PENY. MIKROBIAL & PARASITER : Yersinia pseudotuberculosis

TUGAS TERSTRUKTUR

PENYAKIT MIKROBIAL DAN PARASITER

 

Yersinia pseudotuberculosis

 

 

Disusun Oleh

PRIMA SANTI

0911310056

PDH-A-2009

 

PENDIDIKAN DOKTER HEWAN

PROGRAM KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2011

PENDAHULUAN

Yersinia pseudotuberculosis  masuk dalam keluarga Enterobacteriacae. Yersinia pseudotuberculosis  merupakan bakteri gram negatif yang menyebabkakn penyakit pseudotuberculocsis pada hewan serta dapat menular pada manusia melalui pangan asal hewan. Bakteri ini berbentuk batang kecil berukuran sekitar 0.5 x 3.0 µm. Yersinia pseudotuberculosis  tidak berspora, bergerak dengan peritrichous flagella dan berkapsul. Bakteri ini memiliki fimbriae (pili) yang membentang dari satu kutub dan digunakan untuk adhesi dan patogenisitas. Serta dengan dinding sel yang terdiri atas murein, phospholipid, protein dan lipopolisakarida. Rantai acil dari lipopolisakarida di Yersinia pseudotuberculosis sangat cair dan ini meningkatkan permeabilitas membran luar bakteri. Bakteri ini berpotensi memiliki sistem penghabisan yang memompa keluar senyawa hidrofobik.

Yersinia pseudotuberculosis merupakan bakteri anaerob fakultatif yaitu mampu menghasilkan ATP secara respirasi aerobik jika terdapat oksigen tetapi juga mampu melakukan fermentasi. Bakteri ini merupakan parasit intraseluler fakultatif. Yersinia pseudotuberculosis  memiliki kemampuan untuk bertahan hidup dan aktif berkembang biak pada temperatur rendah (1 – 4 oCelcius). Yersinia pseudotuberculosis merupakan bakteri yang mampu mengkatalase dan memfermentasikan gula tapi tidak dapat memfermentasikan laktosa.  Tetapi tidak mampu mengoksidase namun dapat merubah nitrat menjadi nitrit. Bakteri ini motil pada suhu 25oC dan tidak motil pada suhu 37oC. Merupaka golongan bakteri opprortunistic. Bakteri ini hidup di saluran pernafasan.

Adapun klasifikasi dari bakteri Yersinia pseudotuberculosis  sebagai berikut :

Gambar 1. Basil gram negatif

Kingdom         : Bacteria

Phylum            : Proteobacteria

Class                : Gammaproteobacteria

Order               : Enterobacteriales

Family             : Enterobacteriaceae

Genus              : Yersinia pseudotuberculosis

Species : Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis

Yersinia pseudotuberculosis merupakan bakteri chemoheterotroph. Ketika pada sumber karbon terbatas seperti asetat mampu disintesis dengan bantua lyase isocitrate dan malat sintase melalui jalur bypass glioksilat. bakteri dapat  mengambil  hemin dengan bantuan, Haemophilus influenzae untuk transportasi besi protoporfirin sebagai sumber besi alternatif.

Genom dari Yersinia pseudotuberculosis terkandung di dalam satu kromosom sirkular dan dua plasmid. Kromosom lingkaran mempunyai 4,7 juta pasangan basa. Salah satu plasmid (pertama) bertanggung jawab atas virulensi bakteri itu. Plasmid virulensi memiliki 68.000 pasang basa. Plasmid (kedua) lain encode pertukaran informasi. Sehingga plasmid kedua dapat mereplikasi dan mengirim dirinya sendiri secara independen dari kromosom utama. Plasmid kedua tidak melayani fungsi virulensi ini memiliki 28.000 pasangan basa. Seluruh genom telah diurutkan. 75% dari gen pada kromosom utama Yersinia pseudotuberculosis juga ditemukan pada kromosom dari Y. pestis.

Sedangkan strain Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis  yang ada saat ini yaitu :

  • 32777 / IP2777 / Serotype O1:b, 32777
  • 487/90 / Serotype 6
  • AH / Serotype 4b
  • IP32953 / Serotype I
  • YPIII / Serotype O:3, YPIII
  • YPT1 / Serotype 3, YPT1

 

Bakteri ini pada dapat ditanam pada perbenihan pada “differential”media yaitu Eosin Methylene Blue (EMB), MacConkey dan Deoxycholate, Salmonella Shigella Agar (SS), Hektoen dan Xylose lysine deoxycholate agar (XLD)

   
Kecil dan menengah, koloni abu-abu. BAP yang sama diperiksa dengan cahaya yang ditransmisikan. Tidak ada hemolisis.

Gamba 2 dan 3. Koloni Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis pada media BAP.

 

 

 

Gambar 4.  Infeksi Yersinia pseudotuberculosis pada kelinci. Menyebar luas pada limpa, hati dan paru-paru.

 

 

 

 

 

Pada hewan, bakteri Yersinia pseudotuberculosis   pseudotuberculosis dapat menyebabkan gejala seperti tuberkulosis, termasuk nekrosis jaringan lokal dan granuloma pada hati, limpa, dan kelenjar getah bening.

Bakteri ini biasanya menunjukkan gejala pada hari ke 5-10 setelah terkena dan biasanya sembuh selama 1-3 minggu tanpa pengobatan. Dalam kasus yang kompleks atau yang melibatkan pasien immunocompromised, antibiotik diperlukan.

Gejala-gejala berupa demam dan radang usus buntu sakit perut dari diare dan muntah seperti insiden keracunan makanan. Meskipun Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis biasanya hanya mampu menyerang hospes melalui rute perifer dan akan menyebabkan penyakit serius pada individu yang mempunyai immunocompromised, atau apabila telah masuk ke aliran darah.

PEMBAHASAN

 

Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis  memiliki kekhasan dalam patogenesisnya menyebabkan infeksi. Untuk memudahkan attachment, invasi, dan memasuki hospes, bakteri ini memiliki banyak faktor virulensi antara lain :

  1. A.      Superantigens

Strain tertentu dari Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis mengekspresikan eksotoksin superantigenic Yersinia pseudotuberculosis mitogen (YPM) berasal dari gem YPM. YPM khusus mengikat dan menyebabkan proliferasi limfosit T dengan preferensi sel CD4 + T.. Ekspansi sel T dapat menyebabkan splenomegali ditambah dengan overproduksi IL-2 dan IL-4. Sejak penyelenggara anti-TNF-α dan antibodi monoklonal anti-IFN-γ menetralkan racun YPM in vivo, sitokin ini sebagian besar bertanggung jawab atas kerusakan yang disebabkan oleh eksotoksin yang secara tidak langsung.

Meskipun superantigen mengancam bagi kesehatan hospes, semua faktor virulensi berkontribusi untuk kelangsungan hidup Yersinia pseudotuberculosis in vivo dan mendefinisikan karakteristik dari bakteri patogen. Yersinia pseudotuberculosis bisa hidup ekstrasel karena anti fagositosis dan perlawanan opsonisation melalui ekspresi Yops dan jalur tipe III .

 

  1. B.       Adhesi bakteri

Yersinia pseudotuberculosis melekat kuat pada sel-sel usus melalui kromosom protein yang dikodekan sehingga sekresi Yop terjadi. Untuk menghindari gerak peristaltik dan untuk menyerang sel target. Pada hospes Sebuah protein transmembran menginvasin dan memfasilitasi fungsi ini dengan mengikat sel inang αβ1 integrins. Melalui ikatan yang disebut cluster integrins maka FAK aktif dan menyebabkan reorganisasi sitoskeleton.

 

  1. Aksi Yops

Yops atau (protein Yersinia pseudotuberculosis  membran luar) atau umum dikenal sebagai pYV. Yops memungkinkan bakteri untuk hidup parasitically pada hospes dan merupakan penyebab dan patogenesis. Yops dari digunakan untuk pengiriman langsung effector virulensi berikatan dengan protein bakteri ke dalam hospes eukariotik.

Faktor virulensi dari bakteri ini berada strain patogen yaitu tipe III sekresi sistem (T3SS). T3SS sangat penting untuk virulensi patogen ini dan. Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis memiliki enam efektor protein Yop yang berbeda. Keenamnya mempunyai hospes target yang berbeda jalur sinyal. Efektor protein Yop ini berfungsi menghambat fagositosis, serta menurunkan regulasi respon kekebalan tubuh sehingga  memungkinkan untuk ekstraseluler proliferasi bakteri dalam jaringan limfatik.

Bagian pYV 70kb sangat penting untuk patogenisitas Yersinia pseudotuberculosis e karena mengandung banyak gen yang dikenal untuk mengkodekan faktor virulensi. Bagian 26kb merupakan ” daerah inti” dalam Ysc pYV berisi gen yang mengatur ekspresi dan sekresi Yops. Banyak protein Ysc yang digabung untuk membentuk alat sekresi tipe III yang mengeluarkan banyak Yops ke dalam sitoplasma sel inang . Wilayah inti juga meliputi yopN, YOPB, yopD, tyeA, lcrG, dan lcrV yang juga mengatur ekspresi gen Yop dan membantu mentranslokasi Yops keluar dengan sel target.

 

 

 

 

Gambar 5. Yersinia pseudotuberculosis dan Yersinia pseudotuberculosis  enterocolitica melintasi epitel terutama melalui (microfold) sel M yang berikatan dengan epitel folikel Peyer patch di bagian ileum dari usus kecil. Untuk bertahan hidup, bakteri ini melawan makrofag dalam proses fagositosis dengan menyuntikan efektor Yop ke dalam sel makrofag menggunakan sistem tipe III sekresi (T3SS) yang berakibat kelumpuhan aktin sitoskeleton. Yersinia pseudotuberculosis  spp. juga menurunkan regulasi radang sheingga efektor humoral dan seluler dari respon imun bawaan tidak menyerang. Yersinia pseudotuberculosis  spp. juga menyebabkan apoptosis makrofag. Akibatnya, bakteri melawan pertahanan hospes pada jaringan sub-epitel, yang memungkinkan mereka untuk menyerang epitel dan menginfeksi kelenjar getah bening jauh ke mesenterika.

 

Berbeda dengan gen Yops yang bekerja langsung pada sel inang untuk menimbulkan efek cytopathologic, efektor Yops dikodekan oleh gen pYV. LcrV yang juga dikenal sebagai “Yop serbaguna” untuk berperan sebagai efektor Yop dan sebagai pengatura Yop. Fungsi gabungan dari Yops effector memungkinkan bakteri untuk menolak internalisasi oleh sel-sel kekebalan tubuh dan usus dan untuk menghindari aksi bakterisidal neutrofil dan makrofag. Peran regulasi YopE diperlukan untuk pengaturan formasi  pori-pori.

Yersinia pseudotuberculosis  mengungkapkan daya baterai faktor virulensi untuk menyebabkan penyakit pada hospes. Yersinia pseudotuberculosis  enterik mengungkapkan beberapa adhesins untuk mengikat sel inang dan menembus epitel usus. Adhesi Yersinia pseudotuberculosis  sel ke hospes diperlukan untuk pengiriman Yops ke dalam sitoplasma sel inang melalui mesin sekresi khusus yang disebut sistem tipe III sekresi (T3SS). Yersinia pseudotuberculosis  mengungkapkan enam Yops yaitu YopE, H, J (juga disebut P), M, O, dan T yang mengganggu jalur sinyal sel eukariotik, sehingga penghambatan fagositosis, terjadi perubahan produksi sitokin, dan keracunan pada fagosit selama hewan terinfeksi.

Secara umum, penghapusan satu Yop mengurangi keparahan infeksi tetapi tidak sepenuhnya melemahkan patogen, sedangkan penghapusan semua Yops membatalkan virulensi, menunjukkan bahwa setiap Yop memainkan peran unik dalam infeksi. Setiap Yop telah dipelajari dalam berbagai sistem kultur sel, dan sebagian besar Yops beberapa protein target dan fenotip beberapa selular yang mungkin penting untuk beberapa atau semua tahap infeksi.

KESIMPULAN

           

Bakteri ini memiliki faktor virulensi yang hebat dengan mengsekresikan zat yang dapat menjadi anti-fagositos sehingga dapat selamat dari sistem imun hospes. Sekresi zat tersebut tidak berdiri sendiri melainkan secara sistemik. Pemotongan jalur sekresi tersebut dapat mengurangi virulensinya apalagi apabila semua faktor virulensi tersebut dipotong dapat menghentikan proses infeksi.

DAFTAR PUSTAKA

 

Auerbuch V, Golenbock DT, Isberg RR (2009) Innate Immune Recognition of Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis Type III Secretion. PLoS Pathog 5(12): e1000686. doi:10.1371/journal.ppat.1000686

Bergman MA, Loomis WP, Mecsas J, Starnbach MN, Isberg RR (2009) CD8+ T Cells Restrict Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis Infection: Bypass of Anti-Phagocytosis by Targeting Antigen-Presenting Cells. PLoS Pathog 5(9): e1000573. doi:10.1371/journal.ppat.1000573

Carnoy, C., N. Lemaitre, and M. Simonet. 2006. The superantigenic toxin of Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis, p.862-871. In J. E. Alouf and M. R. Popoff (ed.), The comprehensive sourcebook of bacterial protein toxins, 3rd ed. Elsevier Ltd., Burlington, MA.

Dept. of Vet. Microbiology, KVL, Denmark, 2000. Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis. http://www.microbiologyatlas.kvl.dk/bakteriologi/english/showmorf.asp?articleid=76

Isaksson, Elin L., Margareta Aili, Anna Fahlgren, Sara E. Carlsson, Roland Rosqvist, and Hans Wolf-Watz. 2009. The Membrane Localization Domain Is Required for Intracellular Localization and Autoregulation of YopE in Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis. INFECTION AND IMMUNITY, Nov. 2009, p. 4740–4749 Vol. 77, No. 11 0019-9567/09/$12.00 doi:10.1128/IAI.00333-09

McCoy, Melissa W., Meghan L. Marre´, Cammie F. Lesser, and Joan Mecsas. 2010. The C-Terminal Tail of Yersinia pseudotuberculosis  pseudotuberculosis YopM Is Critical for Interacting with RSK1 and for Virulence. INFECTION AND IMMUNITY, June 2010, p. 2584–2598 Vol. 78, No. 6 0019-9567/10/$12.00 doi:10.1128/IAI.00141-10

Ryan KJ; Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology (4th ed. ed.). McGraw Hill.

IMUNOKIMIA : Antibodi

TUGAS  IMUNOKIMIA

 

Pilihan Ganda

  1. Label yang sering kali digunakan untuk pelabelan antibody dibawah ini kecuali?
    1. Alkaline Phosphatase
    2. Biotin/Streptavidin
    3. Fluorescent Proteins atau Dyes
    4. Bromida
    5. Horseradish Peroxidase (HRP)

Jawaban D.

  1. Antibodi dapat dilabel dengan  radionuklida melalui metoda secara langsung dan tidak langsung, dilanjutkan dengan analisis hasil pelabelan yang meliputi dibawah ini, kecuali…
    1. karakterisasi keutuhan molekul antibody
    2. analisis kemurnian radiokimia
    3. uji stabilitas in vitro
    4. uji imunoreaktivitas
    5. uji sampel imunohistokimia

Jawaban E.

  1. Bagaimanakah urutan unlabeled antibody method
    1. Primary antibody-free peroxidase-antibody secondary-anti px antibody
    2. Secondary natibody-anti px antibody-primer antibody-free peroxidase
    3. Anti  PX antibody-antibody primer-secondary antibody-free peroxidase
    4. Primer antibody-secondary antibody-anti px antibody-free peroxidase
    5. Primer antibody-secondary antibody-free peroxidase-anti px antibody

Jawaban C.

  1. Why do we need RFLP technique in cloning application?
    1. Requires relatively large amount of DNA
    2. Measure variation at the level of DNA sequence, not protein sequence.
    3. DNA typing/profiling
    4. DNA sequencing
    5. Gene splicing/recombinant DNA

Jawaban B.

  1. Dalam metode Western Blotting sebelumnya diperlukan adanya tahapan elektroforesis menggunakan SDS-PAGE, mengapa hal ini perlu dilakukan?
    1. untuk mengisolasi  protein yang diinginkan
    2. untuk mendeteksi ekspresi protein
    3. untuk mentransfer protein dari gel ke membrane
    4. untuk memisahkan protein berdasarkan ukurannya
    5. untuk memudahkan pelabelan oleh antibody sekunder terhadap protein

Jawaban D.

Essay

  1. Sebutkan macam macam teknik pelabelan antibodi pada ELISA dan prinsip kerjanya!

Teknik ELISA kompetitif

Teknik ELISA kompetitif yang menggunakan konjugat antigen-enzim atau konjugat  antibodi-enzim. Prinsip dasar dari teknik ini adalah : dengan menambahkan  suatu kompetitor ke dalam lubang  microtiter.  Pada pendeteksian antigen, pertama microtiter diisi antibodi spesifik yang  dapat berinteraksi dengan antigen yang diinginkan maupun antigen spesifik tertaut enzim signal, sehingga antibodi spesifik tersebut dapat menempel pada bagian dinding-dinding lubang microtiter, kemudian microtiter dibilas untuk membuang  antibodi spesifik yang tidak menempel pada dinding lubang microtiter. Lalu  larutan yang mengandung antigen spesifik yang telah ditautkan dengan enzim  signal dan larutan sampel yang mengandung antigen yang diinginkan dimasukkan ke dalam lubang-lubang microtiter sehingga terjadi kompetisi antara antigen  spesifik tertaut enzim signal dengan antigen yang diinginkan untuk dapat  berinteraksi dengan antibodi spesifik, yang dilanjutkan dengan membilas microtiter untuk membuang antigen spesifik tertaut enzim signal atau antigen  yang tidak berinteraksi dengan antibodi spesifik. Lalu, kedalam lubang-lubang  microtiter tersebut ditambahkan substrat yang dapat bereaksi dengan enzim signal  yang tertaut pada antigen spesifik, sehingga enzim yang tertaut dengan antigen  yang telah berinteraksi dengan antibodi spesifik akan bereaksi dengan substrat dan  menimbulkan signal yang dapat dideteksi. Pada proses pendeteksian ini,  pendeteksian positif ditandai oleh tidak adanya signal yang ditimbulkan, yang  berarti bahwa antigen yang diinginkan telah menang berkompetisi dengan antigen  spesifik tertaut enzim signal dan berinteraksi dengan antibodi spesifik.  Sedangkan, pada pendeteksian antibodi, pertama microtiter diisi antigen  spesifik yang dapat berinteraksi dengan antibodi yang diinginkan maupun  antibodi spesifik tertaut enzim signal, sehingga antigen spesifik tersebut dapat  menempel pada bagian dinding-dinding lubang microtiter, kemudian microtiter  dibilas untuk membuang antigen spesifik yang tidak menempel pada dinding  lubang microtiter. Lalu larutan yang mengandung antibodi spesifik yang telah  ditautkan dengan enzim signal dan larutan sampel yang mengandung antibodi  yang diinginkan dimasukkan ke dalam lubang-lubang microtiter, sehingga terjadi  kompetisi antara antibodi spesifik tertaut enzim signal dengan antibodi yang  diinginkan untuk dapat berinteraksi dengan antigen spesifik, yang dilanjutkan  dengan membilas microtiter untuk membuang antibodi spesifik tertaut enzim  signal atau antibodi yang tidak berinteraksi dengan antigen spesifik. Lalu,  kedalam lubang-lubang microtiter tersebut ditambahkan substrat yang dapat  bereaksi dengan enzim signal yang tertaut pada antibodi spesifik, sehingga enzim  yang tertaut dengan antibodi yang telah berinteraksi dengan antigen spesifik akan bereaksi dengan substrat dan menimbulkan signal yang dapat dideteksi. Pada proses pendeteksian ini, pendeteksian positif juga ditandai oleh tidak adanya signal yang ditimbulkan, yang berarti bahwa antibodi yang diinginkan telah menang berkompetisi dengan antibodi spesifik tertaut enzim signal dan berinteraksi dengan antigen spesifik

Kelebihan dari teknik ELISA kompetitif ini adalah tidak diperlukannya  purifikasi terhadap larutan sampel yang mengandung antibodi atau antigen yang diinginkan, tapi hasil yang diperoleh tetap memiliki tingkat sensitivitas tinggi akibat sifat spesifisitas dari antibodi dan antigen.

Teknik ELISA nonkompetitif / ELISA Sandwich

Teknik ELISA nonkompetitif yaitu yang menggunakan dua antibodi (primer dan sekunder). Pada teknik ELISA nonkompetitif, antibodi kedua  (sekunder) akan dikonjugasikan dengan enzim yang berfungsi sebagai signal.  Teknik ELISA nonkompetitif ini seringkali disebut sebagai teknik ELISA  sandwich.

Pada dasarnya, prinsip kerja dari ELISA sandwich mirip dengan ELISA  direct, hanya saja pada ELISA sandwich,  larutan antigen yang diinginkan tidak perlu dipurifikasi. Namun, karena antigen yang diinginkan tersebut harus dapat berinteraksi dengan antibodi primer spesifik dan antibodi sekunder spesifik tertaut enzim signal, maka teknik ELISA sandwich ini cenderung dikhususkan pada antigen memiliki minimal 2 sisi antigenic (sisi interaksi dengan antibodi) atau antigen yang bersifat multivalent seperti polisakarida atau protein. Pada ELISA sandwich, antibodi primer seringkali disebut sebagai antibodi penangkap, sedangkan antibodi sekunder seringkali disebut sebagai antibodi deteksi.

ELISA Direct

Teknik ELISA ini merupakan  teknik ELISA yang paling sederhana. Prinsip kerja Pada ELISA direct, pertama microtiter diisi dengan sampel yang  mengandung antigen yang diinginkan, sehingga antigen tersebut dapat menempel  pada bagian dinding-dinding lubang microtiter, kemudian microtiter dibilas untuk  membuang antigen yang tidak menempel pada dinding lubang microtiter. Lalu  antibodi yang telah ditautkan dengan enzim signal dimasukkan ke dalam lubang- lubang microtiter sehingga antibodi dapat berinteraksi dengan antigen yang diinginkan, yang dilanjutkan dengan membilas microtiter untuk membuang antibodi tertaut enzim signal yang tidak berinteraksi dengan antigen. Lalu, ke  dalam lubang-lubang microtiter tersebut ditambahkan substrat yang dapat bereaksi  dengan enzim signal, sehingga enzim yang tertaut dengan antibodi yang telah  berinteraksi dengan antigen yang diinginkan akan bereaksi dengan substrat dan  menimbulkan signal yang dapat dideteksi. Pendeteksian interaksi antara antibodi  dengan antigen tersebut selanjutnya dapat dihitung dengan menggunakan  kolorimetri, chemiluminescent, atau fluorescent end-point.

 

ELISA Indirect

ELISA indirect menggunakan suatu antigen spesifik (monoklonal) serta antibodi sekunder spesifik tertaut enzim signal untuk mendeteksi keberadaan antibodi yang diinginkan pada sampel yang diuji.

Prinsip Kerja : Pada ELISA indirect, pertama microtiter diisi dengan larutan yang mengandung antigen spesifik, sehingga antigen spesifik tersebut dapat menempel pada bagian dinding lubang microtiter. Selanjutnya microtiter dibilas untuk membuang antigen yang tidak menempel pada dinding lubang microtiter. Kemudian larutan sampel yang mengandung antibodi yang diinginkan dimasukkan ke dalam lubang-lubang microtiter, sehingga terjadi interaksi antara antigen spesifik dengan antibodi yang diinginkan. Selanjutnya, microtiter kembali dibilas untuk membuang antibodi yang tidak berinteraksi dengan antigen spesifik. Lalu, ke dalam lubang microtiter dimasukkan larutan yang berisi antibodi sekunder spesifik tertaut enzim signal, sehingga pada lubang microtiter tersebut terjadi interaksi antara antibodi yang diinginkan dengan antibodi sekunder spesifik tertaut enzim signal. Selanjutnya microtiter dibilas lagi untuk membuang antibodi sekunder tertaut enzim signal yang tidak berinteraksi dengan antibodi spesifik. Kemudian pada tahap akhir ELISA indirect, ditambahkan substrat yang dapat bereaksi dengan enzim signal, lalu enzim yang tertaut dengan antibodi sekunder spesifik yang telah berinteraksi dengan antibodi yang diinginkan akan bereaksi dengan substrat dan menimbulkan signal yang dapat dideteksi.

ELISA Biotin Streptavidin (Jenis ELISA modern)

Pada perkembangan selanjutnya, teknik ELISA sandwich ini juga  dikembangkan untuk mendeteksi antibodi dengan tingkat sensitivitas relatif lebih tinggi. Teknik ini dikenal sebagai teknik ELISA penangkap antibodi, dimana prinsip kerjanya sama dengan ELISA sandwich, hanya saja yang digunakan pada teknik ini adalah antigen penangkap dan antigen detektor (antigen bertaut enzim signal, bersifat optional apabila antibodi yang diinginkan tidak tertaut dengan enzim signal).

ELISA Multiplex

Teknik ELISA merupakan pengembangan teknik ELISA yang ditujukan untuk pengujian secara simultan, sedangkan prinsip dasarnya mirip dengan teknik ELISA terdahulu.

  1. Jelaskan prinsip substrat labeled fluorosence immunoassay!

Metode tanpa pemisahan menggunakan penanda substart fluorosence pada reaksi enzim substrat untuk menentukan komplek antigen-antibodi

  1. Mengapa pelabelan Antibodi dengan enzim dilakukan dalam mengidentifikasi/pengujian suatu antigen?

Pelabelan antibodi ditujukan untuk mendeteksi antigen. Antibodi yang telah dilabel oleh enzim akan menimbulkan warna ketika terjadi penempelan antigen oleh antibody. Hal tersebut menandakan bahwa antibodi telah sesuai dengan antigen yang diuji.

HIGIENE MAKANAN : Nilai Gizi Telur serta Pemeriksaannya

TUGAS TERSTRUKTUR

HIGIENE MAKANAN

 

Nilai Gizi Telur serta Pemeriksaannya

 

Disusun Oleh

PRIMA SANTI

0911310056

PDH-A-2009

 

PENDIDIKAN DOKTER HEWAN

PROGRAM KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2011

PENDAHULUAN

Pangan merupakan salah satu kebutuhan pokok dalam kehidupan manusia selain kebutuhan akan sandang dan papan. Konsumsi pangan yang cukup dalam kuantitas dan kualitas akan menjamin tercukupinya nilai gizi seseorang yang pada akhirnya dapat menentukan derajat kesehatan dan kualitas sumber daya manusia. Dua hal yang harus di penuhi dalam hal pemenuhan gizi yaitu ketersediaan / ketahanan pangan (food security) dan keamanan pangan (food safety). Hal ini berarti makanan harus tersedia dalam jumlah cukup dan juga harus aman untuk dikonsumsi. Adapun pangan asal hewan terdiri dari telur, daging dan susu.  Dari ketiganya menurut kandungan gizi telur memiliki zat gizi lebih komplit daripada daging dan susu.

Tabel 1. Perbandingan Kandungan Gizi Pangan Asal Hewan.

Zat Gizi /100gr

Telur

Daging Ayam

Susu

Kalori (Kkal) 173 404 6.1
Protein (g) 13 18.2 3.2
Lemak (g) 13 25 3.5
Kolesterol (g) 550 60 4.3
Vitamin A (mcg) 660 243 130
Vitamin D (mcg) 1.3
Vitamin E (mg) 2.1
Vitamin  B (mg) 0.4 0.8 0.03
Vitamin B12 (mcg) 1.8
Riboflavin (g) 0.3 0.16
Asam Nicotetat (mg) 0.1 0.12 1
Cholin (mg) 504
Pyrodorin(mg) 0.25
Asam Folat  (mg) 70
Inositol (mcg) 33
Biotin (mcg) 22.8

Sumber. (Anggorodi, 1987)

Telur merupakan bahan makanan bergizi tinggi karena kandungan proteinnya yang sempurna, vitamin A, thiamin, riboflavin, dan juga mengandung vitamin D. Vitamin D dari telur merupakan penyumbang terpenting bagi tubuh, karena bahan makanan lainnya umumnya mempunyai kandungan vitamin D yang rendah. Jika dibandingkan dengan daging, pemakaian telur dalam menu Indonesia jauh lebih luas. Telur dapat dibuat berbagai jenis makanan, selain disajikan dalam bentuk telur rebus dan telur goreng. Telur yang dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia umumnya berasal dari unggas yang diternakkan. Jenis yang paling banyak dikonsumsi adalah telur ayam, itik (bebek), dan puyuh. Telur penyu, kalkun, angsa, merpati, dan telur unggas peliharaan lainnya belum maksimal dimanfaatkan karena produksinya sedikit. Telurtelur yang lebih kecil seperti telur ikan kadang juga digunakan sebagai campuran dalam hidangan (kaviar). Selain itu dikonsumsi pula telur yang berukuran besar seperti telur burung unta (Kasuari) ataupun ukuran sedang, misalnya telur penyu.

PEMBAHASAN

  1. A.      Struktur Fisik Telur

Telur mempunyai bentuk fisik bulat sampai lonjong dengan ukuran yang berbeda-beda, tergantung jenis hewan, umur, dan sifat genetiknya. Telur tersusun atas tiga bagian, yaitu kulit telur, putih telur, dan kuning telur.

  1. Kerabang (kulit telur); mempunyai kulit yang keras yang tersusun dari sebagian besar garam anorganik, bahan organik dan sangat sedikit air. Pada bagian permukaan kulit terdapat pori-pori. Pada telur yang masih baru, pori-pori masih dilapisi kutikula yang terdiri dari 90% protein polisakarida, air dan sedikit lemak yang berfungsi mengurangi penguapan air dan mencegah masuknya mikroba. Protein penyusun kutikula, mengandung glisin, asam glutamat, lisin, sistin dan tirosin yang cukup tinggi. Penyusun polisakarida adalah hexosamin, galaktose, manose dan fucose. Kerabang tersusun atas bagian-bagian :
    1. Matriks, yang merupakan serabut-serabut protein dan massa spherical
    2. Material kristal calcite. Matriks terbagi menjadi 2 bagian yaitu maktriks millary dan matriks spongy
    3. Albumin (putih telur) terdiri dari 40% putih telur encer dan 60% lapisan putih telur kental. Bagian putih telur tidak tercampur dengan kuningnya karena adanya kalaza yang mengikat bagian kuning telur dan membran vitelin yang elastis. Albumen telur mengandung protein yaitu ovalbumin 75%, ovomucoid 13%, ovomucin 7%, ovoconalbumin 3% dan ovoglobulin 2%. Protein ini diklasifikasikan menjadi 2 yaitu protein sederhana (ovalbumin, ovovconalbumin, ovoglobulin) dan glikoprotein (ovomucoid dan ovomucin)
    4. Kuning telur; merupakan bagian yang paling penting dari telur sebab di bagian ini terdapat embrio hewan. Pada bagian kuning telur paling banyak terdapat zat-zat gizi, yang sangat penting bagi perkembangan embrio. Protein dalam kuning telur adalah ovovitelin dan ovolivetin dengan perbandingan 4:1. kuning telur mengandung banyak pigmen, yaitu 0,02%, diklasifikasikan menjadi lipochrome (bagian terbesar dari pigmen, bersifat larut dalam minyak) dan lyochrome (pigmen yang larut dalam air).

Gambar 1. Struktur Telur

 B.       Nilai gizi telur

Sebagai bahan makanan, telur mempunyai beberapa kelebihan. Zat-zat gizi yang ada pada telur sangat mudah dicerna dan dimanfaatkan oleh tubuh. Telur itik, protein lebih banyak terdapat pada bagian kuning telur, 17 persen, sedangkan bagian putihnya 11 persen. Protein telur terdiri dari ovalbumin (putih telur) dan ovavitelin (kuning telur). Protein telur mengandung semua asam amino esensial yang dibutuhkan tubuh untuk hidup sehat. Pada suatu penelitian dengan menggunakan tikus percobaan, diketahui bahwa telur mempunyai nilai kegunaan protein (net protein utilization) 100 persen, bandingkan dengan daging ayam (80%) dan susu (75%). Berarti jumlah dan 256 komposisi asam aminonya sangat lengkap dan berimbang, sehingga hamper seluruh bagiannya dapat digunakan untuk pertumbuhan maupun penggantian sel-sel yang rusak. Hampir semua lemak dalam sebutir telur itik terdapat pada bagian kuningnya, mencapai 35 persen, sedangkan di bagian putihnya tidak ada sama sekali. Lemak pada telur terdiri dari trigliserida (lemak netral), fosfolipida (umumnya berupa lesitin), dan kolesterol. Fungsi trigliserida dan fosfolipida bagi tubuh adalah sebagai sumber energi, satu gram lemak menghasilkan 9 kilokalori energi. Lemak dalam telur berbentuk emulsi (bergabung dengan air), sehingga menjadi lebih mudah dicerna, baik oleh bayi, anak-anak, maupun golongan lanjut usia.

Tabel 2.  Kandungan Telur Ayam Utuh Rebus per 100g

Energy 647 kJ (155 kcal)
Carbohydrates 1.12 g Glycine 0.423 g
Fat 10.6 g Proline 0.501 g
Protein 12.6 g Serine 0.936 g
Tryptophan 0.153 g Water 75 g
Threonine 0.604 g Vitamin A equiv. 140 μg (16%)
Isoleucine 0.686 g Thiamine (Vit. B1) 0.066 mg (5%)
Leucine 1.075 g Riboflavin (Vit. B2) 0.5 mg (33%)
Lysine 0.904 g Pantothenic acid (B5) 1.4 mg (28%)
Methionine 0.392 g Folate (Vit. B9) 44 μg (11%)
Cystine 0.292 g Calcium 50 mg (5%)
Phenylalanine 0.668 g Iron 1.2 mg (10%)
Tyrosine 0.513 g Magnesium 10 mg (3%)
Valine 0.767 g Phosphorus 172 mg (25%)
Arginine 0.755 g Potassium 126 mg (3%)
Histidine 0.298 g Zinc 1.0 mg (10%)
Alanine 0.700 g Choline 225 mg
Aspartic acid 1.264 g Cholesterol 424 mg
Glutamic acid 1.644 g

Sumber. USDA Nutrient database.

Kuning telur mempunyai berat sekitar 33% dari berat cairan telur; yang berisi sekitar 60 kalori, tiga kali kandungan kalori telur putih. Kuning telur dari satu telur besar (50 g total berisi 17 g kuning telur ) mengandung  sekitar: 2,7 g protein, 210 mg kolesterol, karbohidrat 0,61 g, dan 4,51 g lemak total. (USDA Nutrient Database). Semua vitamin yang larut dalam lemak (A, D, E, dan K) ditemukan dalam kuning telur. Kuning telur adalah salah satu dari beberapa makanan alami yang mengandung vitamin D.

 

  1. C.     Teknik Memilih Telur

Ada beberapa teknik dalam memilih telur yang masih baik, yaitu:

  1. Kulit telur masih baik dan tidak retak.
  2. Jika dilihat/diteropong di sinar matahari, telur tampak jernih.
  3. Telur akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air.
  4. Telur tidak berbunyi jika digoyang-goyang.
  5. Kuning telur masih bulat dan terletak di tengah-tengah.
  6. Telur tidak mengeluarkan bau yang tidak sedap.

Sedangkan telur yang sudah tersimpan lama, ruang udaranya akan semakin besar akibat berkurangnya kadar air dalam telur. Putih telur akan berangsur-angsur mencair yang kemudian diikuti oleh bagian kuning sehingga bagian putih dan bagian merah akan menjadi satu. Selanjutnya telur akan mengeluarkan bau busuk dan ringan.

 

  1. D.    Penentuan Kualitas Telur

1. Penentuan berdasarkan berat dan ukurannya

  1. Golongan telur besar sekali, berat telur di atas 60 gram (ekstra large).
  2. Golongan telur besar, apabila berat telur rata-rata 54 gram atau 50–60 gram.
  3. Golongan telur medium, berat rata-rata telur 47 gram atau 40–50 gram.
  4. Golongan telur kecil, berat telur kurang dari 40 gram.

2. Penentuan berdasarkan kebersihannya

  1. Kelas mutu 1, kulit telur tidak retak atau pecah, penampakannya bersih dan tidak ada kotoran atau noda.
  2. Kelas mutu 2, yaitu telur yang kulitnya retak dan kenampakannya kotor.
  3. Kelas mutu 3, yaitu telur yang kulitnya retak, tetapi isinya belum keluar.
  4. Kelas mutu 4, yaitu telur yang kulitnya sudah pecah dan sebagian isinya keluar.

 

  1. E.       Metode Analisa Kualitas Telur

Dalam proses grading telur dipisahkan berdasarkan : warna, bentuk, berat. Pada dasarnya ada 2 cara dalam penentuan kualitas telur, yaitu secara eksterior : bentuk telur, berat telur (jumbo,estra, besar, medium, peewee) dan keadaan kerabang sebagai berikut :

  1. Normal  yaitu kerabang mempunyai bentuk normal, termasuk tekstur dan kekuatan kerabang. Pada kerabang tidak ada bagian kasar, sehingga tidak berpengaruh pada bentuk, tekstur dan kekuatan dari kerabang.
  2.  Sedikit abnormal yaitu pada kerabang telur ada bagian yang bentuknya tidak atau kurang beraturan. Pada kerabang ada bagian yang sedikit kasar, tetapi tidak terdapat bercak-bercak
  3. Abnormal yaitu bentuk kerabang tidak normal, tekstur kasar, terdapat bercak-bercak atau bagian yang kasar pada kerabang

Sedangkan kualitas telur secara interior menggunakan nilai grade serta kondisi albumin dalam telur.

  1. a.      Pemeriksaan Kualitas Telur Secara Fisik

Pemeriksaan kualitas telur utuh (inta) dengan melakukan pemeriksaan kerabang telur. Pemeriksaan kerabang telur dapat dilihat secara organoleptik yaitu dengan mengamati keutuhan, bentuk, warna, kehalusan  dan kebersihan. Selain itu berat telur juga diamati. Kerabang telur dilihat dan diraba mulai dari ujung tumpul sampai lancip untuk mengamati keutuhan, bentuk, warna, kehalusan  dan kebersihan. Kemudian timbang berat telur. Hasil pengamatan dicatat.

 

  1. b.      Pemeriksaan Kesegaran Telur

Kesegaran telur dapat diuji menggunakan metode peneropongan telur (Candling), pengukuran kantung hawa, perendaman air garam. Metode peneropongan (candling) menggunakan sorotan sinar lampu dapat dilihat bagian dalam isi telur seperti kantung hawa, kuning telur, keretakan pada kuning telur, adanya bercak-bercak darah dan pertumbuhan embrio. Telur yang akan diperiksa diarahkan ke sinar dari candler sambil diputar untuk melihat kemungkinan adanya kelainan isi telur seperti tinggi kantung hawa, adanya bercak dan kematian embrio yang menunjukkan warna hitam. Pengukuran kantung udara dilakukan karena makin tua umur telur maka makin besar atau tinggi kantung hawa. Pemberian grade atau kelas dilakukan dengan mengukur tinggi kantung hawa yaitu kelas AA,  kelas A, Kelas B dan kelas C. Perendaman dalam air garam menggunakan prinsip telur yang baru dikeluarkan mempunyai kantung hawa relative kecil sehingga telur akan tenggelam bila dimasukkan ke dalam larutan air garam 10% atau air biasa. Dengan bertambahnya umur telur maka kantung hawa akan membesar dan telur akan melayang sampai mengambang di permukaan larutan air garam 10%.

  1. c.       Pemeriksaan Kualitas Telur Setelah Dibuka

Kerusakan telur dapat disebabkan oleh  benturan atau kontaminasi mikroorganisme yang dapat mempengaruhi isi telur. Pemeriksaan isi telur dapat dilihat dari putih dan kuning telur. Untuk pemeriksaan pada kuning telur menggunakan perhitungan Indeks Kuning Telur (Yolk Index)  karena makin tua telur maka makin besar kuning telur dan semakin kecil indeks kuning telur. Telur segar atau baru memiliki indeks kuning telur 0,33-0,52 dengan rata-rata 0,42. Metodenya yaitu kuning telur dipisahkan dari putihnya kemudian ukur tinggi dan diameter kuning telur

Indeks kuning telur = a/b

Keterangan :

a = tinggi kuning telur (mm)

b = diameter kuning telur (mm)

Sedangkan untuk putih telur menggunakan Indeks Albumin (Albumin Index dengan prinsip semakin tua umur telur maka akan semakin lebar diameter putih telur sehingga semakin kecil indeks putih telur. Telur segar atau baru memiliki indeks putih telur 0,050-0,174 dengan angka normal sebesar 0,090-0,120. putih telur dipisahkan dari kuningnya kemudian ukur tinggi dari albumin tebal (thick albumin). Hitung indeks kuning albumin dengan menggunakan rumus :

Indeks albumin = a/b

Keterangan :

a = tinggi albumin tebal  (mm)

b = diameter rata-rata (b1+b2) : 2 dari albumin tebal  (mm)

Selain itu ada pula pemeriksaan yang disebut Haugh Unit. Haugh Unit merupakan satuan yang digunakan untuk mengetahui kesegaran isi telur terutama bagian putih telur. Suatu unit untuk melihat kesegaran telur didasarkan pada pengukuran tinggi putih telur kental dan berat telur. Semakin tinggi nilai HU maka menunjukkan bahwa kualitas telur itu semakin baik. Adapun cara menghitungnya yaitu dengan memecah kerabang telur, kemudian isi telur diletakkan diatas plat kaca. Dijaga jangan sampai telur rusak bentuknya. Pengukuran tinggi albumen dilakukan pada albumen kental pada posisi tinggi dengan depth micrometer.

Rumusnya sebagai berikut :

HU = 100 log [H – √G {30w]pangkat(0,37) – 100} + 1,9]
100

Ket .

H U = Haugh Unit

H = Tinggi albumen dalam mm

W = berat telur dalam gram

 

Besarnya Haugh Unit  dalam klasifikasi kualitas telur yaitu :

Nilai HU < 31      : kualitas C

Nilai HU 31-60    : kualitas B

Nilai HU 61-72    :  kualitas A

Nilai HU > 72      : kualitas AA

Tabel 3. Penilaian kualitas telur.

AA

A

B

C

Kerabang bersih

Bersih

Kotoran 1/32-1/16

Kotoran lebih dari 1/16

Tidak pecah

Tidak pecah

Tidak pecah

Tidak pecah

Bentuk normal

Tidak Normal

Kadang tidak normal

Kadang tidak normal

 

  1. F.       Sumber Kontaminasi Telur

Telur dapat terkontaminasi pada waktu sebelum maupun setealah ditelurkan.  Sebelum telur dikeluarkan, selama masih di oviduct (saluran telur), kontaminasi dapat terjadi ketika pembuluh darah pecah, darah yang mengandung bakteri pada saat bakteremia akan masuk ke dalam telur, bila pecahnya tersebut terjadi di dalam saluran telur. Telur terkontaminasi pada saat pengeluaran, dari dubur ayam dan sarang. Pada saat telur dalam keadaan basah, melalui cairan tersebut bakteria menyerap ke dalam telur.

 

Tabel 4. Bakteri yang sering mengkontaminasi telur.

Jenis mikroorganisme

Frekuensi

kemunculan

Jenis

mikroorganisme

Frekuensi

kemunculan

Achromobacter

+

Escherichia

+

Aerobacter

+

Flavobacterium

+

Aeromonas

±

Proteus

±

Alcaligenes

+

Pseudomonas

+

Arthrobacter

+

Serratia

±

Bacillus

+

Staphylococcus

+

Cytophaga

+

Streptococcus

±

 

  1. G.      Penyimpanan Telur

Penyimpanan telur pada dasarnya dilakukan untuk mencegah terjadinya penguapan air. Misalnya penyimpanan telur dapat dilakukan dengan jalan merendam telur dalam air kapur (cairan kalsium hidroksida) dan dalam air kaca (cairan natrium silikat). Penyimpanan telur dengan cara ini pori-pori pada kulit telur akan tertutup dan pH larutan yang tinggi akan menghambat pertumbuhan mikroorganisme.

Selain itu penyimpanan telur juga dapat dilakukan melalui pembekuan atau pengeringan. Cara penyimpanan ini lebih mudah dan telur lebih tahan lama asalkan disimpan di tempat penyimpanan yang suhunya selalu di bawah 20 derajat celsius. Selama proses penyimpanan, telur dapat mengalami beberapa perubahan yang dapat menurunkan mutu dan kesegarannya. Perubahan yang dapat terjadi antara lain:

  1. Penurunan berat telur, yang disebabkan oleh penguapan air dan sebagian kecil oleh keluarnya CO2, NH3, N2, dan kadang-kadang H2S.
  2. Bertambahnya diameter kantung udara. Kantung udara terbentuk di antara membran kulit luar dan membran kulit dalam. Dengan demikian selama proses penyimpanan volume ruang udara akan meningkat.
  3. Pergeseran; Pada telur segar posisi kuning telur di tengah, makin lama penyimpanan posisi kuning telur akan bergeser ke pinggir, bahkan semakin lama telur disimpan kuning telur akan pecah yang disebabkan pecahnya membran vitelin karena penurunan elastisitasnya dan penurunan kekentalan putih telur.
  4. Penurunan grafik telur; Telur apabila disimpan terlalu lama akan melayang dalam air, hal ini disebabkan karena meningkatnya ukuran kantung udara.
  5. Perubahan bau, aroma, dan rasa. Peningkatan jumlah putih telur, karena pergeseran air dari albumin ke kuning telur.

 

  1. H.    Telur Konsumsi Harus Disimpan Pada:
    1. Ruang Bersuhu 200C dengan kelembapan 75- 85%
    2. Tempat terpisah dari bahan non pangan atau bahan kimia yg dapat merubah kualitas telur
    3. Tempat terhindar dari matahari langsung
    4. Wadah yg bersih & jauh dari dinding serta langit-langit sehingga terhindar dari kontaminasi
    5. Jarak yg cukup antar tumpukan (bila telur disimpan dengan ditumpuk,, agar mendapatkan sirkulasi udara yg baik & untuk memudahkan penanganan)
    6. Urutan tertentu sehingga dapat diterapkan sistem FIFO (First in First Out) atau masuk duluan keluar duluan.

 

  1. I.       Higiene Sanitasi Tempat Penjualan Telur

Syarat yg harus dipenuhi:

a.    Untuk mencegah kontaminasi dan penurunan kualitas, tempat penjualan harus memenuhi syarat-syarat higiene dan sanitasi

b.    Tata cara Penjualan

  • Telur yg datang harus ditangani dengan cara yg baik & sehigienis mungkin
  • Pisahkan telur yg rusak dari telur yg masih utuh lainnya
  • Suhu dijaga pada 200C
  • Wadah telur disususn dengan rapi dan diberi jarak antar tumpukan untuk sirkulasi
  • Terhindar dari sinar matahari langsung
  • Sistem pemajangan harus baik sehingga perputaran stock terjamin
  • Telur yg dijual harus berumur < 21 hari


KESIMPULAN

Telur merupakan pangan asal hewan yang memiliki kandungan gizi paling lengkap dibandingkan daging maupun susu. Penanganan bahan pangan ini harus dijaga dari kandang sampai meja konsumen. Oleh karena seluruh proses harus dijaga agar tidak terkontaminasi sehingga kandungan gizi dapat dimanfaatkan tubuh menghasilkan sumber daya manusia yang bermutu tinggi. Pemeriksaan secara berkala sebaiknya dilakukan untuk menghindari kerusakan bahan pangan ataupun pemalsuan yang dapat merugikan kesehatan konsumen.

DAFTAR PUSTAKA

 

Anggorodi, R. 1987. Ilmu Makanan Ternak Umum. PT. Gramedia Pustaka  Utama. Jakarta

Hiasinta A. Purnawijayanti. 2001. Sanitasi Higiene Dan Keselamatan Kerja Dalam Pengolahan Makanan, Yogyakarta: Kanisius.

Prihastuti Ekawatiningsih, dkk. 2008. Restoran Jilid 2 Smk. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.

Tien, Muchtadi . 1992. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Institut Pertanian Bogor, Bogor

Tim Penyusun. 2011. Penuntun Praktikum Higiene Makanan. PKH-UB.

IMUNOLOGI : Program Vaksin pada Babi

Fase

Penyakit

Waktu Yang Dianjurkan

Umur

Gilts prebreed

Leptospirosis

Parvovirus

Erysipelas

Twice before breeding

Pemberian pertama : Umur 6,5 bulan

Booster: 3-4 minggu setelah pemberian pertama

Sows (indukan) prebreed

Leptospirosis

Parvovirus

Before breeding pada masa penyapihan)

Pemberian pertama : 2 minggu sebelum breeding

Booster : 2 minggu sebelum penyapihan

Erysipelas

Pemberian pertama : 2 minggu

Boars

Leptospirosis

Parvovirus

Erysipelas

Twice a year

Pemberian petama : umur  6,5 bulan

Booster : 6 bulan sekali

Gilts prefarrow

E. coli

Atrophic rhinitis

Twice before farrowing
(dua kali sebelum partus)

Pemberian pertama : umur 4-7 minggu sebelum melahirkan

Booster : 2-3 minggu sebelum melahirkan

Sows prefarrow

E. coli

Atrophic rhinitis

Before farrowing (sebelum partus)

Pemberian pertama : 2 minggu sebelum partus

Baby pigs

Atrophic rhinitis

Once or twice

before weaning

Vaksin alami berupa kolostrum dari induk.

Grower (40-100#)

Erysipelas

When purchased as feeder pigs

Pemberian pertama : umur 8-12 minggu

PEN. MIKROBIAL& PARASITER : Staphlyococcus epidermidis

TUGAS TERSTRUKTUR

PENYAKIT MIKROBIAL DAN PARASITER 1

 Staphlyococcus epidermidis

 

Disusun oleh :

 

Prima Santi       0911310056

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER HEWAN

PROGRAM KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2010

Staphylococcus epidermidis merupakan bakteri oportunistik yang menyerang individu ketika sistem tubuh lemah. Bakteri ini  memiliki klasifikasi sebagai berikut :

Kingdom   : Bacteria

Filum         : Firmicutes

Kelas          : Bacilli

Ordo          : Bacillales

Family       : Staphylococcaceae

Genus        : Staphylococcus

Spesies      :  Epidermidis

Ciri

Bakteri ini merupakan gram positif, berbentuk kokus, berdiameter 0,5-1,5 µm.  Berkoloni mengerombol menyerupai buah anggur. Koloni biasanya berwarna putih atau krem.

Habitat

Hidup dipermukaan kulit dan membrane mukosa manusia maupun hewan sebagai flora normal.

 

Sifat

Merupakan flora normal dalam keadaan manusia atau hewan sehat. Bakteri ini menjadi patogen atau oportunistik ketika kondisi manusia atau hewan tidak baik. Bakteri ini merupakan bakteri yang tergolong :

                        

  1. Koagulase Negatif

Koagulase merupakan protein ekstraseluler yang mengikat prothrombin hospes dan membentuk komplek yang disebut staphylothrombin. Karakteristik aktifitas protease pada thrombin diaktifasi dalam komplek tersebut, menghasilkan konversi fibrinogen menjadi fibrin.  Bakteri S, epidermidis tidak dapat membentuk kompleks tersebut sehingga darah darah dari hospes tidak mengumpal.

  1. Katalase positif

Uji katalase digunakan untuk mengetahui aktivitas katalase pada bakteri. Bakteri S. epidermidis memproduksi enzim katalase yang dapat memecah H2O2 menjadi H2O dan O2. Karena H2O2 dapat menjadi racun bagi bakteri ini selain itu proses tersebut merupakan mekanisme pernafasan dari bakteri tersebut.

  1. Non Hemolitik

Bakteri ini tidak dapat menghemolisis darah pada media.

  1. Anaerob fakultatif pada respirasi atau fermentasi

Bakteri ini dapat hidup dan bermetabolisme dalam lingkungan yang mengandung sedikit oksigen terlarut atau sama sekali tidak mengandung oksigen

  1. Uji Reduksi Nitrat Positif Lemah

Bakteri ini dapat mengubah senyawa nitrat menjadi di nitrit dengan bantuan enzim nitrat reduktase dalam metabolismenya.

  1. Positif Produksi Urease

Bakteri ini dapat menguraikan urea menjadi amonia dan karbondioksida dengan bantuan enzim urease.

  1. Bakteri ini dapat memanfaatkan glukosa, sukrosa, laktosa menjadi asam dalam proses metabolisme
  2. Tidak memiliki enzim gelatinese sehingga tidak bisa menghidrolisis gelatin
  3. Dinding sel S. epidermidis mengikat trasferin sehingga memperoleh besi. protein permukaan tetramers GAPDH  (dehidrogenase gliseraldehida-3-fosfat) diyakini mengikat transferin dan menghapus besi, besi yang ditransfer ke permukaan lipoprotein, kemudian untuk mengangkut protein yang membawa besi ke dalam sel (Salyers, 2002)

 

Mekanisme Infeksi

Kemampuan untuk membentuk biofilm pada perangkat plastik (peralatan rumah sakit) merupakan faktor utama virulensi S. epidermidis. Biofilm berupa lendir atau kapsul sehingga tahan terhadap imun pada alat medis (Fitzpartrick, 2005). Lendir tersebut terdiri dari asam teichoic yang terdapat pada dinding sel.

Protein permukaan yang mengikat darah dan protein matriks ekstraseluler. Kapsul S. epidermidis, yang dikenal sebagai polysaccharide intercellular adhesion (PIA) terdiri dari polisakarida sulfat. menciptakan multilayer biofilm. Biofilm menurunkan aktivitas metabolisme bakteri dalam diri mereka. Lalu metabolisme menurun dan menyebabkan gangguan difusi antibiotik sehingga antibiotik sulit tidak dapat merusak bakteri ini.

Biofilm yang dihasilkan S. Epidermidis ternyata dapat menghambat pertumbuhan koloni pada S. aureus . Esp2 protease serin, 3 disekresikan oleh subset dari Staphylococcus epidermidis yang dapat menghancurkan biofilm dari S. aureus (iwase, 2010).

Tahan organisme yang paling sering ditemukan dalam usus, tetapi organisme hidup bebas pada kulit juga bisa menjadi resisten akibat paparan rutin terhadap antibiotik disekresikan dalam keringat. S. epidermidis sering resisten terhadap antibiotik, termasuk penisilin, amoksisilin, dan methicillin.

Daftar Pustaka

 

Fitzpatrick F, Humphreys H, O’Gara JP. The Genetics Of Staphylococcal Biofilm Formation–Will A Greater Understanding Of Pathogenesis Lead To Better Management Of Device-Related Infection? Clin Microbiol Infect. 2005 Dec;11(12):967-73.

Jodi A. Lindsay (2008). Staphylococcus: Molecular Genetics. Caister Academic Press.

Iwase, Tadayuki. Yoshio Uehara. Hitomi Shinji. Akiko Tajima. Hiromi Seo. Koji Takada. Toshihiko Agata. Yoshimitsu Mizuno.  Staphylococcus Epidermidis Esp Inhibits Staphylococcus Aureus Biofilm Formation And Nasal Colonization.    Nature    465. 346–349. (20 May 2010)

Salyers, Abigail A. And Whitt, Dixie D. “Bacterial Pathogenesis: A Molecular Approach”. Second Ed. ASM Press (2002). Washington, D.C.

REKAYASA GENETIKA : Genetic engineering of mammalian cells by direct delivery of FLP recombinase protein

Review Jurnal

Genetic engineering of mammalian cells by direct delivery of FLP

recombinase protein

Disusun oleh :

Diajeng Galuh R                                0911310008

Dwi Ayu Romadhoni                       0911310009

Paura Rangga Zobda                       0911310022

Putri Akte Susanti                            0911310023

Deshinta Rizky                                   0911310037

Dyah Agustini                                    0911310039

Pascara Fajar                                      0911310054

Prima santi                                          0911310056

PROGRAM KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2011

Transduksi protein didasarkan pada kemampuan peptide tertentu, yang didesain sebagai sel penetrasi peptide untuk menyampaikan molekul intrasel, seperti peptide dan protein. Apabila dikombinasikan dengan rekombinan spesifik, CPP (cell penetrating peptide) ini sangat tepat dan efisien. Untuk mengontrol ekspresi gen pada kultur sel dan mencit. Salah satu contoh adalah menjelaskan kombinasi yang digunakan pada sel Cre dan enzim FLP recombinase yang menyebabkan transgen pada embrio stem sel. Tantangan yang sering dihadapi saat ini adalah bagaimana cara kita untuk menganalisis fungsi gen yang memerlukan strategi yang kuat dan efisien untuk memodulasi setiap gen secara in vitro dan in vivo. DNA rekombinan dengan site specific recombinases (SSR) seperti Cre dan FLP merupakan cara yang digunakan untuk memanipulasi genom dalam jumlah yang besar. SSR ini banyak digunakan untuk rekayasa genetika, namun banyak strategi konvensional dalam rekayasa genetika untuk memasukkan asam amino ke dalam sel, seperti elektroporasi atau lipofeksi dapat menimbulkan toksik dan tidak efisien. Sedangkan jika menggunakan rekombinan gen, efek toksiknya lebih kecil dan lebih efektif namun perlu kerja yang rumit dan lama. Maka dari itu dibuat CPP untuk memompa molekul (biomolekul) untuk masuk dalam membrane. Dengan CCP, FLP protein-transduction lebih efisien, tidak menyebabkan toksik, dan juga menghilangkan gen/marker gen yang tidak diinginkan.

            Sifat sel penetrasi peptida. CPP berasal dari protein full-length yang bertujuan untuk menunjukkan permeabilitas sel. CPP dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok :

a.            peptida transduksi dasar

b.            protein hidrophobik leader sequence

c.             peptida buatan

CPP paling banyak adalah yang berasal dari human immunodeficiency Virus tipe 1 (HIV-1) protein Tat (trans-aktivator transkripsi).

                Aplikasi teknologi protein transduksi. Teknologi transduksi protein digunakan untuk memberikan bermacam macam molekul ke dalam sel mamalia. Teknologi transduksi protein  telah digunakan untuk menghasilkan sel-penetrasi versi transkripsi yang mampu memodulasi diferensiasi stem sel.

                Mekanisme molekuler proses translokasi seluler. Proses ini diindikasi oleh energy yang cepat dan tidak bergantung pada temperature. Proses translokasi ini tidak sensitive pada inhibitor endocytosis. Ada 3 tahap pada proses penyampaian intraselular, tahap 1 yaitu interaksi sel protein diinisiasi oleh muatan CPP yang tidak spesifik dan berafinitas rendah yang menempel pada permukaan membaran sel. Tahap 2 yaitu ikatan muatan-muatan CPP diinternalisasi oleh macropynocytosis. Tahap 3 yaitu sebagian kecil dari kargo-CPP terjebak dalam vesikel, biasanya ditujukan untuk degradasi lisosomal, secara spontan dilepaskan ke dalam sitoplasma. Secara garis besar, ada dua proses independen yaitu penetrasi langsung dan penyerapan endocytotic. Tetapi mekanisme proses ini belum dapat diketahui secara pasti dan mendetail.

                Desain vektor  dan pemurnian fusi protein. Untuk produksi fusi protein kita menggunakan vektor pSESAME, yang dirancang  untuk   mengekspresikan fusi protein  rekombinan  dalam bakteri, serangga dan sel mamalia. Hal ini berguna untuk aktivitas biologis dari penandaan  fusi protein dan  dapat  dinilai  dengan  transfeksi  / transformasi terhadap host. . Vektor pSESAME-HTNF digunakan untuk memproduksi sel permeabel FLP yang terdiri dari tag-histidin,  TAT CPP,  NLS dan  protein FLPe.  Peptida TAT  berfungsi pada serapan selular sedangkan NLS memaksimalkan  translokasi nuklir. Penandaan Histidin digunakan sebagai langkah pemurnian dengan kromatografi afinitas tunggal protein rekombinan. Untuk ekspresi TAT-FLP dengan vector  pSESAME-HTNF ditransformasikan menjadi coli yang sesuai coli galur ekspresi. Elusi dengan menggunakan imidazol yang mengandung buffer. Setelah itu hasil panen di sebagian dimurnikan TAT-FLP yang dapat berupa didialisis terhadap  media  kultur  sel atau gliserol buffer. Setelah itu pemurnian TAT-FLP diterapkan langsung ke sel FLP.

                Protokol untuk ekspresi dan aplikasi sel permeable FLP protein dalam sel kultur. Ekspresi protein TAT-FLP dalam sel bakteri. Reagen yang digunakan adalah E. coli BL21(D3) gold strain (Stratagene), pSESAME-HTNF plasmid,His-TAT-NLS-FLP LB medium, Carbenicillin, Glucose solution, TB medium, Ampicillin, Isopropyl b-D-thiogalactoside (IPTG), Baffled Erlenmeyer flasks. Pemurnian protein. Reagen yang digunakan Benzonase, Lysozyme, Lysis buffer, Salt buffer, Trist pH 7.8, Washing buffer, Elution buffer pH 7.8, FLP concentration, 50% Nickel-NTA agarose, Biorad, Roth, Sartorius Stedim, Sigma, dan SDS sample buffer. Analisis SDS-PAGE dan Western Blot digunakan untuk menganalisa sample dan proses pemisahan protein. Pada proses elektroforesis protein yang dipisahkan diwarnai dengan coomasine untuk dideteksi anti FLP antibodynya. Transduksi Protein FLP ke dalam sel embrio tikus. FLP protein tranduktion didalam murine ES sel didapat saat sel trypsized diperlakukan 3-5 jam setelah planting. Lalu ditambahkan TAT-FLP sehinggnmengurangi ekspresi protein inner sel. TAT-FLP didalam protocol dapat dioptimalkan untuk serum-free ES medium dengan penambahan serum Replacement(SR). Reagen yang digunakan adalah Trypsin, ES medium tanpa FSC, Norm ES medium, SR, TAT-FLP stock solution. Transduksi protein FLP ke dalam fibroblasts. Gen inducible and reversible melalui strategi dual rekombinan. FLP-ON-Cre-OFF transgenik cassette merupakan gen ekspresi yang memiliki regulasi ketat, inducible dan reversible. Dimana kesemuanya dikontrol oleh cell permeable Cre dan FLP rekombinase. Namun CRE dan FLP punya keterbatasan, sehingga dilakukanlah penelitian rekakyasa rekombinan cell permeant FLP protein dan dikombinasi dengan FLP protein transduction system. Reagen yang digunakan adalah Ganciclovir powder, Trypsin /EDTA solution, ES medium without FCS, TAT-FLF solution, dan TAT-Cre solution.

BIOTEKNOLOGI VETERINER : Produksi Xylitol Dengan Yeast

BIOTEKNOLOGI VETERINER

 

Produksi Xylitol Dengan Yeast

Disusun Oleh

 

PRIMA SANTI

0911310056

PDH-A-2009

 

 

 

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER HEWAN

PROGRAM KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2011

PRODUKSI XYLITOL DENGAN YEAST

Xylitol merupakan gula alkohol alami yang saat ini diproduksi secara besar-besaran. Dalam beberapa tahun terakhir biokonversi D-xilosa dari residu lignoselulosa menjadi xylitol, mendapat perhatian besar sebagai prosedur alternatif, karena metode ini memiliki efisiensi tinggi dan mengurangi biaya. Metode bioteknologi untuk memproduksi xylitol ini melibatkan mikroorganisme yang mampu memanfaatkan xilosa.

Mikroorganisme tersebut di antaranya merupakan spesies yeast yang telah terbukti sangat efisien dalam produksi xylitol. Jurnal ini memperlajaro berhubungan dengan beberapa aspek tentang transportasi xilosa dan metabolisme dalam sel yeast, dan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi produksi xylitol dan metode untuk meningkatkan biokonversi xylitol.


Pengenalan

Gula alkohol tergolong dalam kelas poliol yang diaplikasi dalam perbaikan karakteristik makanan bergizi. Gula ini mempunyai manfaat dalam dunia kesehatan antara lain rendah kalori, melawan kanker efek dan menurunkan indeks glikemik. Gula alkohol juga mendapat perhatian khusus karena aplikasinya di farmasi, gizi hewan dan produksi kimia. Xylitol secara alami terdapat didalam buah-buahan dan sayuran dan juga dapat diproduksi oleh mikroorganisme seperti yeast dan bakteri. Golongan poliol yang banyak digunakan pada saat ini adalah xylitol.

Industri poliol, termasuk xylitol, diproduksi melalui hidrogenasi kimia gula (seperti D-xylose), yang membutuhkan katalis nikel, serta suhu tinggi dan kondisi tekanan tinggi. Produksi industri tradisional dan  in vitro berbasis enzim tersebut memerlukan biaya agak tinggi, maka metode bioteknologi memproduksi xylitol dengan mikroorganisme semakin diminati. Selama bertahun-tahun metode alternatif ini sangat spesifik dan produksi mikroba dapat dimaksimalkan dengan rekayasa metabolik.


Bioteknologi produksi xylitol

Xylitol adalah gula langka yang terbentuk secara alami dalam jumlah kecil dalam buah-buahan, sayuran, lumut, jamur, dll.  Produksi xylitol skala industri apabila dilakukan kemungkinan dapat digunakan sebagai bahan baku untuk produksi gula langka lainnya. Sebagai contoh xylitol dapat dioksidasi menjadi L-xylulose oleh xylitol-dehidrogenase. Senyawa yang diperoleh menjadi L-lyxose atau L-xylose dengan bantuan L-enzim isomerase rhamnose.  L-xylulose masih dapat diubah menjadi L-ribulosa dan akhirnya dengan L-arabinosa oleh L-arabinosa isomerase.

Bioteknologi produksi xylitol secara ekstensif dipelajari sebagai alternatif metode untuk produksi skala industri dengan memperjelas jalur metabolisme senyawa secara terknologi yang terlibat dalam pertumbuhan mikroba.

Genus yeast dari Candida, Pichia, Debaryomyces, dan Pachysolen mampu menghasilkan xylitol dari D-xylulose melalui reaksi metabolik berturut-turut. Baru-baru ini dibuktikan transportasi xylose dalam Saccharomyces cerevisiae yang dapat tumbuh perlahan dengan menggunakan xylose sebagai sumber karbon tunggal dalam kondisi aerobik. Sampai saat ini, S. cerevisiae dianggap tidak mentransportrasikan  xilosa dan tumbuh buruk lingkungan mengandung xylose. Pada studi awal alternatif melibatkan strain P. stipitis, P. heedii, C. shehatae, dan C. intermedia untuk membuktikan transportasi xylose dalam sel yeast. Sistem transportasi dalam sel yeast ada dua yaitu :

  1. Sistem difusi terfasilitasi, dengan afinitas yang rendah. Sistem ini melibatkan gen SUT1 (gula-transporter 1) pada P. stipitis atau GXF1 (glukosa-xilosa fasilitator 1) pada  C. Intermedia.
  2. Sistem symport xylose-proton, dengan afinitas tinggi melibatkan kode protein GXS1 (glukosa/symporter xilosa).

Dalam kasus spesies S. cerevisiae, difusi terfasilitasi dari xylose berlangsung dengan bantuan protein transporter yang dikode gen HXT (heksosa transporter). transportasi xylosa dalam sel S. cerevisiae kurang efisien daripada transportasi glukosa, transportasi protein (kode oleh gen XHT2, XHT6, XHT7) mewujudkan afinitas yang lebih tinggi untuk glukosa.


Metabolisme Xylose dalam sel yeast

D-xylose ditransformasikan menjadi xylitol dengan bantuan enzim xylose-reduktase (XR) yang dikodekan oleh XYL1, dengan adanya NADH atau NADPH. Setelah  xylitol diubah menjadi D-Xylulose oleh enzim dehidrogenase xylitol-(XDH) yang dikode gen XYL2, yang dapat digunakan sebagai co-faktor NAD + atau NADP +. Selain itu, S. cerevisiae, dapat dibuat untuk menghasilkan xylitol dari xylose dengan kloning gen XYL1 dari P. stipitis atau C. tropicalis.

Hal ini juga diketahui bahwa yeast memiliki kemampuan yang berbeda untuk memfermentasi xylulose menjadi etanol:

  • Dalam kondisi anaerobik, kadar  xylose-reduktase rendah  aktivitas tergantung pada NADH dan / atau NADPH (seperti misalnya P. stipitis) dapat meregenerasi NAD + digunakan dalam reaksi metabolisme kedua. Dalam hal ini produk utama adalah etanol dan tidak ada akumulasi xylitol.
  • Dalam kasus strain yeast yang xylose-reduktase tidak dapat digunakan sebagai co-faktor NADH, akumulasi xylitol berlangsung dalam tahap pertama dari jalur metabolisme xylose (misalnya: Debaryomyces hansenii).

Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi xylitol dalam yeast. Proses fermentasi yang menghasilkan xylitol dalam yeast dipengaryhu beberapa faktor-faktor yaitu konsentrasi substrat, sumber karbon, inokulum, tingkat aerasi, suhu atau pH.

  1. 1.       Xylose Konsentrasi

Itu dibuktikan secara eksperimental bahwa salah satu parameter yang mempengaruhi pertumbuhan yeast dalam proses fermentasi adalah konsentrasi substrat (D-xylose). Konsentrasi xilosa awal dapat mempengaruhi produksi xylitol. Dengan cara ini, dalam kasus mikroorganisme yang dapat tumbuh dalam kondisi tekanan osmotik yang tinggi atau pada  glucides konsentrasi tinggi, konsentrasi xilosa awal yang tinggi dapat menghasilkan jumlah xylitol yang lebih tinggi.

Pada saat yang sama ketika konsentrasi awal  xylose naik, harus dilakukan peningkatan  oksigen, sehingga menghindari penghambatan pertumbuhan mikroba.

studi eksprimen tentang strain C. tropicalis menunjukkan bahwa, pada konsentrasi xilosa tinggi dan dalam tingkat aerasi optimal, pertumbuhan sel yang signifikan terjadi pada awal proses fermentasi dan tingkat produksi xylitol sangat meningkat.

  1. 2.       Sumber Karbon

Itu dibuktikan secara eksperimental bahwa, dalam kasus C. tropicalis, penggunaan D-glukosa sebagai substrat dalam konsentrasi rendah, mengarah dalam efisiensi produksi. Efek ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa D-glukosa digunakan dalam pertumbuhan sel, D-xylose yang dikonsumsi setelah pertumbuhan. Pengaruh faktor ini juga terbukti menjadi spesifik untuk spesies tertentu, karena hasil yang serupa belum dikonfirmasi dalam kasus lain, seperti C. guilliermondii.

  1. 3.       Sumber Nitrogen

Di antara sumber nitrogen, ekstrak yeast dan urea merupakan nutrisi yang disukai oleh yeast untuk memproduksi xylitol. sumber nitrogen memberikan efek stimulasi telah dibuktikan oleh penelitian pada beberapa strain C. boidinii.

  1. 4.       Konsentrasi dan inokulum usia

Proses fermentasi dapat dipengaruhi juga oleh umur inokulum, ini mempengaruhi aktivitas metabolisme dan kelangsungan hidup sel. Sebuah perbaikan produksi xylitol oleh C. guilliermondii (0.75gl -1 h-1), mulai dari inokulum 24h dan konsentrasi awal xylose  54,5 gl 1 eksperimental berhasil.

  1. 5.       Kondisi Aerobik

Oksigen merupakan faktor penting dalam degradasi xylose oleh yeast. Hal ini telah dibuktikan bahwa dalam kondisi anaerobik total, benar-benar menghentikan jalur metabolisme yang menghasilkan xylitol dari xylose. Tingkat oksigen yang dibutuhkan untuk metabolisme xylose juga merupakan komponen spesifik untuk setiap spesies. Sebagai contoh, C. tropicalis menunjukkan maksimum produktivitas di semi-anaerob kondisi, hasil serupa yang dikonfirmasi juga ketika menggunakan D. hansenii strain (4-22 mmol l -1 min-1).

  1. 6.       Suhu dan pH

Suhu optimal eksperimental telah ditemukan berada di sekitar nilai 30°C, dengan variasi kecil tidak secara signifikan mempengaruhi konsentrasi xylitol yang akan dihasilkan. Namun, ketika sel-sel yang tumbuh pada suhu luar 37°C, produktivitas mengalami penurunan drastis. Nilai pH awal yang digunakan selama proses fermentasi dipilih berdasarkan pada spesies yang digunakan. PH optimal untuk D. hansenii adalah 5,5, sedangkan untuk C. parapsilosis, C. guilliemondii dan C. boidinii nilai-nilai 4,5-5, 6.0, dan 7.0 masing-masing.

Metode untuk meningkatkan produksi xylitol oleh yeast

Kemampuan untuk mendapatkan xylitol sebagai produk metabolisme normal terbukti untuk berbagai spesies yeast, terutama milik genus Candida (C.boidinii, C.guilliermondii, C.parapsilosis,, C.pelliculosa, C.shehatae, C.tropicalis dan terkait spesies Debaryomyces hansenii dan stipitis Pichia. Meskipun yeast yang paling aktif sehingga paling berguna dalam produksi xylitol, masalah pada skala industri karena harga untuk D-xylose mahal sehingga biaya produksi tinggi. Ini dapat dikalahkan dengan menerapkan metode untuk mengoptimalkan proses produksi, melibatkan memodifikasi kondisi pertumbuhan, mengendalikan oksigen terlarut  dan potensial redoks, menggunakan co-substrat tertentu atau memodifikasi enzim yang berhubungan kegiatan dengan menghalangi ekspresi gen XYL2 dan dengan demikian meningkatkan aktivitas xylose-reduktase .

Metode perbaikan yang dijelaskan sampai sekarang didasarkan pada:

  1. Kimia (dengan ethylmetansulphonate-EMS) dan fisik (dengan radiasi ultraviolet) teknik mutagenesis. Jumlah produksi xylitol dari mutan dapat dinaikkan, dalam hal ini dengan mengikuti dengan percobaan dengan N-metil-N-nitro-N nitrosoguanidine (MNNG). Pemilihan mutan menarik dilakukan, dalam kedua kasus, dengan menanam lebih satu pada media tertentu.
  2. 2.       Rekayasa genetika teknik

Sampai saat ini, telah digambarkan tiga kategori strain yeast yang dapat memproduksi xylitol.

  1. Strain liar yang dapat mengasimilasi (memerlukan energi) xilosa dengan produksi xylitol (misalnya: C boidinii, C. guilliermondii, C. tropicalis, C.parapsilosis, D. hansenii)
  2. Yeast strain (misalnya: P.stipitis) yang dapat mengkonversi xylose dalam xylitol karena gangguan pada tingkat gen yang kode untuk alkohol dehidrogenase (ADH), atau xilitol-dehidrogenase (XDH)
  3. Direkombinasi yeast strain S. cerevisiae seperti yang menyajikan gen XYL1 dari P. stipitis. (Ying YS, 2005) atau C. tropicalis menyajikan XYL1 gen dari C. parapsilosis.

Menurut Koo (2003) untuk mengoptimalkan produksi xylitol pada C. tropicalis dapat diperoleh dengan menghalangi transformasi metabolik xylitol di D-xylulose sebagai akibat dari gangguan genetik di tingkat XYL2 gen. Dengan menambahkan co-substrat (yang paling efisien terbukti menjadi gliserol) yang diperlukan untuk pertumbuhan sel dan regenerasi NADPH, konsentrasi akhir yang diperoleh adalah xylitol 48,6 g / l pada 16h.

Strategi ini juga berhasil digunakan dalam kasus spesies yeast lainnya seperti P. stipitis. Mutan rusak dalam sintesis XDH, diperoleh melalui gangguan dari gen XYL3 pengkodean untuk D-xylulokinase, dapat menyebabkan akumulasi xylitol (26g / l) di media.

DAFTAR PUSTAKA

 

Ghindea, Raluca, Ortansa Csutak, Ileana Stoica,Ana-Maria Tanase Tatiana Vassu. 2010. Production Of Xylitol By Yeasts. Romanian  Biotechnological  Letters  Vol. 15, No.3, 2010

IMUNOKIMIA : 1. Pengikatan biomolekul terhadap substrat padat pada berbagai deteksi

  1. Pengikatan biomolekul terhadap substrat padat pada berbagai deteksi dapat melalui berbagai jalur diantaranya:
    1. Pengikatan covalent antara polysterene microplate pada ELISA/poly-l-lysin glass slide pada imunohistokimia dengan antibodi/antigen yang diuji.
    2. Direct ionic binding
    3. Perantaraan avidin biotin complex

Jelaskan perbedaan ketiga jalur diatas dengan menitikberatkan pada skema interaksi yang terjadi, kelebihan, dan kelemahan masing-masing!

Jawaban :
Deteksi antibody dapat dilihat dari antibody primer yang berikatan kovalen dengan enzim atau antibody sekunder yang berikatan biokonjugasi dengan enzim.

  1. a.      Elisa

Antibodi atau antigen pada ELISA agar tidak bergerak atau berpindah maka diletakkan pada bahan padat. Bahan padat yang dipakai dalam ELISA terbuat dari selulosa, dextran cross linked, poliacrilamide, polistiren dan polipropilen. Bahan padat tersebut dapat berupa butiran, lempeng(microplate) atau tabung. Microplate yang sering digunakan yaitu yang terbuat dari polysterene atau poliolefin. Microplate dari bahan tersebut mampu mengikat biomolekul seperti antigen atau antibody. Interaksi antara antigen atau antibodi membentuk ikatan kovalen mengikat dengan bahan padat. Apabila ditambahkan substrat antibody berlabel yang sudah terikat pada bahan padat akan bereaksi sehingga terjadi perubahan warna. Perubahan warna hasil reaksi enzim dengan substrat.

Kelebihan : dapat digunakan untuk banyak sampel

Kekurangan : waktu yang dibutuhkan lama

  1. b.      Direct ionic binding

Ikatan ion sederhanakan terjadi ketika inti atom yang bermuatan positif secara dominan melebihi muatan positif inti atom lainnya, sehingga secara efektif menyebabkan satu atom mentransfer elektronnya ke atom yang lain. Hal ini menyebabkan satu atom bermuatan positif dan yang lainnya bermuatan negatif secara keseluruhan. Ikatan ini dihasilkan dari atraksi elektrostatik di antara atom-atom dan atom-atom tersebut menjadi ion-ion yang bermuatan.

Kelebihan : bagus untuk senyawa yang cenderung berikatan ion

Kekurangan : hasil dipengaruhi konsentrasi ion larutan substrat dan pH

  1. c.       Avidin-biotin kompleks

Antibody primer atau sekunder pada suatu deteksi telah diberlabel biotin. Kemudian ketika ditambahkan avidin, avidin akan berikatan dengan biotin. Perubahan warna akan terjadi apa bila ditambahkan streptavidin sebagai substrat.

  • Kelebihan : Sangat sensitive karena tempat ikatan substrat lebih banyak dan afininitas kompleks avidin-biotin tinggi maka lebih stabil
  • Kekurangan            : Membutuhkan waktu yang cukup lama, avidin dapat menempel pada bahan padat sehingga apabila ditambahkan substart akan terjadi perubahan warna.

  1. Bagaimana pelabelan antibodi dan enzim dapat dilakukan? Jelaskan jawaban saudara serta berikan contoh teknik pelabelan antibodi dan enzim yang saudara ketahui!

Jawaban.

Interaksi antibody dan antigen tidak dapat dilihat dengan mata, oleh karena itu antibody untuk deteksi antigen dilabelin dengan enzim. Dengan harapan apabila enzim bertemu dengan substrat akan terjadi perubahan warna. Pelabelan antigen dengan enzim menggunakan prinsip konjugasi untuk menghasilkan ikatan kovalen. Pelabelan antibody menghasilkan deteksi direct dan indirect dari antigen. Pada deteksi direct, label berikatan kovalen dengan antibodi primer. Sedangkan pada deteksi indirect label berikatan kovalen dengan antibodi sekunder. Bahan kimia yang dipakai untuk label antibody ada empat yaitu NHS ester (berupa tinta fluorosense),  reagen heterobifunctional (berupa molekul protein seperti HRP, fosfatase alkali, atau phycoerythrin) , carbodiimides dan sodium periodate

Sumber:

  • Sherwood, L., 2001, Fisologi Manusia dari Sel ke Sistem, EGC, Jakarta
  • Sudarmadji, S., 1996, Teknik Analisa Biokimia, Penerbit Liberty, Yogyakarta.

PENY. MIKROBIAL & PARASITER : Black And White Piedra

MAKALAH PENYAKIT PARASIT DAN MIKROBIAL

BLACK AND WHITE PIEDRA

 

Oleh:

Adi Chandra                               0911310001

Debin Yuniar  W                        0911310007

Dwi Ayu Romadhoni                 0911310009

Yosia Arauna                              0911310028

Prima Santi                                 0911310056

 

PROGRAM KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2010

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1         Latar belakang

Kita telah mengenal jamur dalam kehidupan sehari-hari meskipun tidak sebaik tumbuhan lainnya. Hal itu disebabkan karena jamur hanya tumbuh pada waktu tertentu, pada kondisi tertentu yang mendukung, dan lama hidupnya terbatas. Sebagai contoh, jamur banyak muncul pada musim hujan di kayu-kayu lapuk, serasah, maupun tumpukan jerami. namun, jamur ini segera mati setelah musim kemarau tiba. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, manusia telah mampu membudidayakan jamur dalam medium buatan

Semua jenis jamur bersifat heterotrof. Namun, berbeda dengan organisme lainnya, jamur tidak memangsa dan mencernakan makanan. Untuk memperoleh makanan, jamur menyerap zat organik dari lingkungan melalui hifa dan miseliumnya, kemudian menyimpannya dalam bentuk glikogen. Oleh karena jamur merupakan konsumen maka jamur bergantung pada substrat yang menyediakan karbohidrat, protein, vitamin, dan senyawa kimia lainnya. Semua zat itu diperoleh dari lingkungannya. Sebagai makhluk heterotrof, jamur dapat bersifat parasit dan menyebabkan infeksi.

Dari ribuan species jamur, sekitar 100 species diantaranya diketahui dapat mengakibatkan mikosis (infeksi akibat jamur) pada hewan dan manusia. Mikosis dikelompokkan atas dasar tempat infeksinya pada tubuh manusia, yaitu salah satunya mikosis superficial. Mikosis Superfisial adalah infeksi yang disebakan oleh jamur yang menyerang pada daerah superfisial, yaitu kulit, rambut, kuku. Salah satu infeksi mikosis superfisial yaitu Piedra, piedra Dapat dikelompokan menjadi 2 yaitu White Piedra disebabkan oleh Trichosporon beigelli dan Black Piedra diakibatkan oleh Piedraia hortae.

 

1.2         Tujuan

  1. Mengetahui penyakit piedra
  2. Mengetahui penularan dan gejala klinik penyakit piedra
  3. Mengetahui diagnose penyakit piedra
  4. Mengetahui cara treatment penyakit piedra

                                                      BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1     Penyakit piedra

Penyakit piedra adalah penyakit jamur pada rambut yang ditandai dengan benjolan atau nodus sepanjang rambut. Penyakit piedra juga dikenal sebagai Trichomycosis nodularis. Penyakit ini menyerang pada semua usia dan semua jenis kelamin (Kalter et al.1986 ).  Penyakit piedra dapat diklasifikasikan menjadi  dua jenis yaitu black piedra atau piedra hortal dan white piedra atau piedra beigeli (Drake et al., 1996 ; Kalter et al.1986  ; Liao et al, 1991; McBride ME,et al, 1993 ; de Almeida HL Jr, et al, 1990).

Kedua jenis piedra ini dibedakan berdasarkan iklim. White piedra biasa ditemukan pada daerah yang beriklim tropis dan subtropis. seperti Amerika Selatan, tenggara Timur Tengah, India,  Asia, Afrika, Eropa, Jepang, dan bagian selatan Amerika Serikat.  Piedra hitam biasanya terlihat di daerah tropis di seluruh dunia. Infeksi jarang terjadi kecuali di wilayah dengan rata-rata tahunan  suhu minimal 26 º C, hujan berlimpah dari 3000 mm  per tahun, dan kelembaban diatas 80% .94  Di Amerika terjadinya piedra putih lebih sering terjadi pada orang berkulit hitam daripada orang berkulit putih karena berdasarkan hasil penelitian genital  tipical piedra putih lebih sering terjadi pada manusia berkulit hitam daripada manusia etnik lain (Kalter et al.1986).

  1. a.        Black piedra

Piedra hitam merupakan infeksi jamur pada rambut di sepanjang corong rambut yang mengakibatkan benjolan-benjolan di luar permukaan rambut tersebut. Penyebab penyakit ini adalah jamur Piedra hortai. Jamur Piedra hortai umumnya menyerang rambut kepala, kumis atau jambang, dan dagu. Penyakit ini ditemukan di daerah tropik, termasuk di Indonesia. Piedra hitam biasanya diderita oleh hewan, khususnya monyet, dan juga manusia.

Jamur ini tergolong kelas Ascomycetes dan membentuk spora seksual. Dalam sediaan KOH, rambut dengan benjolan hitam terlihat lebih jernih, berbentuk bulat atau lonjong, yaitu askus yang berisi 2-8 askospora.

Askospora berbentuk lonjong memanjang agak melengkung dengan ujung yang meruncing, seperti pisang. Askus-askus dan anyaman hifa yang padat membentuk benjolan hitam yang keras di luar rambut.

Pada rambut dengan benjolan, tampak hifa endotrik (dalam rambut) sampai ektotrik (diluar rambut) yang besarnya 1-2 um berwarna tengguli dan ditemukan spora yang besarnya 1-2 um. Taksonomi dari penyebab penyakit ini yaitu sebagai berikut :

Kingdom    : Fungi

Phylum       : Ascomycota

Class           : Euascomycetes

Order          : Dothideales

Family         : Piedraiaceae

Genus         : Piedraia

Spesies        : Piedra hortai

(Gandahusada, Srisasi, dkk., 2006)

  1. b.        White piedra

Piedra putih ialah infeksi jamur pada rambut yang disebabkan oleh Trichosporon beigelii. Piedra Putih terutama disebabkan jamur dari genus  Trichosporon , kelas Basidiomycetes . Organisme yang menyebabkan Piedra putih awalnya bernama Pleurococcus beigelii dan kemudian Trichosporon beigelii. Piedra putih ditemukan pada rambut ketiak dan pubis, jarang mengenai rambut kepala. Penyakit ini jarang ditemukan, terdapat di daerah beriklim sedang. Jamur ini dapat ditemukan di tanah, udara,dan permukaan tubuh.

Taksonomi dari jamur ini yaitu :

Filum          : Basidiomycota

Subfilum     : Agaricomycotina

Kelas           : Tremellomycetes

Ordor          : Tremellales Tremellales

 Family        : Trichosporonaceae

Genus         : Trichosporon

Spesies        : Trichosporon beigelii

Jamur penyebab piedra putih ini mempunyai hifa yang tidak berwarna, termasuk Moniliaceae. Secara mikroskopis jamur ini menghasilkan arthrokonidia dan blastoconidia. Benjolan pada piedra putih terlihat lebih memanjang pada rambut dan tidak padat disbanding piedra hitam. Benjolan mudah dilepas dari rambut. Tidak terlihat askus dalam massa jamur. Berbeda dengan Trichomycosis axillaries dalam benjolan hifa berukuran 2-4 mikron dan terlihat artospora dan artrokonodia.

Genus Trichosporon dibagi menjadi enam berdasarkan tingkat patogennya ke manusia yaitu Trichosporon ovoides,Trichosporon inkin, Trichosporon mucoides, dan Trichosporon asahii yang berhubungan dengan white piedra. Trichosporon inkin menyerang pada rambut pubic atau rambut kemaluan dan Trichosporon ovoides menyerang rambut kepala (Thérizol-Ferly M, Kombila M, Gomez de Diaz M, et al., 1994 ; Guého E, Improvisi L, de Hoog GS, Dupont B., 1994 ). Trichosporon asahii adalah yang paling pathogen dari  genus Trichosporon karena spesies ini juga menyebabkan onikomikosis, infeksi viseral, dan hipersensitivitas pneumonitis (Sugita T, Nishikawa A, Ichikawa T, Ikeda R,, 2000).

Panel 3: Organisms that cause white piedra

Trichosporon beigelii*

Trichosporon asahii

Trichosporon ovoides

Trichosporon inkin

Trichosporon mucoides

Trichosporon asteroides

Trichosporon cutaneum

Acremonium sp

Brevibacterium sp‡

*Old designation, reclassified, subdivided; term itself outdated. †Species presently

most closely linked to white piedra. ‡Observation requiring confirmation

.

2.2      Penularan dan gejala klinik penyakit piedra

Penularan dapat terjadi apabila seseorang mengalami kontak langsung dengan spora. Salah satu caranya adalah melalui sisir yang digunakan oleh penderita. Spora dapat menempel pada sisir tersbut sehingga orang yang menggunakan sisir tersebut dapat tertular.

Penyakit ini tidak menimbulkan gejala khusus. Biasanya rambut penderita mudah patah pada saat disisir. Pada rambut kepala, janggut, kumis akan tampak benjolan atau penebalan yang keras warna hitam. Penebalan ini sukar dilepaskan dari corong rambut tersebut.Umumnya rambut lebih suram,selain itu akan terdengar bunyi seperti kawat apabila rambut disisir. Bunyi ini ditimbulkan karena adanya benjolan-benjolan pada rambut. Gandahusada, Srisasi, dkk., 2006 ).

                                                           

2.3     Diagnosa penyakit piedra

Diagnosis piedra putih ialah dengan memeriksa benjolan yang ada pada rambut. Pada pemeriksaan langsung dengan larutan KOH 10%, tampak anyaman hifa yang padat, tidak berwarna atau berwarna putih kekuningan. Diagnosis ditegakkan atas dasar :

1.    Gejala klinis

Objektif rambut lebih suram, benjolan bila disisir terasa seperti logam kasar.

2.    Laboratorium

  1. Langsung dengan KOH 10-20% dari rambut yang ada benjolan tampak hifa endotrik (dalam rambut pada lapisan kortek) sampai ektotrik (di luar rambut)  yang besar 4-8 mu berwarna tengguli dan ditemukan spora yang besarnya 1-2u.
  2. Kultur rambut dalam media Saboutound tampak koloni mula-mula tumbuh sebagai ragi yang berwarna kilning, kemudian dalam 2-4 hari akan berubah menjadi koloni filamen.

2.4     Treatment Penyakit Piedra

Mencukur atau kliping rambut yang terinfeksi adalah pengobatan terbaik untuk kedua jenis Piedra, tetapi hal ini sering tidak dianggap dapat diterima, khususnya oleh perempuan.Terapi anti jamur dapat dimulai bersamaan dengan pencukuran. Piedra hitam dapat diobati dengan obat anti jamur secara oral.

Terapi yang efektif terhadap Piedra putih termasuk imidazoles, olamine Ciclopirox, selenium sulfide 2%, 6% endapan sulfur dalam petrolatum, larutan chlorhexidine dan zinc pyrithione. Terapi dengan itraconazole oral (obat anti jamur lain) lebih mudah digunakan untuk Piedra putih, yang berdampak pada rambut kulit kepala, dan mungkin lebih baik tidak menggunakan obat oles.

Piedra  hitam jarang terjadi lagi jika setelah dilakukan pengobatan, sedangkan pada piedra putih masih rawan terjadi lagi dan menyebar melalui spora yang dapat menular. Namun penularan ini tidak dapat diketahui dari mana asalnya, bisa berasal dari hewan maupun penularan dari orang ke orang. pada piedra hitam diagnosi dan pengobatan dapat berlangsung bertahun-tahun