Mikroorganisme : infeksi pada manusia, hewan, tanaman, mencemari makanan, kerusakan (kayu, rumah, dll). Menyebabkan kerugian ekonomi Pengendalian :

 Mikroorganisme : infeksi pada manusia,

hewan, tanaman, mencemari makanan,

kerusakan (kayu, rumah, dll). Menyebabkan kerugian ekonomi

 Pengendalian : segala usaha untuk

menghambat, membasmi, atau menyingkirkan mikroorganisme.

 Penting untuk : mencegah penyebaran

penyakit dan infeksi, membasmi

mikroorganisme pada inang yang terinfeksi, mencegah pembusukan dan perusakan bahan oleh mikroorganisme

 Sterilisasi : Proses yang menghancurkan

semua bentuk kehidupan

 Disinfektan : bahan kimia yang mematikan

sel vegetatif

 Antiseptik : substansi yang melawan infeksi

(sepsis) atau mencegah pertumbuhan atau kerja mikroorganisme dengan cara

menhancurkan atau menghambat pertumbuhan serta aktivitasnya

 Bahan sanitasi : bahan yang mengurangi

populasi mikroorganisme sampai batas yang dianggap aman

 Germisida ( mikrobisida) : bahan yang

mematikan sel-sel vegetatif tetapi tidak selalu mematikan spora

 Bakteriostatis : suatu keadaan yang

menghambat pertumbuhan bakteri

 Bahan antimikrobial : Bahan yang

mengganggu pertumbuhan dan metabolisme mikrobe

 Keadaan yang mempengaruhi kerja anti

mikrobial :

 Konsentrasi atau intensitas zat anti mikrobial  Jumlah mikroorganisme

 Suhu

 Spesies mikroorganisme  Adanya bahan organik

 Cara kerja zat anti mikrobial :  Kerusakan pada dinding sel

 Perubahan permeabilitas sel

 Perubahan molekul protein dan asam nukleat  Penghambatan kerja enzim

 Penghambatan sintesis asam nukleat dan

 suhu tinggi : penggunaan suhu tinggi dan

kelembaban tinggi, paling efektif. Contoh :

Clostridium botulinum (4-20 menit dg panas

lembab, 2 jam dengan panas kering)

 Waktu kematian thermal : waktu terpendek

yang dibutuhkan untuk mematikan suspensi bakteri (atau spora) pada suhu tertentu

dibawah keadaan tertentu.

 Waktu pengurangan desimal : pengurangan

khusus jumlah sel hidup yaitu lamanya waktu dalam menit untuk mengurangi populasi

organisme _{Lama pemusnahan (menit)} 100 0_{C 105} 0_C 110 0_{C 115} 0_{C 120} 0_C 125 0_C 130 0_C 134 0_C B. anthracis _{2-15 5-10} B. Subtilis Berjam-jam ₄₀ C. Tetani _{5-90 5-25} C. Pefringens _{5-45 5-27 10-15 4 1} C. Botulinum _300-530 40-120 32-90 10-40 4-20

Bakteri tanah Berjam-jam _{420 120 15 6-30 4}

1,5-1

Termofilik ₄₀₀

100-300 40-110 11-35 3,9-8 3,5 1

C. sporogenes _{150 45 12}

Tabel. Lamanya pemusnahan spora

bakteri dengan panas lembab

 Panas lembab :

 Uap bertekanan , suhu diatas titik didih, pemanasan

berlangsung cepat, mempunyai daya tembus,

menghasilkan kelembaban yang tinggi, kesemuanya mempermudah koagulasi protein. Alat sterilisasi : autoklaf, umumnya waktu yang diperlukan untuk sterilisasi tergantung pada tipe wadah dan volume bahan.

 Sterilisasi bertahap, beberapa media tidak dapat

dipanaskan pada suhu diatas 100 o _{C. Dalam proses}

ini bahan dipanaskan pada suhu 100 o _{C selama 3 hari}

berturut-turut diseling dengan proses inkubasi diantaranya. Spora-spora resisten yang akan berkecambah pada masa inkubasi akan dapat dihancurkan pada pemanasan berikutnya.

 Air mendidih, sel vegetatif akan terbunuh

pada waktu 10 menit dalam air mendidih, namun spora bakteri dapat bertahan. Lebih tepat untuk desinfeksi daripada sterilisasi.

 Pasteurisasi : panas terkendali untuk

mematikan tipe organisme tertentu, contoh pada susu, cream, minuman beralkohol.

Dipanaskan pada suhu yang terlalu tinggi

tidak dikehendaki karena akan menyebabkan cita rasa yang kurang. Mycobacterium

tuberculosis patogen pada susu mentah akan

terbunuh pada suhu 60o_{C dalam waktu 30}

menit. Coxiella burnetii terbunuh pada suhu 62,8 o_{C selama 30 menit}

 Panas kering :

 Sterilisasi dengan udara panasdianjurkan bila

penggunaan uap bertekanan tidak dikehendaki, disterilkan dalam oven listrik atau gas, peralatan pecah belah suhu 160o_{C, selama 2 jam.}

 Pembakaran, pembakaran bahan yang

mengandung mikroorganisme berarti membasmi mikroorganismenya. Pembakaran digunakan

untuk memusnahkan bangkai, hewan penelitian yang terinfeksi, dan bahan terinfeksi lainnya

yang perlu dibuang. Digunakan juga secara rutin untuk membakar jarum ose.

 Suhu rendah , suhu dibawah suhu optimum

pertumbuhan dapat menekan laju metabolisme. Bermanfaat untuk

mengawetkan biakan karena mikroorganisme punya kemampuan untuk bertahan hidup

pada suhu sangat dingin.

 Pendinginan , biakan beberapa bakteri,

khamir dan kapang yang ditumbuhkan pada media agar dalam tabung reaksi dapat

tumbuh selama berbulan-bulan pada lemari es (4-7o_C)

 Suhu dibawah titik nol, bakteri dan virus

dapat dipertahankan pada suhu -20o_{C, -70}o_C

dan suhu -195o_{C (nitrogen cair).}

 Pengeringan : dapat mengurangi atau

menghentikan aktivitas metabolik, diikuti dengan matinya sejumlah sel. Neisseria

gonorrhoeae dan Neisseria meningitidis

sangat peka terhadap kekeringan, sehingga akan mati dalam beberapa jam, streptokokus jauh lebih resisten, sedangkan Basilus

tuberkulosis yang dikeringkan bersama dahak

dapat tetap hidup dalam jangka waktu yang lama.

 Tekanan osmotik : osmosis adalah tekanan

difusi melintas membran semipermeabel

yang memisahkan dua macam larutan dengan konsentrasi solut yang berbeda. Suspensi

bakteri dalam konsentrasi garam tinggi akan terjadi plasmolisis, dalam konsentrasi garan rendah akan terjadi plasmoptisis.

 Radiasi : beberapa macam radiasi dapat bersifat

letal terhadap sel-sel mikroba dan sel organisme lainnya, radiasi ini meliputi :

 Cahaya ultraviolet, bagian ultraviolet pada

spektrum meliputi semua radiasi dari 15 sampai 390 nm. Panjang gelombang sekitar 265 nm

memiliki efisiensi bakterisidal tertinggi.

Meskipun sinar matahari sebagian terdiri dari cahaya uv tetapi sebagian besar panjang

gelombang terserap oleh atmosfer bumi, sehingga radiasi uv pada permukaan bumi

menjadi terbatas kisarannya sekitar 280 – 390 nm. Lampu germisidal 260-270 nm.

 Sinar X : bersifat letal bagi mikroorganisme,

mempunyai daya tembus yang tinggi, tidak praktis karena daya tembus yang tinggi

menyulitkan usaha perlindungan bagi

pemakai. Digunakan secara meluas untuk menghasilkan mutan-mutan mikrobe

 Sinar gamma, serupa dengan sinar x tetapi

mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek, energi lebih tinggi, bersifat letal bagi mikroorganisme. Digunakan dalam sterilisasi bahan tebal dan besar seperti kemasan peralatan medis.

Dosis letal median sinar x berbagai spesies

organisme Dosis letal median (rd) virus Mosaik tembakau _200.000

Papiloma kelinci _100.000 bakteri E. Coli ₅₀₀₀ Bacillus mesentericus _130.000 algae Mesotenium ₈₅₀₀ Pandorina ₄₀₀₀ protozoa Colpidium _330.000 Paramaecium _300.000 veterbrata Ikan mas ₇₅₀

Mencit ₄₅₀

Kelinci ₈₀₀

Tikus ₆₀₀

Kera ₄₅₀

 Sinar katode : radiasi berkas elektron,

berintensitas tinggi (jutaan volt), bersifat

mikrobisidal serta mempunyai pengaruh lain terhadap bahan biologis maupun non

biologis. Digunakan untuk mensterilkan peralatan bedah, obat dan benda lain. Keuntungan benda dapat disterilkan pada suhu kamar dalam keadaan terbungkus.

 Filtrasi (penyaringan), beberapa bahan

seperti serum hewan, enzim, vitamin,

antibiotik, bersifat termolabil , disterilkan dengan filtrasi.

 Filter bakteriologis : bahan filter yang selama ini

digunakan lapisan relatif tebal, terbuat dari asbes, porselen, kaca berpori. Yang terbaru terbuat dari ester selulosa atau substansi

polimerik dengan pori-pori ukuran tepat dan

seragam. Kisaran 0,01-10µm. Lapisan saringan ini sangat tipis sehingga dinamakan filter membran.

 Filter udara : filter berefisiensi tinggi untuk

menyaring udara berisikan partikel (high eficiency particulate air filter atau

HEPA)dialirkannya udara bersih kedalam ruangan tertutup. Tipe filtrasi ini bersama dengan sistem aliran udara laminar (laminar air flow).

Digunakan di ruang transfer mikrobiologis untuk mencegah terjadinya kontaminasi.

 Pelindung muka, digunakan untuk menyaring

mikroorganisme asal udara, biasanya pada petugas rumah sakit untuk melindungi dari penyakit menular

 Pembersihan fisik : Ultrasonik , gelombang

suara berfrekuensi tinggi untuk memecahkan sel mikrobe serta membersihkan mikrobe

dari peralatan

 Pencucian : mencuci atau menggosok dengan

sabun, merupakan cara fisik untuk menghilangkan mikroorganisme dari permukaan.

 Ciri suatu desinfektan ideal :

 Aktivitas antimikrobial, kemampuan

substansi untuk mematikan mikroorganisme. Konsentrasi rendah, aktivitas spektrum luas

 Kelarutan , harus dapat larut dalam air atau

pelarut lain, sampai taraf tertentu sehingga dapat digunakan secara efektif

 Stabilitas perubahan yang terjadi pada

substansi bila dibiarkan beberapa lama harus seminimal mungkin dan tidak menghilangkan sifat antimikrobialnya

 Tidak bersifat racun bagi manusia dan hewan  Homogeinity, komposisi harus seragam sehingga

bahan aktif selalu terdapat pada setiap aplikasi

 Tidak bergabung dengan bahan organik

 Aktivitas antimikrobial pada suhu kamar atau

suhu tubuh

 Kemampuan untuk menembus

 Tidak menimbulkan karat dan warna

 Kemampuan menghilangkan bau

 Kemampuan sebagai detergen

 Fenol dan persenyawaan fenolat  Alkohol

 Halogen

 Logam berat dan persenyawaannya  Detergen

 Aldehide

 Fenol (asam karbolat): sejak 1860 –an

(digunakan pertama kali oleh Lister) untuk pembedahan aseptik. target utama

denaturasi protein dan merusak membran sel . Senyawa fenolat merupakan salah satu

desinfektan permukaan yang terbaik bagi

benda mati. Persenyawaan fenolat : o kresol, m-kresol, p-kresol, o-fenilfenol,

heksilresorsinol, heksaklorofen.

 Persenyawaan alkohol : etil alkohol dengan

konsentrasi 50 – 70% efektif terhadap

mikroorganisme vegetatif atau yang tidak membentuk spora. Etil alkohol mempunyai aktivitas sporisidal yang rendah.

 Spora antraks dapat bertahan di dalam

alkohol selama 20 tahun, sedangkan spora

Bacillus subtilis selama 9 tahun. Metil

alkohol kurang bakterisidal dibanding etil

alkohol, sangat beracun, dapat menyebabkan kerusakan permanen pada mata, sehingga

pada umumnya tidak digunakan sebagai disinfektan.

 Propil dan isopropil alkohol (40-80%) berguna

 Halogen dan persenyawaannya, terdiri dari fluor, klor,

brom dan iodium.

 Iodium : merupakan bahan germisidal paling tua (sejak

1830). Iodium akan segera larut dalam alkohol, larutan kalium atau natrium iodida. Iodium tinktur merupakan campuran 2% iodium dan 2% natrium iodida dalam 50% alkohol. Iodium merupakan zat yang sangat efektif dan unik, yaitu efektif terhadap segala macam bakteri, spora, cendawan, virus. Larutan iodium terutama untuk

 Klor dan persenyawaannya : klor sebagai gas atau

kombinasi kimiawi (persenyawaan klor), merupakan salah satu desinfektan yang luas penggunaannya. Gas yang

dimampatkan (compressed gas) dalam bentuk cair digunakan untuk memurnikan cadangan air kota.

 Hipoklorit atau kalsium hipoklorit dikenal sebagai kapur

yang diklorinasi, dan natrium hipoklorit, digunakan untuk keperluan rumah tangga maupun industri. 5-70% kalsium hipoklorit digunakan untuk sanitasi peralatan industri susu dan peralatan makan restoran, 1% natrium hipoklorit untuk kesehatan perorangan dan desinfektan rumah tangga,

konsentrasi 5 – 12% digunakan sebagai pemutih dan

desinfektan di rumah tangga, serta sebagai bahan sanitasi dalam perusahaan susu dan pengolahan pangan

 Kloramin, ciri : digantikannya satu atau lebih atom

hidrogen dalam gugus amino suatu persenyawaan dengan klor, antara lain : monokloramin, kloramin T,

azokloramide. Keuntungan kloramin jauh lebih stabil dari hipoklorit. Sifat germisidal klor dan persenyawaannya

terdapat pada asam hipoklorit yang terbentuk bila klor

bebas ditambahkan dalam air : Cl₂ + H₂O HCl + HClO (asam

hipoklorit).

 Asam hipoklorit yang setiap kali terbentuk mengalami

dekomposisi lebih lanjut : HClO HCl + O (terbentuk dari klor, hipoklorit dan kloramin. Oksigen yang dibebaskan dari reaksi ini merupakan oksidator kuat dan menghancurkan mikroorganisme dengan cara merusak komponen selular, dan dengan cara pengikatan langsung klor dengan protein sel.

 Logam berat (aksi oligodinamik) : logam tertentu

dalam jumlah amat kecil teruama perak dapat mematikan bakteri, hal ini disebut aksi

oligodinamik (oligos : kecil, dynamis : kekuatan).

 Persenyawaan logam berat antimikrobial yang

paling penting : persenyawaan yang mengandung merkuri, perak dan tembaga.

 Mertiolat, merkurokrom dan metafen, sebagai

antiseptik. Perak nitrat untuk mencegah infeksi gonokokus pada mata bayi yang baru lahir.

Merkuri kloride menghambat kerja enzim yang mengandung gugusan sulf hidril.

 Salah satu cara kerja logam berat ini adalah

mendenaturasikan protein.

 Merkuri kloride, penghambatan diarahkan

pada enzim yang mengandung gugus sulf hidril: enzim aktif + HgCl2 menjadi enzim tidak aktif.

 Detergen : zat pengurang tegangan

permukaan atau zat pembasah yang

terutama digunakan untuk membersihkan permukaan benda disebut detergen. Contoh sabun.

 Klasifikasi detergen :

 Detergen anionik :detergen yang berionisasi

dan sifat detergennya terletak pada anion

 Detergen kationik : detergen yang berionisasi

 Persenyawaan amonium kuartener. Kelompok

detergen kationik ini lebih germisidal dari pada persenyawaan anionik. Penggunaan praktis sebagai desinfektan, antiseptik dan bahan sanitasi. Contoh : benzalkonium

kloride, benzetonium kloride, setilpridinium kloride. Daya bakterisidal tinggi terhadap bakteri gram positif. Persenyawaan

kuarterner aktif terhadap cendawan dan protozoa tetapi virus lebih resisten.

Keterbatasan yaitu ; tidak menghambat atau mematikan spora bakteri dan cendawan,

 Aldehide :

 Glutaraldehide : larutan glutaraldehide 2%

memperlihatkan aktivitas antimikrobial

berspektrum luas, efektif terhadap sel vegetatif cendawan, bakteri, spora bakteri dan cendawan, serta virus. Untuk peralatan medis, alat

berlensa, dll.

 Formaldehide, bebentuk gas, stabil pada

konsentrasi dan suhu tinggi. Formalin

mengandung 37 – 40% formaldehide, memiliki aktivitas antimikrobial sangat tinggi, uap

formaldehide akan mensterilkan benda dalam ruang tertutup pada kondisi yang cocok.

Menyebabkan iritasi pada kulit dan uapnya berbahaya.

 Kemosterilisator gas, beberapa produk ada yang

tidak bisa disterilkan dengan suhu tinggi atau dengan cairan, sterilisasi kimiawi dengan gas

merupakan cara yang efektif dan praktis, contoh bahan plastik yang peka terhadap panas, alat

suntik, tabung reaksi, cawan petri, pipet. Zat utama yan digunakan adalh etilenokside.

 Etilenokside persenyawaan organik sederhana,

pada suhu dibawah 10,8o_{C berbentuk cair}

sedangkan diatas suhu tersebut akan mudah

menguap. Uapnya mudah sekali terbakar, meski dalam konsentrasi rendah, diatasi dengan cara mencampur etilenokside dengan karbondiokside atau diklorofluorometan (freon).

 Etilenokside merupakan zat sterilisasi yang

ampuh. Ciri yang menonjol adalah

kekuatannya untuk menembus benda-benda yang sedang disterilkan seperti bahan yang terkemas berukuran besar, gulungan kain, bahan plastik tertentu sehingga sterilisasi tercapai dengan baik. Mudah meledak dan beracun sehingga penggunaan harus berhati-hati.

 Mekanisme kerja etilenokside adalah

menyebabkan reaksi alkilasi dengan

persenyawaan organik termasuk protein dan enzim lain.

Evaluasi germisida terpilih

Kelas Konsentrasi Tingkat aktivitas Etilenokside (55-60oC) 450-800 mg/l tinggi Glutaraldehide (larutan) 2% tinggi Formaldehide + alkohol 8% + 60 – 70% tinggi

Formaldehide larutan 3 – 8% Tinggi sd sedang Iodium + alkohol 0,5 – 70 % Sedang

alkohol 70 – 95% Sedang

Persenyawaan klor 4 – 5% Sedang

Persenyawaan fenol 0,5 – 3 % Sedang sd rendah Iodiofor 75 – 150 ppm Sedang sd rendah Per. Amonium

kuartener 1 : 750 Rendah

 Evaluasi laboratoris terhadap zat kimia

antimikrobial dilakukan dengan mengikuti salah satu dari tiga prosedur umum :

 Zat antimikrobial berbentuk cair yang dapat

larut dalam air diencerkan, dimasukan ke tabung steril lalu diberi organisme uji yang diketahui jumlahnya, kemudian pada selang waktu tertentu dipindahkan pada tabung

yang berisi media lalu diinkubasikan,

 Zat kimia dicampurkan pada kaldu atau media

agar, diinokulasi dengan organisme uji,

diinkubasi lalu dilakukan pengamatan terhadap : penurunan banyaknya pertumbuhan atau tidak adanya pertumbuhan, tegantung efek mana yang diperlukan.

 Media agar dalam cawan petri, diinokulasi

dengan organisme uji, zat kimia yang diuji

ditempatkan diatas permukaan media tersebut. Setelah masa inkubasi tertentu cawan diamati untuk melihat zona penghambatan disekeliling situs tempat disimpan zat kimia tersebut