8. Aplikasi antibiotik:
Spektrum atb : - luas aktif untuk berbagai organisme
- sempit aktif pada orgamisne tertentu
1. Antitumor : syw sitostatik
2. Penyakit tanaman :
awal: - streptomisin Xanthomonas oryzae
Pseudomonas
3. Pengawet makanan : aturan penggunanaan
piramisin : - permukaan makanan
- fungisida
tylosin : - efektif thd spora bacillus
nisin : efektif thd clostridia
Makanan kaleng
9. Aplikasi antibiotik:
4. Makanan ternak : memicu pertumbuhan ternak
5. Studi biokimia & biologi molekuler :
selective inhibitor: - penting utk pelajari fungsi sel
Germ free
Aplikasi aturan !!!
-replikasi DNA
- transkripsi
-Translasi
-Sintesis dinding sel
10. Nilai ekonomi antibiotik:
Produksi lebih dari 100 000 ton per tahun
Th 1980: penjualan + $ 4.2 milyar
Di US + $ 1 milyar per tahun: 1. Cephelosporin
2. Tetrasiklin
Utk makanan ternak: + $ 100 juta per tahun
-sebelum 1960 : 5 % isolat baru atb digunakan utk terafeutik
-Selanjutnya banyak isolat ditemukan
-Atb yg di pasarkan %-nya turun : - 1961-1965 : 2.6 %
- 1966 –1977 : 1 %
Tingginya biaya produksi & uji klinis
11. Jumlah besar syw atb yang diketahui
Pencarian atb baru masih dilakukan ???
Atb alami tidak optimal utk terafeutik
perlu pengembangan:
- peningkatan aktivitas
- mengurangi efek samping
- memperluas spektrum
-meningkatkan selektivitas
Adanya perkembangan resistensi
Modifikasi secara kimiawi
Modifikasi secara genetik: - mutasintesis
- DNA rekombinan
- fusi protoplas
13. Penisilin alami: efektif thd banyak bakteri Gram positif
labil thd asam
diinkativasi oleh penisilin β-laktamase
Cincin Β-laktam
Menghambat sintesis peptidoglikan
target: transpeptidase & D-alanin karboksipeptidase
Polimerase peptidoglikan terhambat
Hambat sel yang sedang tumbuh
Tidak hambat sel yang tidak tumbuh
14. Struktur dasar dari penisilin: 6- asam aminopenisilat (6-APA)
Terdiri dari cincin thiazolidin dg cincin β-laktam
6-APA membawa berbagai macam gugus akil
Fermentasi tanpa prekursor akil produksi bermacam penisilin alami
Hanya benzilpenisilin yg berguna utk terapeutik
+ prekursor akil produksi penisilin yg diinginkan
15. Residu gugus akil 6-asam aminopenisilat
Cincin
β-laktam
Cincin
thiazolidin
Struktur Penilisin:
16. Produksi komersil: - Alami Penisilin G,V, & O
-semisintetik: Penisilin G secara kimia or enzimatik
Split 6-APA
Dibuat turunannya + syw akil
Penisilin akilase
17. Biosintesis:
Cincin β-laktam-thiazolidin ;
dikontruksi dari L-cystein & L-valin
proses non ribosomal: tripeptida 2 aa & L-α-asam aminoadipat
(L-α-AAA)
Produk I dari siklisasi : isopenisilin N
(reaksi biokimianya belum dimengerti)
Benzilpenisilin: pertukaran L-α-AAA dg
asam penilasetat teraktivasi
19. Biosintesis penisilin:
dipengaruhi [fosfat]
Direpresi glukosa
Fermentasi menggunakan laktosa
gula yg dimotabolisme lambat
Pengembangan galur:
Produksi : galur Fleming = 2 IU/ml
sekarang = 85 000 IU/ml
Peningkatan dari 0.0012 g/l 50 g/l
Program
Seleksi galur
& mutagenesis
Dimulai th 1943
20. Metode produksi:
Penisilin G & V diproduksi dg proses fermentasi submerged
kapasitas 40 000– 200 000 liter
aerobik kendala suply O2 tdk bisa lebih besar
21. Kurva pertumbuhan produksi penilisin :
produksi selama 40 jam
Doubling time 6 jam:
-pembentukan biomassa
Dg fed-batch:
- spi 120 – 160 jam
33. Metode Produksi : mirip produksi penisilin
-fase pertumbuhan biomassa 90 jam
-Spi 90 jam konsumsi O2 tinggi perlu aerasi tinggi
-90 – 160 jam konsumsi O2 rendah
-pH 7
-Suhu 25 – 28 C
-Medium : - corn steep liquor
- meat meal
- sukrosa, glukosa
- amonium asetat
Fermentasi:
Scr kimia: - dari penisilin
harga penisilin rendah
40. Atb peptida linier & siklik:
-MO : Bacillus sebagian besar atb peptida
Streptomyces
-BM : 270 – 4500
-Sebagian besar siklik
- di Bacillus produksi saat sporulasi
berperan dalam proses sporulasi
-Aplikasi: terbatas toksik obat luar
- Gramisidin
- Tirosidin
- Basitrasin
- polimiksin infeksi Gram –
- viomisin
- Capreonisin
Luka &
luka bakar
TBC
41.
42. Basitrasin:
-nilai ekonomi penting
-Produksi th 1976 + 500 ton
-Obat luar dan makanan ternak
-Bacillus lincheniformis
-Aktivitas hambat sintesis dinding sel
sintesis peptidoglikan
Biosintesis:
tidak melibatkan ribosom, mRNA, & tRNA
komplek multienzim dinamakan:
“MESIN THIOTEMPLATE”
ATP & Mg2+
A : BM 200 000
B : BM 210 000
C: BM 380 000
50. Streptomisin:
Aktivitas : 1. Hambat sintesis protein
ikat unit 12S dari subunit 30 S
salah kode & baca
12 S situs aktif pengikatan aminoakil-tRNA &
tMet-tRNA
2. Rusak membran sel
hambat translokasi peptidil-tRNA
kebocoran molekul BM kecil
Biosintesis: banyak enzim yg diketahui tapi
belum dimengerti benar