ANTIBIOTIK
PENGERTIAN
Antibiotik adalah senyawa kimia yang dihasilkan mikroba, dalam konsentrasi rendah dan secara selektif mampu menghambat atau menghancurkan bakteri atau
mikroorganisme lain melalui suatu mekanisme anti metabolik Sejarah antibiotik dimulai 2500 tahun yang lalu, jamur pada roti dan kedelai
mampu menyembuhkan infeksi pada luka. Pengembangan antibiotik :
1. Screening sumber mikroorganisme secara luas
untuk mendeteksi antagonisme yang berguna
2. memilih mutan mikrobia
menentukan lingkungan, kondisi nutrisi dan mengembangkan prosedur yang sesuai untuk memisahkan antibiotik
3. melakukan induksi bentuk yang spesifik untuk menghasilkan metabolit yang diinginkan
4. manipulasi biologikimia
mengubah metabolit hasil fermentasi lewat manipulasi biologik atau kimiawi untuk hasil yang lebih banyak
5. mengembangkan sintesa untuk tujuan komersial
Buku Ajar Farmakognosi Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Udayana 149
Tujuan Instruksional Umum :
Setelah membaca dan mendiskusikan topik ini dikelas selama 40 menit, Mahasiswa dapat menjelaskan tentang antibiotik secara umum C2
Tujuan Instruksional Khusus :
Setelah melakukan diskusi mahasiswa dapat menjelaskan tentang pengertian
dan pengolongan antibiotik
Setelah melakukan diskusi mahasiswa dapat menjelaskan tentang fungsi antibiotik dan penghasil antibiotik
Bagan 1 Metode umum skrining antibiotik
Actinomycatales actinomycetes merupakan mikroorganisme penghasil antibiotika terbesar disamping fungi dan bakteri 85 actinomycetes, 11 fungi, 4 bakteri.
Setelah diketemukan adanya potensi pada antibiotika maka langkah selanjutnya adalah menentukan apakah antibiotic tersebut adalah antibiotik temuan baru atau tidak.
Langkah ini disebut dengan penentuan substansi hasil
Buku Ajar Farmakognosi Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Udayana Sampel Tanah
fungi bakteri
siklohexamin Fenol 1:140
actinomycetes
3-7 hari 25-30 ˚C Koloni khas
Koloni besar
Potensi ???
Fungi, gram +, gram -
150 penentuan substansi hasil
antibiotika baru tidak ???
Dengan autobiografi kombinasi KLTKK dengan metode biologis
Kromatogram ditempatkan pada medium agar yang telah ditanami bakteri uji
Zona jernih menunjukkan adanya hambatan pada bakteri uji
inkubasi
I. PENINGKATAN PRODUKSI KOMERSIAL
Mikrobia penghasil produk komersial harus memiliki persyaratan : 1 mikrobia dalam menghasilkan antibiotikpada biakan cair dan dalam bukan biakan
permukaan 2 mikrobia mengeluarkan antibiotik ke medium antibiotik polyena tetap disimpan
dalam sel sehinnga perlu prosedur khusus untuk mengisolasinya Hal-hal yang perlu mempertimbangkan dalam produksi komersial antibiotika antara
lain :
biaya produksi
kestabilan
konsentrasi hambatan minimum KHM pada mikroba pathogen
manifestasi keracunan pada mamalia
aktivitas invivo Faktor-faktor yang berpengaruh pada produksi antibiotik kualitatifkuantitatif
antara lain :
sumber carbon dan nitrogen
rasio carbon dan nitrogen dalam utrien
komposisi mineral
temperatur inkubasi
pH permulaan dan pengendalian pH selama proses
pemberian dan waktu yang tepat untuk penambahan substansi yang khas Pemilihan kondisi fermentasi yang optimal didasarkan atas pengamatan empiris
contoh galur Baccilus subtillis penghasil antibiotic bacitracin optimal pada rasio CN = 15, bila rasio CN =6 terbentuk licheniform, struktur mirip, tetapi secara komersial kurang
dikehendaki. Penambahan bahan kimia khas, mungkin hanya mempunyai keuntungan satu segi
dari semua potensi yang ada, contoh penambahan fenil asetamida pada medium, berpengaruh utama pada komposisi dan campuran penisilin. Adanya turunan asam fenil
asetat memudahkan terbentukanya penisilin G. Contoh lain adalah penambahan merkaptotreksat dalam biakan Streptomyces
aerofasciens menghambat klorinasi menunjang terbentuknya tetrasiklin. Bakteri ini menghasilkan tetrasiklin dan klortetrasiklin yang perbandingannya tergantung jumlah
Buku Ajar Farmakognosi Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Udayana 151
klorida dalam medium. Merkaptotiazat sangat berguna tanpa masuk kedalam molekul antibiotic untuk menghambat terbentuknya klortetrasiklin.
Beberapa zat tambahan menaikkan produksi antibiotik melalui efek induksi enzim contoh penambahan metionin pada fermentasi sefalosporin C selama tropofase fase
pertumbuhan mikrobia merangsang produksi antibiotik, metionin bukan prekusor antibiotic sefalosporin sebagaimana fenil asetat bagi biosintesis penisilin G, tapi metionin
merangsang enzim biosintesis sefalosforin C untuk meningkatkan produksi antibiotic ini. Tetapi dalam produksi penisilin penambahan lisin dalam medium fermentasi menghambat
produksi penisilin. Pendekatan lain dalam peningkatan produksi antibiotik adalah dengan mutasi dan
seleksi galur. Mutasi dapat dilakukan dengan sinar UV, sinar X, bahan kimia mutagenic misalnya nitrogen mustard purin atau pirimidin analog.
II. ISOLASI dan PENGUNDUHAN
Didasarkan atas pemisahan antibiotik dari kaldu fermentasi, pendekatan yang digunakan antara lain:
presipitasi selektif missal isolasi polimiksin mengunakan metal orange
adsorbsi selektif mengunakan charcoal
ekstraksi selektif dengan pelarut tak campur air
III. MANIPULASI FORMULATIF
Masalah yang sering terjadi dari sediaan antibiotik adalah mengenai rasa dan bentukketersediaan hayati yang umumnya tidak stabil untuk itu dikembangkan suatu
formulasi manipulatif. Formulasi manipulatif ada 3 pendekatan yaitu : 1. penggunaan derivate yang tidak larut untuk menghindari rasa yang tidak enak
2. penggunaan garam yang tidak larut untuk membantu ketersediaan hayati 3. penggunaan garam yang larut untuk membantu ketersediaan hayati
IV. TERAPI ANTIBIOTIK
Beberapa antibiotik digunakan secara luas untuk mengendalikan infeksi yang serius dan sebagai profilaksis jarang sekali digunakan. Terapi antibiotik yang efektif melibatkan
diagnosis yang tepat dari penyakit dan penyebab penyakit serta pemilihan antibiotic.
Buku Ajar Farmakognosi Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Udayana 152
Dasar minimal untuk terapi yang rasional adalah pemeriksaan diagnostic bakteriologi umumnya, karena organisme yang seringkali menyebabkan infeksipenyakit
yang sama pada seseorang, berbeda jenis tergantung umur penderita contoh pada kasus meningitis pada orang dewasa disebabkan oleh Neisseria meningitis pneumoniae, pada
anak-anak dibawah 10 tahun Haemophilus influenza, dan pada bayi kurang dari 1 bulan E. Coli, Klebsiella dan Enterobacter.
Pengobatan dengan antibiotic yang rasional adalah dengan memisahkan dan mengidentifikasi orgaisme pathogen dan pusat infeksi serta menentukan kepekaan
organisme terhadap antibiotic yang dipilih yang diketahui aktif terhadap organisme. Sifat yang dianggap baik dari antibiotic secara klinis adalah :
tidak menyebabkan keracunan akut atau kronis pH optimum dekat 7 tidak dipengaruhi oleh serum, cairan badan yang lainnanah
kelarutan dalam air cukup memudahkan distribusi kedalam jaringan kimiawi stabil
sesudah pemakaian per oral penyerapan efisien tidak menyebabkan resistensi pada bakteri pathogen
murah. Sifat antibiotic bukan pertimbangan satu-satunya dalam mencari agen terapi yang
paling baik, factor umur dan kondisi pasien mempengaruhi pemilihan antibiotic dalam situasi khusus, antibiotic yang dikeluarkan lewat ginjal harus hati-hati untuk bayi-bayi dan
orang dewasa yang mempunyai gangguan fungsi ginjal, penderita dengan kelainan hematopoetik jangan beri kloramfenikol, jika ada gangguan gastrointestinal harus
diberikan secara perenteral
V. MODEL dan MEKANISME AKSI
1. penghambatan pembentukan dinding sel microbial 2. penghambatan sintesis beberapa protein yang esensial
3. gangguan pada metabolisme asam deoksiribonukleat 4. alterasi fungsi normal dari mebran sel
VI. TOKSISITAS dan RESISTENSI
Efek toksik yang ditimbulkan antibiotic berbeda tergantung mekanisme aksi Ab. Antibiotik yang berpotensi toksik adalah antibiotic yang mekanisme aksinya
Buku Ajar Farmakognosi Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Udayana 153
penghambatan sintesis protein antibiotic memiliki molekul yamg karekteristiknya reaktif, terdiri atas group oksigen yang bias bereaksi dengan protein tubuh membentuk antigentik
hapten. Yang dikatakan relative aman adalah antibiotic yang mekanismenya dengan
penghambatan pembentukan dinding sel. Berdasarkan efek samping yang ditimbulkan erythromycin golongan makrolida merupakan antibiotic yang paling aman. Tetapi efek
samping yang secara langsung diperoleh ketika penggunaan antibiotic terutama yang spektrumnya luasa adalah terganggunya keseimbangan intestinal flora pertumbuhan
Candida albicans yang tidak diinginkan. Resistensi antibiotika umumnya terjadi pada pemakaian jangka panjang secara
spontan dan mutasi genetik bakteri. Model resistensi ada tiga yaitu :
1. Inaktifasi oleh enzim contoh adanya enzim β-laktamase pada bakteri dapat
mengakibatkan bakteri resisten pada pengunaan penisilin dan cephalosporin
2. Permeabilitas dinding sel contoh pengunaan tetrasiklin pada E. Coli,
permeabilitas dinding sel E Coli sangat rendah untuk mengikat tetrasiklin
3. Metabolic pathway contoh pada Bacillus subtilis yang gagal mengikat
erythromycin pada 50S subunit ribosom
VII. PENGOLONGAN ANTIBIOTIK A. DERIVAT ASAM AMINO
Yang termasuk golongan ini adalah penisilin, cephalosporin, kloramfenikol, cyclocerin, daktinomycin, dan polipeptida.
1. PENISILIN
Penisilin dihasilkan dari Penisilium notatum, merupakan derivate phenylpropanoidphenilasetat. Aktivitas antibiotika ini dapat hilang jika cincin β-laktam
pecah oleh enzim penisilase, pH dalam suasana asam menjadi asam penisila dan dalam basa menjadi asam penisiloat, logam berat seperti Cu dan Zn, serta adanya oksidasi.
Pengunaan secara luas pada gram + clostridium, staphylococcus, streptococcus, bacillia, gram- nesseria gonorhe dan meningitis.
Penisilin secara garis besar juga dalat dikelompokkan menjadi 3 yaitu : 1. Penicilin resistan penisilase
Antara lain : Cloxacilin, dicloxacilin, methicillin, nafcillin dan oxacillin 2. Ampicilin related
Antara lain : ampicilin, amoxicillin, bacampicillin, cyclacilin Buku Ajar Farmakognosi Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Udayana 154
3. Aktif terhadap Pseudomonas Antara lain : carbenicillin, tikarsilin,mezclocillin, piperacillin
2. Co-AMOXICLAVE
