Jumat, 09 Maret 2012

Metabolit Sekunder Jamur - Mikotoksin dan Antibiotik


BAB I
PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang
Metabolit sekunder adalah berbagai macam reaksi yang produknya tidak secara langsung terlibat dalam pertumbuhan normal. Dalam hal ini metabolit sekunder berbeda dengan bahan metabolit intermediet yang memang merupakan produk dari metabolisme normal.Hasil dari metabolisme sekunder paa kapang dapat berupa Mikotoksin dan Antibiotik.
Mikotoksin adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada toksin yang dihasilkan oleh cendawan Lebih lengkapnya, mikotoksin didefinisikan sebagai produk alami dengan bobot molekul rendah yang dihasilkan sebagai metabolit sekunder dari cendawan berfilamen dan dapat menyebabkan penyakit bahkan kematian pada manusia, hewan, tumbuhan, maupun mikroorganisme lainnya.
Pada dasarnya Antibiotik adalah senyawa yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan (bakterostatik) ataupun membunuh (bakterisid) mikroba lain.

B.      Rumusan masalah
1.      Apa pengertian Mikotoksin dan Antibiotik
2.      Jenis – jenis Mikotoksin dan Antibiotik
3.      Bahaya Mikotoksin dan Antibiotik


BAB II
PEMBAHASAN


A.    Pengertian Mikotoksin dan Antibiotic
1.      Mikotoksin
Mikotoksin adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada toksin yang dihasilkan oleh cendawan Lebih lengkapnya, mikotoksin didefinisikan sebagai produk alami dengan bobot molekul rendah yang dihasilkan sebagai metabolit sekunder dari cendawan berfilamen dan dapat menyebabkan penyakit bahkan kematian pada manusia, hewan, tumbuhan, maupun mikroorganisme lainnya. Mikotoksin atau racun jamur akan sangat mudah ditemukan saat kondisi lingkungan lembab, terutama saat musim penghujan. Selain itu ransum atau bahan baku ransum dengan kadar air yang tinggi akan memicu tumbuhnya jamur yang menghasilkan racun atau toksin.

2.      Antibiotik
Antibiotik adalah senyawa yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan (bakterostatik) ataupun membunuh (bakterisid) mikroba lain.
Antibiotik adalah substansi kimia alamiah hasil metabolisme sekunder mikroorganisme, yang mempunyai kemampuan baik menghambat pertumbuhan maupun membunuh mikroorganisme lain. Definisi tersebut sangat terbatas, karena sekarang banyak molekul yang diperoleh melalui sintesis kimia, mempunyai  aktivitas terhadap mikroorganisme.         
Sekarang istilah antibiotika berarti semua substansi baik yang berasal dari alam maupun sintetik yang mempunyai toksisitas selektif terhadap satu atau beberapa mikroorganisme tujuan, tetapi mempunyai toksisitas cukup lemah terhadap inang (manusia, hewan, atau tumbuhan) dan dapat diberikan melalui jalur umum.

B.     Jenis-jenis Mikotoksin dan Antibiotic
1.      Jenis-jenis Mikotoksin
Terdapat beberapa jenis mikotoksin utama yang sering merugikan manusia, yaitu aflatoksin, citrinin, ergot alkaloid, fumonisin, ochratoxin, patulin, trichothecene, dan zearalenone.
Aflatoksin


 




Struktur kimia aflatoksin B1.

Sebagian besar aflatoksin dihasilkan oleh Aspergillus flavus Link dan juga A. parasiticus Speare.Kedua cendawan tersebut hidup optimal pada suhu 36-38 °C dan menghasilkan toksin secara maksimum pada suhu 25-27 °CPertumbuhan cendawan penghasil aflatoksin biasanya dipicu oleh humiditas/kelembaban sebesar 85% dan hal ini banyak ditemui di Afrika sehingga kontaminasi Alflatoksin pada makanan menjadi masalah umum di benua tersebut. Untuk menghindari kontaminasi aflatoksin, biji-bijian harus disimpan dalam kondisi kering, bebas dari kerusakan, dan bebas hama.
Citrinin
 





      Struktur kimia Citrinin.

Citrinin pertama kali diisolasi dari Penicillium citrinum Thom pada tahun 1931.Mikotoksin ini ditemukan sebagai kontaminan alami pada jagung, beras, gandum, barley, dan gandum hitam (rye). Citrinin juga diketahui dapat dihasilkan oleh berbagai spesies Monascus dan hal ini menjadi perhatian terutama oleh masyarakat Asia yang menggunakan Monascus sebagai sumber zat pangan tambahan.Monascus banyak dimanfaatkan untuk diekstraksi pigmennya (terutama yang berwarna merah) dan dalam proses pertumbuhannya, pembentukan toksin citrinin oleh Monascus perlu dicegah.

 Ergot Alkaloid
Ergot alkaloid diproduksi oleh berbagai jenis cendawan, namun yang utama adalah golongan Clavicipitaceae Dulunya kontaminasi senyawa ini pada makanan dapat menyebabkan epidemik keracunan ergot (ergotisme) yang dapat ditemui dalam dua bentuk, yaitu bentuk gangren (gangrenous) dan kejang (convulsive)Pembersihan serealia secara mekanis tidak sepenuhnya memberikan proteksi terhadap kontaminasi senyawa ini karena beberapa jenis gandum masih terserang ergot dikarenakan varietas benih yang digunakan tidak resiten terhadap Claviceps purpurea, penghasil ergot alkaloid.Pada hewan ternak, ergot alkoloid dapat menyebabkan tall fescue toxicosis yang ditandai dengan penurunan produksi susu, kehilangan bobot tubuh, dan fertilitas menurun.
Fumonisin


 




Struktur kimia Fumonisin.

Fumonisin ditemukan pada tahun 1988 pada Fusarium verticilloides dan F. proliferatum yang sering mengontaminasi jagung.Namun, selain kedua spesies tersebut masih banyak cendawan yang dapat menghasilkan fumonisin. Toksin jenis ini stabil dan tahan pada berbagai proses pengolahan jagung sehingga dapat menyebabkan penyebaran toksin pada dedak, kecambah, dan tepung jagung.Konsentrasi fumonisin dapat menurun dalam proses pembuatan pati jagung dengan penggilingan basah karena senyawa ini bersifat larut air

Ochratoxin
 

                                   


Struktur kimia ochratoxin A

Ochratoxin dihasilkan oleh cendawan dari genus Aspergillus, Fusarium, and Penicillium dan banyak terdapat di berbagai macam makanan, mulai dari serealia, babi, ayam, kopi, bir, wine, jus anggur, dan susu.Secara umum, terdapat tiga macam ochratoxin yang disebut ochratoxin A, B, dan C, namun yang paling banyak dipelajari adalah ochratoxin A karena bersifat paling toksik diantara yang lainnya. Pada suatu penelitian menggunakan tikus dan mencit, diketahui bahwa ochratoxin A dapat ditransfer ke individu yang baru lahir melalui plasenta dan air susu induknya.Pada anak-anak (terutama di Eropa), kandungan ochratoxin A di dalam tubuhnya relatif lebih besar karena konsumsi susu dalam jumlah yang besar.Infeksi ochratoxin A juga dapat menyebar melalui udara yang dapat masuk ke saluran pernapasan.ref name="p"></ref>
Patulin


   
Struktur kimia patulin.
Patulin dihasilkan oleh Penicillium, Aspergillus, Byssochlamys, dan spesies yang paling utama dalam memproduksi senyawa ini adalah Penicillium expansum. Toksin ini menyebabkan kontaminasi pada buah, sayuran, sereal, dan terutama adalah apel dan produk-produk olahan apel sehingga untuk diperlukan perlakuan tertentu untuk menyingkirkan patulin dari jaringan-jaringan tumbuhan Contohnya adalah pencucian apel dengan cairan ozon untuk mengontrol pencemaran patulin. Selain itu, fermentasi alkohol dari jus buah diketahui dapat memusnahkan patulin

Trichothecene
 





Struktur kimia trichothecenes.

Terdapat 37 macam sesquiterpenoid alami yang termasuk ke dalam golongan trichothecene dan biasanya dihasilkan oleh Fusarium, Stachybotrys, Myrothecium, Trichodemza, dan Cephalosporium.Toksin ini ditemukan pada berbagai serealia dan biji-bijian di Amerika, Asia, dan Eropa Toksin ini stabil dan tahan terhadapa pemanasan maupun proses pengolahan makanan dengan autoclave.Selain itu, apabila masuk ke dalam pencernaan manusia, toksin akan sulit dihidrolisis karena stabil pada pH asam dan netral. Berdasarkan struktur kimia dan cendawan penghasilnya, golongan trichothecene dikelompakan menjadi 4 tipe, yaitu A (gugus fungsi selain keton pada posisi C8), B (gugus karbonil pada C8), C (epoksida pada C7,8 atau C9,10) dan D (sistem cincin mikrosiklik antara C4 dan C15 dengan 2 ikatan ester).

Zearalenone
 




Struktur kimia zearalenone.
Zearalenone adalah senyawa estrogenik yang dihasilkan oleh cendawan dari genus Fusarium seperti F. graminearum dan F. culmorum dan banyak mengkontaminasi nasi jagung, namun juga dapat ditemukan pada serelia dan produk tumbuhan.Senyawa toksin ini stabil pada proses penggilingan, penyimpanan, dan pemasakan makanan karena tahan terhadap degradasi akibat suhu tinggi.Salah satu mekanisme toksin ini dalam menyebabkan penyakit pada manusia adalah berkompetisi untuk mengikat reseptor estrogen.

2.      Jenis-jenis Antibiotik
Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain. Sampai saat ini telah ditemukan lebih dari 3000 antibiotik, namun hanya sedikit saja yang diproduksi secara komersil. Beberapa antibiotik telah dapat diproduksi dengan kombinasi sintesis mikroorganisme dan modifikasi kimia, antara lain: golongan penisilin, sefalosporin, dihidrostreptomisin, klindamisin, tetrasiklin dan rifamisin.
Mikroorganisme penghasil antibiotik meliputi golongan bakteri, aktinomisetes, fungi, dan beberapa mikroba lainnya.Kira-kira 70% antibiotik dihasilkan oleh aktinomisetes, 20% fungi dan 10% oleh bakteri. Streptomyces merupakan penghasil antibiotik yang paling besar jumlahnya. Bakteri juga banyak yang menghasilkan antibiotik terutama Bacillus. Namun kebanyakan antibiotik yang dihasilkan bakteri adalah polipeptid yang terbukti kurang stabil, toksik dan sukar dimurnikan. Antibiotik yang dihasilkan fungi pada umumnya juga toksik, kecuali grup penisilin
a.      Golongan Bakteri
Di lingkungan tanah yang mendapat aerasi cukup, bakteri dan fungi akan dominan. Sedangkan lingkungan yang mengandung sedikit atau tanpa oksigen, bakteri berperanan terhadap hampir semua perubahan biologis dan kimia ling-kungan tanah. Bakteri menonjol karena kemampuannya tumbuh dengan cepat dan mendekomposisi berbagai substrat alam.
Ada berbagai macam pengelompokan bakteri, salah satu penggolongan dilakukan oleh Winogradsky, membagi bakteri menjadi 2 kelompok :
1)   Autochthonous atau indigenous. Populasi bakteri ini tidak berfluktiiasi. Nutrien didapat dari zat-zat organik tanah dan tidak memerlukan sumber nutrien eksternal.
2)   Zymogenous atau organisme yang melakukan fermentasi populasi golongan ini paling aktif melakukan transformasi kimia.
Bakteri penghasil antibiotik terutama dari spesies Bacillus (basitrasin, polimiksin, sirkulin), selain itu juga dari spesies Pseudornonas (Pyocyanine), chromobacterium (Iodinin) dan sebagainya.

b.     Golongan Fungi
Kebanyakan spesies fungi dapat tumbuh dalam rentang pH yang lebih lebar, dari sangat asam sampai sangat alkali. Populasi fungi biasanya mendominasi daerah asam, karena mikroba lain seperti bakteri dan aktinomisetes tidak lazim dalam habitat asam. Dalam biakan, bahkan fungi dapat tumbuh pada pH 2 -- 3 dan beberapa strain masih aktif pada pH 9 atau lebih. Sebagai salah satu organisme penghasil antibiotik yang terkenal yaitu : Penicilium (penisilin, griseofulvin), Cephalosporium (sefalosporin) serta beberapa fungi lain seperti Aspergillus (fumigasin); Chaetomium (chetomin); Fusarium (javanisin), Trichoderma (gliotoxin) dan lain-lain

c.      Golongan Aktinomisetes
Aktinomisetes merupakan mikroorganisme uniseluler, menghasilkan miselium bercabang dan biasanya mengalami fragmentasi atau pembelahan untuk membentuk spora. Mikroorganisme ini tersebar luas tidak hanya di tanah tetapi juga di kompos, lumpur, dasar danau dan sungai. Pada mulanya organisme ini diabaikan karena pertumbuhannya pada plate agar sangat lambat. Sekarang banyak diteliti dalam hubungannya dengan antibiotik. Jenis organisme ini merupakan penghasil antibiotik yang paling besar di antara kelompok penghasil antibiotik, terutama dari jenis streptomyces (Bleomisin, Eritromisin, Josamisin, Kanamisin, Neomisin, Tetrasiklin dan masih banyak lagi). Di samping itu, anibiotik juga dihasilkan dari aktinomisetes jenis Mikromonospora (Gentamisin, Fortimisin, Sisomisin); Nocardia (Rifamisin, Mikomisin) dan lain-lain. Di alam, aktinomisetes dapat ditemui sebagai konidia atau bentuk vegetatif.
Dilihat dari daya basminya terhadap mikroba, antibiotika dibagi manjadi 2 kelompok yaitu yang berspektrum sempit dan berspektrum luas. Walaupun suatu antibiotika berspektrum luas, efektifitas klinisnya tidak seperti apa yang diharapkan, sebab efektifitas maksimal diperoleh dengan menggunakan obat terpilih untuk infeksi yang sedang dihadapi, dan bukan dengan antibiotika yang spektrumnya paling luas.
Berdasarkan mekanisme kerjanya, antibiotika dibagi dalam 5 kelompok, yaitu :
1.        Yang menggangu metabolisme sel mikroba. Termasuk disini adalah : Sulfonamid, trimetoprim, PAS, INH
2.        Yang menghambat sintesis dinding sel mikroba. Termasuk disini adalah : Penisilin, sefalosporin, sefamisin, karbapenem, vankomisin
3.        Yang merusak keutuhan membran sel mikroba. Termasuk disini adalah : Polimiksin B, kolistin, amfoterisin B, nistatin
4.        Yang menghambat sintesis protein sel mikroba. Termasuk disini adalah : Streptomisin, neomisin, kanamisin, gentamisin, tobramisin, amikasin, netilmisin, eritromisin, linkomisin, klindamisin, kloramfenikol, tetrasiklin, spektinomisin .
5.        Yang menghambat sintesis atau merusak asam nukleat sel mikroba. Termasuk disini adalah : Rifampisin, aktinomisin D, kuinolon.



C.    Bahaya Mikotoksin dan Antibiotik
1.      Bahaya Mikotoksin


 











Efek pada Manusia
Banyak mikotoksin yang dapat menyebabkan berbagai penyakit pada manusia melalui makanan, salah satunya adalah kontaminasi citrinin pada produk keju karena proses fermentasi keju yang melibatkan P. citrinum dan P. expansum penghasil citrinin.Pada manusia dan hewan, citrinin dapat menyebabkan penyakit kronis, di antaranya dapat terjadi akibat toksisitas pada ginjal dan terhambatnya kerja enzim yang berperan dalam respirasi.Aflatoksin merupakan senyawa karsinogenik yang dapat memicu timbulnya kanker liver pada manusia karena konsumsi susu, daging, atau telur yang terkontaminasi dalam jumlah tertentu.Kehilangan tanaman pangan akibat kontaminasi aflatoksin juga sangat merugikan manusia, baik petani maupun kalangan industri hasil pertanian di dunia.Pada laki-laki, kandungan ochratoxin A yang terlalu tinggi di dalam tubuhnya dapat menyebabkan kanker testis.

Efek pada hewan
Aflatoksin dapat menyebabkan penyakit liver pada hewan (terutama aflatoksin B1) yang ditandai dengan produksi telur, susu, dan bobot tubuh yang menurun.Untuk mereduksi atau mengeliminasi efek aflatoksin pada hewan, dapat digunakan amoniasi dan beberapa molekul penyerap. Pada ayam petelur, babi, sapi, tikus, dan mencit, toksin fumonisin sulit siserap namun penyebarannya sangat cepat dan ditemukan dapat tertimbun di hati dan ginjal hewan hingga menyebabkan kerusakan oksidatifSenyawa ochratoxin A bersifat karsinogenik, mutagenik, teratogenik, dan mampu menimbulkan gejala imunosupresif pada berbagai hewan. Pada ternak babi, senyawa zearalenone dapat menyebabkan kelainan reproduksi yang disebut vulvovaginitis.

2.      Bahaya Antibiotik
Kuntaman menjelaskan, bahan antibiotik pertama ditemukan Alexander Fleming pada 1928. Kemudian, pada 1940-an antibiotik mulai digunakan secara luas. Waktu itu, ahli scientist dunia memprediksi, dengan ditemukannya antibiotik, pada 1960-an dunia diprediksi bersih dari penyakit infeksi.
Namun, bukannya penyakit infeksi teratasi, justru jenis bakteri baru muncul akibat resistensi terhadap penggunaan antibiotik. Bahkan, pada 1990, kata Kuntaman, di beberapa belahan dunia pernah terjadi post antibiotika era. Suatu keadaan yang antibiotik tidak berfungsi lagi. “Waktu itu, di antara 20 jenis antibiotik yang ada, hanya satu yang bisa mengobati penyakit infeksi,”jelasnya.
Pada 2001, World Health Organization (WHO) menyampaikan keprihatinan yang tinggi terhadap perkembangan bakteri resisten. WHO pun menyatakan global alert atau perang melawan bakteri resisten.
Karena itu, bila antibiotik tidak digunakan secara tepat, post antibiotika era diprediksi bisa terjadi pada masa depan. “Bayangkan saja, bila tidak ada satu pun obat yang mampu mengatasi penyakit infeksi,” ujarnya.
Menurut Kuntaman, tingginya penggunaan antibiotik di rumah sakit akan meningkatkan angka resistensi bakteri di tempat itu. “Yang pada akhirnya menyulitkan terapi,” tegasnya. Bahkan, bakteri lebih mudah mutasi, yang berarti lebih cepat resisten terhadap berbagai antibiotik.
Agar tidak sembarangan dalam penggunaannya, sebaiknya masyarakat mengetahui jenis antibiotik. Di antaranya, tetracyclin yang digunakan untuk infeksi, sakit gigi, dan luka. Jenis chloramphenicol digunakan untuk penyakit tifus. Jenis griseofulfin digunakan untuk membunuh jamur serta combantrin untuk membunuh cacing.
Ada juga narrow spectrum,yang berguna untuk membunuh jenis bakteri secara spesifik. Antibiotik yang tergolong narrow spectrum adalah ampicillin dan amoxycilin. Jenis kedua ialah broad spectrum untuk membunuh semua jenis bakteri di dalam tubuh. “Dianjurkan untuk menghindari mengonsumsi antibiotik jenis ini,” jelasnya.
Sebab, jenis antibiotik itu juga membunuh bakteri lainnya yang sangat berguna untuk tubuh. Antibiotik yang termasuk kategori itu adalah cephalosporin. Penyakit yang disebabkan virus tidak dapat diberikan antibiotik. Misalnya, sakit flu atau pilek. Sebab, antibiotik tidak dapat membunuh virus karena virus dapat mati sendiri, asal daya tahan tubuh penderita meningkat atau membaik. Meski begitu, dalam perkembangannya, saat ini ada antibiotik yang dikembangkan untuk membunuh virus.
Pemakaian antibiotik yang berlebihan (irrational) juga dapat menimbulkan efek negatif yang lebih luas (long term). Irrational use, lanjut Bambang, dapat membunuh kuman yang sebenarnya baik dan berguna di dalam tubuh. Akibatnya, tempat yang semula ditempati bakteri baik akan diisi bakteri jahat.Kemudian, pemberian antibiotik yang berlebihan akan mengakibatkan bakteri-bakteri yang tidak terbunuh mengalami mutasi dan menjadi kuman yang resisten terhadap antibiotik. Kejadian itu biasa disebut superbugs. “Jenis bakteri yang awalnya dapat diobati dengan mudah oleh antibiotik ringan, apabila antibiotiknya digunakan secara irrational, jadi memerlukan antibiotik yang lebih kuat.


BAB III
KESIMPULAN

Metabolit sekunder adalah berbagai macam reaksi yang produknya tidak secara langsung terlibat dalam pertumbuhan normal. Dalam hal ini metabolit sekunder berbeda dengan bahan metabolit intermediet yang memang merupakan produk dari metabolisme normal.Hasil dari metabolisme sekunder paa kapang dapat berupa Mikotoksin dan Antibiotik.
Terdapat beberapa jenis mikotoksin utama yang sering merugikan manusia, yaitu aflatoksin, citrinin, ergot alkaloid, fumonisin, ochratoxin, patulin, trichothecene, dan zearalenone.
Kebanyakan spesies fungi dapat tumbuh dalam rentang pH yang lebih lebar, dari sangat asam sampai sangat alkali. Populasi fungi biasanya mendominasi daerah asam, karena mikroba lain seperti bakteri dan aktinomisetes tidak lazim dalam habitat asam. Dalam biakan, bahkan fungi dapat tumbuh pada pH 2 -- 3 dan beberapa strain masih aktif pada pH 9 atau lebih. Sebagai salah satu organisme penghasil antibiotik yang terkenal yaitu : Penicilium (penisilin, griseofulvin), Cephalosporium (sefalosporin) serta beberapa fungi lain seperti Aspergillus (fumigasin); Chaetomium (chetomin); Fusarium (javanisin), Trichoderma (gliotoxin) dan lain-lain











DAFTAR PUSTAKA

Alvi Yani (2009). "Detoksifikasi Biologis Berbagai Mikotoksin pada Bahan Pangan". Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Lampung.

J. W. Bennett, M. Klich (Juli 2003). "Mycotoxins". Clinical Microbiology Reviews 16 (3): 497–516. doi:10.1128/CMR.16.3.497–516. 

Gwiazdowska D, Pawlak-Lemanska K (September 2009). "Removal of zearalenone by propionibacteria in the simulated human gastrointestinal tract". ISM Conference 2009: 119.

Hamed K. Abbas (2005). Aflatoxin and food safety. CRC Press. ISBN 978-0-8247-2303-3. 

  Bailly J.D., Querin A.; Le Bars-Bailly S., Benard G., Guerre P. (Agustus 2002). "Citrinin Production and Stability in Cheese". Journal of Food Protection 65 (8): 1317-1321(5). 

M. Ellin Doyle, Food Research Institute, Carol E. Steinhart, Barbara A. Cochrane (1993). Food safety 1993. CRC Press. ISBN 978-0-8247-9156-8. 

http://id.wikipedia.org/wiki/Mikotoksin



DAFTAR ISI

SAMPUL
DAFTAR ISI
BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................... 1
          A. Latar Belakang ......................................................................................... 1
          B. Rumusan Masalah ..................................................................................... 1
BAB II. PEMBAHASAN ...................................................................................... 2
          A. Pengertian Mikotoksin dan Antibiotic ..................................................... 2
1. Mikotoksin .............................................................................................. 2
2. Antibiotik ................................................................................................ 2
          B. Jenis-jenis Mikotoksin dan Antibiotic ...................................................... 3
1. Jenis-jenis Mikotoksin ............................................................................. 3
2. Jenis-jenis Antibiotik ............................................................................... 7
          C. Bahaya Mikotoksin dan Antibiotik ........................................................ 10
1. Bahaya Mikotoksin ............................................................................... 10
2. Bahaya Antibiotik ................................................................................. 11
BAB III. KESIMPULAN .................................................................................... 13
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 14


 

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar