MIKROBIOLOGI
KESEHATAN
S R I WA H Y U N I 1 6 3 1 0 1 1 0 0 1
Y U N I TA R A H AY U 1 6 3 1 0 1 1 0 0 2
HANA NURUL KARIMAH
U TA M I K H O F I F A H
PENGERTIAN MIKROBIOLOGI KESEHATAN
• Mikrobiologi kesehatan adalah sebuah cabang
ilmu
biologi
yang
memepelajari
mikroorganisme yang khusus membahas
mengenai penyebab dan manfaat dalam
bidang kesehatan.
SEJARAH MIKROBIOLOGI KESEHATAN
• Ilmuan yang bernama Pasteur dan asistennya
mengemukakan
teori
baru
mengenai
mikroorganisme yang menyebabkan seseorang
menjadi penyakit. Tetapi sebelum Pasteur
membuktikan bahwa mikroba merupakan
penyebab penyakit, beberapa peneliti membuat
argument yang kuat terhadap teori kuman
terhadap penyakit. Pada tahun 1546, Girolamo
Fracastolo (1483-1553) menyarankan bahwa
penyakit
dapat
disebabkan
oleh
mikroorganisme yang terlalu keci untuk dilihat
yang ditularkan dari 1 orang lain.
MIKROORGANISME DIDALAM TUBUH
MANUSIA
• Mikroorganisme yang baik dalam tubuh manusia
adalah: Lactobacillus didalam vagina yang
menghasilkan asam untuk melindungi unfeksi dari
gonosom, Escherichia
coli
didalam
usus
menghasilkan kolilisn yang melindungi saluran
pencernaan dari bakteri pathogen.
• Mikroorganisme penyebab penyakit dalam tubuh
manusia adalah: Streptokokus yang biasa menetap
disaluran pernafasan bagian atas, karena
tonsilektomi atau ekstraksi masuk melalui saluran
darah dan menetap pada katup-katup jantung
endocarditis yang menyebabkan infeksi akut. dll
• Insulin adalah hormon yang berfungsi menurunkan kadar gula dalam darah.
Hormon ini sangat diperlukan oleh penderita diabetes mellitus karena kelenjar
pankreas penderita tidak mampu menghsilkan hormone tersebut. Hormon insulin
berfungsi untuk mengubah glukosa dalam darah menjadi glikogen.
• Hormon insulin yang diproduksi oleh tubuh kita dikenal juga sebagai
sebutan insulin endogen. Namun, ketika kalenjar pankreas mengalami gangguan
sekresi guna memproduksi hormon insulin, disaat inilah tubuh membutuhkan
hormon insulin dari luar tubuh, dapat berupa obat buatan manusia atau dikenal
juga sebagai sebutan insulin eksogen.
• Frederick
Grant
Banting
dan
Charles
Best dari University of Toronto Canada pada hari Sabtu, 30
Juli 1921 Dr. Banting dan Charles Best berhasil mengisolasi
ekstrak (isleton) dari pankreas anjing yang disumbat saluran
venanya dan disuntikan ke anjing yang terkena diabetes. Kadar
gula darah anjing yang awalnya 410 perlahan-lahan menunjukkan
penurunan hingga 40% dalam waktu 1 jam.
• Namun demikian, hasil produk temuan mereka masih impured/
kotor sehingga banyak menimbulkan alergi. Akhirnya dengan
bantuan Dr. Collip ahli biochemist temuan mereka pun siap diuji
coba secara klinis.
• Pada tanggal 11 Januari 1922 untuk pertama kalinya dalam
sejarah umat manusia, penyakit diabetes bisa diobati.
1921 Penemuan insulin - 1983 era insulin hewan
Menggunakan ekstrak pankreas hewan (anjing, sapi, babi)
1983 era human insulin
Menggunakan rDNA manusia untuk menghasilkan insulin
1999 era insulin modern (analog)
Menggunakan teknologi bioengineering untuk memodifikasi rantai DNA human insulin
untuk membuat insulin baru yang lebih baik dalam hal farmakologi.
• Tahap pertama dalam membuat bakteria yang bisa menghasilkan insulin adalah dengan mengisolasi
plasmid pada bakteri tersebut yang akan direkayasa. Plasmid adalah materi genetik berupa DNA
yang terdapat pada bakteria namun tidak tergantung pada kromosom karena tidak berada di dalam
kromosom.
• Kemudian plasmid tersebut dipotong dengan menggunakan enzim di tempat tertentu sebagai calon
tempat gen baru yang nantinya dapat membuat insulin.
• Gen yang dapat mengatur sekresi (pembuatan) insulin diambil dari kromosom yang berasal dari sel
manusia.
• Gen yang telah dipotong dari kromosom sel manusia itu kemudian ‘direkatkan’ di plasmid tadi
tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah dipotong tadi.
• Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke dalam bakteri.
• Bakteri yang telah mengandung gen manusia itu selanjutnya berkembang biak dan menghasilkan
insulin yang dibutuhkan.
• Mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan insulin yaitu bakteri Escherichia coli.
• Pada proses rekayasa genetika bakteri Escherichia coli sering digunakan karena rentang umur
yang pendek, jumlah generasi yang banyak, susunan gentik bakteri lebih mudah dimodifikasi
ekspresi gen, menghasilkan produk, hampir mendekati yang kita inginkan (menyerupai insulin
hasil sekresi β-pankreas) serta lebih ekonomis (esha,2011)
• Bakteri Escherichia coli ditemukan oleh Theodor Escherich pada
1885.
• Dapat ditemukan dalam usus besar manusia yang berfungsi
membusukkan sisa sisa makanan. E coli juga menghasilkan vit B12
dan vit K yang penting dalam proses pembekuan darah.
• Salah satu jenis spesises utama bakteri gram negatif. E coli
merupakan bakteri berbentuk batang dengan panjang sekitar 2
mm dan diamter 0,5 mm. Volume berkisar 0,6-0,7 mm kubik.
Bakteri ini umumnya hidup pada rentang 20-40 ᵒC optimum pada
37ᵒ.
DEFINISI VAKSIN
•
vaksin adalah bahan antigenik yang digunakan untuk
menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga
dapat mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh
organisme alami atau “liar”.
•
vaksin merupakan suatu suspensi oraganisme hidup yang
dilemahkan atau mati atau bagian antigenic. agen ini yang
diberikan pada hospes potensial untuk menginduksi.
SEJARAH VAKSIN
• Vaksin berasal dari bahasa latin vacca (sapi) dan vaccinia (cacar sapi).
Edward Jenner sedang menyuntikkan vaksin. Menutup tahun-tahun pada
abad
ke-19
dan
memasuki
abad
ke-20
ditandai
dengan
munculnya achievements of great vaccine scientist seperti Pasteur. Sejak
Jennervaccinia 200 tahun yang lalu diperkenalkan, sembilan penyakit
utama manusia telah dapat dikendalikan dengan penggunaan
vaksin: smallpox (1798), rabies (1885), plague(1897), difteri (1923), pertusis
(1926), tuberculosis/BCG (1927), tetanus (1927), dan yellow fever (1935).
PROSES PEMBUATAN VAKSIN
• Produksi vaksin dimulai dengan sejumlah kecil virus tertentu (benih).
• Dengan syarat 
– Virus bebas dari kotoran, baik berupa virus yang serupa atau variasi dari jenis virus yang
sama
– disimpan dalam kondisi “ideal”, biasanya beku,
– Benih disimpan dalam gelas kecil atau wadah
• Setelah mencairkan + memanaskan benih virus dalam kondisi tertentu secara hati-hati 
sejumlah kecil sel virus ditempatkan ke dalam“pabrik sel” sebuah mesin kecil yang telah
dilengkapi sebuah media pertumbuhan yang tepat  sel memungkinkan virus untuk
berkembang biak.
• Setiap jenis virus tumbuh baik di media tertentu, pada umumnya media mengandung protein
yang berasal dari mamalia,  EX: darah sapi.
• Media juga mengandung protein lain dan senyawa organik yang mendorong reproduksi sel virus.
• Penyediaan media yang benar, pada suhu yang tepat, dan dengan jumlah waktu yang telah
ditetapkan  virus akan bertambah banyak.
• PANTAU pula pH  ukuran keasaman atau kebasaan  diukur pada skala dari 0 sampai 14,
dan virus harus disimpan pada pH yang tepat dalam pabrik sel.
• Air tawar memiliki pH 7.
• Penemuan penting tahun 1940-an adalah bahwa pertumbuhan sel sangat dirangsang oleh
penambahan enzim pada medium, yang paling umum digunakan yaitu tripsin .
• Enzim adalah protein yang juga berfungsi sebagai katalis dalam memberi makan dan
pertumbuhan sel. Dalam praktek saat ini, botol tidak digunakan sama sekali.
KOMPONEN PEMBUATAN VAKSIN
1. Antigen aktif
• bakteri yang dilemahkan
• bakteri yang dimatikan
• zat yang dikeluarkan oleh bakteri
• virus yang dilemahkan:
• virus mati
• virus mati /fraksi antigen /rekayasa genetika: Hepatitis B.
2. Zat tambahan:
Cairan pelarut  aquades/ NaCl 0.9%
bahan pengawet/stabilisator  mercuri dan antibiotika
Ajuvant  aluminium
PRODUKSI VITAMIN
Sejarah Penemuan Vitamin
• Era penyembuhan empiris
Era ini dimulai pada sekitar tahun 1500-1570 sebelum masehi. Pada masa itu, banyak ahli pengobatan
dari berbagai bangsa telah menggunakan ekstrak senyawa (diduga vitamin) dari hati yang kemudian
digunakan untuk menyembuhkan penyakit kerabunan pada malam hari.
• Era karakterisasi defisiensi
Era perkembangan vitamin ini muncul pada tahun 1890-an. Penemuan ini diprakarsai oleh Lunin dan
Christiaan Eijkman yang melakukan penelitian mengenai penyakit defisiensi pada hewan.
• Masa keemasan
Penemuan vitamin jenis baru, metode penapisan yang diperbahurui, penggambaran struktur lengkap
vitamin, dan sintesis vitamin B12.
• Era karakterisasi fungsi dan produksi
Pada tahun 1930-an, para peneliti menemukan bahwa vitamin B2 merupakan bagian dari “enzim
kuning”.Vitamin B2 ini diperoleh dari ekstrak ragi.
• Era penemuan nilai kesehatan vitamin
Masa ini dimulai pada tahun 1955 saat Rudolf Altschul menemukan bahwa niasin (vitamin B3) bisa
menurunkan kadar kolesterol dalam darah.
Penerapan Vitamin
Vitamin merupakan faktor nutrisi esensial bagi manusia. Tubuh membutuhkan berbagai macam nutrisi
untuk menunjang kinerja organ-organnya supaya tetap optimal. Salah satu jenis nutrisi yang
dibutuhkan tubuh adalah vitamin. Terdapat beragam vitamin, yaitu vitamin A, B, C, D, E, dan K, yang
memiliki fungsi berbeda-beda bagi tubuh.Beberapa vitamin dapat diproduksi melalui fermentasi
mikroorganisme, dan digunakan sebagai suplemen makanan.
Mikroba yang digunakan
Misalnya vitamin B12 dapat diproduksi sebagai produk samping pada fermentasi antibiotik oleh
Streptomyces. Vitamn B12 juga diperoleh dari fermentasi Propionibacteriaum shermanii atau Paracoccus
denitrificans.
Contoh penerapan
• Fermentasi Propionibacteriaum shermanii
• Fermentasi Produksi Vitamin B12 Menggunakan Bakteri Propioni Propionibacterium shermanii dan
Propionibacterium freudenreichii yang paling banyak digunakan. Propionibacteria menghasilkan vitamin
B12 intraseluler dan mengeluarkan asam propionat terutama dan asam asetat secara ekstraseluler.
• Proses fermentasi vitamin B12 menggunakan strain-strain Propionibacterium dibagi menjadi dua
tahap, yaitu :
Tahap Pertama : secara anaerob selama 2 hari dan menghasilkan 5 1 deosiedenosilkobinamin
sebagai produk utama
Tahap kedua : secara aerob selama 3-4 hari dan terjadi biosintesis
5,6-dimetilbenzimidazol
sehingga koenzim B (5deosidenosilkobalamin) dapat diproduksi. Dalam proses ini
hanya
sekali persenyawaan kobamide lainnya yang disintesis.
• Tahap-tahap produksi vitamin B12 dengan bakteri Propionobacterium :
1.Persiapan Media dan Formulasi Media
2.Fermentasi Anaerob
3.Fermentasi Aerob
4.Pemurnian Vitamin B12