MAKALAH PRODUKSI BASITRASIN DARI ISOLAT Bacillus sp.

PRODUKSI
BASITRASIN DARI ISOLAT Bacillus sp.
PENDAHULUAN
Antibiotik adalah senyawa, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan
atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi
oleh bakteri (Anonim, 2008a). Antibiotik
merupakan hasil metabolit sekunder yang tidak berperan langsung dalam proses
pertumbuhan, dihasilkan oleh mikroorganisme pada masa selepas idiofase sampai
masa stationer (Riyandini et al., 2005).
Antibiotik di dapat dengan purifikasi fermentasi mikroba dan
memodifikasi secara kimiawi atau enzimatik. Zat Antibiotik itu secara luas
diterbagi menurut sifat, dimana memainkan satu peran yang penting di dalam
mengatur populasi mikroba pada tanah, air, limbah dan pupuk kompos. Zat
Antibiotik alami dihasilkan tetapi hanya sedikit yang tidak beracun dan dapat
dimanfaatkan di dalam praktek medis. Praktek medis sekarang ini sebagian besar
berasal dari kelompok kecil mikroorganisme dari jenis Penicillium, Streptomyces, Cephalosporium, Micromonospora dan Bacillus.
Lebih dari 5000 zat antibiotik yang berbeda telah diisolasi dari kultur-kultur
bakteri, sel-sel jamur dan pabrik atau sintetik, 60% dari mereka berasal dari
jenis Streptomyces. Industri farmasi
beberapa zat antibiotik peptida penting dihasilkan oleh Bacillus sp. seperti basitrasin, polymyxin, gramisidin, tirosidina,
subtilin, bacilysin dan lain-lain (Awais
ei al., 2007).
Basitrasin adalah salah satu jenis antibiotik polipeptida
penting yang diproduksi dari beberapa strain Bacillus licheniformis dan Bacillus
subtilis
dan mempunyai fungsi sebagai penghambat biosintesis dinding sel  (Haddar
et al., 2007). Jenis dari Bacillus sp. menghasilkan banyak macam
dari antibiotik seperti basitrasin, pumulin dan gramisidin. Basitrasin terdiri
dari campuran sedikitnya 5 polipeptida. Zat Antibiotik ini berisi 3 campuran
yang terpisah yaitu basitrasin A, B dan C. Basitrasin merupakan antibiotik yang
aktif melawan banyak organisme gram-positif, seperti Staphylococcui, Streptococci, cocci
anaerob, Corynebacter dan Clostridia, tetapi tidak efektif melawan
hampir semua organisme gram-negatif (McEvoy, 1993 dalam AL-Janabi, 2006).
Antibiotik basitrasin paten digunakan untuk klinik dengan kombinasi obat anti
mikroba lainnya. Basitrasin menghambat dengan mencegah pertumbuhan Streptococuc pyogenes dan Staphylococcus aereus. Basitrasin
terdiri dari 12 residu asam amino dan diproduksi non ribosom dengan mekanisme thiotemplate (Haddar et al., 2007).
PEMBAHASAN
Basitrasin atau polymxin diperoleh sebagai hasil produksi
antibiotik oleh bakteri yang terisolasi. Antibiotik ini diekstrak dengan
n-butanol dari sel organisme Bacillus
sp., pada 37°C, inkubasi 72 jam di bawah kondisi anaerob, dalam medium produksi.
Produksi basitrasin oleh Bacillus
licheniformis
dapat maksimal dengan didukung oleh beberapa faktor yang
meliputi sumber nitrogen dan karbon. Variasi temperatur juga mempunyai efek
terhadap proses sintesis dari basitrasin (Hanlon and Hodges, 1981 dalam AL-Janabi, 2006). Basitrasin disintesis selama tahap tropopase (Egorov
et al., 1986 dalam AL-Janabi, 2006).
Pertumbuhan bakteri tidak terjadi korelasi antara sporulasi bakterial dan
produksi basitrasin (Lukin et al.,
1986 dan Lukin et al., 1983
dalam
AL-Janabi, 2006). Menurut Rabinovitch dan filho, 1982 dalam Haddar et al., (2007), media fermentasi yang digunakan untuk produksi
basitrasin berasal dari bahan alam seperti ekstrak soya dan ekstrak daging atau
dengan komposisi media  karbon yang
berbeda dan sumber karbon seperti asam amino, karbohidrat (glukosa dan sukrosa)
dan beberapa asam organik. Antibiobik peptida basitrasin disintesis dengan
mekanisme thiotemplate protein oleh Bacillus sp. Tingkat produksi
basitrasin oleh sel-sel utuh yang dihentikan menghasilkan sedikit lebih tinggi
dibanding dengan cara fermentasi atau peragian yang umum (Morikawa et al., 1979).
            Basitrasin
merupakan antibiotik pemimpin yang aktif melawan banyak organisme gram-positif,
seperti Staphylococcui, Streptococci,
cocci anaerob, Corynebacter dan Clostridia,
tetapi tidak efektif melawan hampir semua organisme gram-negatif. Bakteri E. coli merupakan contoh dari bakteri gram negatif sedangkan  S.
aeureus
merupakan contoh bakteri gram positif (Budiyanto, 2004). Menurut
Schlegel and Schmidt (1994), kelompok terakhir dari jenis antibiotik yaitu
antibiotik polipeptida (gramisidin, polimiksin, basitrasin, ristosetin dan
lain-lain). Antibiotik ini mempunyai afinitas tinggi terhadap membran
sitoplasma sehingga antibiotik ini bersifat racun terhadap bakteri maupun
eukariot. AL-Janabi (2006), basitrasin bersifat bakteriostatik
atau bakterisidal pada aktivitasnya. Basitrasin  menghalangi sintesis dinding sel bakteri
dengan mencegah sintesis asam amino dan nukleotida-nukleotida ke dalam dinding
sel.
Tabel 2. Zona hambat Basitrasin terhadap beberapa jenis bakteri (AL-Janabi, 2006).
Jenis bakteri
Zona hambat (mm)
Staphylococcus aureus
20
Non hemolytic Streptococci
21
Beta-hemolytic Streptococci
22
Bacillus cereus
22
E. coli
0
Anonim (2008b), menyatakan bahwa TLC (Thin Layer Chromatography) adalah metode
sederhana, cepat, dan prosedur murah serta memberikan ahli kimia suatu jawaban
yang cepat seperti berapa banyak komponen-komponen di dalam suatu campuran.
TLC  digunakan untuk mendukung identitas
suatu campuran ketika Rf dari suatu campuran dibandingkan dengan Rf dari suatu
campuran kontrol. Plat TLC merupakan suatu lembaran gelas/kaca, logam, atau
plastik yang dilapisi dengan suatu lapisan tipis dari suatu adsorben yang padat
(biasanya tanah kerikil atau oksid aluminium). Jumlah kecil dari campuran yang
akan dianalisa ditetakkan dekat pada bagian bawah membentuk sebuah titik dari
plat ini. Selanjutnya plat TLC ditempatkan pada suatu kotak yang berisi bahan
pelarut. Pelarut ini akan naik pada plat TLC dengan prinsip kapiler. n-butanol
merupakan suatu subjek kromatografi lapis tipis (TLC: dengan perbandingan
n-butanol: asam cuka: air (4: 1: 2). Basitrasin standar murni atau polymxin B
yang diperoleh dengan diteteskan pada suatu titik pada plat TLC. Basitrasin
tersebut meresap dengan prinsip kapiler sampai mencapai puncak plat TLC,
kemudian plat TLC dikeringkan kemudian disemprot menggunakan iodium dan jarak yang
ditempuh oleh basitrasin tersebut diukur untuk mengetahui nilai Rf (AL-Janabi, 2006). Berdasarkan hasil praktikum
nilai Rf kelompok 1 sebesar 1, kelompok 2 sebesar 1, kelompok 3 sebesar 0,98
dan kelompok 3 sebesar 0,96 sedangkan nilai Rf 
kontrol sebesar 1. Hal tersebut menandakan bahwa basitrasin yang
dihasilkan oleh masing-masing kelompok mempunyai komponen-komponen penyusun
yang sama seperti komponen penyusun dari kontrol yang berarti merupakan
antibiotik basitrasin.  
Tabel 3. Hasil Pengukuran dan Deteksi Bastrasin
Kelompok
Inkubasi
Jumlah Basitrasin
Rf
1
1×24 jam
0,8 ml/100 ml
1
2
2×24 jam
0,7 ml/200 ml
1
3
3×14 jam
0,3 ml/200 ml
0,98
4
4×24 jam
0,5 ml/200 ml
0,96
Produksi basitrasin lebih
banyak dihasilkan melalui sistem batch (Morikawa et al., 1979). Haddar et al.,
(2007), optimalisasi produksi basitrasin oleh Bacillus sublitis, gliserol merupakan sumber karbon yang baik jika
dibandingkan dengan glukosa, sukrosa, asam sitrat dan jus buah. Pengaruh dari
dua sumber nitrogen (asam glutamik dan alanin) lebih baik dari pada senyawa anorganik
seperti NH4Cl dan Na2­NO­3 dengan pH 7-7,5,
suhu 37-40 ºC.  Hal yang sama juga
dinyatakan oleh Awais et al., (2007), parameter-parameter
seperti masa inkubasi, pH dari konsentrasi medium dan glukosa merupakan suatu
faktor penting dalam mengoptimalkan produksi antibiotik oleh Bacillus sp.
·       
Pengaruh
masa inkubasi: Waktu inkubasi maksimal 24 jam setelah 48, 72, 96, 120 dan 144
jam berangsur-angsur menurun.
·       
Pengaruh
pH: pH optimal adalah 8
·       
Pengaruh
dari konsentrasi glukosa: Inkubasi 120 jam dengan konsentrasi glukosa 5%, glukosa
1% pada 24 jam dan di glukosa 5% pada 96 jam dan glukosa 4% pada 48 dan 72 jam.
·       
Pengaruh
suhu  dan kecepatan shaker: suhu optimum
adalah 30ºC dengan kecepatan shaker 150 rpm.
           
DAFTAR REFERENSI
AL-Janabi, Ali Abdul Hussein S. 2006.
Identification of Bacitracin Produced by Local Bacillus licheniformis. African Journal of Biotechnology Vol. 5 (18), pp. 1600-1601.
Anonim. 2008a. Antibiotik. http://id.wikipedia.org/wiki/Antibiotik. Diakses Tanggal 25 Desember 2008.
Anonim. 2008b. Thin Layer Chromatography – TLC. http://orgchem.colorado.edu/hndbksupport/TLC/TLC.html. Diakses Tanggal 25 Desember 2008.
Awais, Muhammad., A.A. Shah., A. Hameed And F.
Hasan. 2007.  Isolation, Identification
and Optimization of Bacitracin Produced by Bacillus sp. Pak. J. Bot.,
39(4): 1303-1312.
Budiyanto, A. K. 2004. Mikrobiologi
Terapan. Universitas Muhammadiyah Malang, Malang.
Haddar,
Houria Oulet, G. M. Aziz., M. H. Al-Gewali. 2007. Optimization of Bacitracin
Production by Bacillus licheniformis B5.
Pakistan Journal of Biologycal Sciences 10
(6): 972-976.  
Morikawa,
Yasushi., T.K. Ochiai., T. I. Karube dan S. Suzuki. 1979. Bacitracin Production
by Whole Cells Immobilized in Polyacrylamide
Gel. Antimicrobial Agents And Chemotherapy, p 126-130.
_____________. 1979. Continuous production of bacitracin by immobilized living whole cells of Bacillus
sp. Biotechnology and Bioengineering Volume 22 Issue 5, Pages 1015 – 1023
Ryandini, D., H. Pramono, Sukanto. 2005. Mikrobiologi Industri. Fabio UNSOED,
Purwokerto.
Schlegel and Schmidt. 1994. Mikrobiologi Umum. Gadjah
Mada University
Press, Yogyakarta.

Berkomentarlah dengan bijak,,No Spam !