Senyawa antimikrobial adalah senyawa
yang dapat membunuh atau yang menghambat pertumbuhan mikrob. Senyawa yang
membunuh mikrob sering disebut sidal seperti senyawa bakterisidal, fungisidal,
dan virisidal. Mekanisme kerja senyawa antimikrobial dapat dijelaskan pada gambar diatas.
Dari Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa
senyawa antimikrobial mempunyai fungsi sebagai berikut :
Menghambat
sintesis protein sel
Salah satu contoh
antibiotik yang dapat menghambat sintesis dinding sel yaitu penisilin.
Penisilin dapat menghambat sintesis dinding sel karena penisilin mempunyai
struktur senyawa aktif yang mengandung cincin β-laktam yang disebut juga dengan
nukleus dan penisilin mencegah pembentukan ikatan silang dari peptidoglikan
yang menyebabkan dinding sel dari mikrob tidak terbentuk. Substrat yang menyerupai bentuk ikatan
silang antara pentaglisin dan tetra-alanin pada peptidoglikan dikatalisis oleh
enzim transpeptidase. Penisilin dapat masuk ke sisi aktif enzim transpeptidase
karena senyawa D-alanin-D-alanin yang diperlukan untuk membentuk jembatan
tetrapeptida pada peptidoglikan diding sel bakteri. Penisilin membentuk ikatan kovalen dengan
residu serin disisi aktif enzim. Penisiloil-enzim tidak dapat bereaksi lebih
lanjut, sehingga enzim transpeptidase terhambat secara irreversible dan
ikatan silang tidak dapat dibentuk.
Menghambat sintesis protein
Sintesis
protein terjadi pada sel prokariot dan eukariot. Perbedaan antara sel prokariot
dan eukariot yaitu sel prokariot memiliki 80S ribosom (60S + 40S unit ribosom)
dan sel eukariot memiliki 70S ribosom (50S + 30S unit ribosom). Salah satu
contoh mikrob yang termasuk ke dalam golongan sel eukariot yaitu fungi, untuk
menghambat sintesis protein dari fungi dapat menggunakan antibiotik ketokezol.
Mikrob yang
termasuk ke dalam golongan sel eukariot misalnya
bakteri dan fungi. Antibiotik
yang biasa digunakan untuk menghambat sintesis proteinnya yaitu streptomisin. Streptomisin. Merupakan golongan
antibiotik aminoglikosida yang memiliki gula amino berikatan dengan ikatan
glikosida. Jenis aminoglikosida yang terbaik ditemukan pada tahun 1944 adalah
streptomisin yang aktif terhadap bakteri gram negatif. Streptomisin menghambat
tahap awal dari sintesis protein dengan merubah bentuk subunit 30S ribosom
bakteri. Perubahan ini meyebabkan kode genetik pada mRNA tidak dapat dibaca dengan tepat.
Menghambat sintesis asam nukleat
Beberapa
senyawa antimikrobial menghambat proses replikasi DNA dan transkripsi RNA
pada mikroorganisme. Antimikrobial dengan sifat ini jarang digunakan karena
dapat mengganggu DNA dan RNA mamalia. Rifamisin lebih sering
digunakan karena lebih toksik. Senyawa ini berhubungan dengan penghambatan
sintesis dari mRNA.
Rusaknya membran plasma
Beberapa
senyawa antimikrobial yang terdiri dari polipeptida dapat merusak membran
plasma. Perubahan ini menyebabkan hilangnya metabolit penting dari dalam sel
mikrobial, sebagai contoh yaitu polimiksin B menyebabkan rusaknya membran
plasma dengan mengikat fospolipid pada membran plasma bakteri. Polimiksin B
merupakan antibiotik bakterisidal terhadap bakteri gram negatif.
Menghambat sintesis metabolit essensial
Aktivitas enzim dapat dihambat secara
kompetitif oleh senyawa antimetabolit yang strukturnya menyerupai substrat. Contoh
dari inhibisi kompetitif adalah hubungan antara senyawa antimetabolit
sulfanilamida dan para-aminobenzoic acid (PABA). Pada sebagian
mikroorganisme, PABA adalah substrat reaksi enzim untuk membentuk asam folat
yang merupakan vitamin dan berfungsi sebagai koenzim untuk sintesis asam amino
serta basa purin dan pirmidin dari asam nukleat. Sulfanilamida dapat berikatan
dengan enzim pada sisi aktif, sehingga enzim tidak dapat mengikat substrat PABA
untuk membentuk vitamin asam folat. Hal ini menyebabkan mikroorganisme tidak
dapat tumbuh.
