Sejarah Mikrobiologi

KARYA SEJARAH MIKROBIOLOGI DALAM MENJAWAB PERANAN BIDANG MIKRO MODERN
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 mikroba ataupun jasat renik. Adanya dunia mikroorganisme belum dapat diketahui sampai ditemukannya mikroskop. Alat optik ini berguna untuk membesarkan bayangan benda yang demikian kecil sehingga tidak nampak jelas dilihat tanpa bantuan alat itu. Anthony Van Leeuwenhoek (1632-1723), seorang pedagang belanda yang mengetahui tentang adanya dunia mikroorganisme tersebut, yang kemudian dengan mikroskop buatannya itu dapat melihat makhluk-makhluk kecil yang sebelumnya tidak diduga keberadaannya. Dia adalah orang yang pertama kali yang mengetahui adanya dunia mikroorganisme itu.
Dunia mikroba lebih terbuka lagi ketiak Louis Pasteur, seorang ahli kimia prancis menemukan prinsip-prinsip dasar yang berkaitan dengan sifat hidup mikroorganisme, antara lain masalah fermentasi. Beberapa mikroorganisme yang terlibat dalam proses fermentasi makanan: pembuatan keju, anggur, yoghurt, tempe/oncom, kecap, dll, produksi penisilin, sebagai agens biokontrol, serta yang berkaitan dengan proses pengolahan limbah.
Mikroorganisme yang merugikan, antara lain yang sering menyebabkan berbagai penyakit (hewan, tumbuhan, manusia), diantaranya: flu burung yang akhir-akhir ini menggemparkan dunia termasuk Indonesia, yang disebabkan oleh salah satu jenis mikroorganisme yaitu virus. Selain itu, juga terdapat beberapa jenis mikroorganisme yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Asal usul kehidupan mikroorganisme diawali dengan kegemaran seorang ilmuwan bernama Leeuwenhoek yang mengamati mikroorganisme pada air hujan, air laut, dan kotoran gigi. Ternyata pada berbagai bahan tadi banyak ditemukan jasad renik, diantaranya protozoa, khamir, dan bakteri. Walaupun saat itu, Leeuwenhoek hanya menggunakan jenis mikroskop yang sangat sederhana. Kemudian berkembang, munculnya jasad renik berasal dari dekomposisi jaringan tumbuhan/hewan yang telah mati atau dengan kata lain kehidupan muncul begitu saja dan berasal dari bahan mati, sehingga dikenal dengan teori Generatio Spontanea: Abiogenesis (abio: tidak hidup, genesis: asal). Teori tersebut diperkuat dengan pembuktian bahwa daging yang dibiarkan membusuk dan menghasilkan belatung.
Namun, teori tersebut dapat dipatahkan oleh Francesco Redi, dkk. melalui beberapa percobaan yang dilakukannya, sehingga berkembang teori baru yang dikenal dengan Generatio Spontanea: Biogenesis yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari bahan yang hidup. Hal ini dibuktikan bahwa belatung pada daging yang membusuk tidak terjadi secara mendadak dan berasal dari bahan mati. Tetapi, lalat tertarik dengan daging yang membusuk, kemudian bertelur di atas kain yang menutupi dagingnya, baru kemudian tumbuh belatung. Teori itupun akhirnya disanggah lagi oleh beberapa tokoh yang menyatakan bahwa mikroorganisme terjadi tidak secara tiba-tiba. Tokoh-tokoh tersebut antara lain: John Needham, Lazzaro Spallanzani. Sedangkan John Tyndall dan Louis Pasteur adalah tokoh-tokoh yang memberikan sanggahan akhir terhadap teori generation spontanea dengan dibuktikannya proses fermentasi, dengan menyatakan bahwa mikroorganisme hanya dapat muncul atau timbul akibat dari aktivitas jasad renik lain.
Saat ini informasi yang diperoleh dari mikrobiologi memberikan sumbangan besar, khususnya dalam mengawasi penyakit menular. Selain itu, mikroorganisme telah digunakan untuk mempelajari berbagai proses biokimia yang diketahui terjadi pula pada bentuk kehidupan yang lebih tinggi. Banyak fakta tentang metabolisme manusia yang diketahui sekarang mula-mula diketahui terjadi pada mikroorganisme. Demikian pula dengan teknologi yang sekarang sedang popular, misal Rekayasa Genetik, yang tidak lain merupakan perkembangan genetika molekuler yang menjelaskan bagaimana gen mengatur aktivitas sel. Semua ini berasal dari studi tentang mikroorganisme. Jadi, bidang mikrobiologi tidak hanya studi tentang penyebab penyakit tetapi merupakan studi tentang semua aktivitas hayati mikroorganisme. Diharapkan di waktu mendatang, dapat mengendalikan kelainan genetika dan penyakit seperti kanker. Selain itu, juga diharapkan dapat diperoleh berbagai varietas hewan/tumbuhan yang berkualitas (cepat panen, tahan penyakit, dan produktivitasnya tinggi).
PEMBAHASAN
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 mikroba ataupun jasat renik. Seperti virus (virologi), pengetahuan tentang bakteri (bakteriologi), pengetahuan tentang hewan bersel satu (Protozoologi), pengetahuan tentang jamur (Mikologi), terutama yang meliputi jamur-jamur rendah.
Dunia mikroba lebih terbuka lagi ketiak Louis Pasteur, seorang ahli kimia prancis menemukan prinsip-prinsip dasar yang berkaitan dengan sifat hidup mikroorganisme, antara lain masalah fermentasi. Sehingga banyak masalah dan pertanyaan yang tadinya belum terjawab setelah penemuan-penemuan pasteur menjadi jelas. Tampil pula peranan penemu lain yang banyak berjasa dalam dalam mikrobiologi seperti Robert Koch, seorang dokter Jerman. Atas penemuan dan hasil penelitiannya, kemudian katan dan peranan mikroba sebagai penyebab penyakit dapat di terangkan secara jelas dengan postulat (batasan) yang telah di susunnya masih berlaku sampa sekarang yang umumnya disebut dengan Postulat Kock.
Era Perintisan Tahun 1850
Pada periode perintisan ini timbul fenomena, batasan (postulat) tentang segala sesuatu yang berhubungan dengan mikrobiologi secara umum maupun secara khusus, yang berkaitan dengan bidang kesehatan lingkungan, pertanian, dan lain sebagainya. Dalam periode ini para ahli mencoba mencari jawaban dari berbagai permasalahan yang timbul di lingkungannya yang mungkin berkaitan dengan mikroba, antara lain dari mana asal mula kehidupan yang pertama, kenapa makanan menjadi rusak (membusuk, berlendir), bagaimana suatu penyakit dapat menular dan menyebar (masalah kontagion), kenapa bila terjadi luka bisa membengkak dan mengeluarkan nananh, dan bagaimana proses fermentasi terjadi.
Anthony Van Leeuwenhoek (1632-1723)
Penemu mikroba pertama adalah Anthony Van Leeuwenhoek (1632-1723). Penemuan ini diawali oleh penemuan mikroskop. Lensa mikroskop buatannya masih sangat terbatas perbesarannya (200-300 kali). Mikroskopnya mempunyai sedikit mempunyai persamaan dengan mikroskop sekarang. Lensa berbentuk bola yang dipasang diantara dua pelat logam yang kecil. Benda yang akan di amati diletakkan di ujung jarum tumpul yang diletakkan di pelat belakang dan difokuskan dengan memutar dua sekrup yang dapat mengubah letak jarumterhadap lensa. Dengan sarana ini dia dapat mengamati mikroorganisme di dalam air hujan, air laut, bahan pengorekan dari sela-sela gigi, campuran yang sedang berfermentasi dan berbagai bahan lainnya, kemudian ia menamai hewan temuan pertamanya ini dengan nama hewan kecil (animalcule) .
Anthony Van Leeuwenhoek sebenarnya adalah seorang pedagang Belanda, tidak pernah mengenyam pendidikan formal, dan hanya tahu tentang bahasa belanda saja. Sekalipun demikian, hasil penemuannya membuka cakrawala baru tentang adnya mikroorganisme.
Teori Generatio Spontanea (Abiogenesis) Dan Biogenesis
Setelah Leeuwenhoek menyingkapkan rahasia alam tentang mikroba, timbul rasa ingin tahu para ilmuan tentang asal usul mikroba tersebut. Ada dua berpendapat mengenai hal ini. Beberapa orang percaya bahwa animalkules timbul dengan sendirinya dari bahan-bahan yamg mati, sedangkan yang lain berpendapat bahwa mereka terbentuk dari benih yang selalu ada di udara.
Sebenarnya teori abiogenesis sudah sejak lama ada, hal ini terbukti Aristoteles (300 sm) telah berpendapat, bahwa mahluk-mahluk kecil terjadi begitu saja dari benda mati. Pendapat ini juga di anut oleh Needham, seorang bangsa polandia selama 5 tahun mengadakan eksperimen-eksperimen dengan berbagai rebusan padi-padian daging dan lain seabagainya. Meskipun air rebusan tersebut disimpan rapat-rapat dalam botol tertutup, namun masih timbul mikroorganisme dengan perkataan lain kehidupan baru dapat timbul dari barang mati.
Teori Generatio Spontanea ini di kembangkan untuk menjelaskan adanya lalat pada daging yang membusuk pada air yang menggenang, pada abad XIX, muncul isu ilmu pengetahuan mengenai dari mana asal-usul kehidupan. Setelah ditemukannya suatu dunia organisme yang tidak tampak dengan mata telanjang memebangun minat terhadap perbedaan mengenai asal-usul kehidupan yaitu dari manakah asal jasad-jasad renik itu muncul, maka timbullah pertentangan antar ilmuan sehingga lahirlah teori abiogenesis. Ilmuan-ilmuan yang juga mengamati teori Generatio Spontanea antaralain.
Pengetahuan tentang mikroorganisme semakin bertambah, sedikit demi sedikit bahkan generatio spontanea pada mahluk hidup tidak ada. Hal ini dibuktikan pada tahun 1665 oleh Francesco Redi, seorang dokter dari italia dari hasil percobaannya, ditunjukkan bahwa ulat berkembang biak di dalam daging busuk tidak akan terjadi bila daging disimpan dalam suatu tempat di tutup dengan kasa halus sehingga lalat tidak dapat menaruh telurnya dalam dalam daging itu. Redi melakukan eksperimen dengan memasukkan daging kedalam wadah yang ditutup dengan kain tupis yang berlubang hakus untuk mencegah masuknya lalat, ia membuktikan bahwa belatung tidak terjadi secara mendadak pada daging yang membusuk. Lalatlah yang tertarik pada daging yang membusuk, bertelur pada kain tipis yang penutup wadah. Ketiadaan belatung yang tumbuh pada daging yang memebusuk memberikan bukti yang menentukan untuk menentang perkembangan secara mendadak.
Orang yang juga menentang pendapat Aristoteles dan Needham adalah Lazzaro Spallanzani pada tahun 1768. Dia mengatakan bahwa perebusan dan penutupan botol-botol berisi air rebusan yang dilakukan oleh Needham tidak sempurna spallanzani sendiri merebus sepotong daging sampai berjam-jam lamanya, kemudian air rebusan itu di tutup rapat-rapat di dalam botol, dengan demikian tidak diperoleh mikroorganisme baru.
Pada tahun 1836 Schultze memperbaiki eksperimen spallanzani dengan mengalirkan udara lewat suatu asam atau basa yang keras kedalam botol isi kaldu yang telah direbus dengan baik terlebih dahulu. Pada tahun 1837 membuat percobaan serupa itu juga dengan mengalirkan udara lewat pipa yang dipanasi berjam-jam lamanya.
Schoeder dan Th. Von Dusch tahun 1854 menemukan suatu akal untuk menyaring udara yang menuju ke dalam botol yang berisi kaldu, dan demikian tumbanglah teori abiogenesis. Pada tahun 1865 Louis Pasteur melakukan percobaan, dimana dia menggunakan suatu botol yang berisi kaldu dengan di tutup oleh pipa yang melengkung seperti leher angsa. Dengan akal yang istimewa ini pasteur dapat meyakinkan kepada khalayak, bahwa tidak ada kehidupan baru yang timbul dari barang mati.
Serangkaian percobaan lain berusaha membuktikan bahwa teori abiogenesis adalh tidak benar adalah John Tyndall. Ia seoarang ahli fisika dari inggris dan merupakan seorang pendukung pasteur. Thyndall melakukan serangkaian percobaan dengan kaldu yang terbuat dari daging dan sayuran segar, ia memperoleh cara sterilisasi dengan menaruh tabung-tabung kaldu ayam dalam air garam yang sudah mendidih 5 menit. Dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa pada bakteri terdapat fase-fase tertentu yang satu bersifat termolabil dan yang satunya bersifat termoresisten. Yang kemudian Tyndall melanjutkan dengan mengembangkan cara sterilisasi dengan pemanasan terputus, yang kemudian disebut sebagai Tyndalisasi.
Fermentasisebagai Proses Mikrobiologis
Pada tahun 1837, C. Cagniard-Latour, Th. Schawann, dan F. Kutzing secara terpisah mengemukakan bahwa khamir yang terdapat pada proses fermentasi yang menghasilkan alkohol adalah tumbuhan renik. Cukup ironis sekali ,louis Pasteur seorang ahli kimia dapat meyakinkan dunia ilmu pengetahuan bahwa semua proses fermentasi adalah hasil kegiatan mikroorganisme. Karya Pasteur mengenai fermentasi berpangkal dari hal yang praktis. Pabrik minuman keras di Lille meminta tolong kepada Pasteur. Selama penyelidikannya mengenai fermentasi, Pasteur menemukan peristiwa biologis lainnya, yakni bentuk kehidupan yang dapat hidup tanpa pksigen bebas. Dengann penemuannya ini ia memperkenalkan istilah Aerobik dan Anaerobik yang masing-masing menandakan kehidupan tanpa oksigen dan tanpa oksigen.
Penemuan Peranan Mikroorganisme Sebagai Penyebab Penyakit
Varro, bangsa romawi pada abad pertama sebelum masehi mempunyai pendapat bahwa penyakit tertentu oleh sesuatu yang dibawa oleh udara masuk kedalam tubuh manusia melalui mulut atau hidung. Pada masa Francastorius (Italia, 1546), berkat pengamatannya mengenai penularan penyakit seperti pes, cacar, toberkolosis, karena adanya sesuatu”seminaria” (benih) yang tular menular dari seorang ke irang lain. Kemudian Kircher, 1654 telah mengetahui cara penyebaran, penularan, dan perpindahan jasat penyebab penyakit, karena ia menemukan cacing-cacing kecil di dalm darah penderita pes. Penemuan Kircher dapat memberikan jalan ditemukannya penyakit campak oleh Panum (Ahli kedokteran dari Denmark, 1820-1885) dan penyebab epidemi kolera-Asia oleh Snow (1813-1858) dan Budd (1811-1880). Pada tahun 1840, Henle seorang ahli ilmu penyakit bangsa Jerman menyatakan suatu penyakit tertentu disebabkan oleh suatu mikroorganisme tertentupula. Sebenarnya pendapat Henle ini sudah dimiliki oleh Von Plencis, 1762 (Austria), ia menyatakan bahwa tiap penyakit disebabkan oleh berbagai jenis mikroorganisme (penyebab yang berbeda). dibuktikan oleh Wollstein, 1787 dengan menggesekkan sesuatu yang diambil dari rongga hidung kuda menderita penyakit pilek kepada rongga hidung yang sehat, dan ternyata kuda yang sehat itu pilek juga. Oiver Wendell Holmes, 1843 dan Ignaz Semmelweis (1847), di wina secara terpisah bahwa tangan atau alat yang dipakai oleh dokter yang mengadakan pembedahan perlu sekali disinfeksi dulu agar tidak membawa bibit penyakitkepada pasien. Dengan mencuci tangan dengan larutan antiseptik maka hal tersebut dapat dicegah.
Pollender (1849) menemukan mikroorganisme di dalam darah ternak yang menderita penyakit antrax, dan darah yang mengandung mikroorganisme tersebut dapat menjangkitti ternak yang masih sehat. Secara umum pada periode perintis ini masalah mikrobiologi bidang penyakit (kedokteran) yaang paling banyak diteliti, diamati, dan diungkapkan.
Era Keemasan
Periode keemasan ini dikaitkan dengan penemuan-penemuan baru terutama oleh Robert Koch, tentang piaraan murni. Berdasarkan hal tersebut ia mengemukakan 4 dalil (postulat) yang terkenal dengan “Postulat Koch”. Penyelidikan lebih lanjut mengatakan bahwa, keempat dalil itu tidak selalu berlaku. Misalnya, basil tipus Salmonellatyphosa dapat dipiara secara murni,tetapi hasil yang dipiara itu tidak dapat lagi menimbulkan penyakit tipus pada hewan yang masih sehat. Basil yang telah dipeliara itu telah kehilangan keganasannya. Kelemahan lain dari postulat koch adalah bahwa tidak setiap bakteri patogen dipiara secara murni.
Penelitian-penelitian Koch yang lain adalah pembiakan kuman antraxs (1876). Koch juga menenukan cara pewarnaan dan cara-cara memperoleh bakteri dalam biakan murni dengan menggunakan pembiakan padat. Disamping itu mmenemukan kuman Tuberkolosis (1882), Vibrio cholerae (1883), dan menemukan hipersensifitas pada kuman Mycobacterium tubercolusis.
Pada periode keemasan juga ditemukan cawan petri (petri disk)di dalam cara teknik mikroba oleh Petri (salah seorang asisten Koch). Penemuan Gram (1844) untuk sistem pewarnan baakteri, sehingga bakteri terbagi menjadi dua kelompok besar, yakni Gram positif dan Garam negatif. Penemuan Chamberland, yakni bahan dengan sistem saringan atau filter (1887) secara fisik.
Era Modern
Pada era ini ditandai dengan dipakainya metode dan alt yang mutakhir, seperti misalnya mikroskop elektron, kromatografi, sampai dengan komputer.
Masalah-masalah pelik yang sebelumnya belum terungkap dan belum dijelaskan misalnya antibiotik, vaksin, serum, sekarang telah diketahui.
Virus, misalnya sudah sejak lama Pasteur dan Koch telah melakukan penelitian. Tetapi publikasi yang lebih jelas mengenai virus baru diumumkan oleh Iwanowski, yaitu sebagai penyebab penyakit aneh pada daun tembakau (TMV = tobacco mozaic virus) terungkaplah
Herelle (1967) dan Towert (1951) menemukan fenomena lisis pada biakan kuman, yang disebabkan oleh bakteriofage (virus yang menyerang bakteri). Fleming (1925) secara kebetulan menemukan jamur Penicillium yang dapat membuat zat penghancur bakteri Stafilokokus. Jerne (1955) mengungkapkan teori seleksi ilmiah dari sintesis antibodi. Burner (1957) mengemukakan seleksi klonal, dan Burnet (1967) memperkenalkan daya pencegahan imunologis. Periode modern masih akan ditandai masih akan mempunyai sejarah panjang di zaman sekarang, kalau dikaitkan dengan semakin luasnya wawasan mikrobiologi di berbagai bidang ilmu lainnya.
Mengkaji sejarah perkembangan mikrobiologi diatas sangatlah menjadi hal yang menarik, dikarenakan banyaknya segala upaya para ilmuan yang intinya ingin mengetahui asal mula kehidupan. Dalam hak ini terjadi sebuah benturan-benturan dan pertentangan antar para ilmuan, mereke berlomba-lomba mencari kebenaran dari sebuah teori dan ilmu pengetahuan mereka, dan tidak jarang kita dapatkan fenomene bahwa mereka saling menjatuhkan dalam hal pendapat, dengan segala penelitian yang dilakukan. Dan mereka menganggap bahwa asal mula kehidupan adalah dari benda mati. Disinilah terjadi perdebatan dan pertentangan pendapat dan hasil eksperimen yang dilakukan. Jawaban dari semua ini tergantung dari pandangan hidup seseorang, jika dikaitkan dengan segi spiritual yaitu aqidah islam, maka bukti-bukti tenteng penciptaan alam alam semesta termasuk didalamnya seluruh makhluk hidup di muka bumi, jelas tercantum di dalam Al-Quran, sebagaimana firman Allah yaitu:
“Dia-lah Allah, yang menjadikan segala yang ada di bumi untuk kamu dan Dia berkehendak (menciptakan) langit, lalu dijadikan-Nya tujuh langit. Dan Dia Maha Mengetahui segala sesuatu”(Qs Al-Baqarah : 29)
“yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu bagiNya dalam kekuasaan(Nya), dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya[1053]”( Qs Al-Furqon : 2)
“Sesungguhnya keadaan-Nya apabila Dia menghendaki sesuatu hanyalah berkata kepadanya: "Jadilah!" maka terjadilah ia” ( Qs Yasin :82)
“Dan (ingatlah), ketika Tuhanmu berfirman kepada para malaikat: "Sesungguhnya Aku akan menciptakan seorang manusia dari tanah liat kering (yang berasal) dari lumpur hitam yang diberi bentuk, Maka apabila Aku telah menyempurnakan kejadiannya, dan telah meniup kan kedalamnya ruh (ciptaan)-Ku, maka tunduklah kamu kepadanya dengan bersujud” ( Qs Al-Hijjr :28-29)
“Hai manusia, jika kamu dalam keraguan tentang kebangkitan (dari kubur), maka (ketahuilah) sesungguhnya Kami telah menjadikan kamu dari tanah, kemudian dari setetes mani, kemudian dari segumpal darah, kemudian dari segumpal daging yang sempurna kejadiannya dan yang tidak sempurna, agar Kami jelaskan kepada kamu dan Kami tetapkan dalam rahim, apa yang Kami kehendaki sampai waktu yang sudah ditentukan, kemudian Kami keluarkan kamu sebagai bayi, kemudian (dengan berangsur- angsur) kamu sampailah kepada kedewasaan, dan di antara kamu ada yang diwafatkan dan (adapula) di antara kamu yang dipanjangkan umurnya sampai pikun, supaya dia tidak mengetahui lagi sesuatupun yang dahulunya telah diketahuinya. Dan kamu lihat bumi ini kering, kemudian apabila telah Kami turunkan air di atasnya, hiduplah bumi itu dan suburlah dan menumbuhkan berbagai macam tumbuh-tumbuhan yang indah” ( Qs Al-Hajj :5)
“Allah lah yang menciptakan langit dan bumi dan apa yang ada di antara keduanya dalam enam masa, kemudian Dia bersemayam di atas 'Arsy[1188]. Tidak ada bagi kamu selain dari padaNya seorang penolongpun dan tidak (pula) seorang pemberi syafa'at[1189]. Maka apakah kamu tidak memperhatikan? ( Qs As-Sajadah :4)
Dari penggalan ayat di atas maka sesungguhnya semua mahluk yang ada didunia dan seluruh alam semesta, baik besar maupun kecil bahkan mikrooganisme, adaalah merupakan ciptaan dari Allah SWT. Dengan mempelajari tentang mikrobiologi dan sejarahnya maka kita telah menambah nilai keimanan dan ketaqwaan, bahkan ilmu kita.