ALGAE, FUNGI, PROTOZOA dan PARASIT MULTISEL

1. ALGAE, FUNGI, PROTOZOA dan PARASIT MULTISEL Marlia Singgih Wibowo

2. Outline • Pendahuluan : mikroorganisme eukariot • FUNGI : Klasifikasi, pertumbuhan dan reproduksi, peran fungi di alam dan dunia farmasi • ALGAE : Klasifikasi • PROTOZOA : Klasifikasi • PARASIT MULTISEL : Klasifikasi

3. Buku Acuan/Referensi • Farmakope Indonesia edisi IV, 1995. • USP 27, 2004. • TGA, Australia, 2002. • Denyer SP, Baird RM, Guide to Microbiological Control in Pharmaceuticals, Ellis Horwood, New York, 1990. • Barnett, Microbiology Laboratory Exercise, Wm.C.Brown Publ., Dubuque, 1992 • Aszalos, A., Modern Analysis of Antibiotics, Marcel Dekker Inc., New York, 1986. • Baird R M., Handbook of Microbiological Quality Control : Pharmaceuticals and Medical Devices, CRC Press, London, 2000.

4. Neidleman S.I, and Laskin A.I., Advances in Applied Microbiology, Academic Press, New York, 1997. • Stanbury PF, Whitaker A, Principles of Fermentation Technology, Pergamon Press, Oxford, 1995. • Ward OP, Fermentation Biotechnology : Principles, Process and Product, John Wiley & Sons, Chichester, 1989. • Demain A.L., and Solomon N.A.(Eds.), Biology of Industrial Microorganisms, The Benjamin/Cumming Publ.Co.,Inc., London, 1985. • Demain A.L., and Solomon N.A.(Eds.), Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology, American Soc. For Microbiology, Washington DC, 1986.

5. Pelczar, M.J., et al., Microbiology, Concepts and Applications, McGraw Hill,Inc., New York, 1993. • Madigan, M.T., et al., Brock Biology of Microorganisms, 8th ed., Prentice Hall Int.Inc., 1997. • Prave, P. et al.(ed), Basic Biotechnology : a Student’s guide, VCH, New York, 1987 • Neidleman S.I, and Laskin A.I., Advances in Applied Microbiology, Academic Press, New York, 1997. • Deacon J.W, Modern Mycology, 3rd ed., Blackwell Science, Edinburgh, 1997 • Dan lain-lain

6. Deacon J.W, Modern Mycology, 3rd ed., Blackwell Science, Edinburgh, 1997

7. Pendahuluan • Mikroorganisme eukariot (eucaryotes) • Perbedaan dengan prokariot • Dunia eukariot termasuk : hewan (animals), tanaman (plants), slime moulds, protozoa, parasit multisel • Klasifikasi berdasarkan : morfologi, analisis urutan DNA, analisis urutan ribosomal RNA

8. Mikroorganisme Eukariot • Unisel (bersel tunggal) dan Multisel (bersel banyak) • FUNGI • ALGAE • PROTOZOA • PARASIT MULTISEL

9. Karakteristik mikroorganisme eukariot • Memiliki dinding sel yang jelas (kecuali aquatic fungi dan cellular slime moulds) • Memiliki inti sel yang diliputi membran • Informasi genetik berada di dalam nukleus dan mengandung lebih dari satu kromosom • Respirasi terjadi pada mitokondria • Kloroplas adalah tempat terjadinya fotosintesis • Gerakan dilakukan dengan silia atau flagela

10. FUNGI • Istilah : Fungus (singular) Fungi (plural) = Jamur • Kapang (mould) • Ragi (Yeast = khamir) • Jamur besar (Mushroom)

11. FUNGI

12. FUNGI Saccharomyces cereviseae Candida albicans

13. FUNGI Fusarium sp. Aspergillus sp. Penicillium sp.

14. Taksonomi Fungi (Alexopoulos, 1996) Nama sekarang Nama dulu Oomycota Oomycetes Chytridiomycota Chytridiomycetes Lower fungi Zygomycota Zygomycetes Ascomycota Ascomycetes Deuteromycota Deuteromycetes, Deuteromycotina, Higher fungi Fungi Imperfecti Basidiomycota Basidiomycetes, Basidiomycotina

15. Peran Fungi Peran positif : • Mikroorganisme industri : bahan obat, growth promoter, enzim untuk industri, dll • Sebagai saprofit : dekomposer • Keperluan analitik : mikroba uji • Biotransformasi (jasa) : hormon • Penelitian : bioinformatik Peran negatif : • Sebagai parasit pada : tanaman, hewan, manusia (penyebab penyakit) • Penyebab kerusakan berbagai produk Pemanfaatan Fungi : Biomasa, metabolit primer dan metabolit sekunder

16. Beberapa contoh manfaat fungi di dunia Industri Bidang Produk Sumber Penggunaan Farmasi Penisilin P.chrysogenum antibakteri Griseofulvin P.griseofulvum antifungi Cyclosporin Trich.polysporum imunosupresan Pertanian Zealarenone Gibberella zeae growth promoter Gibberellins G.fujikuroi hormon tanaman Industri amilase Asp.oryzae, niger pengurai amilum Lipase Mucor, Aspergillus pengurai lemak

17. Morfologi • Kapang (fungi berfilamen = moulds) - Memiliki hifa miselium - Membentuk spora (seksual dan aseksual) - Pertumbuhan pada ujung (apical) hifa • Ragi (yeast) - Berbentuk “budding” - Membelah diri

18. Karakteristik Fungi • Nutrisi : Heterotrop • Tidak melakukan fotosintesis (jadi bersifat saprofit atau parasit) • Dinding sel : mengandung kitin (chitin) dan kitosan (chitosan) • Inti sel : haploid, beberapa ada yang diploid • Histon : Histon 2B (seperti pada hewan) • Lisin : disintesis melalui jalur biosintesis AAA • Mitokondria : bentuk lempeng • Senyawa cadangan : glikogen, lipid, trihalosa • Sterol : ergosterol • Ribosom : 18s rRNA

19. Perbedaan kapang dan ragi • Karakteristik Kapang Ragi • 1. Ukuran sel 5 – 30 m  4 m(mis.Candida) • 2. Cara tumbuh Membentuk sistem Budding • hifa/miselium • 3. Komponen dinding Mengandung Kitin dan glukan dlm • kitin,glukan kadar bervariasi • 4. Spora Pigmen Umumnya tidak berwarna • 5. Kandungan protein 10% 6% • 6. Kandungan 28% 33% • glukosamin • 7. Inti sel Umumnya haploid Dapat haploid/diploid

20. Kapang • Hifa berbentuk selinder protoplasmik yang dikelilingi oleh dinding sel • Diameter hifa : 2 – 18 μm • Hifa dibagi menjadi beberapa kompartemen yang dipisahkan oleh sekat yang disebut septa, namun ada pula hifa yang tidak bersekat. • Di dalam kompartemen terdapat satu atau lebih nukleus, dan aktivitas protoplasma terpusat pada daerah ujung hifa (disebut daerah apex = apical region)

21. Kapang • Ujung apical ini tebalnya hanya sekitar 50 nm sedangkan daerah dinding sel sekitar 125 nm. • Ujung apical sangat sarat dengan organel, dan pada daerah sangat ujung banyak mengandung AVC = apical vesicle cluster, yang memegang peranan penting dalam proses pertumbuhan kapang • Bila hifa yang telah tua lisis, maka pori-pori septa akan tertutup oleh suatu protein yang disebut Woronin bodies

22. Struktur Kapang Penampang hifa Sayatan hifa di bawah elektron mikroskop

23. Ragi (Yeast) • Uniseluler • Beberapa ragi bersifat Dimorf (berubah bentuk karena kondisi lingkungan, mis.suhu) • Setiap sel memiliki satu nukleus dan beberapa organel • Vakuola cukup besar • Reproduksi dengan cara “budding” secara bipolar atau multipolar

24. Struktur Ragi Penampang sel ragi

25. Reproduksi • Aseksual - ragi membentuk spora pada sporangiospora sedangkan kapang membentuk spora pada conidia. Fungsi : untuk penyebaran (dispersal) • Seksual - Reproduksi seksual terjadi ketika gamet haploid bergabung (fusi) membentuk zygot - Zygot lalu mengalami meiosis (pembelahan) membentuk sopra seksual yang halpoid. Fungsi : untuk pertahanan saat ‘dormant’

26. Spora aseksual • Non-motile : Zygomycota • Bergerak dengan satu flagela : Chytridiomycota • Bergerak dengan dua flagela : Oomycota • Ascomycota, Deuteromycota dan Basidiomycota tidak pernah membentuk sporangium, dan tidak memiliki flagela. Mereka terbentuk dengan cara budding, fragmentasi, dll

27. Spora seksual • ‘Lower fungi’ biasanya memiliki organ sex yang jelas sedangkan ‘higher fungi’ biasanya organ sex nya tidak menonjol, hanya melakukan fusi hifa somatik • Spora seksual berfungsi pada saat ‘dormant’ untuk pertahanan (oospores, zygospores, ascospores)

28. Oomycota • Phytophtora (a) • Saprolegnia (b), (c) • Pythium (d) Phytophtora infestans adalah fungi patogen untuk kentang (a) (d) (b) (c)

29. Chytridiomycota • Allomyces (a) • Rhizophlyctis (b) • Olpidium (c) Umumnya saprofit di tanah

30. Zygomycota (a) • Mucor (a) • Entomophthora (b) • Pilobolus (c) • Erynia (b) • Piptochepalis (d) • Rhizopus (d) (b) (c)

31. Ascomycota (a) • Neurospora (a) • Eurotium (d) • Ascobolus (c) • Saccharomyces • Pneumocystis (c) (d) (b)

32. Deuteromycota • Alternaria • Aspergillus • Cladosporium • Geotrichum • Humicola • Penicillium • Phomopsis • Pesotum • Fusarium • Trichoderma • Candida , dll

33. Basidiomycota • Agaricus (a) • Lycoperdon (b) • Ganoderma (c) • Puccinia (d)

34. Fungi patogen • Fungi penyebab penyakit pada permukaan atau topikal (Superficial mycoses) • Fungi penyebab penyakit pada lapisan subkutan (Subcutaneous mycoses) • Fungi penyebab penyakit di bagian dalam tubuh atau masuk dalam sistem sistemik tubuh (Deep or sistemic mycoses)

35. Mikotoksin • Mikotoksin merupakan metabolit sekunder fungi yang dikeluarkan umumnya untuk salah satu pertahanan dirinya terhadap lingkungan • Jalur utama penyerangan fungi patogen terhadap manusia/hewan adalah melalui mulut (oral) atau terhirup hidung, atau melalui kontak mukosa atau luka terbuka.

36. Fungi oportunis • Fungi yang menyebabkan penyakit yang cukup serius akibat penyakit lain yang diderita oleh seseorang. • Candida albicansadalah salah satu fungi oportunis, pada kondisi tertentu • Cryptococcus neoformans • Aspergillus flavus, parasiticus

37. Deteksi fungi toksik • Identifikasi dgn mikroskop • Mikrobiologi • Imunokimia • Metode molekuler

38. Beberapa cara deteksi fungi patogen • Untuk Microsporon, Trichophyton, Epidermophyton, Sporotrichum, dapat dibiakkan pada medium agar Sabouraud • Untuk Candida albicans dapat diletakkan pada pelat dan diteteskan 10% KOH, di bawah mikroskop terlihat seperti serat miselium • Untuk membedakan Candida dengan yeast yang non-patogen dapat dilakukan dengan cara menumbuhkannya pada agar mengandung jagung (corn-meal agar)