SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI

Transkripsi

1 SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI Pendahuluan Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari organisme (makhluk)kecil yang tidakdapat dilihat dengan mata telanjang dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop (bahasa Yunani: micros=kecil, bios= hidup, dan logos=ilmu). Organisme kecil itu dsebut dengan mikroorganisma, mikroorganisme, mikroba, microbe, protista atau jasad renik. Pada umumnya diambil ketentuan, bahwa semua makhluk hidup yang berukuran beberapa micron atau lebih kecil lagi yang kita sebut microbe. Satu(1) mukron disingkat 1μ = 0,001 mm. mata manusia sama sekali tidak dapat menangkap suatu benda yang berdiameter kurang dari 0,1 mm dan kurang jelas untuk melihat suatu benda yang berdiameter 1 mm atau kurang (Waluyo, 2005) Dunia mikroorganisme terdiri dari lima kelompok organisme: bakteri,protozoa,virus,serta algae dan cendawan mikroskopis. Dalam bidang mikrobiologi kita mempelajari banyak segi mengenai jasad-jasad renik ini (juga dinamakan microbe atau protista): di mana adanya, cirri-cirinya, kekerabatan antara sesame sepoerti juga dengan kelompok organisme lainnya, pengendalianya, dan peranannya dalam kesehatan serta kesejahteraan kita. Mikroorganisme sangat erat kaitannya dengan kehidupan kita, beberapa di antaranya bermanfaat dan yang lain merugikan. (Pelczar,dkk, 2004). Untuk mempelajari mikrobiologi secara umum perlu diungkapkan terlebih dahulu periode perkembangan bidang ilmu tersebut mulai dari periode yang paling awal sampai sekarang dengan kemajuan-kemajuan yang telah dicapai. Perkembangan dan kemajuan di bidang mikrobiologi dimulai sejak awal(jaman pra sejarah) sampai dengan jaman modern. Pada jaman prasejarah penemuanpemnemuan yang didapatkan atau percobaan yang sangat sederhana (waluyo 2005).

2 A. Era Perintisan: dari jaman Prasejarah sampai tahun 1850 Pada periode ini timbul fenomena batasan, (postulat) tentang segala sesuatu yang berhubungan dengan mikrobiologi secara umum maupun seacara khusus, yang berkaitan dengan bidang kesehatan, pertanian, lingkungan dan lain sebagainya. Penemuan Mikrobe oleh Anthony Van Leeuwenhoek Anthony van Leeuwenhoek( ) ialah orang yang pertama kali mengetahui adanya dunia mikroorganisme itu. Dengan mikroskop ciptaannya ia dapat melihat bentuk mahkluk-mahkluk kecil yang sebelumnya itu tidak diduga sama sekali keadaannya. Mikroskop buatan Leeuwenhoek itu membiarkan pembesaran sampai 300 kali (Dwidjoseputro, 2005) Anthony van Leeuwenhoek sebenarnya adalah seorang pedagang Belanda, tidak pernah mengenyam pendidikan formal, dan hanya tau tentang bahasa Belanda saja. Sekalipun demikian, hasil penemuannya membuka cakrawala baru tentang adanya mikroorganisme (Waluyo, 2005). Surat Leeuwenhoek yang paling terkenal dipublikasikan pada tanggal 16 Maret Dalam surat tersebut dia menggambarkan penglihatannya pada setetes air hujan lewat mikroskop. Air itu diambil dari wadah di mana air tersebut telah tergenang selama beberapa hari. Yang mengagetkan, dia melihat suatu hewan yang sangat kecil, yang sekarang dikenal sebagai protozoa, sedang berenang di dalam air. Dia juga mengamati hewan lain yang tidak bergerak sama sekali, yang sekarang disebut bakteri. Tidak ada seorang pun di Royal Society yang tahu tentang binatang-binatang kecil tersebut, yang oleh Leeuwenhoek disebut animalcules. Atas permintaan anggota Royal Society, beberapa penduduk Delft yang paling disegani diminta untuk memverifikasi penemuan Leeuwenhoek. Mereka membenarkannya, dan pada 1680, Leeuwenhoek dipilih sebagai anggota Royal Society.

3 Ridzky Bang John on Sabtu,03April 2010 Persengketaan tentang Teori Abiogenesis Sebenarnya teori abiogenesis sudah sejak lama ada, hal ini terbukti Aristoteles (300 sm) setelah berpendapat, bahwa makhluk-makhluk kecil terjadinya begitu saja dari benda mati. Franscesco Redi ( ) menunjukkan bahwa ulat yang ada dalam daging busuk adalah larva, yang berasal dari telur lalat, bukan hasil dari generatio spontanea. John Needham ( ) memasak sepotong daging untuk menghilangkan organisme yang ada dan menempatkannya dalam toples yang terbuka. Akhirnya ia mengamati adanya koloni pada permukaan daging tersebut. Lazarro Spalanzani ( ) merebus kaldu daging selama 1 jam dan menempatkannya pada toples yang disegel/ditutup rapat menunjukkan tidak ditemukannya mikroorganisme dalam kaldu tersebut. Jadi eksperimen ini menentang teori abiogenesis. Tetapi Neddham mengatakan bahwa sumber makhluk hidup tadi adalah udara dimana pada percobaan Spalanzani tersebut tidak berinteraksi langsung dengan udara. Hampir 100 tahun setelah percobaan Needham ada 2 peneliti yang mencoba memecahkan kontroversi tentang peran udara. Pada tahun 1836, Franz Schulze melewatkan larutan asam kuat ke dalam tabung tertutup yang berisi daging yang telah dimasak. Tahun 1837, Theodor Schwann mengalirkan udara panas melalui pipa ke dalam tabung tertutup yang berisi kaldu. Keduanya tidak menemukan adanya mikroba sebab mikroba telah mati oleh adanya asam kuat maupun oleh panas. Tetapi para pendukung teori generatio spontanea berpendapat bahwa adanya asam dan panas akan mengubah udara sehingga tidak mendukung pertumbuhan mikroba. Sampai akhirnya tahun 1954 peneliti menyelesaikan perdebatan tersebut dengan melakukan percobaan menggunakan tabung tertutup berisi kaldu yang telah dipanaskan. Ke dalam tabung tersebut dimasukkan pipa yang sebagiannya diisi dengan

4 kapas dan ujungnya dibiarkan terbuka. Dengan demikian mikroba akan tersaring dan udara tetap bisa masuk. Dengan tidak ditemukannya mikroba akan tersring dan udara tetap bisa masuk. Dengan tidak ditemukannya mikroba dalam kaldu daging tersebut membuktikan bahwa teori generatio spontanea adalah salah. Bukti Teori Biogenesis Pada perioda yang sama muncul ilmuwan baru dari Fransis Louis Pasteur ( ) seorang ahli kimia yang menaruh perhatian pada mikroorganisme. Oleh karena itu ia tertarik untuk meneliti peran mikroba dalam industri anggur dalam pembuatan alkohol. Salah satu pendukung teori generatio spontanea yang hidup pada masa Louis Pasteur adalah Felix Archimede Pouchet ( ). Pada tahun 1859 ia banyak mempublikasikan tulisan yang mendukung abiogenesis. Tetapi ia tidak dapat membantah penemuan-penemuan Pasteur. Untuk memastikan pendapatnya, Pasteur melakukan serangkaian eksperimen, ia menggunakan bejana dengan leher panjang dan dibengkokkan yang dikenal dengan leher angsa. Bejana ini diisi dengan kaldu kemudian dipanaskan. Udara dapat dengan bebas melewati tabung atau pipa leher angsa tersebut tetapi tidak ditemukan adanya mikroorganisme di kaldu tadi. Dalam hal ini mikroba beserta debu/asap akan mengendap pada bagian tabung yang berbentuk U sehingga tidak dapat mencapai kaldu. Iajuga membawa tabung tersebut ke pegunungan Pyrenes dan Alpen. Pasteur menemukan bahwa mikroorganisme terbawa debu oleh udara dan ia menyimpulkan bahwa semakin bersih/murni udara yang masuk ke dalam bejana, semakin sedikit kontaminasi yang terjadi. Pada tanggal 7 April 1864 ia mengatakan bahwa: For I hape kept them and am still keeping from them, that one thing that is above the power of man to make; i have kept from them, the germ that float in the air, i have kept them from file. Salah satu argumen klasik untuk menantang biogenesis adalah

5 bahwa panas yang digunakan untuk mensterilkan udara atau bahan juga dianggap merusak vital force. Mereka yang mendukung teori abiogenesis berpendapat bahwa tanpa adanya kekuatan vital force tersebut mikroorganisme tidak dapat muncul serta spontan. Untuk merespon argumen tersebut John Tyndall mengatakan udara dapat dengan mudah dibebaskan dari mikroorganisme dengan cara melakukan pecobaan dengan meletakkan tabung reaksi berisi kaldu steril ke dalam kotak tertutup. Udara dari luar masuk ke dalam kotak melalui pipa yang sudah dibengkokkan membentuk dasar U seperti spiral. Terbukti bahwa meskipun udara luar dapat masuk ke dalam kotak yang berisi tabung dengan kaldu di dalamnya, namun tidak ditemukan adanya mikroba. Hasil percobaan Pasteur dan Tyndall memacu diterimanya konsep biogensis. Selanjutnya Pasteur lebih memfokuskan penelitiannya pada peran mikroba dalam pembuatan anggur dan mikroba yang menyebabkan penyakit.. Teori Tentang Fermentasi Fermentasi terjadi jika jur anggur kita biarkan. Melalui serangkaian perubahan biokimia, alkohol dan senyawa lain dihasilkan dari anggur tersebut. Salah satu alasan mengapa Pasteur ingin menentang pendapat generatio spontanea adalah keyakinannya bahwa produk fermentasi anggur merupakan hasil mikroorganisme yang ada, bukan fermentasi menghasilkan mikroorganisme sebagaimana yang dipercaya pada waktu tersebut. Pada tahun Pasteur memecahkan masalah yang timbul dalam industri anggur. Dengan meneliti anggur yang baik dan anggur yang kurang bagus Pasteur menemukan mikroorganisme yang berbeda. Mikroorganisme tertentu mendominasi anggur yang bagus sementara tipe mikroorganisme lain mendominasi anggur yang kurang

6 bagus. Dia menyimpulkan bahwa pemilihan mikroorganisme yang sesuai akan menghasilkan produk yang bagus. Untuk itu dia memusnahkan mikroba yang telah ada dalam sari buah anggur dengan cara memanaskannya. Setelah dingin ke dalam sari buah tersebut diinokulasi dengan anggur yang berkualitas baik yang mengandung mikroorganisme yang diinginkan. Hasilnya menunjukkan bahwa anggur yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik dan tidak mengalami perubahan aroma selama disimpan jika sebelumnya dipanasi dulu selama beberapa menit pada 50 60o Proses ini dikenal dengan pasteurisasi yang digunakan secara luas di bidang industri makanan. Sebelumnya orang meningkatkan produk fermentasi melalui trial and error dimana sebelumnya tidak tahu bbahwa kualitas produk tergantung pada mikroorganisme tertentu. Penyebab Infeksi/Penyakit Disamping membuat revolusi (perubahan besar) dalam bidang industri anggur, Pasteur dan asistennya juga mengemukakan teori baru mengenai penyebab penyakit. Dalam penelitiannya mereka menemukan agen penyebab penyakit serius baik pada hewan maupun manusia. Tetapi sebelum Pasteur telah membuktikan bahwa mikroba merupakan penyebab penyakit, beberapa peneliti membuat argumen yang kuat terhadap teori bakteri penyebab penyakit. Sebelumnya, dalam serajah manusia ada kepercayaan bahwa penyakit itu disebabkan oleh beberapa faktor yang tidak jelas misalnya udara yang jelek, darah yang jelek dan lain-lainnya. Pada tahun 1546, Girolamo Fracastolo ( ) penyakit dapat disebabkan oleh mikroorganisme, ditularkan dari 1 orang ke orang lain. Sebagian besar informasinya berasal dari percakapannya dengan para pelaut yang baru pulang dari perjalanannya ke luar negeri, dimana mereka menyaksikan penyebaran berbagai penyakit. Lebih dari 200tahun kemudian Anton von Plenciz ( ) mengatakan bahwa tidak

7 hanya makhluk hidup yang merupakan penyebab penyakit tetapi juga agen yang lain merupakan penyebab penyakit yang berbeda. Pada saat yang bersamaan konsep tentang makhluk hidup atau bentuk lain yang menggunakan nutrien mulai diterima. Setelah sukses dengan fermentasinya, Pasteur diminta untuk meneliti penyakit ulat sutra yang merugikan industri di Perancis. Dia menghabiskan waktu 6 tahun untuk membuktikan bahwa mikroorganisme yang disebut dengan protozoa dapat menyebabkan penyakit. Pasteur juga menunjukkan kepada petani ulat sutera bagaimana cara menghilangkan penyakit dengan cara memilihulat sutera yang bebas penyakit untuk diternakkan. Di Jerman, Robert Koch ( ) seorang profesional di bidang kesehatan mendapat hadiah mikroskop dari isterinya untuk hadiahulang tahunnya yang ke-28. Selanjutnya ia mulai meneliti dunia mikroorganisme yang sudah dilihat oleh Pasteur. Pasteur maupun Koch bersama-sama ingin mengetahui penyebab penyakit anthrax yang sangat merugikan peternak sapi dan domba di Eropa. Koch akhirnya menemukan dari darah domba yang telah mati karena anthrax. Dengan sering meninggalkan prakteknya sebagai dokter, Koch membuktikan bahwa bakteri tersebut penyebab anthrax dengan cara memisahkan bakteri untuk bahan tersebut dari bakteri lain yang ada kemudian menginjeksikannya ke dalam tikus yang sehat. Tikus selanjutnya menunjukkan perkembangan menuju anthrax dan bakteri yang diisolasi dari tikus menunjukkan kesamaan bakteri yang berasal dari domba yang sakit sebelumnya. Pada 1876, setelah meneliti selama 6 tahun Koch mengumumkan bahwa dia telah menemukan bakteri penyebab anthrax. Ia juga menyarankan bahwa ternak sakit supaya dibunuh dan dibakar ataudikubur yang dalam, setelah ia mengetahui bahwa spora yang dihasilkanoleh bakteri dapat bertahan hidup selama berbulan-bulan di daerahpeternakan. Dengan penemuan anthraxnya Koch merupakan orang pertama yang membuktikan mikroba tertentu merupakan agen penyakit tertentu. Selanjutnya Koch dan peneliti lain menemukan bakteri penyebab

8 tuberculosis dan cholera. Perkembangan teknik laboratorium untuk mempelajari mikroorganisme. Koch dan anggotanya banyak memberi kontribusi mengenai teknik-teknik tersebut. Diantaranya adalah prosedur pengecatan bakteri untuk pengamatan dengan mikroskop cahaya. Salah satu kolega Koch adalah Paul Erlich ( ) yang melakukan penelitian terhadap spesimen dan menggunakannya untuk mewarnai bakteri termasuk bakteri penyebab tuberkulosis. Teknik Biakan Murni Secara kebetulan seorang pria Jerman melihat bahwa koloni yang tumbuh pada kentang yang telah direbus pada akhirnya dapat menemukanjalan untuk memisah menjadi individu-individu. Caranya: merekamengembangkan media spesifik untuk menumbuhkan mikroorganisme. Media adalah substansi yang memenuhi kebutuhan nutrisi mikroorganisme. Koch dan koleganya juga menunjukkan senyawa dari alga yang disebut agar dapat membuat media menjadi padat. Richard J. Petri ( ) membuat piringan kaca bertutup untuk menempatkan media agar alat tersebut selanjutnya disebut Petri dish yang masih digunakan sampai sekarang. Pada tahun 1892, dengan menggunakan teknik biakan murni Koch dan anggotanya menemukan agen-agen penyebab typus, dipteri, tetanus, pneumonia dan lain sebagainya. Koch mengenalkan penggunaan hewan sebagai model untuk penyakit manusia dengan cara menginjeksikan bakteri ke tubuh mencit, kelinci, babi atau domba. Ia bahkan menempelkan kamera pada mikroskopnya untuk mengambil gambar dan menggunakannya sebagai bukti untuk menghilangkan keraguan. B. Keemasan Penemuan, khususnya perintisan dan hasil penelitian selama periode di atas, dapat memberikan informasi yang sangat berguna bagi

9 perkembangan mikrobiologi pada masa selanjutnya. Masa antara tahun! dinamakan periode keemasan. Periode keemasan ini dikaitkan dengan penemuan-penemuan baru terutama oleh Rbert Koch, tentang piaraan murni. Berdasarkan hal tersebut ia mengemukakan 4 dalil (postulat), yang terkenal dengan Postulat Koch (1882). Keempat postulat itu: Mikroorganisme yang dicurigai atau disangka haruslah selalu kedapatan bila penyakit sedang berjangkit. Mikroorganisme haruslah dapat diambil dari situ untuk diadakan piaraan murni. Jika jasad renik itu ditularkan kepada binatang yang sehat, haruslah menimbulkan penyakit yang sama Mikroorganisme itu haruslah kedapatan lagi untuk diambil serta dipiara secara murni. Meskipun ada kelemahan-kelemahan pada postulat di atas, tetapi postulat-postulat tersebut tetap merupakan prosedur rutin dalam bakteriologi modern. Oleh karena itu, pantaslah Robert koch mendapat sebutan Bapak Bakteriologi Modern. Penyelidikan lebih lanjut menyatakan bahwa, keempat dalil itu tidak selalu berlaku. Misalnya, basil tipus Salmonella typhose dapat dipiara secara murni, tetapi hasil yang diambil dari piaraan itu tidak mampu lagi menimbulkan penyakit tipus pada hewan yang sehat. Basil yang telah dipiara murni tersebut telah kehilangan Virulensi (keganasannya). Lagi pula tidak setiap orang atau hewan mesti jatuh sakit setelah ditulari bakteri pathogen.

10 DAFTAR PUSTAKA Waluyo, Lud Mikrobiologi Umum. Malang : Unuversitas Muhammadiyah Mmalang Dwidjoseputro Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan. Pelczar, Michael J, dkk Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta; Universitas Indonesia Umum_Final_Minasari, Lista, Unita, Rasyid_bab201.pdf Ridzky Bang John on Sabtu,03April 2010

11