Sejarah Perkembangan Mikrobiologi
Ruang Lingkup Mikrobiologi
Kedudukan Mikroba dalam Dunia Kehidupan
Klasifikasi Mikroba
http://bahankuliahkesehatan.blogspot.com
Sejarah Perkembangan Mikrobiologi
Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari organisme (makhluk) kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Mikrobiologi merupakan telaah mengenai organisme hidup yang berukuran mikroskopis. Dunia mikroorganisme terdiri dari lima kelompok organisme, yaitu bakteri, protozoa, virus, algae dan cendawan mikroskopis.
Mikroorganisme sangat erat kaitannya dengan kehidupan kita, beberapa dianyaranya bermanfaat dan yang lain merugikan. Beberapa mikroorganisme menyebabkan penyakit dan yang lain terlibat dalam kegiatan manusia sehari-hari seperti dalam pembuatan anggur, keju, yogurt, produksi penisilin dan sebagainya.
Mikrobiologi merupakan ilmu yang masih muda. Dunia jasad renik barulah ditemukan sekitar 300 tahun yang lalu, dan makna sesungguhnya mengenai mikroorganisme itu barulah dipahami dan dihargai 200 tahun kemudian. Sekarang mikroorganisme digunakan oleh para peneliti dalam penelaahan hampir semua gejala biologis yang utama.
Untuk mempelajari mikrobiologi secara umum perlu diungkapkan periode perkembangan bidang ilmu tersebut mulai dari periode yang paling awal sampai sekarang dengan kemajuan-kemajuan yang telah dicapai.
1.1.1 Era Perintisan
Dalam periode ini para ahli mencoba mencari jawaban dari berbagai permasalahan yang timbul di lingkungannya yang mungkin berkaitan dengan peranan mikroba.
A. Mikroskop dan penemuan dunia jasad renik
Antony van Leeuwenhoek (1632-1723), seorang mahasiswa ilmu pengetahuan alam berkebangsaan Belanda merupakan orang pertama yang melaporkan pengamatannya dengan keterangan dan gambar-gambar yang teliti mengenai mikroba (bakteri dan protozoa). Leeuwenhoek melakukan pengamatan ini selama ia memburu hobinya mengasah lensa dan membuat mikroskop.
Pada tanggal bulan Juni 1675, Leeuwenhoek membuat gambar-gambar bakteri yang ditemukannya dari air hujan, air liur, cuka serta substansi lain dan dia memerikannya dengan gambar-gambar disertai keterangan-keterangan yang amat menarik. Ia menuangkan penemuan-penemuannya yang sangat menarik hati itu dalam serangkaian surat yang dikirimkannya kepada sahabat-sahabatnya pada Lembaga Ilmu Pengetahuan di London dan Perancis.
Secarik surat bertanggal 17 September 1683 berisi gambar-gambarnya yang pertama tentang bakteri. Leeuwenhoek mengamati makhluk hidup ini dalam suspensi tartar yang dikoreknya dari sela-sela giginya. Kecermatan ketelitian pengamatannya nyata sekali pada gambar-gambar tersebut. Ia membuat sketsa sel bakteri dengan bentuk seperti bola (kini disebut kokus), silindris atau bentuk batang (basilus), atau spiral (spirilum). Hasil pengamatan Leeuwenhoek, yang dilaporkannya dalam bentuk surat-surat tidak dihiraukan.
B. Generasi spontan lawan biogenesis
Ditemukannya suatu dunia organisme yang tidak tampak dengan mata bugil itu membangunkan minat terhadap perdebatan hebat pada masa itu mengenai asal mula kehidupan. Dari manakah datangnya jasad-jasad renik itu?
Ada yang menduga bahwa jasad renik itu muncul sebagai akibat dekomposisi jaringan tumbuhan atau hewan yang mati. Dengan kata lain mereka mengira bahwa organisme hidup berasal dari bahan mati yang mengalami penghancuran. Konsepsi ini yaitu bahwa kehidupan berasal dari bahan mati, dikenal sebagai generasi spontan atau abiogenesis (abio : tidak hidup, genesis : asal). Pemikiran mengenai generasi spontan sekurang-kurangnya telah dicetuskan oleh bangsa Yunani Kuno yang meyakini bahwa daging yang membusuk menghasilkana belatung dan bahwa lalat serta katak muncul begitu saja dari Lumpur pada keadaan-keadaan iklim tertentu. Banyak orang pada masa lalu tidak sependapat bahwa mikroorganisme menjelma melalui generasi spontan, tetapi tidak sedikit pula yang mendukung berlakunya teori ini bagi cacing, serangga dan sebagainya.
Bagi teori yang mengatakan bahwa benda hidup dapat bermula secara spontan, terdapat baik penganut maupun penentangnya masing-masing dengan suatu penjelasan baru yang kadang-kadang mengagumkan ataupun sedikit bukti percobaan. Pada tahun 1749, John Needham (1713-1781) melakukan percobaan dengan daging yang dimasak dan mengamati bahwa terdapat mikroorganisme pada awal percobaan dan berkesimpulan bahwa jasad-jasad tersebut berasal dari daging. Kira-kira dalam waktu yang sama Lazaro Spallanzani (1729-1799), dalam usahanya untuk membuktikan bahwa konsepsi abiogenesis itu tidak benar, mendidihkan kaldu daging, yaitu suatu larutan nutrien dalam labu selama satu jam lalu wadah itu ditutupnya rapat-rapat. Maka tak ada jasad renik dalam labu tersebut. Tetapi hasil percobaannya ini, yang dikuatkan dalam rangkaian percobaan ulangan, tidak dapat meyakinkan Needham bahwa mikroba tidaklah muncul karena generasi spontan. Needham berpendapat bahwa diperlukan udara untuk generasi spontan mikroba dan bahwa karena udara itu dikeluarkan dari labu pada percobaan Spallanzani, maka tidak ada mikroba yang muncul. Perbedaan pendapat ini dipecahkan 80 atau 90 tahun kemudian oleh dua peneliti secara terpisah, yaitu Franz Schulze (1815-1873) dan Theodor Schwann (1810-1882). Schulze melalukan udara melewati larutan asam pekat ke dalam labu berisi kaldu daging yang didihkan, sedangkan Schwan melalukan udara melalui tabung membara ke dalam labu berisi kaldu daging yang dididihkan. Dan ternyata di dalam masing-masing labu itu tidak ada mikroba karena terbunuh oleh asam dan panas yang luar biasa. Namun tetap saja hal ini belum meyakinkan mereka yang menyokong konsepsi abiogenesis. Mereka mengatakan bahwa asam dan panas mengubah udara sedemikian sehingga tidak mendukung pertumbuhan.
Sekitar 1850 Schroder dan Von Dusch melakukan percobaan yang lebih meyakinkan dengan melewatkan udara melalui tabung berisi kapas ke dalam labu berisi kaldu yang sebelumnya dipanaskan. Mikroba disaring ke luar dari udara oleh serat-serat kapas dan dengan demikian dicegah masuk ke dalam labu maka tidak ada jasad renik yang tumbuh dalam kaldu tersebut.
Di antara bukti-bukti yang paling penting ialah hasil percobaan John Tyndall pada awal tahun 1970-an. Ia menciptakan sebuah kotak bebas debu dan menempatkan tabung-tabung berisi kaldu steril di dalamnya. Selama udara dalam kotak itu bebas debu maka selama itu pula kaldu dalam tabung tetap steril. Partikel-partikel debu mengendap dan tertahan pada tabung berbentuk leher angsa yang menuju ke dalam kotak. Inilah bukti bahwa mikroba terbawa oleh partikel-partikel debu.
Selama periode ini muncullah muka baru dalam ilmu pengetahuan, yakni Louis Pasteur (1822-1895). Pasteur merasa tertarik pada industri minuman anggur dan perubahan-perubahan yang terjadi selama proses fermentasi. Perhatiannya terhadap fermentasi inilah yang mendorongnya ikut berdebat tentang generasi spontan. Fermentasi terjadi karena enzim, yakni zat yang dihasilkan sel hidup yang menyebabkan berlangsungnya reaksi-reaksi kimiawi tertentu. Contoh, sari buah apel atau anggur, bila dibiarkan akan meragi, hasilnya alcohol dan asam. Apakah hasil fermentasi itu disebabkan oleh mikroorganisme yang ada dalam sari buah itu atau sebaliknya? Jasad renik dalam sari buah itulah yang berasal dari proses fermentasi, sebagaimana yang dikemukakan pendukung teori abiogenesis. Secara teguh Pasteur menentang konsepsi generasi spontan. Karena itu ia mulai menyimak secara cermat karya-karya terdahulu mengenai masalah tersebut lalu melanjutkannya dengan merancang banyak sekali percobaan untuk mendokumen tasikan fakta bahwa mikroorganisme hanya dapat timbul dari jasad renik lain (biogenesis).
Pasteur melakukan percobaan untuk mengakhiri pertikaian mengenai masalah tersebut. Ia mempersiapkan larutan nutrien dalam labu yang dilengkapi dengan lubang panjang dan sempit berbentuk leher angsa. Kemudian ia memanaskan larutan nutrien itu dan udara tanpa perlakuan dan tanpa disaring dibiarkannya lewat keluar masuk. Tak ditemukan mikroba dalam larutan itu. Alasannya adalah bahwa partikel-partikel debu yang mengandung mikroba tidak mencapai larutan nutrien. Mereka mengendap dalam bagian tabung leher angsa yang berbentuk U dan aliran udara demikian berkurangnya sehingga partikel-partikel tadi tidak terbawa ke dalam labu.
Dengan diterimanya konsepsi biogenesis ini maka terbukalah jalan untuk karya Pasteur berikutnya tentang fermentasi dan mikroorganisme-mikroorgnisme penyebab penyakit.
C. Teori nutfah fermentasi
Pada zaman dahulu, orang memperbaiki mutu produk-produk fermentasinya dengan cara mencoba-coba, tanpa menyadari bahwa mutu sesungguhnya bergantung kepada penyediaan atau perbaikan kondisi bagi pertumbuhan mikroorganisme pelaku fermentasi tersebut. Barulah setelah Pasteur menelaah peranan mikroorganisme dalam proses fermentasi pada pembuatan anggur maka orang menjadi mengerti bahwa mikroorganisme itulah yang menyebabkan terjadinya fermentasi.
Pada tahun 1850-an Psteur menaruh perhatian pada pembuatan minuman anggur, yang merupakan industri utama di Perancis. Ia setelah membuktikan ketidak benaran geneasi spontan, jadi memastikan bahwa mikroorganisme merupakan penyebab fermentasi. Setelah memeriksa banyak kelompok minuman anggur, maka dia menemukan berbagai mikroba. Pada tong-tong fermentasi yang baik ternyata macam mikroba tertentu lebih menonjol, pada tong-tong fermentasi yang jelek ditemukan macam lain pula. Pasteur menetapkan bahwa dengan seleksi yang tepat terhadap mikroba yang bersangkutan, maka dapat dipastikan bahwa akan diperoleh hasil yang baik dan konsisten. Untuk mencapai hal ini, maka microbe yang sudah ada dalam sari buah harus dihilangkan dan fermentasi yang baru dimulai dengan biakan, yeitu suatu pertumbuhan mikroorganisme yang diambil dari tong anggur yang dinilai baik. Pasteur menyarankan agar menghilangkan tipe-tipe mikroba yang tidak diinginkan itu dengan pemanasan, tang tidak sampai mersak aroma sari buah tetapi cukup tinggi untuk membunuh mikroba. Ia mendapai bahwa perlakuan dengan suhu 62.80C selama setengah jam cukuplah untuk mencapai hal tersebut. Kini proses tersebut dinamakan pasteurisasi, digunakan secara meluas pada industri fermentasi. Tetapi yang paling dikenal adalah dimanfaatkan di industri hasil susu, untuk membunuh jasad-jasad renik penyebab penyakit yang terdapat dalam susu dan produk-produk susu.
D. Teori nutfah penyakit
Sebelum Pateur berhasil membuktikan bahwa bakteri menjadi penyebab beberapa penyakit, banyak pengamatan yang cermat menentang keras adanya teori nutfah penyakit. Dalam tahun 1546 Fracastoro dari Verona (1483-1553) menyatakan bahwa penyakit dapat disebabkan oleh jasad renik yang terlalu kecil untuk dapat dilihat yang dipindahkan (ditularkan) dari seseorang ke orang lain. Pada tahun 1762 von Plenciz dari Vienna tidak hanya mengemukakan bahwa sesungguhnya makhluk hiduplah yang menjadi penyebab penyakit, tetapi juga berpendapat bahwa berbagai jasad renik menimbulkan bermacam-macam penyakit pula. Konsepsi parasitisme, yakni adanya organisme hidup pada atau di dalam organisme lain dengan mengambil nutrien daripadanya, tersebar luar dalam tahun 1700-an. Hal ini tercermin dalam karya tulis Jonathan swift (1667-1745), seorang satria Inggris pada awal abad kedelapan belas.
Oliver Wendell Holmes (1809-1894), seorang fisikawan dan sastrawan dalam tahun 1843 secara tegas menyatakan bahwa demam nifas itu (demam yang timbul ketika baru melahirkan), yang sering fatal, menular dan boleh jadi disebabkan oleh mikroorganisme yang dibawa oleh bidan dokter, dari ibu yang satu kepada yang lain. Pada waktu yang hampir bersamaan (1840-an) ahli fisika Hongaria, Ignaz Philip Semmelweis (1818-1865) mempelopori penggunaan prosedur obstetric (kebidanan) yang dapt mengurangi komungkinan infeksi yang disebabkan jasad renik.
Karena keberhasilan Pasteur dalam memecahkan masalah fermentasi maka pemerintah Perancis memintanya untuk meneliti pebrine, penyakit pada ulat sutera yang menghancurkan industri sutera yang penting di negara tersebut. Ia berhasil mengisolasi jasad renik (suatu protozoa) penyebabnya. Pasteur menganjurkan kepada para petani ulat sutera agar mereka menyeleksi ulat-ulat baru yang sehat dan bebas penyakit untuk menghindari penyakit itu.
Kemudian Pasteur (1877) menangani masalah antraks, penyakit pada sapi, domba dan terkadang manusia. Setelah mengamati penyebab penyakit itu dari darah hewan yang mati karena penyakit tersebut, maka ia menumbuhkannya dalam labu-labu di laboratorium.
Selam tahun 1870-an, Robert Koch (1843-1910) juga sibuk dengan masalah antraks di Jerman. Dia berhasil mengisolasi bakteri khas berbentuk batang dengan ujung-ujungnya yang agak persegi (basilus) dari darah biri-biri yang mati karena antraks. Ia menumbuhkan bakteri itu di laboratorium, memeriksanya dengan mikroskop untuk meyakinkan bahwa hanya satu macam yang ada, kemudian menyuntikkannya pada mencit untuk mengetahui apakah hewan-hewan itu terinfeksi dan terjadi gejala antraks. Dari mencit-mencit tersebut dia mengisolasi bakteri seperti yang diperoleh dari biri-biri yang mati karena antraks tadi. Inilah untuk pertama kalinya suatu bakteri dapat dibuktikan sebagai penyebab penyakit hewan. Kemudian koch menemukan bakteri yang menimbulkan tuberculosis dan kolera.
1.1.2 Keemasan
Periode keemasan ini dikaitkan dengan penemuan-penemuan baru terutama oleh Robert Koch tentang biakan murni.
Percobaan-percobaan Koch dan peneliti-peneliti lain di laboratorium membuktikan bahwa jasad renik tertentu menyebabkan timbulnya penyakit tertentu pula dan hal ini telah menuntun kepada ditetapkannya criteria yang dapat mendasari ditariknya kesimpulan semacam itu. Kriteria ini dikenal dengan Postulat Koch (1882), yang menjadi garis penunjuk dan tetap sampai kini dipakai dalam mencari bukti bahwa suatu penyakit disebabkan oleh jasad renik tertentu. Postulat Koch itu ialah:
1) Mikroorganisme tertentu selalu dapat dijumpai berasosiasi dengan penyakit tertentu.
2) Mikroorganisme itu dapat diisolasi dan ditumbuhkan menjadi biakan murni di laboratorium.
3) Biakan murni mikroorganisme tersebut akan menimbulkan penyakit itu bila disuntikkan pada hewan yang rentan.
4) Penggunaan prosedur laboratorium memungkinkan diperolehnya kembali mikroorganisme yang disuntikkan itu dari hewan yang dengan sengaja diinfeksi dalam percobaan.
Pada periode keemasan juga ditemukan cawan petri, pewarnaan gram dan penemuan-penemuan lainnya tentang kuman penyebab penyakit.
1.1.3 Era Modern
Pada era ini ditandai dengan dipergunakannya banyak metode dan peralatan mutakhir, seperti mikroskop elektron, kromatografi, sampai dengan komputer. Masalah masalah pelik yang sebelu,nya belum terungkap dan belum dijelaskan miasalnya antibiotika, vaksin, serum, sekarang telah diketahui. Periode modern perkembangan mikrobiologi ditandai pula dengan diraihnya beberapa hadiah Nobel dalam bidang mikrobiologi seperti:
- Pada tahun 1928, Domagk menemukan sulfonamida
- Tahun 1945, Fleming, Tatum & Beadle, menemukan penisilin
- Tahun 1952, Waksman menemukan streptomisin.
1.2 Ruang Lingkup Mikrobiologi
Mikrobiologi merupakan bagian ilmu dari biologi, tersusun oleh banyak disiplin ilmu. Pembagian ini tergantung arah atau orientasinya, apakah terhadap taksonomi, terhadap habitat atau terhadap permasalahan yang ada atau ditimbulkan akibat mikroba. Dari pembagian tersebut, sedikitnya ada 21 disiplin atau sub bidang mikrobiologi.
Tabel 1
Disiplin Ilmu di Bidang Mikrobiologi
| Orientasi terhadap | Disiplin dan keterangan |
| Taksonomi Habitat Problema 1) Dasar 2)Terapan | 1. Virologi Ilmu yang mempelajari susunan dan pembagian kelompok jasad, yakni virus 2. Bakteriologi Ilmu yang mempelajari susunan dan pembagian kelompok jasad yang termasuk bakteri 3. Mikologi Ilmu yang mempelajari susunan dan pembagian kelompok jasad yang termasuk fungi atau jamur 4. Fikologi (Algologi) Ilmu yang mempelajari susunan dan pembagian kelompok jasad yang termasuk ganggang atau alga 5. Protozoologi Ilmu yang mempelajari susunan dan pembagian kelompok jasad yang termasuk protozoa atau hewan bersel satu. 1. Mikrobiologi Air Ilmu yang mempelajari kehidupan dan peranan mikroorganisme di dalam air (untuk bidang pertanian, peternakan, perikanan, kesehatan, industri, pengairan, pengolahan buangan dan sebagainya). 2. Mikrobiologi Tanah Ilmu yang mempelajari kehidupan dan peranan mikroorganisme di dalam tanah (untuk bidang pertanian, pertambangan, geologi dan sebagainya). 3. Mikrobiologi Udara Ilmu yang mempelajari kehidupan dan peranan mikroorganisme di udara (untuk bidang kedokteran/kesehatan, industri, ruang angkasa dan sebagainya). 4. Mikrobiologi rumen Ilmu yang mempelajari kehidupan dan peranan mikroorganisme di dalam sistem lambung manusia dan hewan (untuk bidang kedokteran/kesehatan, peternakan, perikanan dan sebagainya). 1. Ekologi Mikroba Ilmu yang mempelajari penyebaran dan asosiasi kehidupan mikroba dengan lingkungannya. 2. Fisiologi Mikroba Ilmu yang mempelajari sifat-sifat faal mikroba 3. Kimia/biokimia Mikroba Ilmu yang mempelajari bentuk dan sifat kimia atau biokimia mikroba 4. Genetika Mikroba Ilmu yang mempelajari sifat-sifat turunan, kebakaan mikroorganisme. 1. Mikrobiologi Kesehatan Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme di bidang kesehatan (penyakit, imunisasi, antibiotika dan sebagainya). 2. Mikrobiologi Industri Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme di bidang industri, baik yang menguntungkan (di dalam proses) maupun yang merugikan (menghambat proses, toksikasi dan sebagainya). 3. Mikrobiologi Makanan Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme di dalam bahan makanan, baik yang menguntungkan (misalnya dalam proses pembuatan) ataupun yang merugikan (misalnya dalam proses pembusukan dan kerusakan). 4. Mikrobiologi Lingkungan Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme di dalam lingkungan (tanah, air, udara). 5. Mikrobiologi Sanitasi Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme di bidang sanitasi (termasuk di dalamnya bidang kebersihan). 6. Mikrobiologi Geologi dan Pertambangan Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme di bidang pertam bangan dan geologi (misalnya minyak) 7. Mikrobiologi Pasca Panen Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme pada masa pasca panen (pertanian pangan, tanaman industri, tanaman obat dan sebagainya). 8. Mikrobiologi Analitik Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme yang harus dianalisis kehadirannya di dalam suatu bahan atau habitat. 9. Mikrobiologi Kesenjataan Ilmu yang mempelajari bentuk, sifat dan peranan mikroorganisme di dalam sistem kesenjataan (bidang kesenjataan NUBIKA: Nuklir, Biologi dan Kimia). |
1.3 Kedudukan Mikroba dalam Dunia Kehidupan
Dunia mikroba terdiri dari berbagai kelompok jasad renik. Kebanyakan bersel satu atau uniseluler. Ada yang mempunyai ciri-ciri sel tumbuhan, ada yang mempunyai ciri-ciri sel hewan dan ada lagi yang mempunyai ciri-ciri kedua-duanya. Haeckel (1866) mengusulkan agar jasad renik ditempatkan dalam dunia yang terpisah yakni Protista.
Ciri utama yang membedakan kelompok mikroba tertentu dari yang lain ialah organisasi bahan selulernya. Perbedaan ini yang secara asasi itu teramat penting, memisahkan semua protista menjadi dua kategori utama, yaitu prokariotik dan eukariotik. Secara umum jasad renik juga disebut protista. Secara keseluruhan klasifikasi jasad renik adalah:
1). Protista eukariotik; protista tingkat tinggi, yang terdiri dari protozoa, Algae, jamur (cendawan) dan jamur berlendir.
2). Protista prokariotik; protista tingkat rendah, yang terdiri kuman (bakteri), Sianobakteri dan Arkhebakteri.
Ciri utama sebagai pembeda yang mendasar di antara Protista tingkat rendah dengan Protista tingkat tinggi adalah perbedaan struktur internal sel. Protista tingkat rendah sebagai sel prokariotik (pranuklir yaitu bahan nukleus tidak terbungkus di dalam suatu membran) dan Protista tingkat tinggi sebagai sel eukaritik (mengandung nukleus sejati atau nukleus khas).
Ciri dasar sel prokariotik adalah:
- Tidak terdapat membran internal yang memisahkan nukleus dari sitoplasma. Juga tidak ada membran internal yang melingkupi struktur atau tubuh lain di dalam sel.
- Pembelahan nukleus secara amitosis (pembelahan aseksual sederhana)
- Dinding sel mengandung semacam molekul kompleks yang disebut mukopeptida, yang memberi kekuatan pada struktur selnya.
1.4 Klasifikasi Mikroba
Klasifikasi ialah suatu istilah yang berkaitan dengan dan terkadang digunakan secara dapat dipertukarkan dengan taksonomi. Taksonomi ialah ilmu mengenai klasifikasi atau penataan sistematik organisme ke dalam kelompok atau katagori yang disebut taksa (tunggal : takson). Akan tetapi, penyusunan taksonomik mikroorganisme mensyaratkan mereka diidentifikasi sebagaimana mestinya dan diberi nama. Kegiatan seluruhnya pengklasifikasian, penamaan, dan pengidentifikasian disebut sistematika mikrobe. Ketiga proses ini sebagaimana dijelaskan berikut ini, amat saling bergantungan.
1. Taksonomi (klasifikasi) : Penataan teratur unit-unit ke dalam kelompok satuan yang lebih besar. Hal ini dapat diibaratkan dengan permainan kartu. Kartu-kartu ini dapat dipilih mula-mula berdasarkan rupanya, kemudian di dalam setiap rupa, kartu-kartu itu dapat disusun menurut nomor urutnya, dengan kartu yang bergambar muka (raja, ratu dan pangeran) ditempatkan berurutan.
2. Nomenklatur : Penamaan satuan-satuan yang dicirikan dan dibatasioleh klasifikasi. Dapat digunakan analogy yang sama. Kartu-kartu yang bergambar muka diberi nama dan mungkin bahkan lebih dari satu nama. Misalnya “jack” atau “knave” menunjukkan kartu yang sama. Untunglah, nomenklatur ilmiah dalam semua bahasa itu sama.
3. Identifikasi : Penggunaan kriteria yang ditetapkan untuk klasifikasi dan nomenklatur tersebut di atas untuk mengidentifikasi mikroorganisme dengan membanding-bandingkan ciri-ciri yang ada pada satuan yang belum diketahui dengan satuan-satuan yang sudah dikenal. Identifikasi mikroorganisme yang baru diisolasi memerlukan pencirian, deskripsi, dan pembandingan yang cukup, dengan deskripsi yang telah dipublikasikan untuk jasad-jasad renik lain yang serupa.
Sebelum tahun 1700, organisme yang dapat tampak dengan mata bugil diklasifikasikan sebagai tumbuhan atau binatang saja. Dalam tahun 1750-an kedua dunia itu dibagi lagi menjadi pengelompokan yang dapat diidentifikasi dan yang berkerabat oleh Carolus Linnaeus, seorang naturalis dari Swedia. Suatu cirri yang amat penting pada skema Linnaeus ini masih digunakan sampai kini yaitu nomenklatur system biner (dua bagian).
System klasifikasi biologi didasarkan pada hirarki taksonomi atau penataan kelompok atau kategori yang menempatkan spesies pada satu ujung dan dunia di ujung lainnya dalam urutan sebagai berikut:
- Spesies : sekelompok organisme berkerabat dekat (untuk tujuan kita jasad renik) yang individu-individunya di dalam kelompok itu serupa dalam sebagian terbesar ciri-cirinya.
- Genus : Sekelompok spesies yang serupa
- Famili : Sekelompok genus yang serupa
- Kelas : Sekelompok famili yang serupa
- Filum atau divisi : sekelompok kelas yang berkerabat
- Dunia : seluruh organisme di dalam hierarki ini.
Mikroorganisme sebagaimana bentuk-bentuk kehidupan yang lain, diberi nama menurut nomenklatur sistem biner. Tujuan utama suatu nama ialah memberi cara pengacuan suatu mikroorganisme, dan bukanlah untuk memeriksanya. Setiap organisme ditandakan dengan nama genus dan istilah biasa atau deskriptif yang disebut epitet spesies, keduanya itu bahasa Latin atau dilatinkan. Nama genus selalu ditulis dengan huruf besar, epitet spesies selalu dengan huruf kecil. Kedua komponen tersebut bersama-sama disebut nama ilmiah (genus dan epitet spesies) dan selalu dicetak miring misalnya Neisseria gonorrhoeae, bakteri yang menyebabkan penyakit gonorea.
Agar memperoleh penamaan yang konsisten dan seragam bagi organisme, telah ditentukan peraturan yang diterima secara internasional ntuk penamaan organisme dan diikuti oleh para biologiwan di semua negara. Peraturan seperti itu untuk tumbuhan dan hewan ditetapkan pada awal tahun 1900 oleh para ahli botani dan zoologi. Sandi internasional nomenklatur zoologi untuk pertama kali diterbitkan dalam tahun 1901. Sandi internasional bagi nomenklatur botani untuk pertama kali terbit pada tahun 1906. Dalam tahun 1947 Gabungan Internasional Perhimpunan Mikrobiologi memakai sandi internasional untuk bakteri dan virus. Sandi itu kini dikenal dengan Kode Internasional Nomenklatur Bakteri, secara bersambung diubah sesuai (dimodifikasi) dalam suatu usaha untuk memperbaiki dan menjelaskan peraturan dan pengaturannya. Edisi yang paling mutakhir diterbitkan dalam tahun 1975.
Sandi-sandi dalam zoologi, botani, dan bakteriologi didasarkan pada beberapa prinsip yang umum. Beberapa di antaranya yang paling penting ialah:
1. Setiap macam organisme yang nyata disebut sebagai spesies.
2. Spesies ditandai dengan kombinasi biner Latin, maksudnya untuk memberinya label yang seragam dan dipahami secara internasional.
3. Nomenklatur organisme diatur oleh organisasi pengawas internasional yang sesuai dalam hal bakteri,”The Internasional Association of Mikrobiological Societies”.
4. Hukum prioritas menjamin penggunaan nama sah tertua yang tersedia bagi suatu organisme. Hal ini berarti bahwa nama yang pertama-tama diberikan kepada mikroorganisme itulah nama yang benar, asalkan mengikuti prosedur yang semestinya.
5. Penunjukan kategori diperlukan untuk klasifikasi organisme.
6. Kriteria ditetapkan untuk pembentukan dan publikasi nama-nama yang baru.
Nama-nama yang dibentuk sesuai dengan peraturan nomenklatur sistem biner merupakan nama ilmiah bagi organisme. Nama orgnaisme yang seringkali disebutsebut biasanya adalah nama umum.
1.3.1 Klasifikasi Bakteri
Kklasifikasi bakteri yang dipakai di Eropa dan Amerika Serikat, sekarang ini banyak menggunakan sistematik yang disusun oleh Bergey. Edisi yang sekarang dari “Bergey”s Manual of Determinative bacteriology” adalah edisi kesembilan tahun 1994.
Pada klasifikasi Bergey’s tahun 1994 edisi ke-9, kelompok bakteri secara garis besar digolongkan menjadi 4 kategori besar, yakni:
1). Kategori Besar I : Eubacteria Gram Negatif dengan dinding sel, yang terdiri 16 GRUP, mulai dari GRUP 1 sampai GRUP 16.
2). Kategori Besar II : Eubacteria Gram Positif dengan dinding sel, yang terdiri dari 6 GRUP, mulai dari GRUP 17 sampai dengan DRUP 29.
3). Kategori Besar III : Eubacteria tanpa dinding sel, terdiri hanya 1 GRUP, yakni GRUP 30 (Mycoplasma atau Mollicula).
4). Kategori Besar IV : Archeobacteria, yang terdiri dari 5 GRUP, dari GRUP 31 sampai GRUP 35.
1.3.2 Klasifikasi Alga
Dasar klasifikasi untuk alga meliputi ciri fisiologi sel vegetatif, morfologi sel reproduksi dan berdasarkan pigmen yang dimiliki.
Divisi I : Cyanophyta (alga hijau-biru), yang terdiri dari 1 kelas saja dengan 3 nama yaitu Cynaophyceae atau Myxophyceae atau Schyzophyceae.
Divisi II : Chlorophyta (alga hijau)
Divisi III : Euglenophyta hanya terdiri dari 1 kelas yaitu kelas Euglebophyceae.
Divisi IV : Pyrrophyta (alga api), terdiri dari 2 kelas, yakni kelas Dinophyceae dan kelas Desmophyceae (Desmokontae).
Divisi V : Chrysophyta, terdiri dari 3 kelas yaitu: Kelas Xanthophyceae/Heterokontae, kelas Chrysophyceae/ alga keemasan, kelas Bacillariophyceae/Diatomae (Alga kersik).
Divisi VI : Phaeophyta, 3 golongan yaitu golongan Isogeneratae (golongan yang memiliki pergiliran keturunan isomorf), golongan Heterogeneratae (yang memiliki pergiliran keturunan yang heteromorf, golongan Cyclosporae (golongan tyang tidak mempunyai pergiliran keturunan).
Divisi VII : Rhodophyta (Alga merah), terdiri dari 1 kelas yakni kelas Rhodophyceae. Kelas ini mempunyai 2 anak kelas yaitu Bangiophyceae dan Florideophyceae.
1.3.3 Klasifikasi jamur
- Divisi Myxomycophyta
- Divisi Eumycophyta (jamur), terdiri dari kelas:
* Phycomycetes, golongan jamur tingkat rendah.
* Ascomycetec, golongan jamur tingkat tinggi.
* Basidiomycetes, golongan jamur tingkat tinggi.
* Deuteromycetes, golongan Fungi Imperfecti, yakni go- longan jamur (cendawan) yang memiliki fase pembiakan seksual yang belum diketahui dengan jelas.
1.3.4 Klasifikasi Protozoa
Protozoa berdasarkan pada alat gerak/alat lokomosia dapat dibedakan menjadi 4 kelas:
- Kelas Rhizopoda
- Kelas Mastigophora
- Kelas Ciliata
- Kelas Sporozoa
1.3.5 Klasifikasi Virus
Secara garis besar penggolongan virus dibagi menjadi 2 kelompok yaitu:
a. Kelompok virus ADN, yakni
- Parvoviridae
- Papovaviridae
- Adenoviridae
- Herpesviridae
- Poxviridae
- Hepadnaviridae
b. Kelompok virus ARN
- Picornaviridae
- Flaviviridae
- Togaviridae
- Bunyaviridae
- Arenaviridae
- Coronaviridae
- Retroviridae
- Orthomyxoviridae
- Paramyxoviridae
- Rhabdoviridae
- Reoviridae
Latihan
Untuk memperdalam pemahaman anda tentang materi di atas, maka jawablah soal-soal latihan berikut:
1. Jelaskan secara singkat sejarah perkembangan mikrobiologi!
2. Mengapa skema klasifikasi penting dalam mikrobiologi dan biologi pada umumnya?
3. Sebutkan beberapa ciri untuk membedakan sel prokariotik dari sel eukariotik.
Rangkuman
1. Sejarah Perkembangan Mikrobiologi
- Era Perintisan
Dalam periode ini para ahli mencoba mencari jawaban dari berbagai permasalahan yang timbul di lingkungannya yang mungkin berkaitan dengan peranan mikroba. Periode ini ditandai dengan adanya mikroskop dan penemuan dunia jasad renik, generasi spontan lawan biogenesis, teori nutfah fermentasi, teori nutfah penyakit
- Era Keemasan
Periode keemasan ini dikaitkan dengan penemuan-penemuan baru terutama oleh Robert Koch tentang biakan murni. Pada periode keemasan juga ditemukan cawan petri, pewarnaan gram dan penemuan-penemuan lainnya tentang kuman penyebab penyakit.
- Era Modern
Pada era ini ditandai dengan dipergunakannya banyak metode dan peralatan mutakhir, seperti mikroskop elektron, kromatografi, sampai dengan komputer.
2. Ruang Lingkup Mikrobiologi
Mikrobiologi merupakan bagian ilmu dari biologi, tersusun oleh banyak disiplin ilmu. Pembagian ini tergantung arah atau orientasinya, apakah terhadap taksonomi, terhadap habitat atau terhadap permasalahan yang ada atau ditimbulkan akibat mikroba. Dari pembagian tersebut, sedikitnya ada 21 disiplin atau sub bidang mikrobiologi.
3 Kedudukan Mikroba dalam Dunia Kehidupan
Secara umum jasad renik juga disebut protista. Secara keseluruhan klasifikasi jasad renik adalah:
1). Protista eukariotik; protista tingkat tinggi, yang terdiri dari protozoa, Algae, jamur (cendawan) dan jamur berlendir.
2). Protista prokariotik; protista tingkat rendah, yang terdiri kuman (bakteri), Sianobakteri dan Arkhebakteri.
4. Klasifikasi Mikroba
Kegiatan seluruh pengklasifikasian, penamaan, dan pengidentifikasian disebut sistematika mikrobe.
- Klasifikasi Bakteri
Pada klasifikasi Bergey’s tahun 1994 edisi ke-9, kelompok bakteri secara garis besar digolongkan menjadi 4 kategori besar, yakni:
1). Kategori Besar I : Eubacteria Gram Negatif dengan dinding sel, yang terdiri 16 GRUP, mulai dari GRUP 1 sampai GRUP 16.
2). Kategori Besar II : Eubacteria Gram Positif dengan dinding sel, yang terdiri dari 6 GRUP, mulai dari GRUP 17 sampai dengan DRUP 29.
3). Kategori Besar III : Eubacteria tanpa dinding sel, terdiri hanya 1 GRUP, yakni GRUP 30 (Mycoplasma atau Mollicula).
4). Kategori Besar IV : Archeobacteria, yang terdiri dari 5 GRUP, dari GRUP 31 sampai GRUP 35.
- Klasifikasi Alga
Dasar klasifikasi untuk alga meliputi ciri fisiologi sel vegetatif, morfologi sel reproduksi dan berdasarkan pigmen yang dimiliki.
Divisi I : Cyanophyta (alga hijau-biru), yang terdiri dari 1 kelas saja dengan 3 nama yaitu Cynaophyceae atau Myxophyceae atau Schyzophyceae.
Divisi II : Chlorophyta (alga hijau)
Divisi III : Euglenophyta hanya terdiri dari 1 kelas yaitu kelas Euglebophyceae.
Divisi IV : Pyrrophyta (alga api), terdiri dari 2 kelas, yakni kelas Dinophyceae dan kelas Desmophyceae (Desmokontae).
Divisi V : Chrysophyta, terdiri dari 3 kelas yaitu: Kelas Xanthophyceae/Heterokontae, kelas Chrysophyceae/ alga keemasan, kelas Bacillariophyceae/Diatomae (Alga kersik).
Divisi VI : Phaeophyta, 3 golongan yaitu golongan Isogeneratae (golongan yang memiliki pergiliran keturunan isomorf), golongan Heterogeneratae (yang memiliki pergiliran keturunan yang heteromorf, golongan Cyclosporae (golongan tyang tidak mempunyai pergiliran keturunan).
Divisi VII : Rhodophyta (Alga merah), terdiri dari 1 kelas yakni kelas Rhodophyceae. Kelas ini mempunyai 2 anak kelas yaitu Bangiophyceae dan Florideophyceae.
- Klasifikasi jamur
- Divisi Myxomycophyta
- Divisi Eumycophyta (jamur), terdiri dari kelas:
* Phycomycetes, golongan jamur tingkat rendah.
* Ascomycetec, golongan jamur tingkat tinggi.
* Basidiomycetes, golongan jamur tingkat tinggi.
* Deuteromycetes, golongan Fungi Imperfecti, yakni go- longan jamur (cendawan) yang memiliki fase pembiakan seksual yang belum diketahui dengan jelas.
- Klasifikasi Protozoa
Protozoa berdasarkan pada alat gerak/alat lokomosia dapat dibedakan menjadi 4 kelas:
- Kelas Rhizopoda
- Kelas Mastigophora
- Kelas Ciliata
- Kelas Sporozoa
- Klasifikasi Virus
Secara garis besar penggolongan virus dibagi menjadi 2 kelompok yaitu:
a. Kelompok virus ADN, yakni
- Parvoviridae
- Papovaviridae
- Adenoviridae
- Herpesviridae
- Poxviridae
- Hepadnaviridae
b. Kelompok virus ARN
- Picornaviridae
- Flaviviridae
- Togaviridae
- Bunyaviridae
- Arenaviridae
- Coronaviridae
- Retroviridae
- Orthomyxoviridae
- Paramyxoviridae
- Rhabdoviridae
- Reoviridae
C. Penutup
a. Pertanyaan
1. Jelaskan secara singkat sejarah perkembangan mikrobiologi!
2. Sebutkan ruang lingkup mikrobiologi
3. Bagaimana kedudukan mikroba dalam dunia kehidupan?
b. Umpan balik
Anda dapat menguasai materi ini dengan baik jika memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
- Membaca bahan atau materi yang relevan dengan materi yang akan dibahas.
- Aktif dalam tanya jawab sehubungan dengan materi yang dibahas.
- Mengerjakan latihan.
c. Tindak lanjut
- Apabila mahasiswa dapat menyelesaikan 80% pertanyaan di atas, maka mahasiswa tersebut dapat melanjutkan ke bab selanjutnya, sebab materi pengenalan mikrobiologi merupakan dasar untuk bab-bab selanjutnya.
- Jika ada di antara mahasiswa ada yang belum mencapai penguasaan 80% dianjurkan untuk:
· Mempelajari kembali topik di atas dari awal.
· Berdiskusi dengan teman terutama hal-hal yang belum dikuasai.
· Bertanya kepada Dosen jika ada hal-hal yang tidak jelas dalam penyampaian materi atau diskusi.
d. Kunci Jawaban
1. Sejarah Perkembangan Mikrobiologi
- Era Perintisan
Dalam periode ini para ahli mencoba mencari jawaban dari berbagai permasalahan yang timbul di lingkungannya yang mungkin berkaitan dengan peranan mikroba. Periode ini ditandai dengan adanya mikroskop dan penemuan dunia jasad renik, generasi spontan lawan biogenesis, teori nutfah fermentasi, teori nutfah penyakit
- Era Keemasan
Periode keemasan ini dikaitkan dengan penemuan-penemuan baru terutama oleh Robert Koch tentang biakan murni. Pada periode keemasan juga ditemukan cawan petri, pewarnaan gram dan penemuan-penemuan lainnya tentang kuman penyebab penyakit.
- Era Modern
Pada era ini ditandai dengan dipergunakannya banyak metode dan peralatan mutakhir, seperti mikroskop elektron, kromatografi, sampai dengan komputer.
2. Ruang Lingkup Mikrobiologi
Mikrobiologi merupakan bagian ilmu dari biologi, tersusun oleh banyak disiplin ilmu. Pembagian ini tergantung arah atau orientasinya, apakah terhadap taksonomi, terhadap habitat atau terhadap permasalahan yang ada atau ditimbulkan akibat mikroba. Dari pembagian tersebut, sedikitnya ada 21 disiplin atau sub bidang mikrobiologi.
3 Kedudukan Mikroba dalam Dunia Kehidupan
Secara umum jasad renik juga disebut protista. Secara keseluruhan klasifikasi jasad renik adalah:
1). Protista eukariotik; protista tingkat tinggi, yang terdiri dari protozoa, Algae, jamur (cendawan) dan jamur berlendir.
2). Protista prokariotik; protista tingkat rendah, yang terdiri kuman (bakteri), Sianobakteri dan Arkhebakteri.
Referensi
Pelczhar. 1986. Dasar-dasar Mikrobiologi 1. Jakarta. UI Press.
Uno, W. 2004. Diktat Mikrobiologi 1. FMIPA UNG.
Waluyo. 2004. Mikrobiologi Umum. UMM
http://bahankuliahkesehatan.blogspot.com
