SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI

Transkripsi

1 MAKALAH SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Mikrobiologi yang dibimbing oleh Bapak Agung Witjoro Oleh: Offering C/Kelompok 1 Ajeng Pratiwi ( ) Andy Heppi Risma Jaya ( ) Ariadna Safitri ( ) Della Putri Irma Suryani ( ) Difandini Rizky Firdaus ( ) Gandhes Cintya Dewi ( ) Indah Rahmawati ( ) UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Januari 2017

2 KATA PENGANTAR Puji syukur alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan karunia nikmat bagi umat-nya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan judul Sejarah Perkembangan Mikrobiologi dengan baik dan lancar. Ucapan terimakasih juga kami sampaikan kepada Bapak Agung Witjoro selaku dosen pembimbing mata kuliah Mikrobiologi, dan semua pihak yang telah membantu pembuatan makalah ini, sehingga makalah ini selesai tepat pada waktunya. Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui bagaimana sejarah perkembangan mikrobiologi dari zaman ke zaman serta setiap karakter pada zaman tersebut. Sehingga membuat kita semakin memahami, ingin mempelajari dan mendalami studi tentang mikrobiologi. Kami menyadari bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya kritik, saran, dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun. Kami berharap makalah ini akan memberikan manfaat kepada pembacanya serta menambah pengetahuan khususnya mengenai sejarah perkembangan mikrobiologi. Semoga makalah ini bermanfat bagi kita semua. Aamiin. Malang, 29 Januari 2017 Penulis ii

3 DAFTAR ISI Cover Kata Pengantar Daftar Isi i ii iii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan BAB 2 PEMBAHASAN 2.1 Periode Spekulasi 2.2 Periode Keemasan 2.3 Periode Modern BAB 3 PENUTUP 3.1 Kesimpulan 3.2 Saran Daftar Rujukan iii

4 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mikrobiologi berasal dari Bahasa Yunani, yaitu mikros = kecil, bios = hidup, dan logos = ilmu. Mikrobiologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang kehidupan organisme kecil. Organisme tersebut hanya dapat dilihat dengan menggunakan alat yang disebut dengan mikroskop. Organisme kecil itu disebut mikroorganisme, mikroba, protista, atau jasad renik (Dwidjoseputro, 1978). Antony van Leeuwenhoek adalah orang pertama yang dapat melihat mikroorganisme. Dengan menggunakan mikroskop amatir sederhana ciptaannya, ia dapat melihat bentuk makhluk-makhluk kecil yang belum pernah diketahui oleh orang lain. Mikroskop sederhana buatan Leeuwenhoek ini memiliki perbesaran hingga 300 kali. Mikroskop tersebut ia gunakan untuk mengamati air hujan yang menggenang-menggenang di kubangan-kubangan dan air jambangan bunga. Dari air-air tersebutlah, Leeuwenhoek menemukan hewan bersel satu yang ia beri nama infusoria atau Hewan Tuangan (Dwidjoseputro, 1978). Dari penemuan Leeuwenhoek inilah kemudian muncul pertanyaan, dari manakah mikroorganisme tersebut berasal? Ada tiga teori yang dapat menjawab pertanyaan tersebut, yaitu teori abiogenesis, teori biogenesis, dan teori evolusi kimia. Teori-teori tersebut terbagi dalam tiga periode yaitu periode spekulasi, periode keemasan, dan periode modern. Tidak semua teori dapat diterima oleh setiap pihak. Hal ini dikarenakan seiring dengan perkembangan zaman, banyak eksperimen yang dilakukan oleh parah ahli yang dapat mematahkan teori-teori sebelumnya. Tujuan Bagaimana sejarah perkembangan mikrobiologi di periode spekulasi? Bagaimana sejarah perkembangan mikrobiologi di periode keemasan? Bagaimana sejarah perkembangan mikrobiologi di periode modern? Rumusan Masalah Untuk mengetahui sejarah perkembanan mikrobiologi di periode spekulasi Untuk mengetahui sejarah perkembangan mikrobiologi di periode keemasan Untuk mengetahui sejarah perkembangan mikrobilogi di periode modern. BAB II PEMBAHASAN 2.1 Periode Spekulasi 1

5 Aristoteles ( SM), seorang ahli filsafat dan ilmu pengetahuan Yunani kuno lebih dari 2000 tahun yang lalu mengemukakan konsep bahwa kehidupan berasal dari benda mati. Teori ini disebut dengan generatio spontanea atau lebih dikenal sebagai teori abiogenesis. Aristoteles mengemukakan teori tersebut berdasarkan penelitian yang dilakukannya terhadap ikan. Dari hasil penelitiannya tersebut, ia menemukan bahwa ikan-ikan tersebut bertelur dan dari telur tersebut muncul ikan-ikan baru yang sama dengan induknya. Akan tetapi, ia juga percaya bahwa beberapa ikan terbentuk dari lumpur (Pratiwi, 2012). Orang yang mendukung teori abiogenesis adalah John Needham. Needham ( ), adalah seorang pendeta bangsa Irlandia yang selama 5 tahun ( ) mengadakan eksperimeneksperimen dengan berbagai rebusan, salah satunya adalah rebusan daging. Air rebusan tersebut dimasukkan ke dalam botol dan ditutup dengan menggunakan gabus. Setelah beberapa hari ternyata muncul mikroorganisme di dalam air rebusan tersebut, sehingga Needham menyimpulkan bahwa jasad-jasad renik (mikroorganisme) tersebut berasal dari air kaldu hasil perebusan daging. Namun anggapan Needham ini dipatahkan oleh Lazzaro Spallanzani. Pada abad ke-17, Antony van Leeuwenhoek berhasil membuat mikroskop sederhana dengan perbesaran 300 kali. Dengan menggunakan mikroskop inilah, ia menemukan berbagai macam mikroorganisme dalam setetes air yang ia amati. Penemuan Leeuwenhoek ini merangsang kembali para ilmuwan lainnya untuk membuktikan kebenaran dari teori abiogenesis yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati. Gambar 2.1 Antony van Leeuwenhoek dan Mikroskop Sederhananya (Sumber: Black, 2012) 2.2 Periode Keemasan Sebelum masa kemasan terjadi, para peneliti berinisiatif menggunakan mikroskop amatir yang terbuat dari pegangan dan lensa berbentuk cembung pada kedua sisinya. Hal ini dicetukan oleh bangsawan bernama Antony van Leeuwenheok sehingga ia disebut 2

6 sebagai bapak mikrobiologi, sejak saat itulah penelitian dan pengembangan mikroskop ditingkatkan lebih baik lagi dalam perihal alat untuk mengamati mikrooganisme, akhirnya pada tahun 1664, Robert Hooke dapat menciptakan mikroskop manual. Masa ini disebut Masa keemasan karena merupakan masa dimana alat untuk mengetahui mikroorganisme dapat diciptakan semakin baik (Kusnadi et al., 2003). (a) (b) Gambar 2.2 a) mikroskop manual yang diciptakan oleh Robert hook b) mikroorganisme berbentuk kapang yang teramati dari mikroskop ciptaan hook (Sumber: Madigan et al., 2012) Pada periode keemasan ini, banyak ilmuwan yang melakukan berbagai eksperimen yang hasilnya bertentangan dengan teori abiogenesis. Hal ini menyebabkan lahirnya teori baru yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari sesuatu yang hidup. Teori ini dikenal dengan teori biogenesis. Setelah mikroskop diciptakan lebih baik, penelitian tentang teori yang mendukung biogenesis semakin dikembangkan, dimana akhirnya muncul beberapa ahli yang membuat penelitian dan memunculkan beberapa teori baru yang mendukung teori biogenesis. Lahirnya teori biogenesis ini berasal dari eksperimen yang dilakukan oleh Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur. Selain itu, dengan adanya alat bantu mikroskop pada zaman keemasan beberapa ilmuwan lainnya mulai mengembangkan penelitian tentang bakteri dan virus. a. Percobaan Francesco Redi 3

7 Francesco Redi (1668), adalah seorang fisikawan Italia dan merupakan orang pertama yang melakukan pembantahan terhadap teori abiogenesis. Ia melakukan serangkaian penelitian menggunakan daging segar. Redi memperhatikan bahwa ulat akan menjadi lalat dan lalat selalu terdapat tidak jauh dari potongan daging. Dalam penelitiannya, Redi menggunakan potongan daging segar yang diletakkan dalam dua wadah. Wadah I diisi dengan sepotong daging segar yang dibiarkan terbuka, wadah II diisi dengan sepotong daging segar dan ditutup dengan kain kasa. Ketika daging mulai membusuk, datanglah lalat di sekitar wadah. Beberapa hari kemudian, pada daging yang terdapat di dalam wadah I terlihat cukup banyak belatung. Beberapa ekor belatung juga terdapat di atas permukaan kain kasa wadah II (Pratiwi, 2012). Gambar 2.3 Percobaan Fransisco Redi (Sumber: Black, 2012) Dari eksperimen tersebut, Francesco Redi membuktikan bahwa belatung tidak terbentuk dari daging yang membusuk, melainkan berasal dari telur-telur lalat yang ditinggalkan ketika lalat mengerumuni daging busuk dan permukaan kasa. Sehingga dari eksperimen ini, teori abiogenesis yang dikemukakan oleh Aristoteles mulai terpatahkan. b. Percobaan Lazzaro Spallanzani Pada tahun 1768, Spallanzani membantah teori abiogenesis dengan menyatakan bahwa eksperimen yang dilakukan oleh Needham tidaklah sempurna (Dwidjoseputro, 1978). Spallanzani menyatakan bahwa Needham tidak merebus daging cukup lama sampai semua organisme terbunuh dan tidak menutup botol dengan rapat sehingga masih ada organisme yang masuk ke dalam botol tersebut (Pratiwi, 2012). Kemudian Spallanzani melakukan percobaan dengan merebus kaldu daging selama 1 jam dan menempatkannya pada toples yang disegel/ditutup rapat dan hasilnya menunjukkan tidak ditemukannya mikroorganisme dalam kaldu tersebut, karena dengan menutup botol tidak memungkinkan masuknya udara (oksigen) yang sangat dibutuhkan bagi kehidupan mikroorganisme. Dari hasil eksperimen yang dilakukannya, Spallanzani menyimpulkan bahwa timbulnya suatu kehidupan hanya mungkin terjadi jika telah ada suatu bentuk kehidupan sebelumnya. 4

8 c. Pecobaan Louis Pasteur Menurut Louis Pasteur bahwa tidak ada kehidupan baru yang dapat timbul dari benda mati, maka muncullah teori Biogenesis yaitu Omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo yang berarti semua kehidupan itu berasal dari telur, dan semua telur itu berasal dari sesuatu yang hidup. Pernyataan Louis Pasteur tersebut, belum memberi jawaban atas pertanyaan darimana asal kehidupan?. Pada tahun 1865 Louis Pasteur mempersiapkan larutan nutrien (kaldu) didalam labu yang dilengkapi dengan lubang atau pipa panjang dan sempit berbentuk leher angsa. Pasteur sendiri meyakini bahwa sebuah sel pasti berasal dari sel lainnya. Dalam percobaannya menggunakan tabung berleher angsa, Pasteur memanaskan larutan nutrien (kaldu) tanpa perlakuan dan tanpa disaring kemudian udara dibiarkan keluar masuk. Setelah sekian lama, ternyata tidak ada mikroorganisme yang tumbuh dalam larutan itu. Pada prinsipnya udara mampu masuk ke dalam tabung, namun partikel-partikel debu yang mengandung mikroorganisme tidak mencapai larutan nutrien karena partikel debu akan menempel dan mengendap dalam bagian lengkungan tabung leher angsa yang berbentuk huruf U dan aliran udara berkurang. Sehingga partikelpartikel debu yang mengandung mikroorganisme tidak terbawa masuk ke dalam labu. Dalam hal ini mikroba beserta debu akan mengendap pada bagian tabung yang berbentu U sehingga tidak akan dapat mencapai kaldu. Gambar 2.4 Sketsa Wajah Pasteur (Sumber: Madigan et al., 2012) 5

9 Gambar 2.5 percobaan Pasteur untuk membuktikan adanya teori biogenesis (Sumber: Madigan et al., 2012) Disamping pernyataannya tentang teori biogenesis yang didapatkannya dari percobaan leher angsa, Pasteur juga tertarik pada industry minuman anggur dan perubahan-perubahan yang terjadi selama proses fermentasi anggur. Fermentasi terjadi karena enzim yakni zat yang dihasilkan sel hidup yang menyebabkan berlangsungnya reaksi-reaksi kimiawi tertentu, dimana mikroorganisme (ragi) yang berperan. Dalam buku Madingan et al (2012) disebutkan fermentation is associated with the life and structural integrity of the cells and not with their death and decay. yang artinya fermentasi dikaitkan dengan kehidupan dan integritas struktural dari sel dan tidak dengan kematian dan pembusukan mereka. Pasteur juga berhasil membuktikan bahwa bakteri menjadi sebab beberapa penyakit, banyak dari hasil pengamatan menentang keras adanya teori nutfah penyakit. Dalam tahun 1546 Francastoro dari Verona ( ) menyatakan bahwa penyakit dapat disebabkan oleh jasad renik yang terlalu kecil untuk dapat dilihat yang dipindahkan (ditularkan) dari seseorang ke seseorang lain. d. Theodor Shcwann ( ). Pada Tahun 1837, Theodor Schwann mengalirkan udara melalui pipa yang dipanaskan ke dalam tabung tertutup yang bersisi kaldu kaldu daging yang dididihkan berjam-jam lamanya. Hasil yang didapatkan Schwann tidak menemukan mikroorganisme di dalam kaldunya sebab mikroba telah mati oleh adanya oleh panas (Dwijoseputro, 1978). Karena panas akan mengubah udara sehingga tidak mendukung pertumbuhan mikroba. Mereka mengatakan bahwa udara yang lewat pipa panas itu telah mengalami perubahan sedemikian rupa. Sehingga tidak memungkinkan untuk mendukung timbulnya kehidupan makhluk baru (Dwijoseputro, 1978). e. Franz Shchulze ( ) 6

10 Franz Shchulze mencoba memecahkan kontroversi tentang peran udara didalam kehidupan. Pada tahun 1836, Franz Schulze dengan experimennya melewatkan larutan asam kuat ke dalam tabung tertutup yang berisi daging yang telah dimasak. Hasil yang didapatkan Schultze tidak menemukan mikroorganisme di dalam kaldunya sebab mikroba telah mati oleh adanya asam kuat (Deacon, 2003) f. Scroeder dan Th. Von Dusch (1854) H. Scroeder dan Th. Von Dusch melakukan percobaan yang lebih meyakinkan dan memantapkan penelitian Schwan yaitu dengan melewatkan udara melalui tabung berisi kapas yang steril menuju ke dalam labu berisi kaldu yang sebelumnya dipanaskan. Dengan cara ini mikroorganisme disaring keluar dari udara oleh serat-serat kapas dan dengan demikian dicegah masuk ke dalam labu maka ia tidak mendapatkan mikroorganisme (jasad renik) baru yang tumbuh di dalam kaldu tersebut (Dwijoseputro, 1978). Sehingga pada tahun ini teori abiogenesis semakin tidak terbukti kebenarannya, dan dapat dipatahkan sehingga penelitian dapat dilakukan lebih jauh dan pengembangan mikroskop dapat semakin ditingkatkan. Pada akhirnya banyak ditemukan jasad renik (jenis mikroorganisme) yang semakin beragam melalui penyakit-penyakit yang menular tumbuhan, manusia dan hewan ternak. g. John Tyndall (1870) Di antara bukti-bukti yang paling penting ialah hasil percobaan John Tyndall pada awal tahun 1870-an, dengan menciptakan sebuah kotak bebas debu, dan menempatkan tabung-tabung berisi kaldu steril didalamnya. Selama udara dalam kotak bebas dari debu maka selama itu pula kaldu akan mengendap dan tertahan pada tabung berleher angsa yang menuju ke dalam kotak, sehingga dari percobaan John Tyndall terbukti bahwa mikroorganisme terbawa oleh partikel-partikel debu. Sehingga hal ini juga mendukung teori dari Louis Pasteur (Dwijoseputro, 1978). 2.3 Periode Modern Perkembangan mikrobiologi pada abad 19 dan 20 atau dapat dikatakan sebagai periode modern dikembangkan, ditandai mikroskop dengan peningkatan juga disebarluaskan konstruksi mikroskop. dan banyak tersedia. Selain Dengan berkembangnya mikroskop makan tekhnik dasar untuk mengamati mikroorganisme pun semakin meningkat. Pada abad ke 19, penelitian mengarah pada perkembangan teknik dasar mikrobiologi dan menghasilkan prosedur dasar laboratorium mikrobiologi dalam 7

11 mengisolasi, mengkultivasi dan mengidentifikasi mikroorganisme. Menurut Schaefer (2004) teori evolusi kimia merupakan teori biologi modern, dimana terdapat 3 tokoh umum yakni Harold Urey, Oparin dan Miller. Hal tersebut dijelaskan sebagi berikut: a. Harold Urey Pada tahun 1893, Harold Urey (Amerika Serikat) mengemukakan teori yang didasari atas pemikiran bahwa senyawa organik merupakan bahan dasar organisme hidup, yang pada mulanya dibentuk sebagai reaksi gas yang ada di alam dengan bantuan energi (Schaefer, 2004). Pada penelitian Urey dijelaskan bahwa atmosfer purba mengandung gas hidrogen (H2), amonia (NH3), metana (CH4), dan uap air (H2O). Gas-gas tersebut dengan bantuan energi yang berasal dari loncatan listrik (halilintar), radiasi sinar kosmik, dan lainnya bereaksi menjadi satu dengan lainnya membentuk senyawa organik sederhana. Senyawa organik ini diperkirakan berkembang lebih lanjut menjadi organisme (Rauchfuss, 2008). Menurut Starr (2012) Urey mengemukakan terbentuknya makhluk hidup dari berbagai molekul zat di atmosfer tersebut didukung kondisi sebagai berikut: a. keadaan pertama : tersedianya molekul-molekul metana, amonia, uap air, dan hidrogen yang sangat banyak di atmosfer bumi b. keadaan kedua : adanya bantuan energi yang timbul dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis yang menyebabkan zatbereaksi membentuk molekul zat yang lebih c. keadaan ketiga zat tersebut besar. : terbentuknya zat hidup yang paling sederhana yang susunan kimianya dapat disamakan dengan susunan kimia virus. d. keadaan keempat : dalam jangka waktu yang lama (berjuta-juta tahun), hidup yang terbentuk tadi berkembang menjadi sejenis organisme (makhluk hidup yang lebih kompleks). b. A.I Oparin Oparin merupakan ilmuwan berkebangsaan Rusia. Oparin juga memiliki gagasan yang sama seperti Urey, tetapi Oparin tidak dapat membuktikan bahwa reaksi gas CH4, NH3, H2 dan H2O membentuk asam amino. Beliau berpendapat bahwa asam amino terbentuk secara alami. Menurut Oparin, lautan bumi pada awalnya memiliki persediaan cukup bahan-bahan organik. Dalam waktu yang lama maka bahan-bahan organik tersebut akan berikatan satu dengan lainnya membentuk 8

12 selaput, kemudian molekul organik berselaput ini akan mengikat molekul lainnya dan menyatukan diri sehingga terbentuk gabungan molekul baru yang memiliki karakteristik. Ikatan kompleks inilah yang diperkirakan merupakan awal dari kehidupan (Schaefer, 2004). Gambar 2.6 Formasi dari Primitif Sop menurut Oparin Sumber : Clark (2013) c. Stanley Miller Miller merupakan murid dari Urey. Ia membuat suatu percobaan untuk membuktikan teori Urey. Ia melakukan percobaan dengan mengisi tabung-tabung dengan CH4, NH3, H2, dan H2O. Campuran gas-gas tersebut dialirkan melalui labu dilengkapi elektroda yang dapat melepaskan bunga api listrik yang bertegangan tinggi( volt) sebagai pengganti halilintar yang selalu terjadi pada masa itu. Percobaannya dilakukan selama satu minggu (Clark, 2013). Setelah percobaan tersebut, dilihat ternyata ditemukan beberapa jenis asam amino. Asam amino adalah zat yang menyusun protoplasma makhluk hidup.selain asam amino juga diperoleh asam hidroksi, HCN, dan urea. Pada temuannya ini asam amino tersebut belum menunjukkan gejala hidup (Clark, 2013). 9

13 Gambar 2.7 Diagram percobaan Stanley Miller dan Harold Urey Sumber : Star, dkk (2011) Menurut Kusnadi dkk (2003) mikrobiologi mengalami perkembangan secara cepat yakni dasar dan terapan. Dalam abad ini ilmu mikrobiologi berkembang dalam bidang kedokteran dan imunologi, dimana ditemukan bakteri patogen baru. Selain itu juga terdapat perkembangan pada bidang pertanian yakni ditemukan mikroba dalam tanah. Didalam industri juga mengarah pada antibiotik. Menurut Bathia (2003) perkembangan tersebut ditandai dengan adanya nobel prize yang disajikan pada tabel berikut: 10

14 Tabel Nobel Prize Award oleh beberapa ilmuwan hingga akhir Abad 19 (Sumber : Black, 2012) d. Robert Koch ( ) Robert Koch berperan dalam mendirikan bakteriologi modern berkat penemuannya dalam mengidentifikasi penyebab TBC, kolera, anthrax dan mendukung kegiatan eksperimental dalam penemuan bakteri penyebab penyakit menular. Setelah berhasil melakukan percobaan pertamanya yaitu mebuktikan penularan virus anthrax terhadap hewan ternak, Koch melanjutkan penelitian lainnya dan menemukan penyebab penyakit TBC dan kolera. Penelitian Koch ini menjadi suatu hal yang menyebabkan penyakit TBC, tifus, difteri, kolera, gonorhea serta antraks dapat terungkap dan dipisahkan secara murni. Gambar. 2.6 Robert Koch di laboratorium bersama asistennya (Black, 2012). Robert Koch hidup sezaman Pasteur, yang belum selesai pelatihan medis pada tahun 1872 dan bekerja sebagai dokter di Jerman hampir sepanjang karirnya. Setelah ia 11

15 membeli mikroskop dan peralatan fotografi, ia menghabiskan sebagian besar waktunya belajar bakteri, terutama yang menyebabkan penyakit. Koch mengidentifikasi bakteri yang menyebabkan anthrax, penyakit yang sangat menular dan mematikan pada sapi dan kadang-kadang pada manusia. Dia mengakui kedua sel aktif membagi dan sel dorman (spora) dan teknik yang dikembangkan untuk mempelajari mereka in vitro (di luar organisme hidup). Koch juga menemukan cara untuk menumbuhkan bakteri dalam murni budaya-budaya yang hanya berisi satu jenis organisme. Dia mencoba menggoreskan suspensi bakteri pada irisan kentang dan kemudian pada gelatin. Tapi gelatin meleleh pada inkubator (tubuh) suhu; bahkan pada suhu kamar, beberapa mikroba mencairkannya (Black, 2012). Istri asisten Koch menyarankan memperkuat kaldu dengan agar-agar sebagai bantuan untuk mendapatkan kultur murni. Dia telah menggunakannya untuk memperkuat kaldu di dapur (Black, 2012). Angelina Hesse, wanita Amerika dari salah satu rekan Koch, menyarankan bahwa Koch menambahkan agar (pengental yang digunakan dalam memasak) kepada media bakteriologis nya. Hal ini menciptakan permukaan dimana mikroorganisme dapat menyebar sangat tipis-tipis sehingga beberapa organisme individu dipisahkan dari semua orang lain. Setiap organisme individu kemudian dikalikan untuk membuat koloni ribuan keturunan. Teknik Koch untuk mempersiapkan kultur murni masih digunakan saat ini. Prestasi yang luar biasa Koch adalah perumusan empat postulat untuk mengasosiasikan organisme tertentu dengan penyakit yang spesifik. Koch Postulat, yang menyediakan ilmuwan dengan metode membangun teori kuman penyakit, adalah sebagai berikut: 1. Suatu mikroba yang diduga sebagai penyebab penyakit harus ada pada setiap tingkatan penyakit. 2. Mikroba tersebut dapat diisolasi dari jasad sakit dan ditumbuhkan dalam bentuk biakan murni. 3. Apabila biakan murni tersebut disuntikkan pada hewan yang sehat dan peka, dapat menimbulkan penyakit yang sama. 4. Mikrobia dapat diisolasi kembali dari jasad yang telah dijadikan sakit tersebut. Dalil-dalil menganggap bahwa penyakit infeksi disebabkan oleh organisme tunggal. Konsep ini juga merupakan kemajuan penting dalam pengembangan teori kuman penyakit. Setelah mendapat posting laboratorium di Universitas Bonn pada tahun 1880, Koch mampu mencurahkan waktu penuh untuk mempelajari mikroorganisme. Dia mengidentifikasi bakteri yang menyebabkan tuberkulosis, mengembangkan metode kompleks pewarnaan organisme ini, dan menyangkal gagasan bahwa tuberkulosis 12

16 diwariskan. Dia juga dipandu penelitian yang menyebabkan isolasi Vibrio cholerae, bakteri yang menyebabkan kolera. Dalam beberapa tahun Koch menjadi profesor kebersihan di Universitas Berlin, di mana ia mengajar kursus mikrobiologi diyakini menjadi yang pertama yang pernah ditawarkan. Ia juga mengembangkan tuberkulin, yang ia harapkan akan menjadi vaksin terhadap TBC. Meskipun tuberkulin tidak dapat diterima sebagai vaksin, perkembangannya meletakkan dasar untuk tes kulit untuk mendiagnosa TBC. Setelah bencana vaksin, Koch meninggalkan Jerman. Dia membuat beberapa kunjungan ke Afrika, setidaknya dua kunjungan ke Asia, dan satu ke Amerika Serikat. Dalam 15 tahun sisa hidupnya, prestasinya banyak dan beragam. Dia melakukan penelitian tentang malaria, demam tifoid, penyakit tidur, dan beberapa penyakit lainnya. studinya tuberkulosis dia memenangkan Hadiah Nobel untuk Fisiologi dan Kedokteran pada tahun 1905, dan karyanya di Afrika dan Asia membuat dia begitu dihargai pada benua mereka (Black, 2012). e. Adolf Mayer ( ) Studi Mayer mencakup analisis kimia perbandingan daun sehat dan sakit untuk melihat apakah perbedaan dalam gizi bisa mengakibatkan penyakit. Demikian pula, analisis tanah pada tanaman sakit yang tumbuh dan kehadiran nematoda di tanah mereka gagal untuk mengungkapkan penyebabnya. Dia menyelidiki suhu, cahaya, pemupukan, mencari jamur atau "parasit hewan". Dia mencoba untuk mengikuti postulat Koch. Dia mencoba untuk mereproduksi penyakit dengan inokulasi bakteri. Seperti pupuk dari beberapa hewan, termasuk manusia, dan kacang-kacangan busuk. Dia berkesimpulan bahwa agen infeksi adalah semacam mikroorganisme. Dia pikir itu masuk akal untuk berpikir itu adalah sebuah enzim, karena tidak akan bisa berkembang biak sendiri. Dia melakukan percobaan dengan kertas saring, dan menemukan agen melewatinya, tapi setelah filtrasi diulang, di mana "jelas filtrat" diperoleh, ekstrak tidak menular, dan menyimpulkan bahwa agen infeksi adalah bakteri. Meskipun Mayer sampai pada kesimpulan yang salah tentang temuan, ia meninggal pada tahun 1942 pada usia 99 yang akan memberinya kesempatan yang memadai untuk melihat konsep modern virus berkembang, termasuk pemurnian virus dengan Stanley pada tahun 1935 (Zaitlin, 1998). f. Gerhard Domagk 13

17 Pada tahun 1932, Gerhard Domagk menemukan bahwa sebuah zat pewarna merah ternyata mampu melindungi tikus dan kelinci terhadap dosis letal stafilokokus. Zat tersebut adalah Prontosil yang merupakan turunan darisulfanilamid (paminobenzenesulphonamide) yang telah berhasil disintesis. Prontosil sebenarnya adalah sulfamidochrysoidine, yang dinamai Prontosil Rubrum, karena warna merahnya. Protonsil itu sendiri merupakan obat yang menyelamatkan nyawa anak Domagk (Black, 2012). Sulfonamid adalah kemoterapeutik yang pertama digunakan secara sistemik untuk pengobatan dan pencegahan penyakit infeksi pada manusia. Perkembangan sejarah pada tahun 1935, Domagk telah menemukan bahwa suatu zat warna merah, prontosil rubrum, bersifat bakterisid in vivo tetapi inektif in vitro. Ternyata zat ini dalam tubuh dipecah menjadi sulfanilamide yang juga aktif in vitro. Berdasarkan penemuan ini kemudian disintesa sulfapiridin yaitu obat pertamayang digunakan secara sistemis untuk pengobatan radang paru (1937). Gamba r 2.7 Salvarsan (kiri) dan Obat Sulfa (kanan) Sumber: Madigan, 2012 Obat Sulfa dapat menghambat pertumbuhan bakteri (Madigan, 2012). Dengan demikian, perkembangan penelitian penemuan obat-obatan tak lepas dari sejarah perkembangan penemuan bakteri. g. Dmitrii Iwanowski Iwanowski mempresentasikan temuan untuk Academy of Science di St. Petersburg (Rusia) pada tahun Dia membantah temuan Mayer sehubungan dengan filterability dari agen penyakit mosaik tembakau melalui kertas saring ganda. Ia melakukan sejumlah eksperimen penyaringan sendiri, menggunakan porselen Chamberland filter-lilin, yang dianggap ujian akhir bagi bakteri, karena mereka akan dipertahankan pada filter. Dia terkejut dengan hasilnya dan diduga filter yang rusak bisa menjelaskan filterability agen, tetapi dengan pengujian lebih lanjut dari filter 14

18 bahwa mereka tidak cacat. "Menurut pendapat lazim saat ini, menurut saya bahwa yang terakhir adalah untuk dijelaskan paling hanya dengan asumsi racun yang dikeluarkan oleh bakteri ini, yang dilarutkan dalam getah disaring. Selain itu ada penjelasan lain sama-sama diterima mungkin, yaitu, bahwa bakteri dari tanaman tembakau menembus melalui pori-pori Chamberland filter-lilin, meskipun sebelum setiap percobaan saya memeriksa filter yang digunakan dengan cara biasa dan meyakinkan diri dari tidak adanya kebocoran halus dan bukaan." (Zaitlin, 1998). Iwanowski memiliki satu publikasi final pada TMV pada tahun Berbeda dengan buku sebelumnya yang sangat pendek, yang satu ini adalah penjelasan rinci tentang penyakit, termasuk pengamatan mikroskopis pada dua jenis inklusi yang ditemukan dalam sel-sel dari jaringan yang terinfeksi. Namun demikian, ia masih sampai pada kesimpulan bahwa agen penyebab adalah bakteri unculturable. Artikel oleh Martinus Beijerinck, diterbitkan pada tahun 1898 adalah sangat mendalam dan paling rinci tentang penyakit dan agen penyebab nya. Dari tiga laporan dipertimbangkan di sini, itu adalah yang paling rinci dan inovatif dalam pendekatan untuk mempelajari penyakit mosaik tembakau (Zaitlin, 1998). h. Martinus Beijerinck, Beijerinck mencari "mikroba" yang berhubungan dengan penyakit. Dia mengulangi percobaan filtrasi dari pendahulunya (meskipun ia tampaknya tidak menyadari pekerjaan Iwanowski menurut Bos [1995]) dan menyimpulkan bahwa apa yang melewati filter porselen tetap menular dan steril dari mikroorganisme. Dia menyimpulkan bahwa itu adalah "contagium vivum fluidum", cairan hidup menular. Ia menemukan bahwa dari getah tanaman yang sakit, "..an jumlah tak terbatas tanaman sehat dapat diinokulasi dan terinfeksi.." dan menyimpulkan bahwa agen infeksi mereproduksi dirinya dalam tanaman sakit (Zaitlin, 1998). Untuk menunjukkan bahwa agen infeksi bukan mikroba, ia melakukan percobaan difusi, di mana ia mengizinkan "virus" untuk menembus pelat agar. Ia menemukan bahwa memang itu bisa menembus "..untuk tidak ada kedalaman kecil." Ia menemukan bahwa agen disebarkan sekitar 2 mm dalam 10 hari, dan menyimpulkan bahwa virus itu larut, yang memang itu. Ia menemukan bahwa ekstrak menular stabil selama tes tiga bulan, tetapi virulensi tidak menambah atau mengurangi dalam ekstrak, bukti lebih lanjut bahwa itu bukan bakteri. Beijerinck mempelajari penyakit itu sendiri secara detail, menggunakan kapasitasnya untuk mengirimkan sebagai sarana menentukan ada tidaknya virus. Dia menyimpulkan, 15

19 berdasarkan simtomatologi, bahwa hanya daun muda yang bisa terinfeksi, dan menyimpulkan bahwa hanya sel-sel yang membelah dapat terinfeksi - tentu tidak terjadi, seperti yang sekarang diketahui bahwa daun tua dapat terinfeksi, tetapi jarang menunjukkan gejala. Dia menyimpulkan bahwa virus bergerak dalam floem, meskipun ia merasa bahwa juga bergerak dalam xilem, gagasan yang kadang-kadang diperdebatkan saat ini (Zaitlin, 1998). Bos (1995) berpendapat bahwa kredit untuk penemuan TMV sebagai virus harus pergi ke Beijerinck. Dia masih berpendapat mendukung etiologi bakteri, dan merasa bahwa spora dari organisme penyebab mampu melewati filter. Beijerinck, di sisi lain, tidak menghargai bahwa ia memiliki sesuatu yang sangat berbeda dari mikroba dan Bos merasa bahwa karena alasan itu, dia layak kredit untuk mengembangkan konsep viral. Namun demikian, siapa pun adalah salah satu sejarah akan mencatat sebagai penemu konsep virus. Virus tembakau mosaik sangat penting dalam sejarah virologi karena berbagai alasan di luar penemuan konsep viral. Ini adalah yang pertama untuk dimurnikan (Stanley, 1935), dan banyak konsep dasar virologi dikembangkan dengan itu. Komposisi kimia dari virus, isolasi protein dan komponen asam nukleat, imunogenisitas, RNA menular, pemulihan dari bagianbagiannya dipisahkan, penentuan pertama dari urutan protein mantel virus antara tonggak. Ini dicatat dalam sebuah artikel oleh Heinz Fraenkel-Conrat (1986) (Zaitlin, 1998). i. Alexander Flemming ( ) Alexander Fleming ( ) menemukan penicilin, senyawa kimia yang dihasilkan mikroorganisme jamur Penicellium notatum. Pada tahun 1922 Alexander Fleming, seorang dokter Skotlandia itu menemukan lisozim, enzim yang ditemukan dalam air mata, air liur, dan keringat, bisa membunuh bakteri. Lisozim itu sekresi tubuh pertama ditampilkan memiliki sifat kemoterapi. Pengembangan antibiotik dimulai pada tahun 1917 dengan pengamatan bahwa bakteri tertentu (actinomycetes) dapat menghentikan pertumbuhan bakteri lainnya (Black, 2012). Penemuan penicillin terjadi pada tahun Penemuan itu bermula ketika Alexander Fleming sedang meneliti Staphylococci yang termasuk kelompok dari bakteri gram positif. Dia juga mempertimbangkan hipotesis bahwa mukosa hidungnya memiliki efek anti bakteri. Pada bulan Juli tahun 1928, Fleming meninggalkan pekerjaannya dan pergi berlibur. Sebelum pergi, dia meninggalkan 16

20 piring yang berlumuran Staphylococcus diatas bangku laboratoriumnya (Derderian, 2007). Gambar 2.8 Fleming menemukan anti bakteri dalam penicillin (Sumber : Black, 2012) Sebelum berangkat berlibur, Fleming tidak menyadari bahwa spora dari jamur varian langka yang disebut Penicillium notatum melayang dan jatuh ke piring. Untungnya, Fleming memutuskan untuk tidak menyimpan piring di dalam inkubator. Sehingga hal ini memberi kesempatan jamur untuk tumbuh. Kemudian, karena suhu naik, bakteri Staphylococcus tumbuh sangat cepat dan meliputi seluruh piring kecuali untuk daerah sekitarnya yang terkontaminasi jamur. Fleming akhirnya menyimpulkan bahwa jamur harus mengeluarkan sebuah zat yang menghambat pertumbuhan bakteri. Fleming menyebut bahan aktif tersebut sebagai Penicilin. Dia kembali sekitar satu bulan kemudian pada bulan Agustus dan meneliti suatu fenomena. Dia menyatakan bahwa kebanyakan piring yang terkontaminasi oleh jamur yang memproduksi substansi berwarna kuning yang menghambat pertumbuhan bakteri. Fleming menyatakan bahwa koloni Staphylococcus menunjukkan lisis dan menghancurkan sel bakteri di sekitar pertumbuhan jamur (Derderian, 2007). Tulisannya mengenai hal tersebut tidak mendapat perhatian sampai 10 tahun kemudian saat peneliti dari Universitas Oxford mencoba menemukan senyawa antibakteri yang berasal dari mikroorganisme. Sebagian dari riset ini untuk mengobati korban perang dunia kedua dan penyakit ternak. Peneliti yang dipimpin oleh Howard W. Florey dan Ernest Chain melakukan pengobatan dengan penicilin yang hasilnya sangat memuaskan. Penicilin selanjutnya dianggap sebagai obat mujarab. Florey, Chain, dan Fleming mendapat Nobel untuk penemuan tersebut (Black, 2012). 17

21 j. Selman Waksman (1952) Pengembangan antibiotik dilanjutkan dengan karya Selman Waksman, yang lahir di Ukraina dan pindah ke Amerika Serikat pada tahun Terinspirasi oleh 1939 Penemuan, oleh ahli mikrobiologi Perancis Rene DUBOS, dari tyrothricin, antibiotik yang dihasilkan oleh bakteri tanah, Waksman memeriksa sampel tanah dari seluruh dunia untuk pertumbuhan-menghambat mikroorganisme atau produk mereka. Dia menciptakan antibiotik pada tahun 1941 untuk menggambarkan aktinomisin dan produk lainnya yang dia isolasi. Kedua tyrothricin dan aktinomisin terbukti terlalu beracun untuk penggunaan umum sebagai antibiotik. Setelah upaya berulang-ulang, Waksman mengisolasi streptomisin yang kurang toksik pada tahun Streptomisin merupakan sebuah terobosan besar dalam pengobatan TB. Pada dekade yang sama Waksman dan lain-lain mengisolasi neomycin, kloramfenikol, dan klortetrasiklin (Black, 2012). Penemuan streptomycin hampir secara universal dikreditkan pada satu orang yaitu Selman Abraham Waksman. Namun ssebenarnya banyak kredit untuk penemuan milik salah satu mahasiswa PhD yang merupakan murid dari Waksman, Albert Schatz. Selama akhir sembilan belas tiga puluhan Waksman, seorang terkemuka di bidang mikrobiologi di Rutgers, State University New Jersey. Program penelitian, ditujukan untuk mengisolasi tanah antibiotik-memproduksi mikroorganisme (terutama actinomycetes). pekerjaan ini bertepatan dengan awal upaya Oxford untuk memurnikan penisilin dan juga dengan pekerjaan DUBOS 'pada isolasi tyrothricin. Meskipun skrining kerja antibiotik di Rutgers diprakarsai oleh Waksman, karya eksperimental sebagian besar dilakukan oleh PhD dan bekerja di bawah pengawasannya. Sukses adalah hampir segera dengan penemuan pertama aktinomisin dan kemudian streptothricin. Namun, karena masalah yang berkaitan dengan toksisitas, tak satu pun dari antibiotik ini adalah awalnya digunakan dalam pengobatan (Wainwright, 1991). 18

22 Gambar 2.9 Selman Waksman, memperlihatkan beberapa antibiotic yang telah ditemukan di laboratoriumnya. (Sumber: Wainwright, 1991) 19

23 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Sejarah perkembangan mikrobiologi mengalami beberapa masa atau periode, diawali dengan periode spekulasi atau periode perintisan, diikuti dengan zaman keemasan kemudian periode modern. Pada zaman spekulasi atau periode perintisan, para ilmuwan mencari jawaban atas asal kehidupan dimana pada zaman spekulasi terdapat teori abiogenesis yang dibawa Aristoletes bahwa kehidupan berasal dari benda mati atau spontan (Generatio spontanea). Namun teori abiogenesis tidak dapat memuaskan ilmuwan lain sehingga para ilmuwan lainnya mencari tahu mengenai kebenaran teori tersebut dengan melakukan berbagai percobaan. Seiring dilakukannya percobaan untuk mematahkan teori abiogenesis, terjadi peningkatan alat bantu untuk mengamati mikroorganisme. Saat menjelang masa keemasan, mikroskop yang awalnya bentuknya sangat sederhana dan bersifat amatir dapat dikembangkan menjadi mikroskop manual, dimana dengan mikroskop ini dapat ditemukan struktur dan jenis mikroorganisme baru, pada masa modern berlangsung perkembangan yang sangat pesat dimana ditemukannya berbagai macam jenis mikroorganisme. Pada masa keemasan dimana sudah terdapat alat bantu mikroskop, banyak ditemukan bakteribakteri dan virus beserta pengobatannya. Periode yang ketiga adalah periode modern dan pada periode ini konstruksi mikroskop semakin ditingkatkan sehingga lebih leluasa dalam mengamati mikroorganisme hingga pada abad ke 20 an, aplikasi mikrobiologi dapat dioptimalkan untuk mengembangkan antibiotik, dan mengklasifikasikan bakteri sehingga bakteri dapat mudah dikenali dan dicari solusi untuk mengobatinya. Sejarah mikrobiologi pada akhirnya mengembangkan ilmu 3.2 pengetahuan tentang penularan dan persebaran penyakit. Saran Dalam pembuatan makalah mengenai Sejarah Mikrobiologi yang selanjutnya diharapkan untuk lebih terstruktur dan sesuai dengan periode. Penjelasan runtut serta lebih banyak mencari/menggunakan referensi yang terbaru sehingga isi makalah terkesan fresh. 20

24 DAFTAR PUSTAKA Basthia, Rajesh Microbiology for Dental Students. India :Jeypee Beijerinck, M.J. (1898) Concerning a contagium vivum fluidum as cause of the spot disease of tobacco leaves. Verhandelingen der Koninkyke akademie Wettenschapppen te Amsterdam 65: Translation published in English as Phytopathological Classics Number 7 (1942). American Phytopathological Society Press. St. Paul, Minnesota. Bos, L. (1995) The embryonic beginning of virology: unbiased thinking and dogmatic stagnation. Arch. Virol. 140: Clark, David P Molecular Biology. USA : Elsevier Creager, A.N.H. (2002) (Didigitalisasi oleh Google Penelusuran Buku). The life of a virus: Tobacco Mosaic Virus As an Experimental Model, (edisi ke-edisi ke-2). Chicago: University of Chicago Press. (119). ISBN , Deacon, Jim The Microbialworld Profils of Microorga- nisms.institute of Cell and Molecular Biology and Biology Teaching Organisation. University of Edinburgh Derderian, Stacie L Alexander Fleming s Miraculous Discovery of Penicilin. Rivier Academic Journal, Vol 3, No2. Dwidjoseputro, D Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan. Kusnadi., Perisilwati., Syulasmi, Ammi.,Purwaningsing, Widi., Rochintaniawati, Dania.2003.Mikrobiologi.Teaching and secondary education in Indonesia: JICA Madigan,Michael T., Martinko,John M., Stahl, David A., Clark, David P Brock Biology of Microorganisms Thirteenth Edition. Wageningen Agricultural University, Wageningen, Netherlands: Benjamin Cummings Pratiwi, D.A., dkk Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Erlangga. Rauchfuss,Horst Chemical Evolution and The Origin of Life. Germany: Spinger Schaefer, Henry F Conflictor and Coherence. USA : Uneversity of Georgia Star, Cecie., Ever, Christine dan Starr, Lisa Biology Concept and Connection. USA: Cole Wainwright, Milton Streptomycin: Discovery and Resultant Controversy Milton. Zaitlin, Milton. (1998). The Discovery of the Causal Agent of the Tobacco Mosaic Disease. Cornell University Ithaca, New York 14853, USA 21