PENISILIN SEBAGAI ANTIBIOTIK HASIL METABOLIT SEKUNDER - PowerPoint Presentation

Slide1

PENISILIN SEBAGAI ANTIBIOTIK HASIL METABOLIT SEKUNDER

Penicillium

notatum

&

Penicillium

chrysogenumSlide2

DESKRIPSI AWAL

Metabolit

diklasifikasikan

menjadi

dua

,

yaitu

metabolit

primer

dan

metabolit

sekunder

.

Metabolit

primer

yang

dibentuk

dalam

jumlah

terbatas

digunakan

untuk

pertumbuhan

dan

kehidupan

mahluk

hidup

.

Sementara

metabolit

sekunder

tidak

digunakan

untuk

pertumbuhan

dan

dibentuk

dari

metabolit

primer

pada

kondisi

stres

. Slide3

A.

Biosintesis

Antibiotik

Antibiotik

merupakan

salah

satu

produk

metabolit

sekunder

.

Keistimewaan

metabolisme

sekunder

adalah

lintasan

reaksinya

yang

berbeda-beda

tergantung

jenis

organismenya

dibandingkan

dengan

lintasan

reaksi

metabolisme

primer yang

hampir

sama

diberbagai

kelompok

organisme

. Slide4

Biosintesis

Antibiotik

(

Lanjutan)

Antibiotik atau antimikroba adalah obat-obatan yang digunakan untuk memberantas mikroba pada manusia.

Antibiotik

merupakan

senyawa kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang dapat membunuh atau menghambat perkembangan bakteri dan mikroorganisme lain

,

serta

memegang peranan penting dalam menanggulangi penyakit infeksi. Slide5

B

Sejarah Ditemukannya

Antibiotik

Penisilin

Antibiotik

pertama

yang

dihasilkan

oleh

mikroorganisme

ditemukan

pertama

kali

oleh

Alexander

Flemming

pada

tahun

1928

dari

kapang

Penicillium

notatum

.Walaupun

Penicillium

notatum

kurang

potensial

,

namun

penemuan

ini

mendorong

pengembangan

bioteknologi

di

bidang

obat-obatan.Pada

tahun

1951

berhasil

ditemukan

Penicillium

chrysogenum

yang

ternyata

lebih

potensial

dalam

memproduksi

antibiotik

penisilin

.Slide6

C.

Deskripsi

Penisilin

Penisilin merupakan campuran asam organik berstruktur komplek yang diisolasi sebagai garam-garam natrium, kalium dan kalsium. Pen

i

silin dihasilkan selama pertumbuhan dan metabolisme kapang

Penicillium

notatum

dan

Penicillium

chrysogenum

.

Kapang-kapang

ini

tumbuh

pada

suhu

24



C,

suplai

O

2

cukup

,

dan

pH yang

agak

basa

.

Produksi

antibiotik

ini

dilakukan

dengan cara  proses fermentasi.Slide7

Deskripsi

Penisilin (

Lanjutan

)

Dewasa ini dikenal 5 jenis penisilin hasil proses fermentasi.

Namun

p

enisilin G merupakan penisilin yang paling banyak diproduksi

secara komersial dewasa ini (Maya,2002).Slide8

Deskripsi

Penisilin (

Lanjutan

)

Sama

halnya

dengan

semua

zat

antibiotik

lainnya

,

antibiotik

penisilin

pun

dibuat

saat

pertumbuhan

mikroorganisme

penghasil

antibiotik

menunjukkan

grafik

menurun

.

Pada

saat

tersebut

nutrisi

terbatas

dan

pertumbuhan

melambat

,

shg

terakumulasinya

induser

enzim

metabolit

sekunder

,

terlepasnya

gen-gen

untuk

sintesis

metabolit

sekunderSlide9

D.

Jalur

Biosintesis

pada

Penisilin

Penisilin

tergolong



-

laktam

.

Jalur

biosintesis penisilin bermula dari kondensasi tiga asam amino, yaitu asam aminoadipic, sistein, dan valin. Reaksi ini berlangsung dengan adanya enzim ACV sintetase membentuk tripeptida -(-aminoadipil) sisteinilvalin, yang kemudian diubah menjadi bentuk siklik isopenisilin N dengan bantuan enzim isopenisilin N sintetase. Jalur reaksi hingga terbentuknya isopenisilin NSlide10
Slide11

E.

Pembuatan

Penisilin

P

enisilin diproduksi secara komersial dengan menggunakan bahan baku utama berupa gl

u

kosa, laktosa, dan cairan rendaman jagung.

Mineral-mineral yang digunakan adalah NaNO

3

, Na

2

SO

4

, CaCO

3

, KH

2PO4, MgSO4, 7H2O, ZnSO4, dan MnSO4.Slide12

Pembuatan

Penisilin (

Lanjutan

)

Proses fermentasi penisilin didahului oleh tahapan seleksi strain 

Penicillium chrysogenum 

pada media agar di laboratorium dan perbanyakan pada tangki seeding.

Setelah

proses

seleksi

dilakukan

,

maka

dilanjutkan dengan sterilisasi media fermentasi melalui pemanasan dengan steam bertekanan sebesar 15 lb (120 0C) selama ½ jam. Sterilisasi ini dilanjutkan dengan proses pendinginan fermentor dengan air pendingin yang masuk ke dalam fermentor melalui coil pendingin.Slide13

Pembuatan

Penisilin

(

Lanjutan)Slide14

Pembuatan

Penisilin (

Lanjutan

)

Saat temperatur mencapai 75

o

F (24

o

C), media ini diinokulasi pada kondisi asepti

k

dengan me

masukkan

spora-spora kapang 

Penicillium chrysogenum

.

Selama proses fermentasi berlangsung dilakukan pengadukan, sementara udara steril dihembuskan melalui sparger kedalam fermenter. Proses fermentasi ini akan berlangsung selama 100 – 150 jam dengan tekanan operasi 5 – 15 psig. Temperatur operasi dijaga konstan selama fermentasi penisilin berlangsung dengan cara mensirkulasikan air pendingin melalui coil. Busa-busa yang terbentuk dapat diminimalkan dengan penambahan agen anti-foam. Kapang aerobik dibiarkan tumbuh selama 5 – 6 hari saat gas CO2 mulai terbentuk.Slide15

Pembuatan

Penisilin (

Lanjutan

)

Pada

saat

penisilin

sudah

dihasilkan

dalam

jumlah

yang

maksimum, maka cairan hasil fermentasi tersebut didinginkan hingga 28oF (2oC), dan dimasukkan kedalam rotary vacumfilter untuk memisahkan miselia dan penisilin. Miselia akan dibuang, sehingga diperoleh filtrat berupa cairan jernih yang mengandung penisilin. Cairan yang mengandung penisilin diekstraksi secara kimia lalu dimurnikan menggunakan pelarut untuk membuat kristal murni. Setelah proses ini, penisilin dikemas siap untuk digunakan. Tangki fermentor disterilisasi, lalu digunakan untuk membuat biakan baru.Slide16

F. CARA KERJA PENISILIN

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, dengan kata lain β-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

.Slide17

F. CARA KERJA PENISILIN (LANJUTAN)



-

laktam

dalam

penisilin

menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara berikatan pada enzim DD-transpeptidase yang memperantarai dinding peptidoglikan bakteri, sehingga dengan demikian akan melemahkan dinding sel bakteri

Hal ini mengakibatkan sitolisis karena ketidakseimbangan tekanan osmotis, serta pengaktifan hidrolase dan autol

i

sis yang mencerna dinding peptidoglikan yang sudah terbentuk sebelumnya.Slide18

G.

Peranan

Penisilin

Bagi

Makhluk

Hidup

dan

Lingkungannya

(

Positif

&

Negatif

)Penisilin dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif yaitu dengan mengganggu sintensis dan dinding sel. Pada manusia: sebagai antibiotik Untuk penyakit yang di sebabkan bakteri, antibiotik cukup dapat diandalkan. Contoh penyakit akibat infeksi bakteri adalah sebagian infeksi telinga, infeksi sinus berat, radang tenggorokan, akibat infeksi bakteri streptokokus

, infeksi saluran kemih, tifus

, tuber

kulosis

,

dan

diare

akibat

amoebahystolytica

.Slide19

TERIMA KASIH