ALGAE FUNGI PROTOZOA dan PARASIT MULTISEL Marlia Singgih

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

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

Buku Acuan/Referensi l l l l 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. 3

l l l 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. 4

l l l Pelczar, M. J. , et al. , Microbiology, Concepts and Applications, Mc. Graw Hill, Inc. , New York, 1993. Madigan, M. T. , et al. , Brock Biology of Microorganisms, 8 th 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, 3 rd ed. , Blackwell Science, Edinburgh, 1997 Dan lain-lain 5

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

Pendahuluan l l 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 7

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

Karakteristik mikroorganisme eukariot l l l 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 9

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

FUNGI 11

FUNGI Saccharomyces cereviseae Candida albicans 12

FUNGI Fusarium sp. Aspergillus sp. 13 Penicillium sp.

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

Peran Fungi l l l l 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 15

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

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

Karakteristik Fungi l l l l l 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 2 B (seperti pada hewan) Lisin : disintesis melalui jalur biosintesis AAA Mitokondria : bentuk lempeng Senyawa cadangan : glikogen, lipid, trihalosa Sterol : ergosterol Ribosom : 18 s r. RNA 18

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

Kapang l l 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) 20

Kapang l l l 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 21

Struktur Kapang Penampang hifa Sayatan hifa di bawah elektron mikroskop 22

Ragi (Yeast) l l l 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 23

Struktur Ragi Penampang sel ragi 24

Reproduksi l l 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’ 25

Spora aseksual l l 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 26

Spora seksual l l ‘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) 27

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

Chytridiomycot a l l l Allomyces (a) Rhizophlyctis (b) Olpidium (c) Umumnya saprofit di tanah 29

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

Ascomycot a l l l (a) Neurospora (a) Eurotium (d) Ascobolus (c) Saccharomyces Pneumocystis (b) (c) (d) 31

Deuteromyco ta l l l Alternaria Aspergillus Cladosporium Geotrichum Humicola Penicillium Phomopsis Pesotum Fusarium Trichoderma Candida , dll 32

Basidiomyco ta l l Agaricus (a) Lycoperdon (b) Ganoderma (c) Puccinia (d) 33

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 sistemik tubuh (Deep or sistemic mycoses) 34

Mikotoksin l l 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. 35

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

Deteksi fungi toksik Identifikasi dgn mikroskop l Mikrobiologi l Imunokimia l Metode molekuler l 37

Beberapa cara deteksi fungi patogen l l l 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) 38