Sejarah dan Cara Pembuatan Antibiotik

Mikroorganisme tertentu dapat menghasilkan obat untuk menyembuhkan penyakit yang disebabkan mikroorganisme lainnya. Produk metabolisme yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu yang bersifat merusak atau menghambat mikroorganisme lainnya disebut antibiotik.

Antibiotik diartikan pula sebagai zat kimia yang dapat menghambat pertumbuhan, dan bahkan menghancurkan, mikroorganisme berbahaya. Mereka berasal dari mikroorganisme khusus atau sistem kehidupan lainnya, dan diproduksi pada skala industri menggunakan proses fermentasi.

Meskipun prinsip-prinsip tindakan antibiotik tidak ditemukan sampai abad ke-20, penggunaan antibiotik pertama kali diketahui oleh orang Cina lebih dari 2.500 tahun yang lalu. Saat ini, lebih dari 10.000 zat antibiotik telah dilaporkan.

Penelitian ilmiah tentang antibiotik pertama kali dilakukan oleh A. Gratia dan S. Dath. Penelitian ini menghasilkan aktinomisetin dari galur Actinomycetes (bakteri mirip kapang). Actinomycetes tidak digunakan untuk mengobati pasien, tetapi dipakai untuk melisis kultur bakteri dalam pembuatan vaksin. Sejak 1940 hingga saat ini, sudah banyak antibiotik kemoterapeutik yang telah diisolasi dari Actinomycetes.

Antibiotik modern pertama yang dipakai untuk mengobati penyakit pada manusia adalah tirotrisin. Antibiotik ini diperoleh dari Bacilus brevis, suatu bakteri tanah dan diisolasi oleh Rene Dubos dari Rokefeller Institute of Medical Research di New York (sekarang Universitas Rokefeller).

Pada tahun 1924, saat melakukan penelitian Alexander Fleming menemukan bahwa cawan agar yang diinokulasi dengan bakteri Staphylococcus aureus telah terkontaminasi sejenis kapang, dan koloni kapang tersebut dikelilingi oleh suatu zona bening. Ketika diamati dengan saksama Fleming menemukan bahwa pertumbuhan bakteri terhambat terutama di sekitar area zona bening tersebut. Setelah diidentifikasi, ternyata kapang tersebut adalah spesies Penicillium sehingga Fleming menamakan zat antibiotik tersebut dengan penisilin.

SEJARAH PENGGUNAAN ANTIBIOTIK

Perkembangan antibiotik modern bergantung pada beberapa individu kunci yang menunjukkan kepada dunia bahwa bahan yang berasal dari mikroorganisme dapat digunakan untuk menyembuhkan penyakit menular. Salah satu perintis pertama di bidang ini adalah Louis Pasteur. Pada tahun 1877, ia dan rekannya menemukan bahwa pertumbuhan bakteri antraks penyebab penyakit dapat dihambat oleh bakteri saprofitik. Mereka menunjukkan bahwa sejumlah besar basil anthrax dapat diberikan kepada hewan tanpa dampak buruk selama basil saprofitik juga diberikan.

Selama beberapa tahun berikutnya, pengamatan lain mendukung fakta bahwa beberapa bahan yang berasal dari bakteri dapat mencegah pertumbuhan bakteri penyebab penyakit.

Alexander Fleming merupakan salah satu ilmuwan yang mensponsori penggunaan antibiotik untuk menyembuhkan penyakit. Pada tahun 1923 ia mempelajari bakteri Staphylococcus dalam cawan media biakan. Karena laboratorium tidak steril, biakan Staphylococcus tersebut terkontaminasi oleh jamur. Ternyata berdasarkan pengamatannya, ditemukan bahwa koloni bakteri di sekitar jamur menghilang karena terhambat pertumbuhannya oleh zat kimia yang dihasilkan oleh jamur itu. Jamur ini sama dengan yang ditemukan pada roti dan keju yang sudah basi. Jamur tersebut adalah Penicillium notatum, yang menghasilkan antibiotik penisilin.

Setelah ditemukannya penisilin, antibiotik lain dicari. Pada tahun 1939, pekerjaan dimulai pada isolasi produk antibiotik potensial dari streptomyces bakteri tanah. Sekitar waktu inilah istilah antibiotik diperkenalkan. Selman Waxman dan rekannya menemukan streptomisin pada tahun 1944. 

Studi selanjutnya menghasilkan penemuan sejumlah antibiotik baru yang berbeda termasuk aktinomisin, streptotrikin, dan neomisin yang semuanya diproduksi oleh Streptomyces. Antibiotik lain yang telah ditemukan sejak itu termasuk bacitracin, polymyxin, viomycin, chloramphenicol dan tetrasiklin. Sejak 1970-an, sebagian besar antibiotik baru merupakan modifikasi sintetis dari antibiotik alami.

CARA PEMBUATAN ANTIBIOTIK

Meskipun sebagian besar antibiotik terbentuk secara alami di alam, namun biasanya tersedia dalam jumlah kecil sehingga tidak bisa digunakan untuk diproduksi dalam skala besar.

Zat antibiotik mulai dipasarkan secara besar-besaran pada Perang Dunia Kedua (PD II) oleh tim peneliti dari Inggris dan Amerika Serikat.

Untuk alasan inilah, maka proses fermentasi dikembangkan. Proses ini melibatkan mengisolasi mikroorganisme yang diinginkan, memicu pertumbuhan kultur dan memurnikan dan mengisolasi produk antibiotik akhir. Salah satu hal penting yang harus diperhatikan adalah kondisi steril selama proses pembuatan. Hal ini disebabkan karena kontaminasi oleh mikroba asing akan merusak proses fermentasi.

Gambar Proses Pembuatan Antibiotik (Sumber gambar: www.madehow.com/Volume-4/Antibiotic.html)

Beberapa tahap pembuatan antibiotik sesuai dengan gambar di atas adalah sebagai berikut.

a. Mikroorganisme penghasil antibiotik dikembangkan.

b. Mikroorganisme dipindahkan ke dalam bejana fermentasi yang menyerupai tangki besar. Di tempat ini, mikroorganisme dipacu dengan lingkungan yang cocok agar berkembang biak secara cepat.

c. Dari cairan biakannini, antibiotik diekstraksi dan dimurnikan, selanjutnya diuji dengan urutan sebagai berikut:

1) Zat diuji dalam tabung reaksi, apakah dapat mematikan kuman atau tidak.

2) kemudian zat diujikan kepada hewan percobaan, termasuk diteliti efek sampingnya.

3) jika berhasil barulah diujikan pada orang sakit dan selanjutnya dipasarkan.

KONTROL KUALITAS

Kontrol kualitas sangat penting dalam produksi antibiotik. Karena melibatkan proses fermentasi, langkah-langkah harus diambil untuk memastikan bahwa sama sekali tidak ada kontaminasi yang diperkenalkan pada titik mana pun selama produksi. 

Untuk tujuan ini, media dan semua peralatan pemrosesan disterilkan dengan uap. Selama pembuatan, kualitas semua senyawa diperiksa secara teratur. Yang paling penting adalah pemeriksaan yang sering terhadap kondisi kultur mikroorganisme selama fermentasi. Ini dilakukan dengan menggunakan berbagai teknik kromatografi. Juga, berbagai sifat fisik dan kimia dari produk jadi diperiksa seperti pH, titik lebur, dan kadar air.

Di Amerika Serikat, produksi antibiotik sangat diatur oleh Food and Drug Administration (FDA). Tergantung pada aplikasi dan jenis antibiotik, lebih atau kurang pengujian harus diselesaikan.Sebagai contoh, FDA mensyaratkan bahwa untuk antibiotik tertentu setiap batch harus diperiksa oleh mereka untuk efektivitas dan kemurnian. Hanya setelah mereka mensertifikasi bets, bilah itu dapat dijual untuk konsumsi umum.

SUMBER RUJUKAN

- D.A PRATIWI, SRI MARYATI, SRIKINI, SUHARNO, BAMBANG S. Buku Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Penerbit Erlangga.

- www.madehow.com/Volume-4/Antibiotic.html