3/1/2013 1

TINJAUAN SEJARAH

MIKROBIOLOGI

3/1/2013 2

PENEMUAN DUNIA MIKROB

• Dipelajari untuk memberikan gambaran penemuan-penemuan yang menyebabkan berkembangnya mikrobiologi

• Dunia mikrob: diketemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723) setelah menemukan mikroskop sederhana.

• Dua aliran tentang asal-usul mikrob:

– abiogenesis (generatio spontanea) dan

– biogenesis

• Aliran abiogenesis: mikrob dapat terjadi secara spontan dari bahan-bahan tidak hidup dalam suatu cairan bahan organik

• Aliran biogenesis: mikrob dapat terjadi dari “benih” yang selalu ada diudara dan jika benih itu masuk ke dalam cairan bahan organik yang cocok untuk pertumbuhannya akan tumbuh menjadi suatu mikrob.

3/1/2013 3

Percobaan

• Louis Pasteur:

– Membuktikan bahwa abiogenesis tidak mungkin atau tidak ada

Dengan labu Pasteur dibuktikan bahwa cairan organik walaupun berhubungan dgn udara tidak akan menjadi busuk asal saja cairan tsb tidak mengandung mikrob (steril)

– Perkembangan mikrob berhubungan dengan perubahan-perubahan kimia dlm cairan bahan organik

3/1/2013 4

Percobaan

• Hasil percobaan Louis Pasteur:

– Udara mengandung mikrob yang pembagiannya tidak merata

– Penemuan cara-cara membebaskan cairan dan bahan-bahan dari mikrob ialah dengan:

• Pasteurisasi susu: cara membunuh beberapa jenis mikrob dgn uap air panas (62oC)

• Sterilisasi menggunakan autoklaf

3/1/2013 5

• John Tyndall:

– Mendukung bhw abiogenesis tidak mungkin atau tidak ada:

• Cairan bahan organik steril yang ditempatkan dalam ruang bebas debu tidak akan membusuk.

• Cairan ekstrak jerami tidak berhasil dicegah membusuk walaupun sudah dipanaskan > 1 jam karena adanya spora-spora bakteri. Diperkuat oleh Ferdinand Cohn penemu endospora bakteri.

– Menemukan cara sterilisasi untuk membunuh spora dengan pemanasan yang diskontinyu (disbt. Tyndallisasi).

• Hasil-hasil penemuan sebagai hasil pertentangan pendapat antara aliran biogenesis dengan abiogenesis yaitu penemuan tentang praktek-praktek sterilisasi antara lain:

• Pasteurisasi

• Sterilisasi dengan autoklaf

• Sterilisasi dengan filtrasi

Percobaan

3/1/2013 6

Penemuan tentang Peranan Mikrob

dalam Transformasi Bahan Organik

• Transformasi:perubahan bentuk atau sifat

• Terdapat korelasi:antara pertumbuhan mikrob dalam cairan bahan organik dengan terjadinya perubahan-perubahan susunan kimia dalam cairan tersebut.

• Perubahan kimia oleh mikrob:

– Pengkamiran (fermentasi) :

• Proses-proses yang menghasilkan alkohol atau

asam-asam organik,

mis. Peruraian ekstrak bahan tanaman

mengandung karbohidrat

– Pembusukan (putrefaction) :

• Proses peruraian yang hasil akhirnya berbau busuk, mis. Peruraian daging

3/1/2013 7

• Cagnaird Latour, Schwann dan Kutzing:– Khamir (yeast) terdapat pada cairan yang

mengandung zat gula yang mengalami

fermentasi alkohol

– Perubahan zat gula menjadi alkohol dan

CO2 merupakan fungsi fisiologi dari sel-sel

khamir

• Pasteur– Semua proses fermentasi adalah proses

kegiatan mikrob

– Tiap tipe fermentasi (asam butirat, asam laktat & alkohol) disebabkan oleh perkembangan mikrob tertentu yang spesifik untuk proses fermentasi tsb.

Fermentasi sebagai Proses Biologi

3/1/2013 8

PENEMUAN KEHIDUPAN ANAEROB

• Pasteur: beberapa mikrob yang menyebabkan

fermentasi adalah jasad yang motile, tetapi

adanya udara menghambat pergerakan

aktifnya

• Terdapat kehidupan mikrob yang tidak

memerlukan udara (oksigen) disebut

kehidupan anaerob.

• Kehidupan yang memerlukan oksigen disebut

kehidupan aerob.

3/1/2013 9

ARTI FISIOLOGI FERMENTASI ANAEROB

• Bagi kebanyakan organisme hidup oksigen diperlukan sebagai agensia untuk mengoksidasi senyawa-senyawa organik menjadi CO2

• Pasteur: beberapa organisme dapat memperoleh tenaga dengan jalan memecahkan senyawa-senyawa organik tanpa pertolongan oksigen

• Proses tersebut dikenal sebagai proses fermentasi anaerob

3/1/2013 10

• Beberapa mikrob merupakan obligat anaerob:hanya tergantung pada proses fermentasidalam memperoleh tenaga untuk kehidupannya

• Kebanyakan mikrob merupakan fakultatif anaerob:

– organisme ini mempunyai dua mekanisme dalam mendapatkan tenaganya,

– Jika ada udara dengan respirasi aerob, sedangkan jika tidak ada udara secara fermentasi.

• Penghasilan tenaga dengan proses fermentasi (respirasi anaerob) < respirasi aerob.

3/1/2013 11

3/1/2013 12

• Buchner (1897): dari hasil sel-sel khamir yang

digerus dengan pasir terdapat enzim-enzim

yang dapat memecahkan gula menjadi alkohol dan CO2

• Proses metabolisme yang rumit adalah hasil- hasil urutan reaksi-reaksi kimia yang masing-masing dikatalisis oleh ensim-ensim spesifik.

3/1/2013 13

3/1/2013 14

Penemuan Peranan Mikrob Penyebab Penyakit

• Penyebab penyakit pada tanaman gandum (Pasteur, 1813) dan tanaman kentang (Berkeley, 1845) adalah sebangsa jamur.

• Jamur tertentu menyebabkan penyakit pada ulat sutera (Bassi, 1836) dan penyakit kulit pada manusia (Schonlein)

• Infeksi-infeksi yang terjadi dalam pembedahan disebabkan infeksi mikrob pada luka yang terbuka selama pembedahan.

• Lister (1864) mengembangkan metode untuk mencegah mikrob masuk ke dalam luka-luka yang terbuka selama pembedahan.

3/1/2013 15

3/1/2013 16

Etiologi Bakteri Penyebab Antrax

• Diawali penemuan (1850): dalam darah hewan-hewan penderita antrax terdapat bakteri-bakteri berbentuk batang

• Davaline (1863-1868): bakteri-bakteri tsb hanya dapat ditemukan pada hewan-hewan yang sakit,darahnya dapat menularkan penyakit yang sama.

• Robert Koch (1876):Pembuktian yang menentukan bahwa bakteri tertentu adalah penyebab penyakit antrax

• Suatu penyakit adalah penyakit yang disebabkan oleh suatu mikrob harus memenuhi suatu kriteria yang dikenal sebagai postulat Koch.

3/1/2013 17

Postulat Koch:

1. Suatu mikrob merupakan penyebab penyakit jika mikrob ada pada setiap tingkatan penyakit

2. Mikrob harus diisolasi (dpt diisolasi) dari jasad yang sakit itu, dan dapat ditumbuhkan dalam bentuk biakan murni (pure culture)

3. Penyakit yang sama harus dapat ditimbulkan kembali jika biakan murni itu disuntikan (ditularkan) pada hewan2 sehat yang peka terhadap penyakit tersebut

4. Mikrob harus dapat diisolasi kembali dari jasad2 percobaan yang peka yang telah dijadikan sakit dengan penyuntikan (penularan) memakai biakan murni yang telah diisolasi semula.

3/1/2013 18

Timbulnya Bakteriologi Kedokteran

• Berkembang setelah adanya hasil penyelidikan mengenai penyakit antrax.

• Perkembangan yang terjadi– Bakteri-bakteri penyebab infeksi telah diidentifikasi,

– Metode-metode penyembuhan

– Pencegahan terhadap beberapa macam penyakit baik secara immunisasi atau usaha-usaha higienik

3/1/2013 19

3/1/2013 20

Timbulnya Fitopatologi

• Pada permulaan abad ke 19:– Beberapa jenis jamur dapat merupakan penyebab

penyakit tumbuhan

– Bakteri memegang peranan yang sama

• Burrill (1882)– Menemukan bakteri penyebab penyakit pada

tanaman pir (dikenal fire blight)

3/1/2013 21

Penemuan Virus

• Lembaga Pasteur menemukan suatu filter untuk menyaring bakteri.

• Iwanowsky (1892):Filtrat dari ekstrak tanaman tembakau yang terkena penyakit mosaik tetap dapat menimbulkan infeksi

Ekstrak mengandung

bakteri

Filter

Filtrat

Menimbulkan infeksi

Tidak Menimbulkan

infeksi

Ekstrak tanaman

tembakau terkena

penyakit mosaik

Filter

FiltratMenimbulkan

infeksi

3/1/2013 22

• Terdapat jasad-jasad yang dapat melalui

saringan bakteri kemudian dikenal sebagai

virus

Filtrat

3/1/2013 23

• Postulat untuk penyakit yang disebabkan oleh virus:

Postulat River

1. Virusnya harus berada didalam sel hospes atau cairan hospes yang sakit.

2. Filtrat dari bahan yang terinfeksi tidak mengandung bakteri atau mikrob mikroskopik lainnya, atau mikrob yang dapat tumbuh dalam media buatan; filtrat ini harus dapat menyebabkan infeksi pada jasad yang peka.

3. Filtrat yang sejenis yang berasal dari hospes2 yang peka itu harus dapat menimbulkan kembali penyakit yang sama

3/1/2013 24

• Perkembangan selanjutnya:mikrob merupakan agensia yang dapat dipakai untuk sintesis bahan-bahan organik tertentu yang mempunyai nilai industri, obat-obatan atau lainnya.

• Bidang yang dipelajari Mikrobiologi:– Hubungan antara tanah, tanaman & mikrob

– Peranan mikrob dalam bahan makanan & pakan ternak

– Perusakan (pembusukan) bahan makanan & pakan ternak

– Usaha pencegahan bahan-bahan makanan terhadap proses-proses pembusukan oleh mikrob

– Penggunaan mikrob dalam beberapa proses industri

– Kerusakan bahan-bahan bakar, kayu, karet, minyak & logam-logam

– Mikrob penyebab penyakit-penyakit pada manusia, tanaman & hewan serta cara pemberantasanya

– Untuk usaha pencegahan (pemberantasan) mikrob patogen: pembuatan antiserum, antitoksin, pembuatan vaksin, antibiotik.

– Rekayasa Biokimia, geomikrobiologi, mikrobiologi samudera dll.

3/1/2013 25

tugas

• Kel 1. Jelaskan tujuan kita mempelajari mikrobiologi?

2. Mengapa mikrobiologi perlu dipelajari?

3. Apa manfaat kita mempelajari sejarah perkembangan

mikrobiologi?

4. Jelaskan arti fisiologi fermentasi anaerob?

5. Apakah hubungan mikrobiologi dengan:

1. Ilmu bioteknologi konvensional dan modern?

2. Bidang aplikasi dalam industri pangan?

3. Bidang aplikasi dalam pertanian?

4. Bidang aplikasi dalam ilmu kesehatan?

5. Bidang aplikasi dalam pengelolaan lingkungan?