SEJARAH
PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI
1. PENEMUAN
ANIMALCULUS
Awal
terungkapnya dunia mikroba adalah dengan ditemukannya mikroskop
olehLeeuwenhoek
(1633-1723). Mikroskop temuan tersebut masih sangat sederhana,dilengkapi
satu
lensa dengan jarak fokus yang sangat pendek, tetapi dapatmenghasilkan
bayangan
jelas yang perbesarannya antara 50-300 kali. Leeuwenhoekmelakukan
pengamatan
tentang struktur mikroskopis biji, jaringan tumbuhan daninvertebrata
kecil,
tetapi penemuan yang terbesar adalah diketahuinya dunia mikrobayang
disebut
sebagai “animalculus” atau hewan
kecil. Animalculus adalah jenis-jenismikroba yang sekarang diketahui
sebagai
protozoa, algae, khamir, dan bakteri.
2. TEORI
ABIOGENESIS DAN BIOGENESIS
Penemuan
animalculus di alam, menimbulkan rasa ingin tahu mengenai asalusulnya.
Menurut
teori abiogenesis, animalculus timbul dengan sendirinya dari bahan-bahan
mati.
Doktrin abiogenesis dianut sampai jaman Renaissance, seiring
dengankemajuan
pengetahuan mengenai mikroba, semakin lama doktrin tersebut menjadi
tidakterbukti.Sebagian ahli menganut teori biogenesis, dengan pendapat
bahwa
animalculuster bentuk dari “benih” animalculus
yang selalu berada di udara. Untuk mempertahankanpendapat tersebut maka
penganut teori ini mencoba membuktikan dengan berbagai percobaan .Fransisco Redi
(1665), memperoleh hasil dari percobaannya
bahwa larva yangberkembang biak di dalam daging busuk, tidak akan
terjadi
apabila daging tersebutdisimpan di dalam suatu tempat tertutup yang
tidak dapat
disentuh oleh lalat. Jadi dapatdisimpulkan bahwa ulat tidak secara
spontan
berkembang dari daging. Percobaan lainyang
di lakukan oleh Lazzaro
Spalanzani memberi bukti yang mengutkan bahwa mikroba
tidak muncul dengan sendirinya, pada percobaan menggunakan kaldu
ternyata pemanasan dapat
menyebabkan animalculus tidak
tumbuh. Percobaan ini juga dapatmenunjukkan bahwa perkembangan
mikrobia
di dalam suatu bahan, dalam arti terbatasmenyebabkan terjadinya
perubahan
kimiawi pada bahan tersebut.Percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur
juga
banyak membuktikan bahwa teoriabiogenesis tidak mungkin, tetapi tetap
tidak
dapat menjawab asal usul animalculus.Penemuan Louis Pasteur yang penting
adalah
(1) Udara mengandung mikrobia yangpembagiannya tidak merata, (2) Cara
pembebasan cairan dan bahan-bahan darimikrobia, yang sekarang dikenal
sebagai
pasteurisasi dan sterilisasi. Pasteurisasi adalah cara untuk memat ikan beberapa jenis mikroba tertentu dengan menggunakan uap
airpanas, suhunya kurang lebih 62°C. Sterilisasi adalah cara
untuk
mematikan mikrobadengan pemanasan dan tekanan tinggi, cara ini merupakan
penemuan bersama ahliyang lain.
3.
PENEMUAN
BAKTERI BERSPORA
John Tyndall
(1820-1893), dalam suatu percobaannya juga mendukung pendapatPasteur.
Cairan
bahan organik yang sudah dipanaskan dalam air garam yang mendidihselama 5
menit
dan diletakkan di dalam ruangan bebas debu, ternyata tidak akanmembusuk
walaupun disimpan dalam waktu berbulan-bulan, tetapi apabila
tanpapemanasan
maka akan terjadi pembusukan. Dari percobaan Tyndall ditemukan adanya
fasetermolabil (tidak tahan
pemanasan, saat bakteri
melakukan pertumbuhan) dantermoresisten pada bakteri (sangat
tahan
terhadap panas). Dari penyelidikan ahli botaniJerman yang bernama
Ferdinand
Cohn, dapat diketahui secara mikroskopis bahwapada fase termoresisten,
bakteri
dapat membentuk endospora.Dengan penemuan tersebut, maka dicari cara
untuk
sterilisasi bahan yangmengandung bakteri pembentuk spora, yaitu dengan
pemanasan yang terputus dandiulang beberapa kali atau dikenal sebagai
Tyndallisasi. Pemanasan dilakukan padasuhu
100°C selama 30 menit, kemudian dibiarkan pada suhu kamar selama
24
jam,cara ini diulang sebanyak 3 kali. Saat dibiarkan pada suhu kamar,
bakteri
berspora yangmasih hidup akan
berkecambah
membentuk fase pertumbuhan / termolabil, sehinggadapat dimatikan
pada
pemanasan berikutnya.
4.
PERAN MIKROBA
DALAM TRANSFORMASI BAHAN ORGANIK
Suatu
bahan yang di tumbuhi oleh mikroba akan
mengalami
perubahan susunankimianya.
Perubahan kimia yang terjadi ada yang
dikenal sebagai fermentasi(pengkhamiran) dan pembusukan (putrefaction).
Fermentasi merupakan proses yangmenghasilkan alkohol atau asam organik,
misalnya terjadi pada bahan yangmengandung karbohidrat. Pembusukan
merupakan
proses peruraian yangmenghasilkan bau busuk, seperti pada peruraian
bahan yang
mengandung protein.Pada tahun
1837, C.
Latour, Th. Schwanndon, dan F. Kutzing secara terpisahmenemukan
bahwa
zat gula yang mengalami fermentasi alkohol selalu dijumpai adanyakhamir.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa perubahan gula menjadi alkohol dan CO2
merupakan
fungsi fisiologis dari sel khamir tersebut. Teori biologis ini ditentang
oleh
Jj.Berzelius, J. Liebig, dan F. Wahler. Mereka berpendapat bahwa
fermentasi dan
pembusukan merupakan
reaksi kimia
biasa. Hal ini dapat di buktikan pada
tahun 1812telah berhasil disintesa senyawa organik urea dari
senyawa
anorganik.Pasteur banyak meneliti tentang proses fermentasi (1875-1876).
Suatu
saatperusahaan pembuat anggur dari gula bit, menghasilkan anggur yang
masam.Berdasarkan pengamatannya secara mikroskopis, sebagian dari
sel
khamir digantikedudukannya oleh sel lain yang berbentuk bulat dan batang
dengan
ukuran sel lebihkecil. Adanya sel-sel yang lebih kecil ini ternyata
mengakibatkan sebagian besar prosesfermentasi alkohol tersebut didesak
oleh
proses fermentasi lain, yaitu fermentasi asamlaktat. Dari kenyataan ini,
selanjutnya dibuktikan bahwa setiap proses fermentasitertentu disebabkan
oleh
aktivitas mikroba tertentu pula, yang spesifik untuk prosesfermentasi
tersebut.
Sebagai contoh fermentasi alkohol oleh khamir, fermentasi asamlaktat
oleh
bakteri Lactobacillus, dan fermentasi asam sitrat oleh jamur
Aspergillus.
5.
PENEMUAN
KEHIDUPAN ANAEROB
Selama
meneliti fermentasi asam butirat, Pasteur menemukan adanya proses kehidupan yang
tidak membutuhkan udara. Pasteur menunjukkan bahwa jika udara dihembuskan ke dalam bejana fermentasi
butirat, proses fermentasi menjadi terhambat,bahkan dapat terhenti sama
sekali.
Dari hal ini kemudian dibuat 2 istilah, (1) kehidupananaerob, untuk
mikroba
yang tidak memerlukan Oksigen, dan (2) kehidupan aerob,untuk mikroba
yang
memerlukan Oksigen.Secara fisiologis adanya fermentasi dapat digunakan
untuk
mengetahui beberapahal. Oksigen umumnya diperlukan mikroba sebagai
agensia
untuk mengoksidasisenyawa organik menjadi CO2. Reaksi oksidasi tersebut
dikenal
sebagai 10 “respirasiaerob”, yang menghasilkan tenaga untuk
kehidupan jasad dan pertumbuhannya.Mikroba lain
dapat memperoleh tenaga dengan jalan memecahkan senyawa organiksecara
fermentasi anaerob, tanpa memerlukan Oksigen. Beberapa jenis
mikrobabersifat
obligat anaerob atau anaerob sempurna. Jenis lain bersifat fakultatif
anaerob,yaitu mempunyai dua mekanisme untuk mendapatkan energi. Apabila
ada
Oksigen, energidiperoleh secara respirasi aerob, apabila tidak ada
Oksigen
energi diperoleh secarafermentasi anaerob. Pasteur mendapatkan bahwa
respirasi
aerob adalah proses yangefisien untuk menghasilkan energi.
6.
PENEMUAN
ENZIM
Menurut
Pasteur, proses fermentasi merupakan proses vital untuk
kehidupan.Pendapat
tersebut ditentang oleh Bernard (1875), bahwa khamir dapat memecah
gulamenjadi
alkohol dan CO2 karena mengandung katalisator biologis dalam
selnya.Katalisator
biologis tersebut dapat diekstrak sebagai larutan yang tetap
dapatmenunjukkan
kemampuan fermentasi, sehingga fermentasi dapat dibuat sebagai
prosesyang tidak
vital lagi (tanpa sel).Pada tahun
1897,
Buchner dapat membuktikan gagasan
Bernard, yaitu padasaat menggerus sel khamir dengan pasir dan
ditambahkan sejumlah besar gula, terlihat daricampuran tersebut
dibebaskan CO2
dan sedikit alkohol. Penemuan ini membuka jalanke perkembangan biokimia
modern.
Akhirnya dapat diketahui bahwa pembentukan alkoholdari gula oleh khamir,
merupakan hasil urutan beberapa reaksi kimia, yang masing-masing
dikatalisir
oleh biokatalisator yang spesifik atau dikenal sebagai enzim.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar