Toksikologi Bahan Pangan dan Bahaya Mikrobiologi

PENDAHULUAN

Toksikologi dapat didefinisikan sebagai kajian tentang hakikat dan mekanisme efek berbahaya (efek toksik) berbagai bahan kimia terhadap makhluk hidup dan sistem biologik lainnya. Ia dapat juga membahas penilaian kuantitatif tentang berat dan kekerapan efek tersebut sehubungan dengan terpejannya (exposed) makhluk tadi. Apabila zat kimia dikatakan berracun (toksik), maka kebanyakan diartikan sebagai zat yang berpotensial memberikan efek berbahaya terhadapmekanisme biologi tertentu pada suatu organisme. Sifat toksik dari suatu senyawa ditentukan oleh: dosis, konsentrasi racun di reseptor “tempat kerja”, sifat zat tersebut, kondisi bioorganisme atau sistem bioorganisme, paparan terhadap organisme dan bentuk efek yang ditimbulkan. Sehingga apabila menggunakan istilahtoksik atautoksisitas, maka perlu untukmengidentifikasi mekanisme biologi di mana efek berbahaya itu timbul. Sedangkan toksisitas merupakan sifat relatif dari suatu zat kimia, dalam kemampuannya menimbulkan efek berbahaya atau penyimpangan mekanisme biologi pada suatu organisme (Wirasuta, 2006).

Pangan merupakan kebutuhan mendasar manusia yang paling pokok. Pemenuhan kebutuhan pangan merupakan hak asasi utama umat manusia, karena hanya dengan pemenuhan pangan yang layak dan aman dikonsumsi manusia dapat tumbuh dan berkembang. Pangan yang layak dikonsumsi harus ada dalam keadaan normal dan tidak menyimpang dari karakteristik yang seharusnya dimiliki, yaitu harus bebas dari bahaya biologis, kimia dan fisika yang membahayakan kesehatan manusia. Dari sudut pandang inilah keamanan pangan merupakan suatu keharusan (Widodo, 2003).

Keamanan makanan merupakan suatu kondisi dan upaya yang diperlukan untuk mencegahnya dari kemungkinan cemaran biologis, kimia dan benda lain yang dapat mengganggu, merugikan dan membahayakan kesehatan manusia (Balai POM RI, 2003). Selain itu keamanan makanan juga dimaksudkan untuk menjamin persediaan makanan yang bebas dari pencemaran bahan-bahan kimia berbahaya dan cemaran mikroba yang dapat menganggu, merugikan dan membahayakan kesehatan manusia.

Suber racun dalam makanan bisa datang dari luar makanan atau juga memang terkandung sebagai salah satu zat dalam makanan tersebut, seperti asam sianida (HCN) dalam singkong serta asam jengkol pada jengkol atau beberapa jenis bahan makanan dari laut (sea food). Bahan beracun yang bersumber dari luar bahan makanan bisa datang akibat kelalaian pada waktu penyimpanan yakni disimpan di tempat yang lembab sehingga tumbuh jamur dan spora yang memproduksi racun atau disimpan di tempat terbuka sehingga bisa dikontaminasi serangga seperti lalat yang membawa mikroba yang menghasilkan racun, atau juga racun itu bisa terkontaminasi pada waktu disimpan dan diletakan dekat zat kimia beracun seperti formalin. Sianida. Arsenic dan lain sebagainya.

Sumber racun dapat kita kategorikan dari dua sifat yaitu organic dan anorganik. Racun anorganik yairu racun yang berasal dari zat-zat kimia yang berhaya seperti formalin,sianida, arsenic dsb. Sedangkan racun yamg bersifat organika yaitu racun yang dihasilkan oleh bakteri, mikroba atau cendawan (jamur).

Bakteri-bakteri dan cendawan yang memproduksi racun yaitu:

• Colstridium Botulinum. Bakteri bisa ditemukan pada makanan kaleng yang diproses tidak sempurna seperti daging, ikan sayur dan buah. Bakteri ini tahan akan suhu yang agak tinggi serta mapu bertahan ditempat atau kemasan yang hampa udara (unaerob) seperti kemasan kaleng pabrikan.
• Bakteri umumnya ditemukan pada kotoran manusia, kotoran hewan, tanah serta sampah organik. Bakteri ini dapat mencemari bahan makanan apa saja, terutama bahan makanan yang masih basa atau mengandung air seperti daging, ikan , sayur atau buah terutama pada waktu handling bahan makanan tersebut.

PEMBAHASAN

Cemaran Biologis

Bahaya biologis atau mikrobiologis terdiri dari parasit (protozoa dan cacing), virus, kapang, dan bakteri patogen yang dapat tumbuh dan berkembang di dalam bahan pangan, sehingga dapat menyebabkan infeksi dan keracunan pada manusia. Beberapa bakteri patogen juga dapat menghasilkan toksin (racun), sehingga jika toksin tersebut terkonsumsi oleh manusia dapat menyebabkan intoksikasi. Intoksikasi adalah kondisi ketika toksin sudah terbentuk di dalam makanan atau bahan pangan, sehingga mengindikasikan keadaan berbahaya. Sekalipun makanan atau bahan pangan sudah dipanaskan sebelum disantap, toksin yang sudah terbentuk masih tetap aktif dan bisa menyebabkan keracunan meski bakteri tersebut sudah tidak terdapat dalam makanan.

Mikrobia

1. Bakteri patogenik

• Staphylococcus aureus Pangan asal ternak berisiko tinggi terhadap cemaran mikroba pembusuk atau patogen yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Dengan karakteristik yang khas, produk ternak merupakan media yang disukai mikroba sebagai tempat tumbuh dan berkembang. Setelah dipotong, mikroba mulai merusak jaringan sehingga bahan pangan hewani cepat mengalami kerusakan bila tidak mendapat penanganan yang baik. Mikroba pada produk ternak terutama berasal dari saluran pencernaan. Beberapa jenis penyakit yang ditimbulkan oleh pangan asal ternak adalah penyakit antraks, salmonelosis, brucellosis, tuberkulosis, klostridiosis, dan penyakit akibat cemaran Staphylococcus aureus.
  
• Campylobacter jejuni Seperti daging hewani lainnya, daging unggas cocok sebagai media perkembangan mikroba, karena unggas cenderung berada di lingkungan yang kotor. Selain hidup dalam kondisi kotor, cemaran daging unggas di Indonesia juga dapat disebabkan oleh rendahnya tingkat pengetahuan peternak, kebersihan kandang, serta sanitasi air dan pakan. Sanitasi kandang yang kurang baik dapat menyebabkan timbulnya cemaran mikroba patogen yang tidak diinginkan.
  
  Karkas ayam mentah paling sering dikaitkan dengan cemaran Salmonella dan Campylobacter yang dapat menginfeksi manusia. Campylobacter jejuni merupakan salah satu bakteri patogen yang mencemari ayam maupun karkasnya. Cemaran bakteri ini pada ayam tidak menyebabkan penyakit, tetapi mengakibatkan penyakit yang dikenal dengan nama campylobacteriosis pada manusia. Penyakit tersebut ditandai dengan diare yang hebat disertai demam, kurang nafsu makan, muntah, dan leukositosis.
• 
  
• Salmonella Telur merupakan produk unggas yang selalu dihubungkan dengan cemaran Salmonella yang berasal dari kotoran ayam dalam kloaka atau dalam kandang. Secara alami, cangkang telur merupakan pencegah yang baik terhadap cemaran mikroba. Cemaran bakteri dapat terjadi pada kondisi suhu dan kelembapan yang tinggi.
  
  Cemaran pada telur bebek lebih banyak dibanding pada telur ayam. Apabila penanganan telur tidak dilakukan dengan baik, misalnya kotoran unggas masih menempel pada cangkang telur, maka kemungkinan Salmonella dapat mencemari telur, terutama saat telur dipecah. Cemaran mikroba tersebut dapat dikurangi dengan cara mencuci dan mengemas telur sebelum dipasarkan. Salmonelosis merupakan penyakit yang diakibatkan oleh cemaran Salmonella dan dapat menyebabkan rematik, meningitis, abses limpa, pankreatitis, septikemia, dan osteomielitis.
  
• E. coli, Brucella sp., Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Campylobacter sp.Beberapa bakteri patogen yang umum mencemari susu adalah Brucella sp., Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Campylobacter sp., Staphylococcus aureus, dan Salmonella sp. Bakteri E.coli dalam air susu maupun produk olahannya dapat menyebabkan diare pada manusia bila dikonsumsi.
  
  Susu merupakan bahan pangan yang berasal dari sekresi kelenjar pada hewan mamalia seperti sapi, kambing, kerbau, dan kuda. Susu mengandung protein, lemak, laktosa, mineral, vitamin, dan sejumlah enzim. Susu yang berasal dari sapi sehat dapat tercemar mikroba non patogen yang khas segera setelah diperah. Pencemaran dapat berasal dari sapi, peralatan pemerahan, ruang penyimpanan yang kurang bersih, debu, udara, lalat dan penanganan oleh manusia.
  
  Kandungan mikroba yang tinggi menyebabkan susu cepat rusak. Pertumbuhan mikroba dalam susu dapat menurunkan mutu dan keamanan pangan susu, yang ditandai oleh perubahan rasa, aroma, warna, konsistensi, dan penampakan. Oleh karena itu, susu segar perlu mendapat penanganan dengan benar, antara lain pemanasan dengan suhu dan waktu tertentu (pasteurisasi) untuk membunuh mikroba yang ada.
  
• Shigella sp, Vibrio cholera, Listeria monocytogenes, Clostridium spBuah dan sayur dapat tercemar oleh bakteri patogen yang berasal dari air yang tercemar limbah, tanah, atau kotoran hewan yang digunakan sebagai pupuk. Tingkat cemaran akan meningkat pada bagian tanaman yang ada di dalam tanah atau dekat dengan tanah. Air irigasi yang tercemar Shigella sp., Salmonella sp., E. coli, dan Vibrio cholerae dapat mencemari buah dan sayur. Selain itu, bakteri Bacillus sp., Clostridium sp., dan Listeria monocytogenes dapat mencemari buah dan sayur melalui tanah.
  
  Tingkat cemaran mikroba tergantung dari lamanya waktu sejak sayuran dipanen hingga dipasarkan karena memungkinkan mikroba tumbuh dan berkembang. Penanganan dan pemasakan yang baik dan benar dapat mematikan bakteri patogen tersebut, kecuali bakteri pembentuk spora yang dapat menghasilkan zat karsinogen. Listeria monocytogenes dapat menyebabkan penyakit ringan seperti flu hingga penyakit berat seperti meningitis dan meningoensefalitis. Sementara patogen bawaan dari makanan seperti Clostridium botulinum sangat berkaitan dengan penyakit ekstraintestinal akut, yang dapat menyebabkan sindrom neuroparalisis dan sering kali berakibat fatal.
  
• Proteus morganii, Klebsiella pneumoniae, Hafnia alvei, Vibrio vulnificus, Vibrio parahaemolyticusSeperti produk hewani lainnya, ikan merupakan sumber pangan yang mudah rusak. Dengan kandungan air dan protein tinggi, ikan merupakan tempat sangat cocok sebagai media untuk pertumbuhan mikroba baik patogen maupun nonpatogen. Kerusakan ikan terjadi segera setelah ikan keluar dari air, namun aktivitas mikroba yang akan merusak daging ikan baru terjadi setelah ikan melewati fase rigor mortis.
  
  Kerusakan ikan ditandai dengan adanya lendir di permukaan ikan, insang memudar (tidak merah), mata tidak bening, berbau busuk, dan sisik mudah terkelupas. Ikan dari perairan pantai sering kali tercemar oleh bakteri Vibrio parahaemolyticus yang dapat menular pada saat transportasi maupun pemasaran. Bakteri sering mengkontaminasi produk perikanan umumnya merupakan bakteri Vibrio vulnificus dan V. Cholerae.
  
  Menurut Badan Pengawasan Obat dan Makanan, cemaran bakteri Vibrio sp. dalam produk pangan harus negatif, artinya tidak boleh ada. Bakteri patogen lainnya adalah yaitu Proteus morganii, Klebsiella pneumoniae, dan Hafnia alvei. Tiga spesies bakteri tersebut sering mencemari ikan laut dari famili Scombroidei yang banyak terdapat di perairan Indonesia.
  
  Kasus keracunan histamin pada mulanya lebih dikenal sebagai keracunan scombroid karena melibatkan ikan dari famili Scombroidei, yaitu tuna, bonito, tongkol, mackerel, dan seerfish. Jenis ikan tersebut mengandung histidin bebas dalam jumlah besar pada dagingnya, yang pada kondisi tertentu dapat diubah menjadi histamin karena adanya aktivitas enzim histidine dekarboksilase dari bakteri yang mencemari ikan tersebut. Gejala keracunan histamin dimulai beberapa menit sampai beberapa jam setelah ikan dikonsumsi.

2. Kapang

• Aspergillus flavus dan A. Parasiticus
  Kapang merupakan jenis mikroba yang menyerang tanaman pangan, terutama serealia dan kacang-kacangan. Serangan kapang dapat terjadi saat tanaman masih di ladang (cemaran prapanen), maupun selama penanganan pascapanen. Kapang yang umum mencemari serealia dan kacang-kacangan adalah Aspergillus flavus dan A. Parasiticus yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia karena menghasilkan racun aflatoksin.

  
  

  Kedua jenis kapang ini dapat menghasilkan Aflatoksin yang merupakan secondary metabolic products dan bersifat toksik bagi manusia. Aflatoksin merupakan molekul kecil yang tidak suka terhadap air, tahan terhadap perlakuan fisik, kimia maupun biologis dan tahan terhadap suhu tinggi. Aflatoksin yang umum dijumpai adalah aflatoksin B1, B2, G1, G2, M1, dan M2. Dari enam jenis aflatoksin tersebut, yang paling berbahaya bagi kesehatan manusia adalah aflatoksin B1. Selain aflatoksin, fumonisin juga merupakan salah satu mikotoksin yang dihasilkan oleh kapang dari spesies Fusarium moniliforme.

  
  
• Aspergillus ochraceus

  Secara alami A. ochraceus terdapat pada tanaman yang mati atau busuk, juga pada biji-bijian, kacang-kacangan dan buah-buahan. Menghasilkan toksin yang sangat berbahaya yaitu Okratoksin. Okratoksin, terutama Okratoksin A (OA) diketahui sebagai penyebab keracunan ginjal pada manusia maupun hewan, dan juga diduga bersifat karsinogenik.

  
  

  Selain pada produk tanaman, ternyata OA dapat ditemukan pada berbagai produk ternak seperti daging babi dan daging ayam. Hal ini karena OA bersifat larut dalam lemak sehingga dapat tertimbun di bagian daging yang berlemak. Manusia dapat terekspose OA melalui produk ternak yang dikonsumsi.

  
  
• Penicillium viridicatum
  P.viridicatum Menghasilkan racun Ocratoksin A. tumbuh pada suhu antara 0 – 310 C dengan suhu optimal pada 200C dan pH optimum 6 – 7. Selain dihasilkan oleh kapang A.ochraceus, OA juga dapat dihasilkan oleh Penicillium viridicatum (Kuiper-Goodman, 1996) yang terdapat pada biji-bijian di daerah beriklim sedang (temperate), seperti pada gandum di eropa bagian utara. Saat ini diketahui sedikitnya 3 macam Okratoksin, yaitu Okratoksin A (OA), Okratoksin B (OB), dan Okratoksin C (OC). OA adalah yang paling toksik dan paling banyak ditemukan di alam.
  
  
• Fusarium graminearum, F.tricinctum, dan F. moniliforme.
  Zearalenon adalah toksin estrogenik yang dihasilkan oleh kapang Fusarium graminearum, F.tricinctum, dan F. moniliforme. Kapang ini tumbuh pada suhu optimum 20 – 250C dan kelembaban 40 – 60 %. Zearalenon pertama kali diisolasi pada tahun 1962. Mikotoksin ini cukup stabil dan tahan terhadap suhu tinggi. 
  
  
  Hingga saat ini paling sedikit terdapat 6 macam turunan zearalenon, diantara nya α-zearalenol yang memiliki aktivitas estrogenik 3 kali lipat daripada senyawa induknya. Senyawa turunan lainnya adalah 6,8-dihidroksizearalenon, 8-hidroksizearalenon, 3-hidroksizearalenon, 7-dehidrozearalenon, dan 5- formilzearalenon. Komoditas yang banyak tercemar zearalenon adalah jagung, gandum, kacang kedelai, beras dan serelia lainnya.
  
  
• Trichoderma, Myrothecium, Trichothecium dan Stachybotrys
  Toksin Trikotesena dihasilkan oleh kapang Trichoderma, Myrothecium, Trichothecium dan Stachybotrys. Mikotoksin golongan ini dicirikan dengan adanya inti terpen pada senyawa tersebut. Toksin yang dihasilkan oleh kapang-kapang tersebut diantaranya adalah toksin T-2 yang merupakan jenis trikotesena paling toksik. Toksin ini menyebabkan iritasi kulit dan juga diketahui bersifat teratogenik. Selain toksin T-2, trikotesena lainnya seperti deoksinivalenol, nivalenol dapat menyebabkan emesis dan muntah-muntah (Ueno et al., 1972 dalam Sinha, 1993). 
  
  
• F. proliferatum, F.nygamai, F. anthophilum, F. diamini dan F. Napiforme
  Kapang-kapang tersebut dapat menghasilkan racun Fumonisin. Fumonisin termasuk kelompok toksin fusarium yang dihasilkan oleh kapang Fusarium sp., terutama F. moniliforme dan F. proliferatum. Mikotoksin ini relatif baru diketahui dan pertama kali diisolasi dari F. moniliforme pada tahun 1988 (Gelderblom, et al., 1988). Selain F. moniliforme dan F. proliferatum, terdapat pula kapang lain yang juga mampu memproduksi fumonisin, yaitu F.nygamai, F. anthophilum, F. diamini dan F. napiforme. 
  
  
  F. moniliforme tumbuh pada suhu optimal antara 22,5 – 27,50 C dengan suhu maksimum 32 - 370C. Kapang Fusarium ini tumbuh dan tersebar diberbagai negara didunia, terutama negara beriklim tropis dan sub tropis. Komoditas pertanian yang sering dicemari kapang ini adalah jagung, gandum, sorgum dan berbagai produk pertanian lainnya. 
  
  
  Hingga saat ini telah diketahui 11 jenis senyawa Fumonisin, yaitu Fumonisin B1 (FB1), FB2, FB3 dan FB4, FA1, FA2, FC1, FC2, FP1, FP2 dan FP3. Diantara jenis fumonisin tersebut, FB1 mempunyai toksisitas yang dan dikenal juga dengan nama Makrofusin. FB1 dan FB2 banyak mencemari jagung dalam jumlah cukup besar, dan FB1 juga ditemukan pada beras yang terinfeksi oleh F.proliferatum. 
  
  
  Keberadaan kapang penghasil fumonisin dan kontaminasi fumonisin pada komoditi pertanian, terutama jagung di Indonesia telah dilaporkan oleh Miller et al. (1993), Trisiwi (1996), Ali et al., 1998 dan Maryam (2000). Keberadaannya perlu diwaspadai mengingat mikotoksin ini banyak ditemukan bersama-sama dengan aflatoksin sehingga dapat meningkatkan toksisitas kedua mikotoksin tersebut (Maryam, 2000).

3. Parasit

• Liver fluke dan Fasciola hepatica
  Cacing diketahui terdapat pada hasil-hasil peternakan, misalnya Fasciola hepatica yang ditemukan pada daging atau hati sapi. Adanya cemaran cacing tersebut akan mengakibatkan infeksi pada manusia jika mengkonsumsi daging atau hati sapi yang tidak dimasak dengan baik. Liver fluke dan Fasciola hepatica akan berpindah dari tanah ke selada air akibat penggunaan kotoran kambing atau domba yang tercemar sebagai pupuk kandang. Buah dan sayur dapat tercemar oleh mikroba patogen yang berasal dari air yang tercemar limbah, tanah, atau kotoran hewan yang digunakan sebagai pupuk, dan pada akhirnya dikonsumsi oleh manusia.
  
  

4. Virus

• Hepatitis A
  Adanya virus tersebut di dalam makanan mungkin disebabkan oleh pencemaran terhadap air yang digunakan dalam penanganan bahan pangan, penggunaan peralatan dan wadah yang tidak higienis, cara penanganan yang tidak aseptis, pekerja yang terinfeksi karena kurangnya fasilitas toilet dan pencuci tangan, kurangnya praktek kebersihan, dan penyakit yang diderita, penggunaan kemasan yang tidak steril atau tercemar oleh kotoran dari binatang pengerat, burung, dan serangga.
  

KESIMPULAN 

Bahaya biologis atau mikrobiologis sangat berbahaya bagi manusia, karena itu bahaya ini harus dihindari dengan cara jauhkan atau lindungi bahan pangan atau makanan dari cemaran mikroba, misalnya dengan cara melindungi (menutup) bahan pangan atau makanan dari serangan hama seperti lalat, kecoa, tikus dan binatang pembawa penyakit lainnya. Memilih bahan pangan yang bermutu baik adalah suatu cara yang paling utama dalam menghindari bahaya biologis. 

DAFTAR PUSTAKA

• Maryam, R. 2000a. Fumonisin: Kelompok mikotoksin fusarium yang perlu diwaspadai. Jurnal Mikologi Kedokteran Indonesia (Indonesian Journal of Medical Mycology), 1(1): 51-57.
• Maryam, R. 2000b. Kontaminasi Fumonisin pada bahan pakan dan pakan ayam di Jawa Barat. Prosiding Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner. Bogor, 18-19 September 2000. Pusat Penelitian Peternakan, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian. Hal.538-542
• Trisiwi. 1996. Identifikasi kapang penghasil mikotoksin pada pakan ayam pedaging dan petelur di kotamadya Bandar Lampung. Skripsa Sarjana, Universitas Lampung
• Miller, JD., Savard, ME., Sabilia, A., Rapior, S., Hocking, AD, Pitt, JI. 1993. Production of fumonisins and fusarins by Fusarium moniliforme from South East Asia. Mycologia 85(3): 385-391
• Sinha, K.K.1993. Mycotoxins. ASEAN Food Journal. 8(3): 87-93