ENDOTOKSIN

download ENDOTOKSIN

of 8

description

ENDOTOKSIN

Transcript of ENDOTOKSIN

ENDOTOKSINEndotoksin bakteri adalah molekul lipopolisakarida, yang merupakan komponen dinding sel bakteri gram negatif, yang dapat menimbulkan respon pirogenik (demam).Endotoksin adalah toksin pada bakteri gram negatif berupa lipopolisakarida (LPS) pada membran luar dari dinding sel yang pada keadaan tertentu bersifat toksik pada inang tertentu. Lipopolisakarida ini disebut endotoksin karena terikat pada bakteri dan dilepaskan saat mikroorganisme mengalami lisis atau pecahnya sel. Beberapa juga dilepaskan saat replikasi bakteri. Komponen toksik pada LPS adalah bagian lipid atau lemak, yang disebut lipd A. Komponen lipid A ini bukanlah struktur makromolekuler tunggal melainkan terdiri dari susunan kompleks dari residu-residu lipid.Endotoksin hanya ada pada bakteri gram negatif berbentuk basil/batang dan kokus dan tidak secara aktif dilepaskan dari sel serta dapat menimbulkan demam, syok, dan gejala lainnya.Deteksi dan eliminasi endotoksin telah menjadi masalah bertahun-tahun bagi industri farmasi. Contohnya pemberian obat yang terkontaminasi dengan endotoksin dapat berakibat pada komplikasi bahkan kematian kepada pasien. Prosedur tersebut harus sangat sensitif sehingga dapat mendeteksi endotoksin sampai dengan 0,25 endotoxin unit (EU) atau setara dengan 0,025 ng/ml.Endotoksinadalahtoksinpadabakteri gram negatifberupalipopolisakarida(LPS) pada membran luar dari dinding sel yang pada keadaan tertentu bersifat toksik pada inang tertentu.[1]Lipopolisakarida ini disebut endotoksin karena terikat pada bakteri dan dilepaskan saat mikroorganisme mengalamilisisatau pecahnya sel.[1]Beberapa juga dilepaskan saat penggandaan bakteri.[2]Komponen toksik pada LPS adalah bagianlipidatau lemak, yang disebut lipd A.[2]. Komponen lipid A ini bukanlah struktur makromolekuler tunggal melainkan terdiri dari susunan kompleks dari residu-residu lipid.[2]Endotoksin hanya ada pada bakteri gram negatif berbentukbasil/batang dankokusdan tidak secara aktif dilepaskan dari sel serta dapat menimbulkandemam, syok, dan gejala lainnya.[2]Endotoksin adalah LPS sementara eksotoksin adalah polipetida; enzim-enzim yang menghasilkan LPS tersebut dikodekan olehgen-genpadakromosombakteri daripadaplasmidatauDNAbakteriofageyang biasanya mengkodekan eksotoksin.[2]Toksisitas endotoksin lebih rendah dibandingkan dengan eksotoksin, namun beberapa organisme memiliki endotoksin yang lebih efektif dibanding yang lain.[2]Endotoksin adalahantigenyang lemah dan menginduksi antibodi dengan lemah sehingga tidak cocok digunakan sebagai antigen dalam vaksin.[2]Keberadaan endotoksin tanpa bakteri penghasilnya sudah cukup untuk menimbulkan gejala keracunan padainangcontohnya keracunan makanan karena endotoksin yang dihasilkan oleh bakteriSalmonella.[2][3]

EXOTOXINEksotoksin adalah racun diekskresikan oleh mikroorganisme, seperti bakteri, jamur, ganggang, danprotozoa [1]. [Klarifikasi diperlukan] eksotoksin Sebuah dapatmenyebabkan kerusakan pada hostdengan menghancurkan sel-sel atau mengganggu metabolisme sel normal. Mereka sangat ampuh dandapat menyebabkan kerusakan besar pada tuan rumah. Exotoxins dapat dilepaskan, atau, mirip denganendotoksin, mungkin dilepaskan selama lisis selselama hidup-mengancam gejala difteri.Banyak exotoxins telah dikategorikan ensiklopedia meja mikrobiologi | publisher = Elsevier AcademicPress | lokasi = Amsterdam | tahun = 2004 | pages = 428 | isbn = 0-12-621361-5}} [2]Klasifikasi ini, sementara cukup lengkap,bukan satu-satunya sistem yang digunakan. Sistem lainuntukmengklasifikasikan atau mengidentifikasi racun meliputi:* Dengan organisme menghasilkan toksin* Dengan organisme rentan terhadap toksin* Berdasarkan jenis jaringan target rentanterhadap toksin (neurotoksin mempengaruhi sistem saraf,cardiotoxins mempengaruhi jantung, dll)* Dengan struktur (misalnya, AB5 toksin)* Dengan kemampuan toksin untuk bertahan di lingkungan yang bermusuhan, seperti panas,kekeringan, radiasi salinitas, atau. Dalam konteks ini, "labil" menyiratkan kerentanan, dan "stabil"berarti kurangnya kerentanan.* Dengan surat, seperti "A","B", atau "C", untuk berkomunikasi urutan di mana mereka diidentifikasi.Para eksotoksin yang sama mungkin memiliki nama yang berbeda, tergantung dari bidang penelitian.[sunting] Tipe I: sel aktif-permukaanTipe I racun mengikat ke reseptorpada permukaan sel dan merangsang jalur sinyal intraselular. Setelahdi sel, banyak dari exotoxins bertindak pada ribosom eukariotik (terutama 60s), sebagai inhibitor sintesisprotein. (Struktur Ribosom merupakan salah satu perbedaan paling penting antara eukariota danprokariota, dan, dalam arti, ini exotoxins adalah setara bakteri antibiotik seperti klindamisin.)* Beberapa exotoxins bertindak langsung pada ribosom untuk menghambat sintesis protein.Contohnya adalah toksin Shiga.* Racun lain bertindak pada perpanjangan faktor-2. Dalam kasus toksin difteri, EF2 adalah ADP-ribosylated dan menjadi tidak dapat berpartisipasi dalam elongasi protein, dan, jadi, sel mati. EksotoksinPseudomonas memiliki tindakan serupa. \

MIKOTOKSINMikotoksinadalah istilah yang digunakan untuk merujuk padatoksinyang dihasilkan olehcendawan.[1]Lebih lengkapnya, mikotoksin didefinisikan sebagai produk alami dengan bobot molekul rendah yang dihasilkan sebagaimetabolit sekunderdaricendawan berfilamendan dapat menyebabkan penyakit bahkan kematian pada manusia, hewan, tumbuhan, maupunmikroorganismelainnya.Mikotoksin merupakan kontaminan alami yang memiliki dampak yang negatif tehadap keamanan pangan dan pakan secara global. Mikotoksin adalah komponen yang diproduksi oleh jamur yang telah terbukti bersifat toksik dan karsinogenik terhadap manusia dan hewan. Kondisi lingkungan seperti temperatur dan kelembaban yang tinggi, infestasi serangga, proses produksi, panen dan penyimpanan yang kurang baik akan menyebabkan tingginya konsentrasi mikotoksin pada bahan baku pangan/pakan yang dapat menyebabkan timbulnya wabah penyakit.

Dampak Mikotoksin terhadap Kesehatan dan Produktivitas Hewan.Mikotoksikosis adalah keracunan yang diakibatkan oleh mikotoksin. Gejala yang timbul pada hewan tergantung dari status kesehatan hewan secara umum, umur, jenis kelamin, kecukupan nutrisi dalam pakan, kondisi lingkungan sekitar, stres akibat penyakit dan jumlah, tipe serta durasi terpapar oleh mikotoksin.Pada konsentrasi yang tinggi, mikotoksin akan menyerang secara langsung organ spesifik seperti hati, ginjal, saluran pencernaan, sistem syaraf dan saluran reproduksi. Sedangkan pada konsentrasi yang rendah, mikotoksin dapat menurunkan pertumbuhan dan mengganggu kekebalan terhadap penyakit, menjadikan hewan ternak lebih rentan terhadap penyakit dan mengalami penurunan produktivitasnya.Penyerapan Mikotoksin di Saluran PencernaanDampak negatif dari mikotoksin langsung terjadi sesaat setelah hewan mengkonsumsi pakan yang terkontaminasi. Mikotoksin akan menginduksi terjadinya kerusakan pada intestinal dengan cara degenerasi sel epitel, inflamasi, perlukaan dan hemoragi. Hal ini akan berdampak secara primer terhadap fungsi barrier dari epitel saluran pencernaan, meningkatkan suseptibilitas terhadap infeksi, meningkatkan kolonisasi bakteri patogen pada saluran pencernaan dan jika terserap mikotoksin akan menyebabkan kerusakan pada organ spesifik seperti hati, ginjal, saluran pencernaan, sistem syaraf dan saluran reproduksi.

Hal ini menunjukan betapa pentingnya pencegahan terjadinya kerusakan pada saluran pencernaan dan organ spesifik lainnya dengan cara mengikat dan mencegah mikotoksin tersebut terserap oleh saluran pencernaan dan masuk ke dalam peredaran darah.

Fitotoksisitas adalah efek beracun senyawa terhadap pertumbuhan tanaman. [1] Kerusakan tersebut dapat disebabkan oleh berbagai senyawa, termasuk jejak logam, pestisida, salinitas, phytotoxins atau alelopatiGaram mineral [sunting]Konsentrasi tinggi dari garam mineral dalam larutan dalam media tumbuh dapat memiliki efek fitotoksik. Sumber garam mineral yang berlebihan termasuk infiltrasi air laut dan aplikasi berlebihan pupuk. Misalnya urea digunakan dalam pertanian sebagai pupuk nitrogen, tetapi jika terlalu banyak diterapkan, efek phytotoxic dapat mengakibatkan, baik dengan toksisitas urea atau oleh "amonia dihasilkan melalui hidrolisis urea oleh urease tanah" [2] Amonia. (NH3) mengkonversi menjadi garam amonium (NH4 +), diikuti oleh oksidasi menjadi nitrit (NO2-) dan nitrat (NO3-) oleh bakteri aerobik. The nitrat dan asam nitrat yang dihasilkan mungkin terlalu asam untuk tanaman. [3]Herbisida [sunting]Herbisida dirancang untuk membunuh tanaman, dan digunakan untuk mengontrol tanaman yang tidak diinginkan seperti gulma pertanian. Namun herbisida juga dapat menyebabkan efek fitotoksik pada tanaman yang tidak berada dalam wilayah di mana herbisida diterapkan, misalnya sebagai akibat dari pergeseran semprot tertiup angin atau dari penggunaan bahan herbisida yang terkontaminasi (seperti jerami atau pupuk kandang) yang diaplikasikan ke tanah. [4] efek phytotoxic herbisida merupakan subjek penting dari penelitian di bidang ekotoksikologi.

FitotoksinFitotoksin adalah senyawa atau toksin yang diproduksi oleh parasit yang dapat menyebabkan sebagian kecil atau tidak sama sekali gejala kerusakan pada tumbuhan inang oleh pathogen..Fitotoksin adalah senyawa kimia yang dapat digunakan untuk meracuni tumbuhan..Banyak parasit tanaman asal tanah dan mikroba hidup bebas yang diketahui mampu manghasilkan atau melepaskan toksin ( senyawa beracun ) dri residu tanaman dalam tanah,yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Senyawa fitoksin yang potensial dihasilkan oleh mikroba hidup bebas meliputi senyawa organik, asam amino, antibiotik gibberlin, nitrit, karbon diksida dan hidrogen sulfida. Asam amino, alkaloid, minyak, koumarin, lakton, fenol, aldehid, asam organik, ammonia, hidroden sianida, minyak mustard, skopotin dapat dilepaskan mikrobia dari bahan organik tanahBeberapa ciri ciri fitoksin adalah sebagai berikut :1. Di dalam tanah umumnya terdapat dalam jumlah yang efektif. Dalam jumlah sangat sedikit senyawa ini sudah cukup menghambat pertumbuhan sehingga sulit terdeteksi atau terekstrak beberapa konsentrasi efektif ini.2. Fitotosin biasanya diserap tanaman. Tanaman dapat menyerap molekul- molekul berukuran besar, baik lewat difusi maupun absorpsi aktif.3. Fitotoksin dapat bertahan lama didalam tanaman atau jika didegradasi akan menjadi senyawa yang lebih beracun yang kemudian dapat menampakan gejala keracunan4. Sejumlah kecil senyawa sudah cukup menghambat pertumbuhan tanaman, sehingga sukar untuk dideteksi dan diekstrak pada konsentrasi efektif dari tanah (konsentrasi rendah).Mungkin juga substansi yang terdapat dalam tanah berada pada konsentrasi yang tidak efektif tetapi menjadi pekat bila diabsorpsi tanaman. Dapat juga suatu konsentrasi bersifat toksik tetapi pada konsentrasi yang berbeda bersifat stimulasi (Ex. Giberellin dan amonia).5. Substansi biasanya diserap tanaman. Perakaran dapat menyerap molekul berukuran besar baik melalui difusi ataupun penyerapan aktif (Ex. Antibiotik diserap dan ditranslokasi ke berbagai bagian tanaman).Diagnosis fototoksin masih merupakan bidang kajian yang rumit karena adanya :1. Kesulitan membedakannya dengan gejala defisiensi hara dan pengaruh kondisi lingkungan yang tidak kondusif terhadap tamanaman2. Subtansi anorganik yang dapat berfungsi sebagai stimulator atau inhibitor bagi aktivitas fitotoksin, misalnya Fe dapat meningkatkan potensi toksin yang dihasilkan Fusaria patogenFaktor faktor yang mempengaruhi produksi fitotoksin oleh mikrobia hidup bebas meliputi :1.Kondisi tanah yang berat2.Kandugan bahan organik yang tinggi3.Aerasi buruk atau tergenang4. Bersuhu rendah, yang secara terpisah memang menghambat pertumbuhan tanamanDalam lingkungan anaerob, produk perombakan intermedier dari selulosa dan lignin seperti asam organik akan terbentuk. Produksi toksin terlihat berasosiasi pada tahapan awal dekomposisi.Gejala pada tanaman yang mengalami efek fitotoksin berfariasi, seperti menghambat perkecambahan, perakaran atau trumbus, layu atau meningkatnya kerentanan terhadap penyakit. Beberapa efek fitotoksin adalah sebagai berikut:1. Penyakit frenching yang menyebabkan tembakau membentuk sejumah tunas tambahan dan dedaunan abnormal merupakan akibat toksin produksi Bacillus cereus yang mendorong yang mendorong akumulasi isoleusin dan asam asam amino lain secara berlebihan2.Peristiwa ini juga terjadi pada penenaman kembali pohon peach dan jeruk, serta kerdilnya tanaman jagung yang ditanam setelah pemeraman jerami sebagai penutup tanah.3. Akar peach dapat menghasilkan glukosida amigdalin yang nontoksik tetapi aktifitas mikrobia mengubahnya menjadi glukosa, benzaldehid, dan hidrogen sianida yang dapat mengahambat pertumbuhan akar tanaman baruBeberapa senyawa fototoksin yang telah dikenal meliputi dua hal berikut1. Likomarasmin dan asam fusarat yang adalah produksi fusarium oxysporum f. Lycopersici merupakan penyebab nekrosis pada daun dan warna coklat pada jaringan pembuluh tomat2. Hal yang spesifik antara lain trisiklik victoxinin amin sekuder produksi helminthosphorum victoriae yang menyerang daerah basal ( pangkal ) tanaman oat varietas pembawa gen victoria dan sifat rentannya diturunkan dengan rasio Mendell yang sederhanaBeberapa cara patogen menyerang tanaman melalui sel inangPatogen menyerang tumbuhan inang dengan berbagai macam cara guna memperoleh zat makanan yang dibutuhkan oleh patogen yang ada pada inang. Untuk dapat masuk kedalam inang patogen mampu mematahkan reaksi pertahanan tumbuhan inang.Dalam menyerang tumbuhan, patogen mengeluarkan sekresi zat kimia yang akan berpengaruh terhadap komponen tertentu dari tumbuhan dan juga berpengaruh terhadap aktivitas metabolisme tumbuhan inang. Beberapa cara patogen untuk dapat masuk kedalam inang diantaranya dengan cara mekanis dan cara kimia.1.Cara MekanisCara mekanis yang dilakukan oleh patogen yaitu dengan cara penetrasi langsung ke tumbuhan inang. Dalam proses penetrasi ini seringkali dibantu oleh enzim yang dikeluarkan patogen untuk melunakkan dinding sel.Pada jamur dan tumbuhan tingkat tinggi parasit, dalam melakukan penetrasi sebelumnya diameter sebagian hifa atau radikel yang kontak dengan inang tersebut membesar dan membentuk semacam gelembung pipih yang biasa disebut dengan appresorium yang akhirnya dapat masuk ke dalam lapisan kutikula dan dinding sel.2.Cara KimiaPengaruh patogen terhadap tumbuhan inang hampir seluruhnya karena proses biokimia akibat dari senyawa kimia yang dikeluarkan patogen atau karena adanya senyawa kimia yang diproduksi tumbuhan akibat adanya serangan patogen.Substansi kimia yang dikeluarkan patogen diantaranya enzim, toksin, zat tumbuh dan polisakarida. Dari keempat substansi kimia tersebut memiliki peranan yang berbeda-beda terhadap kerusakan inang. Misalnya saja, enzim sangat berperan terhadap timbulnya gejala busuk basah, sedang zat tumbuh sangat berperan pada terjadinya bengkak akar atau batang.3.EnzimSecara umum, enzim dari patogen berperan dalam memecah struktur komponen sel inang, merusak substansi makanan dalam sel dan merusak fungsi protoplas. Toksin berpengaruh terhadap fungsi protoplas, merubah permeabilitas dan fungsi membran sel. Zat tumbuh mempengaruhi fungsi hormonal sel dalam meningkatkan atau mengurangi kemampuan membelah dan membesarnya sel. Sedang polisakarida hanya berperan pasif dalam penyakit vaskuler yang berkaitan dengan translokasi air dalam inangdan ada kemungkinan polisakarida bersifat toksik terhadap sel tumbuhan.Enzim oleh sebagian besar jenis patogen dikeluarkan setelah kontak dengan tumbuhan inang. Tempat terjadinya kontak antara patogen dengan permukaan tumbuhan adalah dinding sel epidermis yang terdiri dari beberapa lapisan substansi kimia. Degradasi setiap lapisan tersebut melibatkan satu atau beberapa enzim yang dikeluarkan patogen