Kamis, 19 Januari 2012

SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI

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