SEMANGAT HIDUP: MIKROBIOLOGI

PORTOFOLIO

MIKROBIOLOGI

Oleh:

TEGAR GALIE PREHATINI

POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTERIAN SUBARAYA

PROGRAM STUDI D-III KEPERAWATAN TUBAN

Jl. Dr. wahidin Sudiro Husodo No. 2 Tuban

2011/2012

1. DEFINISI MIKROBIOLOGI

Mikrobiologi adalah ilmu pengetahuan tentang perikehidupan makhluk-makhluk kecil yang hanya kelihatan dengan mikroskop.

Mikrobiologi berasal dari dari kata Yunani yaitu miktos=kecil atau renik, bio=hidup atau kehidupan, dan logos= ilmu atau pikiran.

Jadi Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari organisme hidup yang berukuran sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang melainkan dengan bantuan mikroskop. Organisme yang sangat kecil ini disebut sebagai mikroorganisme, atau kadang-kadang disebut sebagai mikroba, ataupun jasad renik.

Mikroba berasal dari kata micros= kecil, ba=bio= hidup. Protista (jasad atau organism yang serendah-rendahnya, hanya terdiri dari 1 sel) [Kamus kedok. A. Ramali].

2. SEJARAH MIKROBIOLOGI

Ilustrasi dari mikroskop yang digunakan oleh Robert Hooke pada tahun 1664. Lensa objektif dipasang di ujung tuas pengatur (G), dengan fokus pada spesimen menggunakan lensa tunggal.

Era Robert Hooke dan Antoni van Leeuwenhoek

Robert Hooke (1635-1703) adalah matematikawan, sejarawan alam, dan ahli mikroskopi asal Inggris. Dalam bukunya yang terkenal, Micrographia (1665), Hooke mengilustrasikan struktur badan buah dari suatu jenis kapang. Ini adalah deskripsi pertama tentang mikroorganisme yang dipublikasikan. Wajah Antoni van Leewenhoek diabadikan dalam prangko di Belanda pada tahun 1937.

Orang pertama yang melihat bakteri adalah Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), seorang pembuat mikroskop amatir berkebangsaan Belanda. Pada tahun 1684, van Leeuwenhoek menggunakan mikroskop yang sangat kecil hasil karyanya sendiri untuk mengamati berbagai mikroorganisme dalam bahan alam. Mikroskop yang digunakan Leeuwenhoek kala itu berupa kaca pembesar tunggal berbentuk bikonveks dengan spesimen yang diletakkan di antara sudut apertura kecil pada penahan logam. Alat itu dipegang dekat dengan mata dan objek yang ada di sisi lain lensa disesuaikan untuk mendapatkan fokus. Dengan alat itulah, Leewenhoek mendapatkan kontras yang sesuai antara bakteri yang mengambang dengan latar belakang sehingga dapat dilihat dan dibedakan dengan jelas. Beliau menemukan bakteri di tahun 1676 saat mempelajari infusi lada dan air (pepper-water infusion). Van Leeuwenhoek melaporkan temuannya itu lewat surat pada Royal Society of London, yang dipublikasikan dalam bahasa Inggris pada tahun 1684. Ilustrasi van Leewenhoek tentang mikroorganisme temuannya dikenal dengan nama "wee animalcules".

Teori Generasi Spontan

Teori Generasi spontan menyatakan bahwa jasad hidup muncul secara spontan dari bahan organik non hidup. Teori Generasi spontan dikenal dengan teori abiogenesis.

Era Pasteur ( Teori Biogenesis )

Bertahun-tahun setelahnya, banyak observasi lain yang menegaskan hasil pengamatan van Leeuwenhoek, namun peningkatan tentang pemahaman sifat dan keuntungan mikroorganisme berjalan sangat lambat sampai 150 tahun berikutnya. Baru di abad ke 19, yaitu setelah produksi mikroskop meningkat pesat, barulah keingintahuan manusia akan mikroorganisme mulai berkembang lagi. Louis Pasteur dikenal luas karena teori Generatio Spontanea, organisme hidup berasal dari organisme hidup juga. Percobaan Pasteur menggunakan kaldu yang disterilkan dan labu leher angsa membuktikan tentang adanya mikroorganisme.

Era Robert Koch

Sejak abad ke-16, telah diketahui bahwa ada suatu agen penyebab penyakit yang dapat menularkan penyakit. Setelah penemuannya, dipercaya bahwa mikroorganisme adalah agen yang dimaksud, namun belum ada pernah ada bukti. Robert Koch (1842-1910), seorang dokter berkebangsaan Jerman adalah orang pertama yang menemukan konsep hubungan antara penyakit menular dan mikroorganisme dengan menyertakan bukti eksperimental. Konsep yang dikemukan oleh Koch dikenal sebagai Postulat Koch dan kini menjadi standar emas penentuan penyakit menular.

Era Mikrobiologi Umum

Mikrobiologi umum merujuk pada aspek mikrobiologi non medis. Dua raksasa yang dikenal pada era ini adalah Beijerinck dan Winogradsky. Keduanya memulai aspek mikrobiologi lingkungan

Martinus Beijerinck dan Teknik Kultur Pengkayaan

Martinus Beijerinck (1851-1931) adalah profesor berkebangsaan Belanda yang berkontribusi besar terhadap teknik kultur pengkayaan. Pada teknik ini, mikroorganisme diisolasi dari alam dan ditumbuhkan di laboratorium dengan memanipulasi nutrisi dan kondisi inkubasinya. Dengan menggunakan teknik ini, Beijerinck berhasil mengisolasi kultur murni berbagai mikroorganisme air dan tanah untuk pertama kalinya.

Sergei Winogradsky dan Konsep Kemolitotrofi

Pekerjaan Sergei Winogradsky (1856-1953), asal Rusia, mirip dengan yang dilakukan Beijerinck, namun beliau mendalami bakteri yang terlibat dalam siklus nitrogen dan siklus sulfur. Konsep kemolitotrofi yang dicetuskannya berkaitan dengan adanya hubungan antara oksidasi senyawa anorganik dengan konservasi energi. Dengan menggunakan teknik pengkayaan, Winogradsky berhasil mengisioalsi bakteri pengikat nitrogen, Clostridium pasteurianum yang bersifat anaerob, dan sebagai cikal bakal konsep fiksasi nitrogen.

Konflik tentang Generasi Spontan

a. Usulan konsep generasi spontan meyakini bahwa organisme hidup dapat berkembang dari materi tidak hidup atau dekomposisi.

Francesco Redi (1626-1697) membantah konsep generasi spontan dengan menunjukkan bahwa belatung pada daging busuk berasal dari telur lalat yang meletakkan telur pada daging tersebut, bukan dari daging itu sendiri..
John Needham (1713-1781) mendukung teori generasi spontan dengan menunjukkan bahwa kaldu yang dipanaskan dalam labu dan kemudian ditutup masih dapat memunculkan mikroorganisme.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799) menunjukkan bahwa labu yang ditutup dan kemudian dididihkan tidak ada mikroorganisme yang tumbuh, dan menyatakan bahwa udara yang masuk ke labu medium membawa benih, dan udara mungkin diperlukan untuk mendukung pertumbuhan organisme yang sudah ada di medium.
Louis Pasteur (1822-1895) menjebak organisme yang terbawa udara dalam kapas, dia juga memanaskan leher labu angsa, mensteril meida, membiarkan labu terbuka; hasil percobaan menunjukkan tidak ada pertumbuhan organisme sebab partikel debu yang membawa organisme tidak mencapai medium; namun debu terjebak dalam leher labu; jika leher labu dipecah, debu akan mencapai medium dan organisme akan tumbuh; dengan cara ini, Pasteur telah mematahkan teori generasi spontan.
John Tyndall (1820-1893) menunjukkan bahwa debu membawa mikroba dan jika debu tidak ada, medium tetap steril, bahkan jika medium terdedah udara. Tydall juga memberikan bukti keberadaan bakteri yang resisten panas.

Mikroorganisme sebagai agen penyakit

A. Pengenalan hubungan antara mikroorganisme dan penyakit

Agostino Bassi (1773-1856) menunjukkan bahwa penyakit ulat sutra disebabkan jamur
M. J. Berkeley (± 1845) menunjukkan bahwa penyakit kentang (the Great Potato Blight) Irlandian disebabkan oleh jamur.
Louis Pasteur menunjukkan bahwa penyakit (péine) ulat sutra disebabkan oleh parasit protozoa.
Joseph Lister (1872-1912) menunjukkan suatu sistem pembedahan yang dirancang untuk mencegah mikroorganisme menginfeksi luka bedah, sehingga pasiensi jauh lebih sedikit yang terinfeksi pascaoperasi; Lister memberikan bukti tidak langsung bahwa mikroorganisme adalah agen penyebab penyakit manusia.
Robert Koch (1843-1910), yang menggunakan kritetia yang dikembangkan oleh gurunya, Jacob Henle (1809-1895), dapat menjelaskan hubungan antara Bacillus anthracis and anthrax; kriterianya dikenal sebagai postulat Koch dan masih digunakan untuk menjelaskan hubungan antara mikroorganisme tertentu dengan penyakit tertentu.:

Mikroorganisme harus ada di setiap kasus penyakit tetapi tidak ada pada individu sehat
Mikroorganisme yang dicurigai (suspected) harus dapat diisolasi dan ditumbuhkan dalam kultur murni
Penyakit yang sama harus timbul jika mikroorganisme hasil isolasi diinokulasi tersebut pada individu sehat.
Mikroorganisme yang sama harus ditemukan lagi dari individu yang sakit tersebut

Kerja Koch dikorfirmasi secara independen oleh Pasteur.

Perkembangan teknik untuk mempelajari patogen-patogen (mikroba)

Koch dan kawan-kawan mengembangkan teknik, reagen, dan materi lain untuk mengkultur patogen bakteri pada media padat pertumbuhan, dengan demikian mikrobiologis dapat mengisolasi mikroba untuk mendapatkan kultur murni (tunggal).
Charles Chamberland [1851-1908] membuat filter (saringan) bakteri untuk menapis bakteri dan mikroba yang lebih besar dari spesimen; melalui teknik ini juga memungkinkan ditemukannya virus sebagai agen penyebab penyakit.

Kajian Imunologis

Edward Jenner [±1798] menggunakan prosedur vaksinasi untuk melindungi individu dari penyakit cacar (smallpox)
Louis Pasteur mengembangkan vaksin lain untuk penyakit kolera ayam, antraks, dan rabies.
Emil von Behring (1854-1917) and Shibasaburo Kitasato (1852-1931) menginduksi pembentuk antitoksin toksin diptera pada kelinci; antitoksin digunakan secara efektif untuk mengobati manusia dan memberikan bukti imunitas humoral.
Elie Metchnikoff (1845-1916) menunjukkan keberadaan sel fagositik dalam darah, yang menunjukkan imunitas dimediasi sel

Industrial Microbiology and Microbial Ecology

· Louis Pasteur menunjukkan bahwa fermentasi adalah hasil aktivitas mikroba, pada beberapa organisme dapat menurunkan hasil alkohol, dan beberapa fermentasi adalah aerobik dan aerobik; Pasteur juga mengembangkan proses pasteurisasi untuk mengawetkan anggur selama penyimpanan.

· Sergei Winogradsky (1856-1953) yang bekerja dengan bakteri tanah menemukan bahwa bakteri tanah dapat oksidasi besi, belerang, dan amonia untuk mendapatkan energi; Winogradsky juga mengkaji fiksasi nitrogen anaerobik dan dekomposisi selulosa.

· Martinus Beijerinck (1851-1931) mengisolasi bakteri pengikat nitrogen aerobik, suatu bakteri bintil akar yang mampu menambat nitrogen, and bakteri pereduksi sulfat.

· Beijerinck and Winogradsky memperkenalkan pertama kali penggunaan kultur yang diperkaya dan media selektif.

Mikrobiologi Modern

Seorang pekerja di laboratorium sedang mengamati pertumbuhan bakteri pada cawan petri

Memasuki abad ke-20, mulai berkembang dua cabang mikrobiologi yang masih saling berhubungan: mikrobiologi dasar (basic) dan mikrobiologi teraplikasi (applied). Mikrobiologi dasar mengacu pada penemuan-penemuan baru di bidang ini. Sedangkan mikrobiologi teraplikasi mengacu pada aspek pemecahan masalah (problem solving) yang berhubungan dengan bidang ini. Sejak ditemukannya konsep tentang DNA maka bidang mikrobiologi pun memasuki era molekuler. Keberhasilan sekuensing DNA berhasil mengungkap hubungan filogenetik (evolusi) di antara berbagai jenis bakteri.

3. ANGGOTA DUNIA MIKROBA

Jenis mikroba pada umumnya dibagi dua yakni:

a. Yang termasuk golongan tumbuh-tumbuhan

b. Yang termasuk golongan hewan

Namun kemudian diketahui ada golongan mikroba yang menyebabkan infeksi tidak termasuk kedua jenis golongan diatas, yakni Rickettsia dan Virus.

Mikroba yang termasuk golongan tumbuh-tumbuihan adalah:

- Bakteri yang bersifat sel tunggal, ukuran rata-rata 0,5 samapai beberapa micron.

- Jamur yang bersifat sel banyak, disebut juga dengan kapang.

- Jamur bakteri bisa terlihat sebagai makhluk bersel banyak tapi juga dapat berupa sel tunggal, bila bersifat sel tunggal berwujud bakteri.

Mikroba yang termasuk golongan hewan

- Prozoa umumnya bersifat sel tunggal, lebih besar sampai beberapa puluh micron

- Rickettsia berukuran 200 sampai 300 milimikron

- Virus lebih kecil dari Rickettsia, diantaranya ada yang tidak dapat dilihat dengan mikroskop biasa tapi dengan menggunakan mikroskop elektron. Yang sudah diketahui ukurannya dari 10-150 milikikron.

Kebiasaan hidup mikroba pada umumnya di air dan tanah, tapi ada beberapa spesies tumbuh dalam zat-zat anorganik dan karenanya tidak tergantung kepada zat dari tempat ia hidup yang disebut autotrifik. Dan ada yang hidup pada zat-zat organik yang tlah mati yang disebut saprofit.

Ada juga mikroba yang digolongkan menurut tergantungnya pada tempat hidupnya, yaitu

- Simbiosis yaitu hidup bersama antara dua makhluk hidup yang saling menguntungkan untuk kedua belah pihak

- Komensalisme, yaitu makhluk hidup yang hidup pada makhluk hidup yang lain, tapi tidak merusak makhluk hidup yang ditumpanginya.

- Parasitisme, yang disebut juga patogenik atau yang dapat menimbulkan sakit pada tuan rumah

Anggota dunia mikroba:

o Prokariot mempunyai morfologi relatif sederhana dan tidak mempunyai membran nukleus

o Eukariot mempunyai morfologi kompleks dan membran nukleus

o Pada skema klasifikasi digunakan yang secara umum, organisme dibagi menjadi lima kingdom: Monera atau Prokarot, Protista, Fungi, Hewan dan Tumbuhan; Kajian ahli mikrobiologi terutama pada anggota tiga kingdom pertama dan juga virus, yang tidak diklasifikasi sebagai organisme hidup.

o Sekarang ini, skema klasifikasi yang terdiri dari tiga domain (Bakteri, Archaea, dan Eukaria) telah diterima secara luas.

4. RELAVAN DAN CAKUPAN MIKROBIOLOGI

Mikroorganisme adalah organisme hidup yang pertama kali di planet bumi, hidup di mana pun selama kehidupan memungkinkan, lebih banyak dibandingkan organisme lain, dan mungkin penyusun terbesar komponen biomasa bumi.

Seluruh ekosistem tergantung pada aktivitas mikroorganisme, dan mikroorganisme mempengaruhi masyarakat manusia.

Mikrobiologi mempunyai imbas terhadap banyak bidang di antaranya kedokteran, pertanian, ilmu pangan, ekologi, genetika, biokimia, dan biologi molekuler.

Mikrobiologiwan dapat mendalami tipe organisme spesifik:

1. Virologiwan-viruses

2. Bakteriologiwan-bacteria

3. Phycologiwan atauAlgologiwan-algae

4. Mikrologiwan-jamur

5. Protozoologiwan-protozoa

Mikrobiologiwan mungkin tertarik pada berbagai karakter dan aktivitas mikroorganisme:

1. Morfologi Mikroba

2. Sitologi Mikroba

3. Fisiologi Mikroba

4. Ekologi Mikroba

5. Genetika dan Biologi Molekuler Mikroba