Mengenal Lebih Dekat Clostridium botulinum

     A.    Karakteristik umum

Clostridium botulinum merupakan bakteri berbentuk batang, anaerobik (tidak dapat tumbuh di lingkungan yang mengandung oksigen bebas), Gram-positif, dapat membentuk spora, dan dapat memproduksi racun syaraf yang kuat. Sporanya tahan panas dan dapat bertahan hidup dalam makanan dengan pemrosesan yang kurang sesuai atau tidak benar. Ada tujuh tipe botulisme (A, B, C, D, E, F dan G) yang dikenal, berdasarkan ciri khas antigen dari racun yang diproduksi oleh setiap strain. Tipe A, B, E, dan F dapat menyebabkan botulisme pada manusia. Tipe C dan D menyebabkan sebagian besar botulisme pada hewan. Hewan yang paling sering terinfeksi adalah unggas liar dan unggas ternak, sapi, kuda, dan beberapa jenis ikan. Walaupun tipe G telah diisolasi dari tanah di Argentina, belum ada kasus yang diketahui disebabkan oleh strain ini.

B.     Klasifikasi ilmiah

Kingdom         : Bacteria

Division           : Firmicutes

Class                : Clostridia

Order               : Clostridiales

Famili              : Clostridiaceae

Genus              : Clostridium

Spesies            : Clostridium botulinum

C.    Fisiologi

C. botulinum termasuk bakteri yang bersifat mesophilic dengan suhu optimum untuk tumbuh yaitu 37⁰ C untuk strain jenis A dan B serta 30⁰ C untuk strain jenis E. Suhu terendah dari strain jenis A dan B adalah 12,5⁰ C namun pernah juga dilaporkan bahwa kuman dapat tumbuh pada suhu 10⁰ C. Disisi lain spora jenis E dikatakan mampu tumbuh dan menghasilkan toksin pada suhu 3,3⁰ C, sementara jenis F dilaporkan tumbuh dan menghasilkan toksin pada suhu 4⁰ C . Secara umum strain jenis E dan B bersifat non-proteolitik serta strain F suhu minimum untuk tumbuhnya lebih kurang 10⁰ C lebih rendah daripada strain A dan B. Sedangkan suhu maksimum untuk tumbuhnya yaitu : jenis A dan B pada suhu 50⁰ C. Strain jenis E memiliki suhu maksimum 5 derajat lebih rendah dari strain A dan B dengan suhu optimumnya yaitu 30⁰ C (Suardana, 2001; Cliver, 1990 ; Jay, 1978).

Produksi toksin dari C. botulinum tergantung dari kemampuan sel untuk tumbuh di dalam makanan dan menjadi autolisis disana (Suardana, 2001; Frazier dan Westhoff, 1988). Lebih lanjut produksi toksin dipengaruhi oleh komposisi dari makanan atau medium terutama glukosa atau maltosa yang diketahui sangat potensial terhadap produksi toksin, kelembaban, pH, potensial redok, kadar garam, temperatur dan waktu penyimpanan.

Berdasarkan atas pH, dilaporkan bahwa C. botulinum tidak mampu tumbuh pada pH di bawah 4,5. Lebih jauh dilaporkan bahwa organisme akan tumbuh dengan baik dan menghasilkan toksin pada pH 5,5-8,0 (Suardana, 2001; Jay, 1978). Sedangkan Frazier dan Westhoff (1988) menyatakan bahwa nilai pH minimal untuk pertumbuhan sel vegetatif adalah 4,87 sedangkan untuk petumbuhan spora 5,01 di dalam cairan kaldu.

Nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan bersifat komplek, diperlukan asam amino, vitamin B dan mineral. C. botulinum jenis A dan B memerlukan kadar air 0,94 dan jenis E pada 0,97 Dilaporkan bahwa kadar garam 10% atau 50% sukrosa akan menghambat pertumbuhan jenis A dan B. Tar dalam Jay (1978) menyatakan bahwa pada konsentrasi 25-500 ppm dapat menghambat jenis A lebih dari sebulan pada suhu optimum dengan pH 5,9-7,6. Di dalam penelitian pembentukan toksin jenis E dan pertumbuhan sel didalam kalkun yang diinkubasikan pada suhu 30⁰ C, Midura et al., dalam Jay (1978) menemukan bahwa spora jenis E akan memperbanyak diri dan menghasikan toksin dalam waktu 24 jam. Penampakan toksin bertepatan dengan pertumbuhan sel selama 2 minggu setelah toksin berada di luar sel hidup. Penemuan ini mengungkapkan bahwa kemungkinan ditemukannya toksin jenis E di dalam makanan tanpa ditemukannya sel jenis E.

Makanan yang mengandung toksin umumnya tanpa jenis organisme yang lain, hal ini disebabkan oleh perlakuan panas dan pengepakan vakum. Dilihat dari kehadiran ragi, kuman dilaporkan dapat tumbuh dan menghasilkan toksin pada pH rendah 4,0. Ragi dianggap menghasilkan faktor pertumbuhan yang diperlukan oleh Clostridia untuk tumbuh pada pH rendah, sementara bakteri asam laktat diasumsikan sebagai alat pertumbuhan dengan terjadinya penurunan potensial redok. Sejumlah strain C. perfringens menghasilkan penghambat yang efektif terhadap 11 strain tipe A, 7 B proteolitik, dan 1 non proteolitik, pada 5 strain E dan 7 strain F. Kautter et al., dalam Jay (1978) menemukan bahwa strain jenis E dihambat oleh organisme non toksik lainnya yang mempunyai ciri morfologi dan uji biokimia yang sama dengan tipe E. Organisme yang menunjukkan efek penghambatan ini menghasilkan substansi seperti bakteriocin yang dikenal dengan nama bioticin. Laporan menunjukkan bahwa adanya kaitan antara C. botulinumtipe F dalam sampel lumpur selama periode waktu tertentu dengan kehadiran dari Bacillus licheniformis, dan kahadiran bakteri ini dianggap sebagai pembawa faktor penghambat untuk pertumbuhan strain jenis F (Suardana, 2001).

Botulisme karena makanan (untuk membedakan dari botulisme pada luka dan botulisme pada bayi) merupakan jenis keracunan makanan yang parah. Penyakit ini disebabkan oleh konsumsi makanan yang mengandung racun syaraf yang kuat, yang dibentuk selama pertumbuhan organisme. Racun ini tidak tahan panas dan dapat dihancurkan dengan pemanasan pada temperatur 80°C selama10 menit atau lebih. Penyakit ini jarang terjadi, tetapi sangat diperhatikan karena apabila tidak segera dirawat dengan benar, tingkat kematiannya tinggi. Kebanyakan kasus yang dilaporkan setiap tahunnya berkaitan dengan makanan yang kurang diproses, dikalengkan di rumah tangga, tetapi kadang-kadang makanan yang diproduksi secara komersial juga terlibat dalam kasus tersebut. Sosis, produk daging, sayuran kaleng, dan produk makanan laut, paling sering menjadi perantara dalam kasus botulisme pada manusia.

Organisme ini dan sporanya tersebar luas di alam. Bakteri ini ada di tanah, baik di tanah olahan, tanah hutan, endapan di dasar sungai, danau, dan perairan pantai, dan di dalam usus ikan dan mamalia, dan di dalam insang dan organ dalam kepiting dan jenis-jenis kerang lainnya.

D.    Gejala-gejala penyakit

Ada empat tipe botulisme yang dikenal: botulisme karena makanan, botulisme pada bayi, botulisme pada luka, dan botulisme yang belum diklasifikasikan. Makanan-makanan tertentu telah dilaporkan sebagai sumber spora dalam kasus-kasus botulisme pada bayi dan kategori yang belum diklasifikasikan; botulisme pada luka tidak terkait dengan makanan.

Botulisme karena makanan merupakan nama penyakit (sebenarnya keracunan makanan) yang disebabkan oleh konsumsi makanan yang mengandung racun syaraf yang diproduksi oleh C. botulinum .

Botulisme pada bayi, yang pertama kali dikenal tahun 1976, menginfeksi bayi di bawah usia 12 bulan. Botulisme tipe ini disebabkan karena konsumsi spora C. botulinum yang kemudian menghuni usus dan memproduksi racun dalam saluran usus bayi ( intestinal toxemia botulism ). Di antara berbagai sumber lingkungan yang potensial seperti tanah, air yang ditampung, debu, dan makanan, madu merupakan sumber spora C. botulinum yang sejauh ini dapat dipastikan menjadi penyebab botulisme pada bayi, baik dari hasil penelitian laboratorium maupun penelitian epidemiologi. Jumlah botulisme pada bayi yang dilaporkan meningkat tajam karena meningkatnya pengetahuan para petugas kesehatan sejak dikenalnya penyakit ini pada tahun 1976. Sekarang penyakit ini telah dikenal secara internasional, dan kasusnya dilaporkan dari lebih banyak negara.

Botulisme pada luka merupakan tipe botulisme yang paling jarang terjadi. Penyakit timbul ketika C. botulinum , baik secara tunggal maupun bersama dengan mikroorganisme lain, menginfeksi luka dan menghasilkan racun yang menyebar ke bagian tubuh lain melalui aliran darah. Makanan tidak terlibat dalam botulisme tipe ini.

Kategori botulisme yang belum diklasifikasikan melibatkan kasus pada orang dewasa di mana makanan tertentu atau luka sebagai sumber infeksi tidak dapat diidentifikasi. Diduga, beberapa kasus botulisme yang termasuk kategori ini mungkin disebabkan oleh pertumbuhan C. botulinum di dalam usus orang dewasa, yang menghasilkan racun secara in vivo (di dalam tubuh). Laporan dalam buku-buku kedokteran menunjukkan adanya botulisme yang mirip dengan botulisme pada bayi, tetapi terjadi pada orang dewasa. Dalam kasus-kasus ini, pasien sebelumnya pernah menjalani pembedahan saluran pencernaan dan atau perawatan dengan antibiotik. Diduga bahwa perawatan-perawatan tersebut dapat mengubah komposisi normal flora usus dan memungkinkan C. botulinum untuk tumbuh dan berkembang biak di dalam usus.

Dosis infektif – sangat sedikit (beberapa nanogram) racun dapat menyebabkan penyakit. Racun ini merupakan salah satu racun paling kuat yang dikenal di alam.

Gejala-gejala botulisme karena makanan umumnya dimulai 18-36 jam setelah konsumsi makanan yang mengandung racun, walaupun kasus-kasus yang ada bervariasi antara 4 jam hingga 8 hari. Gejala awal keracunan terdiri dari rasa lelah, lemah, dan vertigo, yang biasanya diikuti dengan penglihatan berganda dan kesulitan bicara dan menelan yang meningkat. Kesulitan bernapas, rasa lemah pada otot-otot lain, perut kembung dan konstipasi (sembelit) juga merupakan gejala yang sering terjadi.

Gejala klinis botulisme pada bayi terdiri dari konstipasi yang terjadi setelah masa pertumbuhan yang normal. Gejala ini diikuti dengan hilangnya nafsu makan, mengantuk, lemah, keluarnya air liur, dan tangis yang keras, serta nyata adanya kehilangan kontrol pada bagian kepala. Perawatan yang disarankankan meliputi tindakan untuk mencegah, mengendalikan, atau menyembuhkan komplikasi dan efek samping yang mungkin terjadi sehingga pasien merasa lebih nyaman (supportive care ).Perawatan dengan obat-obatan antimikrobial tidak dianjurkan.

E.     Diagnosis

Walaupun botulisme dapat didiagnosis dengan gejala klinis saja, penyakit ini mungkin sulit dibedakan dari penyakit-penyakit lainnya. Cara paling langsung dan efektif untuk memastikan diagnosis klinis botulisme di dalam labotarorium adalah dengan memeriksa adanya racun dalam serum atau kotoran pasien atau dalam makanan yang dikonsumsi oleh pasien. Saat ini, metode deteksi toksin yang paling sensitif dan digunakan secara luas adalah uji netralisasi tikus ( mouse neutralization test ). Uji ini memerlukan waktu 48 jam. Pembiakan sample memerlukan waktu 5-7 hari.

Botulisme pada bayi didiagnosis dengan memeriksa adanya racun botulinal dan C. botulinum di dalam kotoran bayi.

F.     Makanan yang terkait

Makanan yang terlibat dalam kasus botulisme beragam, sesuai dengan cara pengawetan makanan dan kebiasaan makan di berbagai wilayah. Semua makanan yang mendukung pertumbuhan dan produksi racun, yang setelah pemrosesannya memungkinkan masih ada spora yang bertahan, dan sesudahnya tidak dipanaskan sebelum dikonsumsi, dapat menyebabkan botulisme. Hampir semua jenis makanan yang tidak asam (pH di atas 4.6) dapat mendukung pertumbuhan dan produksi racun oleh C. botulinum . Racun botulinal telah dibuktikan ada pada berbagai jenis makanan, seperti jagung kaleng, merica, kacang hijau, sup, bit, asparagus, jamur, buah zaitun matang, bayam, ikan tuna, ayam, dan hati ayam dan pasta dari hati ( liver pate ), dan daging olahan yang dimakan dingin ( luncheon meat ), ham, sosis, terung isi, lobster, ikan asap, dan ikan asin.

G.    Pencegahan

Pencegahan secara total tidak mungkin dilakukan. Semua makanan yang dikalengkan dan diawetkan secara komersial umumnya aman untuk dikonsumsi (semuanya telah disterilkan atau terlalu asam atau diawetkan dengan cara lain). Produk segar tidak berbahaya. Racun dapat dihancurkan pada suhu 75°-80°C, sehingga makanan yang telah dimasak dan dipanaskan aman dikonsumsi.