode peptidoglikan transpeptidase baru yang mempunyai afinitas rendah terhadap antibiotic β-laktam, sehingga terapi β-laktam tidak responsif. Salah satu contoh antibiotik yang digunakan terhadap MRSA adalah vankomisin.
b. Escherichia coli(Bakteri gram negatif)
Escherichia coli, atau biasa disingkat E. coli, adalah salah satu jenis spesiesutama bakterigram negatif. Pada umumnya, bakteri yang ditemukan oleh Theodor Escherichini dapat ditemukan dalam usus besarmanusia. Kebanyakan E. Coli tidak berbahaya, tetapi beberapa, seperti E. Colitipe O157:H7, dapat mengakibatkan keracunan makanan yang serius pada manusia. E. Coli yang tidak berbahaya dapat menguntungkan manusia dengan memproduksi vitamin K2, atau dengan mencegah baketi lain di dalam usus.
Termasuk ke dalam divisi Prothophyta, kelas Schizomycetes, ordo Eubacteriales, famili Enterobacteriaceae, dan genus Escherichia (Salle, 1961). Bakteri Eschericia coli merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang lurus dan pendek, bergerak dengan flagel peritrik atau tidak dapat bergerak. Ukuran sel umumnya berdiameter 0.5 μ dan panjang 1-3 μ (Salle, 1961).
Bakteri Escherichia coli merupakan bakteri coliform, bakteri coliform merupakan golongan bakteri intestinal, yaitu hidup dalam saluran pencernaan manusia Bakteri coliform adalah bakteri indikator keberadaan bakteri patogenik lain. Lebih tepatnya, sebenarnya, bakteri coliform fekal adalah bakteri indikator adanya pencemaran bakteri patogen. Penentuan coliform fekal menjadi indikator pencemaran dikarenakan jumlah koloninya pasti berkorelasi positif dengan keberadaan bakteri patogen. Selain itu, mendeteksi Coliform jauh lebih murah, cepat, dan sederhana daripada mendeteksi bakteri patogenik lain (Krisna, 2005). Perhatikan gambar 2.2 dibawah ini:
Gambar 2.2 Escherichia coli
Bakteri Escherichia coli adalah penyebab yang paling lazim dari infeksi kandung kemih dan merupakan penyebab infeksi saluran kemih pertama pada kira-kira 90% wanita muda (Jawetz, 1992). Selain itu, dapat menyebabkan infeksi saluran empedu, hati, cystitis, meningitis dan penyakit infeksi lainnya. (Salle, 1961).
E. colibanyak digunakan dalam teknologi rekayasa genetika. Biasa digunakan sebagai vektoruntuk menyisipkan gen-gentertentu yang diinginkan untuk dikembangkan. E. Coli dipilih karena pertumbuhannya sangat cepat dan mudah dalam penanganannya.
III. Alat Dan Bahan
Tabel 3.1 Alat dan bahan :
| Alat | Bahan | |||
| Bakteri | Medium | Antibiotik | ||
| Vortex Pipet Eppendorf Inkubator Autoklaf | Aluminium foil Cakram kertas | S. aureus E. coli | Nutrien agar Nutrien broth | Ampisilin NA Tetrasiklin HCl Kloramfenikol |
IV. Prosedur
Alat, medium agar, air suling, dan cakram kertas disterilisasi menggunakan autoklaf pada 110°-115°C selama 20 menit. Medium agar disiapkan di dalam tabung reaksi masing-masing 15 ml dan air suling di dalam erlenmenyer, dan cakram kertas disterilisasi dalam cawan perti.
Masing-masing bakteri disuspensi di dalam medium Nutrien Broth (air kaldu), dan diinkubasi pada 37°C selama 24 jam, kemudian diukur transmiternya pada spektrofotometer dengan mengatur T 25% dengan penambahan medium cair. Kemudian dibuat cairan antibiotika masin-masing dengan kosentrasi 100 µg/ml, 10 µg/ml dan 1 µg/ml.
Pembuatan lempeng agar dilakukan dengan cara dengan cara medium agar kaldu dicairkan di atas tangas air sampai mencair, kemudian didinginkan sampai suhu medium agar 45°C sambil digoyang. Masing-masing medium agar dicampur dengan suspensi bakteri 0.1 ml, kemudian dituangkan kedalam cawan petri, dan dibiarkan menjadi padat.
Untuk setiap antibiotika digunakan 2 cawan petri. Cawan petri pertama mengandung satu jenis bakteri gram positif sedangkan cawan petri yang lainnya mengandung bakteri gram negatif. Cakram kertas kemudian dicelupkan ke dalam larutan antibiotik kemudian diletakkan di atas lempeng agar. Untuk tipa antibiotika pada bakteri yang sama digunakan 1 cakram kertas. Kemudian diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam.
V. Data Pengamatan
Tabel 5.1 Data pengamatan :
| Kelompok | Cawan Petri | Antibiotik | Kosentrasi (µg/ml) | Bakteri | Hambatan (mm) |
| I | A | Ampisilin | 100; 10; 1 | S. aureus | - |
| B | Ampisilin | 100; 10; 1 | E. coli | 10; 17; - | |
| II | A | Tetrasiklin | 100; 10; 1 | S. aureus | 23; 19; 8 |
| B | Tetrasiklin | 100; 10; 1 | E. coli | 9; 7; 6 | |
| III | A | Kloramfenikol | 100; 10; 1 | S. aureus | - |
| B | Kloramfenikol | 100; 10; 1 | E. coli | - | |
| IV | A | Ampisilin | 100; 10; 1 | S. aureus | 1.5; -; - |
| B | Ampilsilin | 100; 10; 1 | E. coli | 1.1; - ; - | |
| V | A | Tetrasiklin | 100; 10; 1 | S. aureus | - |
| B | Tetrasiklin | 100; 10; 1 | E. coli | 24; 6; - | |
| VI | A | Kloramfenikol | 100; 10; 1 | S. aureus | - |
| B | Kloramfenikol | 100; 10; 1 | E. coli | - |
VI. Pembahasan
Pada percobaan penentuan spektrum kerja antibiotik ini, dilakukan dengan metode difusi agar atau cakram kertas dengan menggunakan antibiotik Ampisilin (spektrum luas), Tetrasiklin (spektrum luas), dan Kloramfenikol (spektrum luas). Untuk Ampisilin bisa digolongkan ke dalam antibiotik dengan spektrum kerja sempit khususnya untuk bakteri gram positif, dan sebagian kecil untuk bakteri gram negatif. Oleh karena itulah ampisilin digolongkan ke dalam antibiotik dengan spektrum kerja relatif luas. Sedangkan untuk bakterinya di gunakan bakteri gram positif (Staphilococcus aureus) dan bakteri gram negatif (Escherichia coli). Kedua bakteri tersebut ditanam pada masing-masing media yaitu air kaldu, kemudian di atasnya diletakkan cakram kertas yang sebelumnya dicelupkan terlebih dahulu pada larutan antibiotika dengan kosentrasi 100, 10, dan 1 µg/ml. Yang kemudian di inkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam.
· Kelompok III dan VI
Dilihat dari hasil pengamatan data kelompok III dan VI, pada cawan petri A (S. Aureus dengan antibiotik kloramfenikol) tidak menunjukan adanya zona bening disekeliling cakram kertas yang sebelumnya dicelupkan terlebih dahulu pada larutan antibiotik. Disekeliling cakram kertas tersebut tidak terlihat tanda-tanda adanya aktivitas antibiotik terhadap bakteri tersebut. Hal ini terjadi pada ketiga cakram kertas yang ditempel pada media pertumbuhan bakteri tersebut. Hal yang sama juga terjadi pada cawan petri B yang berisi bakteri E. Coli dengan antibiotik yang sama (kloramfenikol). Zona bening tidak terbentuk disekitar cakram kertas. Adanya perbedaan kosentrasi pada masing-masing cakram kertas tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri-bakteri tersebut.
Dari hasil percobaan di atas, antibiotika kloramfenikol tidak dapat menghambat pertumbuhan kedua jenis bakteri tersebut, yang ditandai dengan tidak dihasilkan daerah zona bening disekitar cakram kertas. Hasil ini sangat bertolak belakang dengan literatur. Berdasarkan literatur, antibiotik kloramfenikol merupakan antibiotik dengan spektrum kerja luas, yaitu dapat menghambat pertumbuhan bakteri garam positif dan bakteri gram negatif. Antibiotik ini bersifat bakteriostatik terhadap bakteri S. aureus berdasarkan perintangan sintesa polipeptida bakteri dan bersifat bakterisid terhadap bakteri E. Coli. (Tan Hoa Jay & Kirana Raharja. 2002)
Maka dengan demikian dapat dikatakan bahwa percobaan ini gagal. Hal ini mungkin disebabkan oleh faktor-faktor teknis maupun yang bersifat non teknis seperti :
a. Adanya kontaminasi dari lingkungan
b. Proses pengerjaan yang kurang aseptis
c. Alat-alat yang digunakan kurang steril dari mikroorganisme-mikroorganisme lain.
d. Antibiotik yang digunakan telah terurai
e. Kedua bakteri tersebut telah resisiten terhadap kloramfenikol.
· Kelompok I dan IV
Dari percobaan kelompok I dan IV diperoleh hasil yang berbeda dengan kelompok III dan VI. Pada kelompok ini antibiotik yang di uji menunjukan aktivitas terhadap salah satu jenis bakteri. Pada kelompok I, cawan petri A tidak menunjukan adanya aktivitas antibiotik ampisilin terhadap bakteri S. aureus yang ditandai dengan tidak terbentuknya zona bening pada cakram kertas baik pada cakram kertas dengan antibiotik kosentrasi rendah maupun pada antibiotik kosentrasi tinggi. Hal yang berbeda ditunjukkan pada cawan petri A kelompok IV. Pada kelompok ini, cawan petri A yang berisi bakteri S. aureus dengan antibiotik Ampisilin menunjukkan adanya zona bening disekitar cakram kertas dengan diameter hambatan 1,5 mm. Akan tetapi daerah zona bening ini hanya terdapat pada cakram kertas dengan antibiotik kosentrasi 100 µg/ml saja. Cakram kertas konsetrasi 10 dan 1 µg/ml tidak menunjukkan aktivitas.
Sedangkan pada cawan petri B kelompok I menunjukkan adanya aktivitas ampisilin terhadap bakteri E. coli, yaitu pada cakram kertas ampisilin kosentrasi 100 µg/ml dan 10 µg/ml menunjukkan adanya daerah zona bening dengan diameter hambatan masing-masing 10 mm dan 17 mm. Pada kelompok IV, cawan petri B hanya menunjukkan zona bening pada cakram kertas kosentrasi 100 µg/ml dengan diameter hambatan 1,1 mm. Maka dari data di atas dapat dikatakan bahwa antibiotik Ampisilin memiliki spekrum kerja luas, karena dapat bekerja pada kedua jenis bakteri tersebut. Lebih tepatnya lagi spektrum kerja relatif luas.
Hasil percobaan di atas menunjukkan bahwa antibiotik Ampisilin memiliki spektrum kerja luas. Hasil ini sama halnya seperti yang pada literatur yang mengatakan bahwa Ampisilin merupakan antibiotik dengan dengan spektrum kerja luas. (Tan Hoa Jay & Kirana Raharja. 2002)
· Kelompok II dan V
Kelompok II dan V menggunakan antibiotik uji Tetrasiklin. Cawan petri A dan B (kelompok II) menunjukkan adanya aktivitas Tetrasiklin terhadap bakteri S. aureus dan E. coli yaitu adanya daerah zona bening. Daerah zona bening terbentuk pada semua kosentrasi antibiotik. Dengan diameter hambatan seperti pada data pengamatan.
Berbeda dengan kelompok II, pada kelompok V aktivitas Tetrasiklin hanya terlihat pada cawan petri B (bakteri E. coli). Daerah zona bening pun hanya terbentuk pada cakram kertas dengan kosentrasi 100 dan 10 µg/ml, dengan diameter hambatan 24 dan 6 mm.
Hasil ini menunjukan bahwa antibiotik Tetrasiklin merupakan golongan antibiotik dengan spektrum kerja luas, yaitu mampu membunuh ataupun memghambat pertumbuhan kedua jenis bakteri tersebut. Tetrasiklin juga merupakan antibiotik spektrum luas yang luas. Hal ini ditandai dengan adanya daerah zona bening pada kosentrasi yang paling kecil (1 µg/ml) sekalipun.
Berdasarkan literatur, antibiotik Tetrasiklin merupakan antibiotik spekrum kerja luas yang mana antibiotik ini mampu menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan bakteri gram negatif, kecuali golongan Pseudomonas dan Proteus. (Tan Hoa Jay & Kirana Raharja. 2002)
Dilihat dari hasil percobaan masing-masing kelompok, dapat disimpulkan bahwa ketiga antibiotik uji (Ampisilin, Tetrasiklin, dan Kloramfenikol) ini merupakan antibiotik dengan spektrum kerjanya luas.
VII. Kesimpulan
· Penentuan spetrum kerja antibiotik dapat dilakukan dengan menggunakan metode difusi agar (cakram kertas).
· Antibiotik spektrum luas bekerja pada bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Sedangkan antibiotik spektrum sempit hanya bekerja pada bakteri gram positif atau bakteri gram negatif saja.
· Antibiotik spektrum luas digunakan untuk penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri gram positif ataupun bakteri gram negatif. Sedangkan antibiotik spektrum sempit digunakan untuk penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri gram negatif atau bakteri gram positif saja.
· Ampisilin, Tetrasiklin, dan Kloramfenikol merupakan antibiotik dengan spektrum kerja luas.
VIII. Daftar Pustaka
Hoan Tjay, Tan & Kirana Rahardja. 2002. Obat-Obat Penting edisi Kelima.
Jakarta : Gramedia.
J. Pelczar, Michael & E.C.S. Chan. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1.
http://www.masbied.com/2010/06/03/antibiotik/
[Disusun Mahasiswa Farmasi Unisba]
No comments:
Post a Comment