Mengapa Kita
Mengapa Kita Perlu Mempelajari MikrPerlu Mempelajari Mikrobiologi?obiologi? Mikrtobiologi tersusun dari 3 kata, yaitu
Mikrtobiologi tersusun dari 3 kata, yaitu micros (kmicros (kecil, renik) bios (hidup)ecil, renik) bios (hidup) dan logos (ilmu, pengetahuan). Jadi
dan logos (ilmu, pengetahuan). Jadi mikrobiolomikrobiologi adalah ilgi adalah ilmu pengetahuanmu pengetahuan yang mempelajari dan
yang mempelajari dan menelaah mikroba (organismmenelaah mikroba (organisme hidup e hidup yangyang berukur
berukuran kecil yang tidak an kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata dapat dilihat dengan mata telanjang secaratelanjang secara langsung).
langsung).
Penting sekali dan terkait erat dengan kehiduapan manusia, karena Penting sekali dan terkait erat dengan kehiduapan manusia, karena mikroba (jasad renik) tersebar merat
mikroba (jasad renik) tersebar merata di a di seluruh belahan bumi dan ada seluruh belahan bumi dan ada didi amnamana. Mikr
amnamana. Mikroba ada di udara, ada di oba ada di udara, ada di air, di tanah, lantai, meja, kulitair, di tanah, lantai, meja, kulit dan dimanapun. !leh karena itu mikroba memiliki korelas
dan dimanapun. !leh karena itu mikroba memiliki korelasi yang erat i yang erat dandan peranan yang penting dengan kehidupan manusia, yang dapat
peranan yang penting dengan kehidupan manusia, yang dapat
memberikan pengaruh merugikan maupun menguntungkan. "pa Peranan memberikan pengaruh merugikan maupun menguntungkan. "pa Peranan Mikroba dalam kehiduapan manusia?
Mikroba dalam kehiduapan manusia? Mikroba memiliki peranan yang
Mikroba memiliki peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia,sangat penting dalam kehidupan manusia, ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan. #iantar peranan
ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan. #iantar peranan mikroba yang merugikan adalah $
mikroba yang merugikan adalah $ Penyebab penyakit, baik pada
Penyebab penyakit, baik pada manusia, he%an maupun tumbuhan.manusia, he%an maupun tumbuhan. Penyebab kebusukan makanan (spoilage).
Penyebab kebusukan makanan (spoilage).
Penyebab keracunan makanan (&ood borne disease). Penyebab keracunan makanan (&ood borne disease). dll
dll
#iantara peranan mikroba yang menguntungkan adalah $ #iantara peranan mikroba yang menguntungkan adalah $ a. "gen
a. "gen pembusuk alami, yang akan pembusuk alami, yang akan mendekmendekomposisi sampahsamomposisi sampahsampahpah organik menjadi materi inorganikl sehinga
organik menjadi materi inorganikl sehinga dapat mengurangi kuantitasdapat mengurangi kuantitas sampah, menyuburk
sampah, menyuburkan tanah dan dapat an tanah dan dapat menjadi sumber nutrisi bagimenjadi sumber nutrisi bagi tumbuhan.
tumbuhan.
b. "gen pembusuk di
b. "gen pembusuk di dalam saluran lpencernaan alami, yang turutdalam saluran lpencernaan alami, yang turut membantu mencer
membantu mencerna makanan di na makanan di dalam saluran pencernaan.dalam saluran pencernaan. c. "gen pengikat nitrogen dari udara
c. "gen pengikat nitrogen dari udara yang dapat digunakan sebagaiyang dapat digunakan sebagai bahan nutrien bagi tumbuhan.
bahan nutrien bagi tumbuhan. d. dll
d. dll
'. Man&aat
'. Man&aat Mempelajari ejarah PerkembanMempelajari ejarah Perkembangan Mikrobiologi?gan Mikrobiologi? Mikrobiologi adalah kajian tentang
Mikrobiologi adalah kajian tentang makhluk hidup (organisme) berukurmakhluk hidup (organisme) berukuranan terlalu kecil untuk dapat dilihat
terlalu kecil untuk dapat dilihat dengan mata telanjang. Mikroorganismdengan mata telanjang. Mikroorganismee meliputi protooa, algae (ganggang), &ungi (jamur), lichenes, bakteri, dan meliputi protooa, algae (ganggang), &ungi (jamur), lichenes, bakteri, dan *irus. Keseluruhan mikroor
*irus. Keseluruhan mikroorganisme tersebut berpengaruh ganisme tersebut berpengaruh penting padapenting pada pertanian. Mikrobiologi merupak
pertanian. Mikrobiologi merupakan salah satu cabang an salah satu cabang ilmu biologi yangilmu biologi yang terpnting dan mengasyikkan untuk dipelajari. +idak hanya sebagai ilmu terpnting dan mengasyikkan untuk dipelajari. +idak hanya sebagai ilmu biologi dasar yang
biologi dasar yang memberikmemberikan pengertianpengertian tentang asasasasan pengertianpengertian tentang asasasas kimia dan sika dalam proses kehidupan, tetapi juga sebagai ilmu
kimia dan sika dalam proses kehidupan, tetapi juga sebagai ilmu terapanterapan yang penting.
yang penting.
-eberapa mikroorg
%alaupun demikian jumlahnya jauh lebih sedikir diabandingkan dengan mikroorganisme yang menguntungkan dalam arti dapat memelihara dan meningkatkan kesehatan tanaman. Mikroorganisme memiliki peranan kunci dalam menjaga, memulihkan, dan meningkatkan kualitas tanah, serta memacu petumbuhan tanaman. #i tanah banyak di jumpauy mikroorganisme yang mampu menyediakan itrogen, /os&or, ul&ur, 0ogamlogam (/e, 1u, Mn), dan at pemacu tumbuh bagi tanaman. +erdapat juga mikroorganisme yang mampu menekan lpopulasi
mokroorganisme penyebab penyakit, dan mikroorganisme yang mampu menghilangkan cemaran organik2 anorganik.
Mikrobiologi merupakan cabang ilmu biologi yang khusus mempelajari jasadjasad renik. Mikrobiologi berasal dariu bahasa unani (micros$ kecil,
bios$ hidup, dan logos$ pengetahuan) sehingga secara singkat dapat diartikan bah%a mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhlukmakhluk hidup yang kecilkecil. Makhlukmakhluk hidup yang kecilkecil tersebut disebut juga dengan mikroorganisma, mikrobia, mikroba, jasad renik atau prostista.
-eberapa aspek yang dibahas dalam mikrobiologi, antara lain mengkaji tentang $
4. Karakteristik sel hidup dan bagaimana mereka melakukan kegiatan. '. Karakteristik mikroorganisme, suatu kelompok organisme penting yang mampu hidup bebas, khususnya bakteri.
3. Keanekaragaman dan e*olusi, membahas perihal bagaimana dan mengapa muncul macammacam mikroporganisme.
5. Keberadaan mikroorganisme pada tubuh manusia, he%an dan tumbuhan.
6. Peranan mikrobiologi sebagai dasar ilmu pengetahuan biologi.
7. -agaimana memahami karakteristik mikroorganisme dapat memabntu dalam memahami prosesproses biologi organisme yang lebih besar
termasuk manusia.
Mikroorganisma tidak dapat dipisahkan dengan lingkungan biotic maupun lingkungan abiotik dari suatu ekosistem karena berperan sebagai
pengurai. !leh karena itu organisme yang hidup di dalam tanah berperan akti& dalam prosesproses pembusukan, humikasi dan mineralisasi. "da juga mikroorganisme tertentu yang dapat mengikat at lemas () dari
udara bebas sehingga dapat menyuburkan tanah.
#alam sejarah kehidupan, mikroorganisme telah banyak sekali
memberikan peran sebagai bukti keberadaannya. Mulai dari pembentukan minyak bumi di dasardasar samudera sampai proses pembuatan tempe, semuanya merupakan 8pekerjaan9 mikroorganisme. -ukan 1uma itu, sekarang mikroorganisme telah digunakan dalam pembuatan antibiotika, berbagai bahan makanan, sampai pada teknik rekayasa genetika modern. -egitu banyak dan dominannya peranan mikroorganisme dalam
kehidupan ini menjadi salah satu unsur dalam cakupan mikrobiologi. #engan demikian majunya teknologi miksorskop, semakin mendukung perkembangan mikrobiologi, sehingga pembahasan tentang ilmu ini semakin luas dan mendaam. -ahkan mikrobiologi telah dibagi menjadi beberapa cabang, seperti mikrobiologi pertanian, mikrobiologi
kedokteran2medis, mikrobiologi lingkungan dan lainlain. Pembagian ini bertujuan untuk mengakomodir perkembangan mikrobiolog yang pesat dan besarnya peranan serta mungkin dampak dari mikroorganisme di dalam kehidupan.
Mikrobiologi dalam kehidupan telah diterapkan di banyak sekali sektor kehidupan, yang paling mashur adalah di bidang pangan: pembuatan tempe, bir, tape, keju dan lainlain, di bidang kedokteran: telah banyak dihasilkan berbagai jenis serum dan antibiotika dari mikroba, di bidang lingkungan mikroba telah menjadi bahasan penting, dan banyak lagi di bidangbidang lainnya.
3. ;ubungan Mikrobiologi dengan $ 3.4 -idang -ioteknologi
Mikroba sangat berperan dalam kemajuan bioteknologi karena materi genetika mikroba sederhana, sehingga mudah dimanipulasi untuk
disisipkan ke gen yang lain. #isalmping itu karena materi genetik mikroba dapat berperan sebagai *ektor (plasmid) yang dapat memindahkan suatu gen dari kromoson organisme ke gen organisme lainnya. Misalnya terapi gen pada penderita gangguan li*er. +erapi ini dapat dilakukan secara e< *i*o maupun in*i*o.
#alam terapi gen e< *i*o, sel hati (misalny) dari pasien yang hatinya telah mengalami kerusakan dipindahkan melalui pembedahan dan pera%atan. Kemudian melalui terapi gen akan menyalurkannya dengan menggunakan *ektor. elsel hati yang dirubah secara genetik kemudian akan
ditransplantasikan kembali dalam tubuh pasien tanpa kha%atir akan kegagalan dari proses pencakokan jaringan tersebut karena selsel ini pada a%alnya berasal dari pasien.
-eberapa hasil perkembangan biotekbologi lain yang penting dan
melibatkan mikroba adalah produksi insulin, tanaman transgenetik serta antibodi monoklonal. "ntibodi monoklonal (Mabs) merupakan salah satu antibodi murni yang bersi&at sangat spesik dan menjadi peluru ajaib bagi dunia pengobatan.
3.' -idang Makanan dan =ndustri
-ahan makanan yang sampai saat ini dibuat dengan menggunakan mikroorganisme sebagai bahan utama rposesnya, misalnya pembuatan bir dan minuman anggur dengan menggunakan ragi, pembuatan roti dan
produk air susu dengan bantuan bakteri asam laktat, dan pembuatan cuka dengan bantuan bakteri cuka.
+idak semua mikroba yang ada dapat digunakan dalam insustri. Menurut Kusnadi, dkk ('>>3) mikroorganisme industri merupakan organisme yang dipilih secara hatihati sehingga dapat membuat satu atau banyak produk khusus. -ahkan jika mikroorganisme industri merupakan salah satu yang sudah diisolasi dengan teknik tradisional, mikroorganisme tersebut
menjadi organisme yang sangat termodikasi sebelum memasuki industri berskala besar. ebagian besar mikroorganisme industri merupakan
spesialis metabolik yang secara spesik mampu menghasilakn metabolit tertentu dalam jumlah yang sangat besar ula. ntuk mencapai spesialisasi metabolik tinggi tersebut, strain industri diubah secara genetika melalui mutasi dan rekombinasi.
-erbagai proses undustri digunakan untuk menghasilkan produk mikrobiologi dan dipisahkan menjadi beberapa kategori berdasarkan kecenderungan penggunaan produk akhir sebagai berikut$
@ Produk bahan kimia &armasi
Produk yang paling terkenal adalah antibiotika, obatobatan steroid, insulin, dan inter&eron yang dihasilkan melalui bakteri hasil reekayasa genetika.
@ Produksi makanan tambahan
Produksi massa ragi, bakteri dan alga dari media murah mengandung garam nitrogen anorganik, cepat saji, dan menyediakan sumber protein dan senya%a lain yang sering digunakan sebagai makanan tambahan
untuk manusia dan he%an. Pembusukan makanan oleh bakteri pembentuk spora ditemukan oleh Pasteur ketika mengamati &ermentasi asam butirat dalam minuman anggur. Pasteur telah mengisolasi mikroorganisme yang di beri nama Aibrion butryBue, yang saat ini namanya telah diubah
menjadi 1lostridium butrycum. Cndospora yang ditemukan terpisah oleh /erdinand 1ohn dan Dobert Koch pada tahun 4EF7, segera setelah Pasteur membuat bidang mikrobilogi terkenal. =n*estigasi yang dilakukan oleh Pasteur dan Koch telah menghantarkan adanya hubungan akti*itas mikrobiologi dengan keamanan dan kualitas pakan.
@ Produksi minuman alkohol
Pembuatan beer dan %ine dan produksi minuman alkohol lain yang merupakan proses bioteknologi berskala besar paling tua.
@ Produksi *aksin
el mikroorganisme maupun bagiannya atau rpoduknya dihasilkan dalam jumlah besar dan digunakan untuk produksi *aksin.
@ Produksi mikroorganisme untuk digunakan sebagai insektisida (biosida) Pengendalian hama tanaman dengan menggunakan mikrorganisme yang berperan sebagai insektisida. Khususnya untuk spesies tertentu, misalnya
-acillus (-. 0ar*aem -. Popilliae, dan -. +hurungiensis). pesies tersebut menghasilkan protein kristalin yang mematikan lar*a lepidoptera
(ngengat, kupukupu, kutu loncat), misalnya ulat kubis, ngengat gipsy, dan sarang ulat.
3.3 -idang Pertanian
-idang pertanian, mikroorganisme dapat digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah melalui ksasi ', siklus nutrien, dan pternakan he%a. itrogen bebas merupakan komponen terbesar udara. nsur ini hanya dapat diman&aatkan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat dan pengambilan khususnya melalui akar. Pembentukan nitrat dari nitrogen ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secara
bertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik.
#alam #%idjoseputro ('>>6) dijelaskan bah%a ada beberapa genera bakteri yang hidup dalam tanah (misalnya "etobacter, 1lostridium, dan Dhodospirillum) mampu untuk mengikat molekulmolekul nitrogen guna dijadikan senya%asenya%a pembentuk tubuh mereka, misalnya protein. Jika selsel itu mati, maka timbullah atat hasil urai seperti 1!' dan ;3
(gas amoniak). ebagian dari amoniak terlepas ke udara dan sebagian lain dapat dipergunakan oleh beberapa genus bakteri (misalnya
itrosomonas dan itrosococcus) untuk membentuk nitrit. itrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri yang lain untuk memperoleh energi daripadanya. !ksidasi amoniak menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitrat berlangsung di dalam lingkungan yang aerob. Peristi%a seluruhnya disebut nitrikasi. Pengoksidasian nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh itrobacter.
Proses nitrikasi ini dapat ditulis sebagai berikut$
';3 G 3!' itrosomonas, itrosococcus ';!' G ';'! G energi ';!' G !' itrobacter ';!3 G energi
elain itu, mikroorganisme ini juga dapat digunakan sebagai agen
pembusuk alami, yang akan mendekomposisi sampahsampah organik menjadi materi inorganik sehingga dpaat mengurangi kuantitas sampah, menyuburkan tanah dan dapat menjadi sumber nutrisi bagi tumbuhan. Peran lain mikroba dalam bidang pertanian antara lain dalam teknologi kompos bioakti& dan dalam penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman (bio&ertilier). Kompos bioakti& adalah kompos yang diproduksi dengan bantuan mnikroba lignoslulotik unggul yang tetap bertahan dalam kompos dan berperan sebagai agnesia hayati pengemdali penyakit
tanaman. +eknologi kompos bioakti& ini mengunakan mikroba
biodekomposer yang mampu mempercepat proses pengomposan dari beberapa bulan menjadi minggu saja. Mikroba akan tetap hidup dan akti& di dalam kompos, dan ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikroba
akan berperan untuk mengendalikan organisme.
Mikroba tanah lain yang berperan dalam penyediaan unsur hara adalah mikroba pelarut unsur &os&at (P) dan kalium (K). kandungan P yang cukup tinggi (jenuh) pada tanah pertanian kita, sedikit sekali yang dapat
digunakan oleh tanaman karena terikat pada mineral liat tanah. #i sinil:ah peran mikroba pelarut P yang melepaskan ikatan P dair mineral liat dan menyediakannya bagi tanaman. -anyak sekali nmikroba yang mampu melarutklan P, antara lain$ "spergillus sp, Penicillium sp, Psedomonas sp dan -acillus megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi
melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalam melarutkan K. Mikroba sebagai agen biokontrol. Mikroba yang dapat mengendalikan hama tanaman antara lain$ -acillius thurigiensis (-+), -au*eria bassiana, Paecilomyces &umosoroseus, dan Methariium anisopliae. Mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai serangga hama. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman misalnya$ +richoderma sp yang mampu mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh Honoderma sp, J"P (jamur akar putih), dan Phytoptora sp.
3.5 -idang Kesehatan
alah satu man&aat mikroorganisme dalam bidang kesehatan adalah
dalam menghasilkan antibiotika. -ahan antibiotik dibuat dengan bantuian &ungsi, aktinomiset, dan bakteri lain. "ntibiotik ini merupakan obat yang paling manjur untuk memerangi in&eksi oleh bakteri. -eberapa mikroba menghasilkan metabolit sekunder, yang sangat berman&aaty sebagai obat untuk mengendalikan berbagai penyakit in&eksi. ejak dulu dikenal jamur Penicillium yang pertama kali ditemukan oleh "le<ander /leming (4EI'), dapat menghasilkan lantibiotika penisilin. ekarang banyak diproduksi berbagai antibiotik dari berbagai jenis mikroba yang sangat berperan penting dalam mengobati berbagai penyakit. elain untuk antibiotik, dalam bidang kesehatan mikroorganisme juga dapat digunakan sebagai agen pembusuk di dalam saluran pencernaan alami, yang turut
membantu mencerna makanan di dalam saluran pencernaan. elain itu mikroorganisme berdampak buruk bagi kesehatan manusia seperti spora bakteri (spora antra<) yang dapat mengin&eksi manusia melalui tiga cara yakni melalui kulit (menyebabkan antra< kutan), melalui perna&asan
(antra< inhalasi) dan melalui saluran pencernaan. 3.6 -idang 0ingkungan
Mikroorganisme yang ada di lingkungan berperan dalam perputaran2siklus materi dan energi terutama dalam siklus biogeo kimia dan berperan
sebagai pengurai (dekomposer). Mikroorganisme tanah ber&ungsi
merubah senya%a kimia dalam tanah, terutama pengubahan senya%a organik yang mengandung karbon, nitrogen, sul&ur, dan &os&ormenjadi
senya%a organik dan bisa menjadi nutrien bagi tumbuhan.
Mokroorganisme pada lingungan alami juga dapat digunakan sebagai indikator baik buruknya kualitaslingkungan, baik perairan ataupun terestrial. -akteri adalah mahluk hidup terbanyak yang hidup di dunia
sekaligus organisme tertua. Mikrobia diperairan ternyata memiliki peranan yang sangat penting dalam lingkungan kita. ecara luas metri yang dapat dilepaskan dan diikat oleh mikroorganisme berupa gas ' dan 1!' dalam bentuk minera. 1!' ini kemudian diikiat dan dirubah menjadi biomassa bakteri yang dapat diman&aatkan oleh mikroorganisme lain atau metaoa. Kemampuan mikroorganisme untuk mengikat materi organik dan
menguraikannya merupakan basis begi pengembangan teknologi untuk memperbaiki kualitas air minum dan perairan. Mikroorganisme memiliki kemampuan memperbaiki (bioremiditation) dan menghilangkan
kontaminan dari lingkungankhususnya air yang terpolusi karena memiliki kemampuan sebagai mineralier. -anyak kontaminan di perairan seperti limbah industri, rumah tangga, pertanian, pestisida dan antibiotik yang dapat di degredasi oleh mikroorganisme. #engan pengembangan
mikrobiologi perairan berbasisi bioteknologi diharapkan diketahui &ungsi dan struktur mikroorganisme di daerah perairan. -erbakal pengetahuan tersebut maka diharapkan dapat diman&aatkan untuk memperbaiki
(bioremiditation) permasalahan semakin buruknya kualitas lingkungan, khususnya perairan =ndonesia sebagai #" yang sangat tal.
