BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Natrium Hipoklorit 1. Definisi
Natrium hipoklorit adalah salah satu bahan kimia yang dapat berfungsi sebagai desifektan karena dapat melepaskan klorin yang mampu membunuh mikroorganisme.7 Natrium hipoklorit termasuk golongan halogen yang teroksigenasi. Larutan ini merupakan desinfektan derajat tinggi karena sangat aktif pada bakteri, virus, jamur, parasit, dan beberapa spora.8
2. Struktur kimia NaOCl 9 3. Bentuk Kimia
Natrium hipoklorit berupa larutan berwarna putih agak kekuningan berbau khas dan sedikit menyengat.7
4. Sifat Kimia
Natrium hipoklorit dapat melepaskan klorin sehingga dapat menjadi bahan antimikroba yang mampu membunuh mikroorganisme.7 Natrium hipoklorit merupakan antimikroba yang efektif dengan melapisi jaringan mikroorganisme tersebut.8
Natrium hipoklorit adalah salah satu zat aktif yang jika dilarutkan dalam air akan menimbulkan efek bleaching karena dapat melepaskan ion klorida ke dalam larutan dan juga efektif digunakan untuk pemurnian permukaan, pemutih, penghilang bau dan desinfektan air. 7
Keberadaan soda kaustik dalam natrium hipoklorit menyebabkan pH air meningkat. Ketika natrium hipoklorit larut dalam air, dua zat akan terbentuk yaitu asam hipoklorit dan ion hipoklorit.7
Asam hipoklorit kemudian terdegradasi membentuk asam klorida dan oksigen. Oksigen merupakan oksidator yang sangat kuat, oleh karena
itu, natrium hipoklorit sering digunakan untuk membunuh bakteri, virus, dan jamur.7
Manfaat dari larutan ini dikarenakan kemampuannya mengoksidasi dan menghidrolisa sel dan secara osmosis mengalirkan air keluar dari sel akibat sifatnya yang hipertonis. Natrium hipoklorit mempunyai pH antara 11-12. Jaringan nekrotik dan pus dilarutkan dan efek antimikrobanya mampu masuk lebih dalam dan membersihkan area yang terinfeksi secara lebih baik.8
Secara komersial natrium hipoklorit tersedia dalam konsentrasi 5-15 persen. Padatan natrium hipoklorit terbentuk jika konsentrasi diatas 15 persen.7
B. Pseudomonas aeruginosa 1. Definisi
Pseudomonas aeruginosa merupakan gram negatif dapat bergerak,
berbentuk batang, ukurannya 0,6 x 2 µm, terlihat sebagai bentuk tunggal, ganda dan kadang-kadang dalam rantai pendek.1
P. aeruginosa bersifat invasif dan toksigenik, mengakibatkan infeksi
pada pasien dengan penurunan daya tahan tubuh, dan merupakan patogen nosokomial yang penting.1
2. Taksonomi
Taksonomi dari P. aeruginosa adalah sebagai berikut: Kingdom : Bacteria Phylum : Proteobacteria Class : Proteobacteria Ordo : Pseudomonales Famili : Pseudomonadaceae Genus : Pseudomonas
3. Morfologi
a. Ciri Organisme
P. aeruginosa dapat bergerak dan berbentuk batang,
ukurannya 0,6 x 2 µm. Merupakan gram negatif dan terlihat sebagai bentuk tunggal, ganda dan kadang-kadang dalam rantai pendek.1,10 b. Kultur
P. aeruginosa bersifat aerobik obligat yang tumbuh dengan cepat
pada berbagai tipe media, kadang memproduksi bau manis, seperti anggur atau seperti jagung (corn taco-like odor). Beberapa galur menghemolisis darah. P.aeruginosa membentuk koloni bulat. halus dengan warna fluoresen kehijauan. Juga sering memproduksi pigmen kebiruan dan tidak fluoresen yang disebut piosianin
(pyocyanin) yang larut dalam agar. Spesies pseudomo-nas lain tidak
memproduksi piosianin. Beberapa galur P.aeruginosa juga menghasilkan pigmen fluoresen pioverdin (pyoverdin) yang memberi warna kehijauan pada agar. Beberapa galur menghasilkan pigmen merah gelap piorubin atau pigmen hitam piomelanin.10,11
P.aeruginosa pada biakan dapat memproduksi berbagai
kelompok koloni, memberikan kesan biakan campuran beberapa spesies bakteri. P.aeruginosa dari bentuk koloni berbeda mungkin juga mempunyai aktifitas biokimia dan enzimatik yang berbeda, dan memberi profil kepekaan yang berbeda terhadap antimikroba. Biakan dari pasien dengan kistik fibrosis sering menghasilkan organisme Paeroginosa yang membentuk koloni mukoid sebagai hasil dari kelebihan produksi alginat, sebuah eksopolisakarida.10,11
c. Sifat Pertumbuhan
P. aeruginosa tumbuh baik pada 37-42°C, pertumbuhan pada
42° C membantu membedakannya dari pesies pseudomanas pada kelompok fluoresen:bersifat oksidase positif. Tidak meragikan karbohidrat, tetapi berbagai galur mengoksidasi.1
4. Klasifikasi 1
Tabel 2. Klasifikasi Pseudomonas aeruginosa Grup dan Subgrup Homologi Rna Genus dan Spesies
I. Kelompok Flouresen
Kelompok tidak Flouresen
Pseudomonas Aeruginosa Pseudomonas Flouresen Pseudomonas Putida Pseudomonas Stutzeri Pseudomonas Mendocina
II. Bulkhorderia Pseudomallei
Bulkhorderia Mallei Bulkhorderia Cepacia Ralstonia Pickettii
III. Comamonas Species
Acidovorax Species
IV. Brevundimonas Species
V. Stenotrophomonas Maltophilia
5. Struktur Organisme
Golongan ini hanya memiliki lapisan peptidoglikan yang tipis (5-10 nm) dengan komposisi utama: lipoprotein, membran luar dan lipopolisakarida. Membran luar pada Gram negatif juga memiliki sifat hidrofilik, namun komponen lipid pada dinding selnya justru memberikan sifat hidrofobik. Selain itu, terdapat saluran spesial terbuat dari protein yang disebut Porins yang berfungsi sebagai tempat masuknya komponen hidrofilik seperti gula dan asam amino yang penting untuk kebutuhan nutrisi bakteri.12
Lipoprotein mengandung 57 asam amino yang merupakan ulangan sekuen 15 asam amino yang saling bertaut dengan ikatan peptida dengan residu asam diaminopimelic dari sisi tetrapeptida rantai peptidoglikan. Komponen lipidnya terdiri dari diglyseride thioether yang terikat pada
sistein terminal. Lipoprotein merupakan komponen yang mendominasi dinding sel Gram negatif dan berfungsi sebagai penstabil membran luar dan tempat perlekatan pada lapisan peptidoglikan. Membran luarnya merupakan struktur bilayer; komposisi lembar dalamnya mirip dengan membran sitoplasma, hanya saja fosfolipid pada lapisan luarnya diganti dengan molekul 11 membran luarnya yang disebut ruang periplasma, terdiri dari lapisan murein dan larutan protein mirip gel (protein pengikat substrat tertentu, enzim hidrolitik, dan enzim detoksifikasi.12
LPS dari dinding sel Gram negatif terdiri dari lipid kompleks yang disebut lipid A, dimana melekat polisakarida yang terangkai dengan pusat dan ujung dari unit pengulangan, Inti polisakarida dan antigen O. LPS terikat pada membran luar dengan ikatan hidrofobik. LPS disintesis pada membran sitoplasma dan dibawa ke posisi akhir di sebelah luar. Lipopolisakarida berfungsi sebagai antigen (Antigen O pada rantai karbohidratnya) dan toxin (Endotoksin yang berasal dari komponen lipid A).12
Gambar 1. Struktur Bakteri Gram Negatif
6. Struktur Antigen dan Toksin
Pili (fimbriae) menonjol dari permukaan sel dan berfungsi untuk perlekatan pada sel epitel inang. Kapsul polisakarida menyebabkan bentuk
mukoid dari koloni yang dipisahkan dari pasien dengan kista fibrosis. Liposakarida yang ada dalam beragam bentuk antigenik, bertanggung jawab pada sifat endotoksin organisme. P. aeruginosa dapat dibedakan secara serologis dengan anti-sera polisakarida dan dengan kepekaan terhadap piosin (pyocin). Sebagian besar P. aeruginosa yang dipisahkan dari infeksi klinis memproduksi enzim ekstraselular, termasuk elastase, protease, dan dua hemolisin: sebuah fosfolipase C yang tidak tahan panas dan glikolipid yang tahan panas.1,10,13
Banyak galur P. aeruginosa memproduksi eksotoksin A yang menyebabkan jaringan nekrosis dan jika bentuk murni disuntikkan pada binatang bisa mematikan. Toksin memblok sintesis protein dengan sebuah mekanisme yang identik dengan toksin difteria, meskipun struktur kedua toksin tidak identik. Antitoksin terhadap eksotoksin A ditemukan di beberapa serum manusia, termasuk pada pasien yang sembuh dari infeksi
P. aeruginosa. 1,13
7. Patogenesis
P. aeruginosa menjadi patogenik hanya jika berada pada tempat
dengan daya tahan tidak normal, misalnya di selaput lendir dan kulit yang rusak akibat kerusakan jaringan; jika menggunakan kateter pembuluh darah atau saluran kencing, atau pada neutropenia, seperti khemoterapi kanker. Bakteri menempel dan menyerang selaput lendir atau kulit, menyebar dari tempat tersebut, dan berakibat penyakit sistemik. Proses ini dipercepat oleh pili, enzim, dan toksin yang dijelaskan diatas. Lipopolisakarida mempunyai peran langsung dalam menyebabkan demam, syok, oliguria, lekositosis dan lekopenia, gangguan koagulasi darah (Disseminated Intravascular Coagulation, DIC), dan gejala susah bernafas pada orang dewasa.10,11
P. aeruginosa dan Pseudomonas lain tahan terhadap berbagai
antimikroba dan karena itu menjadi dominan dan penting jika bakteri yang lebih peka dari flora normal ditekan.10,11
8. Temuan Klinis
P. aeruginosa menyebabkan infeksi pada luka dan luka bakar,
menghasilkan nanah warna hijau, meningitis jika masuk melalui fungsi lumbal, dan infeksi saluran kencing jika masuk melalui kateter dan instrumen atau karena larutan irigasi. Penyerangan pada saluran nafas, khususnya respirator yang tercemar, mengakibatkan pneumonia nekrotika (necrotizing pneumonia). Bakteri sering ditemukan pada otitis ekterna ringan pada perenang. Hal ini dapat menyebabkan otitis ekterna ganas pada pasien diabetes. Infeksi pada mata, yang mengarah pada perusakan mata dengan cepat, biasanya terjadi sesudah luka atau operasi mata. Pada bayi dan orang yang lemah P. aeruginosa mungkin masuk aliran darah dan mengakibatkan sepsis yang fatal, hal ini terjadi biasanya pada pasien dengan leukemia atau limfoma yang mendapatkan terapi antineoplastik atau terapi radiasi dan pada pasien dengan luka bakar yang berat.1
Sebagian besar infeksi P. aeruginosa, gejala dan tandanya tidak spesifik dan berkaitan dengan organ yang terserang. Kadang-kadang, verdoglobin (hasil perpecahan hemoglobin) atau pigmen fluoresen dapat dideteksi pada luka, luka bakar, atau urine dengan sinar ultraviolet. Nekrosis hemoragik pada kulit sering terjadi dalam sepsis karena P. aeruginosa; luka yang disebut ektima gangrenosum, dikelilingi daerah kemerahan dan sering tidak berisikan nanah. P. aeruginosa dapat dilihat pada sediaan hapusan dari lesi ektima yang diwarnai dengan Gram, dan hasil biakan positif. Ektima gangrenosum tidak biasa terjadi pada bakteremia oleh mikroba selain P. aeruginosa.1, 11, 13
9. Uji Laboratorium Diagnostik a. Spesimen
Spesimen dari luka kulit, nanah, darah, cairan spinal, sputum, dan bagian lain diambil sesuai tempat infeksi.14
b. Hapusan
Batang gram-negatif sering dilihat pada hapusan. Tidak ada karakteristik morfologi spesifik yang membedakan Pseudomonas dari enterik atau batang gram negative lain.14
c. Biakan
Spesimen ditanam pada lempeng agar darah dan media deferensial yang biasanya digunakan untuk membiakkan bakteri batang gram-negatif enterik. Pseudomonas tumbuh cepat pada sebagian besar media tersebut, tetapi mungkin tumbuh lebih pelan dibanding enterik. P. aeruginosa tidak meragikan laktosa dan mudah dibedakan dari bakteri peragi laktosa. Pembiakan merupakan tes spesifik dari diagnosis infeksi P. aeruginosa.14
10. Pengobatan
Infeksi klinis oleh P. aeruginosa sebaiknya tidak diterapi dengan obat tunggal, karena biasanya sulit sembuh dengan cara ini, dan karena bakteri dapat dengan cepat menjadi resisten jika menggunakan obat tunggal. Penisilin yang aktif melawan P. aeruginosa (titrasiklin, meslosilin, atau piperasilin) digunakan dengan kombinasi aminoglikosida, biasanya gentamisin, tobramisin, atau amikasin. Obat lain yang aktif melawan P.
aeruginosa meliputi astreonam, imipenem, dan yang lebih baru kuinolon
termasuk siprofloksasin. Sefalosporin yang baru, seftasidim dan sefoperason, aktif melawan P. aeruginosa; Seftasidim digunakan sebagai pilihan utama pada terapi infeksi oleh P. aeruginosa. Profil kepekaan P.
aeruginosa sangat beragam secara geografis, dan uji kepekaan seharusnya
dikerjakan untuk membantu pemilihan terapi antimikroba.1,15 C. Natrium Hipoklorit sebagai Disinfektan
Natrium hipoklorit efektif dengan melapisi jaringan mikroorganisme tersebut dan merupakan larutan yang sering digunakan. Manfaat dari larutan ini dikarenakan kemampuannya mengoksidasi dan menghidrolisa sel dan secara osmosis mengalirkan air keluar dari sel akibat sifatnya yang
hipertonis. Natrium hipoklorit mempunyai pH antara 11-12. Jaringan nekrotik dan pus dilarutkan dan efek antimikrobanya mampu masuk lebih dalam dan membersihkan area yang terinfeksi secara lebih baik.8
Larutan dengan konsentrasi yang rendah, sebagai contoh 1% natrium hipoklorit, dapat ditoleransi oleh jaringan karena compatible secara biologi. Natrium hipokorit mempunyai keseimbangan yang dinamis yang diperlihatkan oleh reaksi sebagai berikut :
Reaksi kimia antara bahan organik jarigan dengan natrium hipoklorit adalah sebagai berikut :
i. Reaksi Netralisasi asam amino
ii. Reaksi kloraminasi
Natrium hipoklorit menetralisasi asam-asam amino mengubahnya menjadi air dan garam (reaksi netralisasi) dengan keluarnya ion hidroksil, terjadi penurunan pH. Asam hipoklorit, substansi yang terdapat pada larutan sodium hipoklorit, ketika berkontak dengan jaringan organik bertindak NaOCl + H2O NaOH + HOCl Na+ + OH- + H+ + OCl
H O H O
R – C – O – C + NaOH R – C – O – C + H2O
NH2 OH NH2 ONa
Asam Amino + sodium garam + air Hidroksida
H O Cl O
R – C – O – C + HOCl R – C – O – C + H2O
NH2 OH NH2 OH
Asam Amino + asam Kloramin + air Hipoklorit
sebagai pelarut, melepas klorin yang membentuk kloramin (reaksi kloraminasi). Asam hipoklorit (HOCl-) dan ion hipoklorit (OCl-) mnyebabkan penurunan asam amino dan terjadinya hidrolisis.8
Reaksi kloraminasi antara klorin dan group amino (NH) membentuk kloramin yang mempengaruhi metabolisme sel. Klorin (oksidator kuat) menghasilkan efek antimikroba dengan menghambat enzim-enzim bakteri, menyebabkan oksidasi yang ireversibel dari enzim esensial yang terdapat pada bakteri.8
D. KERANGKA TEORI Kenaikan pH Secara osmosis mengalirkan air keluar sel Hidrolisa sel protein Oksidasi enzim Perubahan struktur membran sel Menetralisir asam amino menjadi air
dan garam
Metabolisme sel bakteri terganggu
Bakteri mati Natrium hipoklorit
E. KERANGKA KONSEP
F. HIPOTESIS
Natrium Hipoklorit efektif dalam menghambat pertumbuhan
Pseudomonas aeruginosa secara in vitro.
Metabolisme sel terganggu Natrium hipoklorit Menghambat pertumbuhan Pseudomonas aeruginosa secara in vitro
