2012 pengendalian mikroba
TRANSCRIPT
PENGENDALIAN
MIKROBA
MG ISWORO RUKMI, MKes
Pengamatan pertumbuhan mikroorganisme
Pada medium cair, perubahan kekeruhan
endapan
• Pada agar / media padat, membentuk koloni
Beberapa istilah
● Sterilisasi: menghilangkan semua bentuk kehidupan, semua jenis kehidupan mikroba
● Disinfeksi: mikroba pada peralatan (makan, minum, RS, dll) sampai tingkat yang aman.
● Asepsis: tidak adanya kontaminasi yang signifikan
● Sepsis: kontaminasi bakteri
● Teknik Aseptic meminalkan kontaminasi
● Commercial sterilization: sufficient heat to kill Clostridium botulinum endospores (some non-pathogenic thermophilic bacteria may survive)
● Aseptic surgery techniques prevent microbial contamination of wounds.
Sifat bahan
....... sida....... sida : membunuh● Biosida : membunuh mahkluk hidup● Germisida: membunuh mikroba● Fungisida: membunuh jamur● Virosida: inaktivasi virus
...... statik : ...... statik : stop/tetap/menghambat● Bakteriostatik agen: menghambat pertumbuhan
bakteri
Cara kerja agen pengendali mikroba
• Mempengaruhi permeabilitas membran sel
• Merusak protein dan ensim
• Merusak asam nukleat DNA/RNA
Kontrol mikroba : secara fisik● 1. Panas
– Cara kerja: denaturasi ensim dan protein.● - Thermal Death Point (TDP)
Suhu terendah dimana semua mikroba dalam medium cair terbunuh dalam 10 menit.
● - Thermal Death Time (TDT) Waktu minimum yng dibutuhkan dimana seluruh mikroba
dalam kultur cair terbunuh pada suhu tertentu.– Decimal reduction time (DRT):
Waktu yang dibutuhkan untuk membunuh 90% dari populasi bakteri pada suhu tertentu.
- Panas lembab● medidihkan● Uap panas dan tekanan (Autoclave)
– Panas kering● pemijaran● Insinerasi● Sterilisasi uap panas (Oven)
- Pasteurisasi (panas )
Panas lembab
● 1. Mendidihkan air - Membunuh sel vegetatif bakteri, jamur dan
kebanyakan virus. - Koagulasi protein
– Tidak efektif untuk endospora dan beberapa jenis virus
- Mendidihkan : 10 menit membunuh kebanyakan kuman patogen (virus
hepatitis perlu 30 menit dan beberapa spora perlu > 20 jam!)
Autoklaf : tekanan dan panas lembab
• 15 psi, 121°C, 15 menit
Pasteurisasi
● Digunakan apabila rasa akan berubah karena pemanasan: menurunkan jumlah patogen (63°C selama 30 menit)
● High-temperature short-term (HTST) : Pasteurisasi (72°C selama 15 detik), untuk susu membunuh bakteri patogen menurunkan jumlah bakteri. Susu tetap segar dalam lemari pendingin.
● Ultra Highh Temperature (UHT): sterilisasi (140°C selama 3 detik), untuk susu dapat disimpan selama beberapa bulan di suhu ruang.
Panas kering
● 1. Pemijaran – Jarum inokulasi, efektif 100%
● 2. Insinerasi– Sampah ‘disposable’/sekali pakai (gelas kertas, tas,
‘dressings’)● 3. Sterilisasi udara panas
– Oven ( 170 C selama 2 jam)– Digunakan untuk bahan/benda yang akan rusak bila
terkena panas lembab.● gauzes, dressings or powders
Panas kering
● Pemijaran● Oven (170°C selama 2 jam)
Filterisasi dengan membran
• Menghilangkan mikroba dari larutan yang akan rusak bila terkena panas– culture media– ensim– vaksin– antibiotik
• Ukuran pori menentukan jenis mikroba yang akan dihilangkan
• HEPA filters digunakan pada ‘safety hoods’ dan ‘operating theaters’
Mem
bra
ne F
iltr
ati
on
of
Liq
uid
s
Menyaring bakteri lebih
mudah daripada virus
Penghilangan bakteri tidak sama persis
dengan sterilisasi.
Desikasi
● Suasana lingkungan yang tidak ada air● Sel vegetatif mikroba tidak akan hidup, tapi tetap
bertahan hidup sampai beberapa tahun. Bila kadar air dinaikkan, mikroba dapat tumbuh dan berkembang.
● Prinsip untuk teknik liofilisasi atau “freeze drying”untuk pengawetan mikroba.
● Bakteri penyebab gonorhoe tahan selama ½ jam● Bakteri TBC tetap hidup selama beberapa bulan● Virus pada umumnya resisten terhadap desikasi,
namun tidak setahan endospora bakteri.
Tekanan osmose
● Larutan gula atau garam yang tinggi bersifat hipertonis terhadap sel mikroba
● Bakteri dan jamur lebih tahan terhadap tekanan osmotik yang tinggi (hipertonis)
● Konsep difusi dan osmose
•Radiasi merusak DNA
•Ionizing radiation (X rays, gamma rays, electron beams)
•Non-ionizing radiation (UV)
Radiasi
• 1. Ionizing radiation : panjang gelombang lebih pendek dibandingkan nonionizing radiation (< 1 nm) – most energetic– Sinar gamma & sinar X – Penetrasi lebih mudah ke berbagai bahan
- Ionisasi H2O membentuk radikal OH- , merusak DNA --> mutasi atau kematian bakteri
- dalam skala rendah digunakan untuk bumbu2, daging tertentu dan sayuran
• Digunakan pada bahan yang akan rusak bila terkena panas– Cawan petri petri– plastic syringes– kateter– surgical gloves
● 2. Non-Ionizing Radiation : panjang gelombang (λ) lebih panjang dari ionizing radiation, umumnya > 1 nm.– Cahaya UV • merusak DNA dengan membentuk ikatan antara dua basa
pirimidin (timin) yang berdekatan – membentuk dimer timin
Timin akan menggnggu replikasi DNA saat pembelahan sel.
UV dengan λ = 260 nm lebih efektif membunuh sel bakteri, panjang gelombang spesifik yang dapat diabsorbsi oleh DNA sel.
Thymine Dimers
.● Dapat merusak mata● Tidak dapat menembus plastik, kaca, atau bahan
yang mengandung protein, sehingga sel mikroba harus langsung terekspose terhadap sinar UV.
● Untuk mendesinfeksi vaksin dan produk-produk kesehatan/kedokteran yang lain.
● Untuk mengurangi populasi mikroba di udara (‘germicidal lamp’)– Ruang RS– nurseries– Ruang operasi
Cara kerja radiasi
• Elektron merusakkan rantai DNA, yang akan membunuh dan menghambat reproduksi organisme.
Faktor yang mempengaruhi efektivitas radiasi terhadap mikroba dalam
makanan..
● Kurva pertumbuhan mikroorganisme Kurva pertumbuhan mikroorganisme ● Jenis makanan Jenis makanan ( (otototot vs vs lemaklemak) ) ● Kandungan lembabKandungan lembab ( (kandungan airkandungan air) ) ● Suhu makanan Suhu makanan ( (dibekukan dibekukan vs vs pemanasanpemanasan) ) ● Adanya oksigenAdanya oksigen (aerobi (aerobikk vs anaerobi vs anaerobikk))
Methoda Kimia
● Disinfektan dan antiseptik● Surfaktan● Aldehid● Sterilisasi gas ● Agen pengoksidasi● Antibiotik
Disinfectant
● Membunuh/menghambat pertumbuhan mikroba di permukaan bahan/benda
• Phenol and senyawa phenol : merusakkan membran lemak– aktif pada bahan
organik– Stabil– bertahan dalam
waktu lama setelah diaplikasikan
Antiseptik
● Bisphenols– Hexachlorophene (pHisoHex®) and triclosan– sabun dan pasta gigi Antibakteri – aktivitas spektrum luas
Antiseptik
● Biguanides: Chlorhexidine– Aktivitas dengan spektrum luas– Mempengaruhi membran sel– Terutama efektif terhadap bakteri gram
positif,nemun juga efektif untuk gram negatif, kecuali pseudomonas
– Tidak dapat mematikan spora, dapat membunuh beberapa jenis virus yang berseludang.
– Toksisitas rendah– Digunakan pada kulit dan ‘mucous membranes’– Chlorhexidin dan Alexidine
Disinfectants● Halogen: iodine dan chlorine
– Iodine digunakan dalam larutan : Betadine® and
Isodine®– Chlorine gas (hypochlorite) untuk pemutih &
penjernih air– Chloramines adalah chlorine dan ammonia
● I2 (iodine) : efektif membunuh semua jenis bakteri, endospora, berbagai jamur dan beberapa virus
● Tincture
● Iodophor : kombinasi iodine dengan molekul organik : Betadine
Chlorine gas (hypochlorite) untuk pemutih & penjernih air
● Di dalam air akan membentuk asam hipoklorit (HOCl) yang bersifat oksidatif terhadap ensim mikroba sehingga mengganggu metabolisme
● Ca(OCl)2 : desinfeksi peralatan restauran dan pabrik susu
● NaOCl : desinfeksi peralatan rumah tangga, pemutih (Clorox), dan peralatan pabrik susu.
● Chloramine : untuk sanitasi peralatan pabrik makanan/susu.
● Desinfektan
Antiseptik
● Alkohol : denaturasi protein dan kerusakan membran– cepat menguap– ethanol dan isopropanol– Efektif membunuh bakteri dan jamur, tetapi tidak
endospora dan virus yang tidak berseludang– Konsentrasi optimum 95%
Efektivitas antiseptik
Logam berat
• Beberapa bersifat biosida atau antiseptik : silver (Ag), mercuri (Hg), and cooper (Cu)
• Reaksi Reaksi Oligodinamic Oligodinamic : kemampuan sejumlah kecil logam berat terutama Cu dan Ag untuk menghambat aktivitas mikroba
• Antimicrobial : Zinc chlorite, zinc pyrithione
After Tortora et al. (2010)
Logam berat
● Denaturasi proteins– perak nitrat - AgNO3 (topical
cream)– mercuric chloride - HgCl (cat)– copper sulfate – CuSO4 (algasida)– zinc – Zn (obat kumur, cat)
Surfaktan
● Menurunkan tegangan permukaan - Sabun dan deterjen
– Quaternary ammonium compounds : microbicidal - Acid-anionic detergents Sanitizing - Cationic detergents Bactericidal, denaturasi
protein, merusak membran plasma
Antibiotik
● Mekanisme kerja
antibiotik
Aldehydes
● Formaldehyde (formalin) dan glutaraldehyde– Desinfeksi peralatan– Digunakan untuk mengawetkan jaringan untuk
pathology– Inaktivasi protein dengan ikatan kovalen antar gugus
fungsional pada protein (–NH2, –OH, –COOH, dan —SH)
– Formalin 37%: pengawetan spesimen biologi, inaktivasi beberapa bakteri dan virus dalam vaksin
– Glutaraldehid : desinfeksi peralatan RS
Sterilisasi dengan gas
● Ethylene oxide– denaturasi protein– membunuh semua mikroba dan spora dengan
memperpanjang waktu pemaparan yang.– Penetrasi tinggi
Agen pengoksidasi
● Ozon● Hydrogen peroxide (H2O2) ● Benzoyl peroxide● Peracetic acid
– mengganggu metabolisme sel (terutama anaerob)
Pengawet makanan : Kimia
● Digunakan pada makanan untuk hambat pertumbuhan mikroba – Sulfur dioxide– Sodium benzoate– Sorbic acid– Calcium propionate– Sodium nitrate and sodium nitrite
Faktor yang mempengaruhi aktivitas
antimikroba● 1. suhu ● 2. waktu pemaparan● 3. konsentrasi senyawa antimikroba● 4 jumlah mikroba● 5. jenis mikroba● 6. aktivitas mikroba● 7. sifat mikroba● 8. adanya bahan-bahan organik
Sensitifitas mikroba terhadap biosida kimiawi
Hands Spread Disease