Pengertian Clostridium Botulinum

Diposting pada

Clostridium botulinum adalah bakteri anaerobik yang menyebabkan botulisme. Ini organisme Gram-positif berbentuk batang, motil, dan memiliki spora yang sangat tahan terhadap sejumlah tekanan lingkungan seperti panas, asam tinggi dan dapat menjadi aktif dalam asam rendah.


Peran Clostridium Botulinum

Pengertian Clostridium Botulinum

Bakteri Clostridium botulinum berbentuk batang yang anaerob obligat di alam, yang berarti oksigen beracun untuk mereka. Bakteri ini ditemukan dalam kondisi rendah oksigen, terutama dibawah sedimen laut.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Penjelasan Ciri-Ciri Bakteri Secara Umum


Clostridium botulinum adalah bakteri anaerobik yang menyebabkan botulisme. Ini organisme Gram-positif berbentuk batang, motil, dan memiliki spora yang sangat tahan terhadap sejumlah tekanan lingkungan seperti panas, asam tinggi dan dapat menjadi aktif dalam asam rendah (pH lebih dari 4,6) serta kelembaban lingkungan tinggi dengan suhu berkisar antara 3 ° C untuk 43 ° C (38 ° F sampai 110 ° F).


Ciri – Ciri Umum Clostridium Botulinum

Clostridium botulinum membentuk spora untuk bertahan hidup dalam kondisi iklim yang merugikan. Emile van Ermengem yang pertama kali diindentifikasi dan diisolasi bakteri pada tahun 1895. Clostridium botulinum bertanggung jawab untuk menyebabkan botulisme.


Pada botulisme, sistem saraf lumpuh oleh neurotoksin yang dihasilkan oleh bakteri. Gejala botulisme dapat diamati hanya dalam waktu 12 hingga 36 jam setelah seseorang mengkonsumsi makanan yang terkontaminasi dengan neurotoksin.


Klasifikasi Ilmiah 

Kingdom: Bacteria
Division: Firmicutes
Class: Clostridia
Order: Clostridiales
Family: Clostridiaceae
Genus: Clostridium
Species: Clostridium botulinum

Karakteristik Umum

Spora memungkinkan bakteri untuk bertahan hidup dalam kondisi lingkungan yang merugikan dan menjadi bentuk vegetatif setelah kondisi menjadi lebih menguntungkan. Clostridium botulinum sering ditemukan pada tanah dan air. Meskipun bakteri dan spora sendiri tidak menyebabkan penyakit, produksi toksin botulinum adalah yang menyebabkan botulisme, kondisi lumpuh serius yang dapat mengakibatkan kematian.


Ada tujuh strain C. botulinum berdasarkan perbedaan antigenisitas antara racun, masing-masing ditandai oleh kemampuannya untuk menghasilkan neurotoksin protein, enterotoksin, atau haemotoxin.


Tipe A, B, E, dan F botulisme penyebab pada manusia, sementara jenis C dan D menyebabkan botulisme pada hewan dan burung. Tipe G diidentifikasi pada tahun 1970 tapi belum ditentukan sebagai penyebab botulisme pada manusia atau hewan.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Jenis, Habitat, Pengertian Bakteri Beserta Bakteri Penyebab Penyakit


Pathogenesis

Botulisme adalah suatu keracunan akibat memakan makanan dimana Clostridium botulinum tumbuh dan menghasilkan toksin. Spora Clostridium botulinum tumbuh dalam keadaan anaerob, bentuk vegetative  tumbuh dan menghasilkan toksin. Ada beberapa cara bakteri Clostridium botulinum masuk kedalam tubuh antara lain adalah sebagai berikut :


  1. Menelan makanan yang mengandung toksin Clostridium botulinum. Toksin botulinum dapat ditemukan dalam makanan yang belum ditangani dengan benar atau kaleng dan sering hadir dalam sayuran kaleng, daging, dan produk makanan laut. Penyebab paling sering adalah makanan kaleng yang bersifat basa, dikemas kedap udara, diasap, diberi rempah-rempah, yang dimakan tanpa dimasak lagi.

  2. Botulisme pada bayi terjadi ketika bayi menelan C. Botulinum spora yang berkecambah dan memproduksi toksin dalam intestine.
  3. Clostridium botulinum menginfeksi luka dan menghasilkan racun. Toksin dapat dibawa ke seluruh tubuh melalui aliran darah.

  4. Toksemia usus dewasa / kolonisasi terjadi dengan cara yang sama dengan botulisme pada bayi.
  5. Botulisme iatrogenik adalah kecelakaan overdosis racun, yang telah disebabkan oleh inhalasi disengaja oleh pekerja laboratorium.

Gejala Pathogenesis

Gejala klinis botulisme mulai 18-36 jam setelah konsumsi toksin dengan kelemahan, pusing dan kekeringan mulut. Mual dan muntah dapat terjadi. Neurologis segera mengembangkan fitur, termasuk penglihatan kabur, ketidakmampuan untuk menelan, kesulitan dalam berbicara, turun dari kelemahan otot rangka dan kelumpuhan pernapasan.


Toksin yang terdapat dalam makanan yang terkontaminasi oleh bakteri Clostridium botulinum dalam bentuk vegetatif maupun spora akan terserap oleh bagian atas dari saluran pencernaan di duodenum dan jejunum lalu melewati aliran darah hingga mencapai sinapsis neuromuskuler perifer.


 Racun tersebut melakukan blokade terhadap penghantaran serabut saraf kolinergik tanpa mengganggu saraf adrenegik. Karena blokade itu, pelepasan asetilkolin terhalang. Efek ini berbeda dengan efek kurare yang menghalang-halangi efek asetil kolin terhadap serabut otot lurik. Maka dari itu efek racun botulisme menyerupai khasiat atropin, sehingga manifetasi klinisnya terdiri dari kelumpuhan flacid yang menyeluruh dengan pupil yang lebar (tidak bereaksi terhadapt cahaya), lidah kering, takikardi dan perut yang mengembung.


Kemudian otot penelan dan okular ikut terkena juga, sehingga kesukaran untuk menelan dan diplopia menjadi keluhan penderita. Akhirnya otot pernafasan dan penghantaran impuls jantung sangat terganggu, hingga penderita meninggal karena apnoe dan cardiac arrest.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan 20 Struktur Sel Bakteri


Toksin Botulinum

Selama pertumbuhan Clostridium botulinum dan selama autolysis bakteri, toksin dikeluarkan ke dalam lingkungan sekitarnya. Dikenal tujuh varaiasi antigenic toksin (A-G). tipe A,B, dan E (kadang-kadang F) adalah penyebab utama penyakit pada manusia. Tipe A dan B dihubungkan dengan berbagai makanan, dan tipe E terutama pada hasil ikan.


Tipe C mengakibatkan leher lemas pada unggas; tipe D botiulisme pada mamalia. Toksin merupakan protein neurotoksik (BM  150.000) dengan struktur dan kerja yang mirip.


Toksin Clostridium botulinum merupakan substansi paling toksik yang diketahui. Dosis letal bagi manusia mungkin sekitar 1-2 µg. Toksin  dirusak oleh pemanasan selama 20 menit pada suhu 1000C. pembentukan toksin dibawah kendali suatu gen virus.


Beberapa strain Clostridium botulinum pembentuk toksin menghasilkan bakteriofaga yang dapat menginfeksi strain nontoksigenik dan mengubahnya menjadi toksigenik. Racun botulinum sangat mirip dalam struktur dan fungsi terhadap toksin tetanus, tetapi berbeda secara efek klinis karena mereka menargetkan sel-sel yang berbeda dalam sistem saraf. Botulinum neurotoksin dominan mempengaruhi sistem saraf perifer mencerminkan preferensi toksin untuk stimulasi motor neuron pada sambungan neuromuskuler.


Gejala utama adalah kelemahan atau kelumpuhan lembek. Toksin tetanus dapat mempengaruhi sistem yang sama, namun tetanospasmin yang menunjukkan tropisme untuk penghambatan motor neuron sistem saraf pusat, dan efeknya terutama kekakuan dan kelumpuhan spastik.


Toksin botulinum disintesis sebagai rantai polipeptida tunggal dengan berat molekul sekitar 150 kDa. Dalam bentuk ini, racun tersebut memiliki potensi yang relatif rendah. Toksin ini dibentuk dari rantai ringan dan rantai berat yang diikat oleh pita disulfida. Rantai berat diduga untuk mengikat toksin secara spesifik dan kuat pada ujung saraf motorik dan dengan internalisasi toksin.


Rantai ringan menghambat pelepasan asetilkolin yang diperantai kalsium. Toksin bekerja dengan menghambat pelepasan asetilkolin pada sinaps dan hubungan saraf-otot, mengakibatkan paralisis flasid. Toksin dibelah oleh protease bakteri (atau mungkin oleh protease lambung) untuk menghasilkan dua rantai: rantai cahaya (fragmen A) dengan berat molekul 50 kDa, dan rantai berat (fragmen B), dengan berat molekul 100kDa.


Toksin Aksi

Toksin botulinum adalah spesifik untuk ujung saraf perifer pada titik di mana neuron motor merangsang otot. Toksin mengikat neuron dan mencegah pelepasan asetilkolin di celah sinaptik. Rantai berat toksin mengikat reseptor presinaptik. Daerah yang mengikat molekul toksin terletak di dekat terminal karboksi dari rantai berat. Terminal amino dari rantai berat diperkirakan membentuk saluran melalui membran dari neuron yang memungkinkan rantai cahaya untuk masuk.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 22 Gangguan Pada Sistem Pernapasan Lengkap


Toksin (fragmen A) memasuki sel dimediasi oleh reseptor. Begitu di dalam neuron, jenis toksin yang berbeda mungkin berbeda dalam mekanisme menghambat pelepasan asetilkolin, tetapi mekanisme yang sama atau identik dengan tetanospasmin telah dilaporkan yaitu pembelahan proteolitik synaptobrevin II. Sel-sel yang terkena gagal untuk melepaskan neurotransmiter, sehingga menghasilkan kelumpuhan sistem motorik.


Sekali rusak, sinaps diterjemahkan secara permanen tidak berguna. Pemulihan fungsi memerlukan tumbuh dari akson presinaptik baru dan pembentukan selanjutnya dari sinaps baru. mekanisme produksin asetilkolin yang dicegah tidak diketahui. Namun, bukti terbaru menunjukkan bahwa kedua toksin botulinum serta toksin tetanus tergantung pada endopeptidases yang membelah protein tertentu yang terlibat dalam ekskresi neurotransmitter.


Kedua racun membelah satu set protein yang disebut synaptobrevins. Synaptobrevins ditemukan pada vesikel sinaptik neuron, vesikel jawab atas pelepasan neurotransmitter. Pembelahan proteolitik synaptobrevin II akan mengganggu fungsi vesikel dan pelepasan neurotransmitter.


Clostridium Botulinum

Gambaran klinik

Gejala-gejala dimulai 18-24 jam setelah makan makanan yang beracun, dengan gangguan penglihatan (inkoordinasi otot-otot mata, penglihata ganda ), ketidakmampuan menelan, dan kesulitan bicara, tanda-tanda paralisis bulbar berjalan progresif, dan kematian terjadi karena paralisis pernafasan atau henti jantung. Gejala gastrointestinal biasanya tidak menonjol. Tidak ada demam. Penderita tetap sadar sepenuhnya. Penderita yang sembuh tidak membentuk antitoksin dalam darah.


Di Amerika Serikat, botulisme pada bayi lazim atau lebih lazim ditemui daripada bentuk klasik botulisme paralitik yang berkaitan dengan memakan makanan terkontaminasi toksin. Bayi menjadi tidak mau makan, lemah, dan adanya tanda-tanda paralisis(“floopy baby”).


Botulisme bayi mungkin merupakan satu dari sekian penyebab kematian akibat sindroma kematian bayi yang tiba-tiba. Clostridium botulinum dan toksin botulinus ditemukan difeses tetapi tidak di dalam serum. Disimpulkan bahwa spora Clostridium botulinum berada dalam makanan bayi, mengakibatkan produksi toksin dalam usus. Diduga, merupakan media yang digunakan untuk spora. Sebagian besar bayi sembuh  hanya dengan terapi suportif.


Tes Diagnostic Laboratorium

Kecurigaan akan botulisme sudah harus dipikirkan dari riwayat pasien dan pemeriksaan klinik. Bagaimanapun, baik anamnesa dan pemeriksaan fisik tidak cukup untuk menegakkan diagnosa karena penyakit lain yang merupakan diagnosa banding, seperti Guillain-Barre Syndrome, stroke dan myastenia gravis memberikan gambaran yang serupa.


Dari anamnesa didapatkan gejala klasik dari botulisme berupa diplopia, penglihatan kabur, mulut kering, kesulitan menelan. Dari pemeriksaan fisik didapatkan kelemahan otot. Jika sudah lama, keluhan bertambah dengan paralise lengan, tungkai sampai kesulitan nafas karena kelemahan otot-otot pernafasan. Pemeriksaan tambahan yang sangat menolong untuk menegakkan diagnosa botulisme adalah.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Jenis, Habitat, Pengertian Bakteri Beserta Bakteri Penyebab Penyakit


  1. CT-Scan
  2. pemeriksaan serebro spinalis
  3. nerve conduction test seperti electromyography atau EMG,
  4. tensilon test untuk myastenia gravis.
  5. Diagnosa dapat ditegakkan dengan ditemukannya toksin botulisme di serum pasien juga dalam urin. Bakteri juga dapat diisolasi dari feses penderita dengan foodborne atau infant botulisme

Pengobatan

Penderita botulisme harus segera dibawa ke rumah sakit. Pengobatannya segera dilakukan meskipun belum diperoleh hasil pemeriksaan laboratorium untuk memperkuat diagnosis. Untuk mengeluarkan toksin yang tidak diserap dilakukan:


  1.  perangsangan muntah.
  2. pengosongan lambung melalui lavase lambung
  3. pemberian obat pencahar untuk mempercepat pengeluaran isi usus.

Bahaya terbesar dari botulisme ini adalah masalah pernafasan. Tanda-tanda vital (tekanan darah, denyut nadi, frekuensi nafas dan suhu) harus diukur secara rutin. Jika gangguan pernafasan mulai terjadi, penderita dibawa ke ruang intensif dan dapat digunakan alat bantu pernafasan. Perawatan intensif telah mengurangi angka kematian karena botulisme, dari 90% pada awal tahun 1900 sekarang menjadi 10%. Mungkin pemberian makanan harus dilakukan melalui infus.


Pemberian antitoksin tidak dapat menghentikan kerusakan, tetapi dapat memperlambat atau menghentikan kerusakan fisik dan mental yang lebih lanjut, sehingga tubuh dapat mengadakan perbaikan selama beberapa bulan. Antitoksin diberikan sesegera mungkin setelah diagnosis ditegakkan. Pemberian ini pada umumnya efektif bila dilakukan dalam waktu 72 jam setelah terjadinya gejala. Antitoksin tidak dianjurkan untuk diberikan pada bayi, karena efektivitasnya pada infant botulism masih belum terbukti.


Antitoksin yang poten terhadap tiga tipe toksin botulinum telah dibuat pada hewan. Karena tipe penyebab pada suatu kasus tertentu biasanya tidak diketahui, antitoksin trivalent (A, B, E) harus diberikan secara intravena sedini mungkin dengan hati-hati. Bila perlu, ventilasi yang adekuat harus dipertahankan oleh respirator  mesin. Secara eksperimental telah dicoba pemberian guanidine hidroklorida yang kadang-kadang berhasil. Tindakan-tindakan ini mengurangi angka kematian dari 65% menjadi di bawah 25%.


Pencegahan Dan Pengendalian

Spora sangat tahan terhadap pemanasan dan dapat tetap hidup selama beberapa jam pada proses perebusan. Tetapi toksinnya dapat hancur dengan pemanasan, Karena itu memasak makanan pada suhu 80 derajat Celsius selama 30 menit, bisa mencegah foodborne botulism.


Memasak makanan sebelum memakannya, hampir selalu dapat mencegah terjadinya foodborne botulism. Tetapi makanan yang tidak dimasak dengan sempurna, bisa menyebabkan botulisme jika disimpan setelah dimasak, karena bakteri dapat menghasilkan toksin pada suhu di bawah 3 derajat Celsius (suhu lemari pendingin).


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 16 Fungsi, Pengertian Paru-Paru Manusia Beserta Bagiannya


Penting untuk memanaskan makanan kaleng sebelum disajikan. Makanan kaleng yang sudah rusak bisa mematikan dan harus dibuang. Bila kalengnya penyok atau bocor, harus segera dibuang. Anak-anak dibawah 1 tahun sebaiknya jangan diberi madu karena mungkin ada spora di dalamnya.


Toksin yang masuk ke dalam tubuh manusia, baik melalui saluran pencernaan, udara maupun penyerapan melalui mata atau luka di kulit, bisa menyebabkan penyakit yang serius. Karena itu, makanan yang mungkin sudah tercemar, sebaiknya segera dibuang. Hindari kontak kulit dengan penderita dan selalu mencuci tangan segera setelah mengolah makanan.


Faktor Pertumbuhan Clostridium Botulinum

Faktor utama yang membatasi pertumbuhan untuk Clostridium botulinum adalah.


  1. suhu pH ekstrim <4 span=””>6
  2.  aktivitas air rendah karena makanan dengan kadar air yang tinggi dan dengan kadar gula atau garam yang tinggi dapat menjadi pemicu pertumbuhan bakteri
  3. pengawet makanan misalnya pengawet seperti nitrit, asam sorbat, fenolik antioksidan, polifosfat, dan ascorbates, dan
  4. mikroorganisme yang lainnya yang tumbuh bersamaan dengan bakteri ini misalnya bakteri asam laktat.

Strain Clostridium botulinum dapat baik mesofilik dan Psikotropika, dengan pertumbuhan antara 3 ° C hingga 43 ° C (38 ° F sampai 110 ° F). Oleh karena itu, strain dapat tumbuh tidak hanya pada suhu kamar, tetapi pada pendinginan normal dan suhu yang lebih tinggi. Waktu yang tepat, suhu, dan tekanan yang diperlukan untuk menghancurkan spora tahan panas, dan metode penyimpanan yang benar diperlukan untuk menjamin keamanan konsumen.


Sebuah pressure cooker dapat digunakan untuk tujuan pengalengan rumah karena dapat mencapai suhu lebih tinggi dari mendidih (212 ° F), yang diperlukan untuk membunuh spora. Sementara spora botulinum dapat bertahan hidup dalam air mendidih, toksin botulinum adalah panas labil. Memanaskan makanan sampai suhu 80 ° C (176 ° F) selama 10 menit sebelum dikonsumsi dapat sangat mengurangi risiko penyakit.


Mencegah Clostridium Botulinum

Hal yang dapat mencegah Clostridium botulinum bawaan makanan :


  1. Jika makanan kaleng, makanan dipanasi untuk setidaknya 80 ° C (176 ° F) selama 10 sampai 20 menit.
  2. Produk makanan kaleng, baik di rumah dan komersial, harus diperiksa sebelum digunakan. Kaleng dengan tutup menggembung atau rusak, kebocoran, atau bau yang tidak enak tidak boleh digunakan karena pertumbuhan bakteri sering dapat menghasilkan gas, menyebabkan berkembangnya kaleng wadah makanan .

  3. makanan kaleng harus diberi tekanan dengan waktu,suhu dan persyaratan tertentu untuk menghindari pertumbuhan bakteri dan spora.
  4. Membaca label makanan kalengan sebelem mengkonsumsi dan membuang makanan tersebut jika sudah melewati batas kadaluarsa atau terdapat goresan,peyok,terbuka label kaleng wadah makanan tersebut.

  5. Bagi produsen makanan kalengan disarankan untuk menggunakan pengawet yang telah direkomendasikan atau diizinkan untuk menekan pertumbahan bakteri dalam makanan kalengan.
  6. Kemasan atau kaleng vaccum harus disimpan dalam frezzer dengan waktu yang direkomendasikan dalam waktu yang sedikit diperpanjang.

  7. Jauhkan makanan panas di atas 57 ° C (135 ° F) dan makanan dingin di bawah 5 ° C (41 ° F) untuk mencegah pembentukan spora.
  8. Cuci tangan,peralatan memasak sebelum menghidangkan makanan atau menghindarkan peralatan masak yang kontak dengan daging mentah dengan makanan sebelum disajikan.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Penjelasan Reproduksi Bakteri Dalam Ilmu Biologi

Daftar Pustaka
  1. Staf pengajar FKUI. 1994.Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta : Binarupa Aksara
  2. Jawetz, Melnick dan Adelberg’s. 2005. Mikrobiologi kedokteran. Jakarta. Salemba Medika.
  3. http: //file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196805091994031-KUSNADI/BUKU_COMMON_TEXT_MIKROBIOLOGI,_Kusnadi,dkk/BAB_XII_MIKRO_KESEHATAN.pdf(diunduh tanggal 2 Juni 2012)
  4. http:// repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/9491/bab%202_2006ins.pdf(diunduh tanggal 2 Juni 2012 )
Mungkin Dibawah Ini yang Kamu Cari