Seri 1 Mikrobiologi : Membosankan tetapi Layak Dipahami

Karena sekian kali mengikuti kuliah mikrobiologi, tapi tampaknya tidak ada perubahan dalam pemahaman saya, maka dengan 'lancang' saya membuat tulisan berseri ini untuk memaksa mendesak dinding kebuntuan otak saya yang tidak bergeming. Secara jalur formal, dasar pengetahuan saya tentang biologi memang sangat minim karena pendidikan di SLTA saya jalani di STM jurusan Mesin Produksi dan sempat menuntaskan jenjang Diploma 3 pada jurusan Teknik Sipil, praktis tidak pernah menjumpai pelajaran tersebut sejak menanggalkan seragam putih biru.

Bagi saya, tidak ada pengetahuan yang dipelajari di sekolah yang sia-sia dan tidak berguna sama sekali dalam hidup keseharian kita. Tetapi betapapun saya begitu ingin meraup semua keberuntungan berilmu, tetapi saya dibatasi oleh kesungguhan saya untuk dapat memahaminya. Saya ingin berpetualang dalam ilmu pengetahuan, maka selesai dari dua jurusan berbeda yang saya lalui sebelumnya, saya mulai merambah di dunia Teknik Kimia. Seperti pula biologi, dasar Ilmu Kimia saya sangat minim. Saya hanya sempat mendapatkan dasarnya di kelas 1 STM dan setelahnya tidak.Maka Teknik Kimia adalah sesuatu yang baru bagi saya dan harus merangkak dari bawah untuk bisa mengintip dari celah-celah yang bisa kunalar.

Lanjut ke kuliah Mikrobiologi yang sempat menstimulasi kebosanan saya, seperti saya sebutkan dalam judul di atas sebagai 'Membosankan tapi Layak Dipahami', maka kehadiran tulisan ini akan mengawali petualangan saya yang semoga mengesankan menelusuri jejak-jejak di dunia Mikrobiologi. Bukan mustahil, pada kesempatan yang akan datang, saya bahkan akan memilih pula mendalami secara khusus ilmu ini. Pada uraian berikut ini, saya akan mencoba menceritakan perkenalan saya dengan ilmu ini di kali pertama. Selamat menikmati. Semoga kebosanan saya tidak mensugesti Anda untuk berhenti membaca tulisan ini sampai di sini, karena saya tetap pada keyakinan bahwa ilmu ini layak dipahami oleh siapa pun.

Hiruk-Pikuk Dunia Mikro

Leeuwenhoek

Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) adalah ilmuwan pertama yang melihat dan mendeskripsikan mikroorganisme secara akurat pada tahun 1660. Ia adalah ilmuwan Belanda yang tidak memiliki latar belakang pendidikan tinggi. Cuma sempat mengenyam pendidikan setingkat Sekolah Dasar dan hanya memahami Bahasa Belanda. Meskipun begitu, ia terpilih menjadi anggota lembaga ilmiah "The Royal Society of England" pada tahun 1680. Ia juga menjadi anggota Akademi Ilmu Pengetahuan di Paris. Leeuwenhoek adalah orang yang pertama menjabarkan spermatozoa (1677) dan merupakan salah seorang yang menjabarkan darah merah dan darah putih. Penemuan terbesarnya muncul pada tahun 1674 ketika membuat penelitian pertama kali terhadap kuman. Ia melukiskan berbagai bentuk bakteri, protozoa dan menghitung ukurannya. Penemuan kuman merupakan penemuan ilmiah yang penting dan langka yang dilakukan oleh perseorangan. Leeuwenhoek betul-betul bekerja sendirian. penemuan protozoa dan bakterinya tidak mendapat bantuan dari siapa pun serta bukan merupakan pertumbuhan wajar dari pengetahuan biologi sebelumnya. Faktor inilah bersama arti penting penemuannya yang membuatnya termasuk urutan ke-39 dalam buku "Seratus Tokoh yang Paling Berpengaruh dalam Sejarah" oleh Michael H. Hart, 1978.

Leeuwenhoek menggunakan mikroskopnya yang sangat sederhana untuk mengamati air sungai, air hujan, saliva, feses dan lain sebagainya. Ia tertarik dengan banyaknya benda-benda bergerak tidak terlihat dengan mata biasa. Ia menyebut benda-benda bergerak tadi dengan animalcules yang menurutnya merupakan hewan-hewan yang sangat kecil. Penemuan ini membuatnya lebih antusias dalam mengamati benda-benda tadi dengan lebih meningkatkan fungsi mikroskopnya. Penemuan Leeuwenhoek tentang animalcules menjadi perdebatan tentang asal-usulnya. Ada dua pendapat tentang hal ini. Satu mengatakan animalcules ada karena proses pembusukan tanaman atau hewan. Pendapat ini mendukung teori yang mengatakan bahwa makhluk hidup berasal dari proses benda mati melalui abiogenesis. Konsep ini dikenal dengan geneartio spontanea. Teori abiogenesis telah ada sejak lama seperti pendapat Ariestoteles (300 SM) mengatakan bahwa makhluk-makhluk kecil terjadi begitu saja dari benda mati. Senada dengan itu, Needham, seorang berkabangsaan Polandia selama 5 tahun mengadakan eksperimen dengan berbagai rebusan padi-padian, daging dan sebagainya. Meskipun air rebusan tersebut disimpan dalam botol tertutup rapat, namun masih timbul mikroorganisme yang disimpulkan bahwa kehidupan baru dapat timbul dari barang mati. Teori abiogenesis dianut hingga zaman renaisance. Pendapat kedua mengatakan bahwa animalcules berasal dari animalcules sebelumnya seperti halnya organisme tingkat tinggi. Teori ini disebut biogenesis. Mikrobiologi sebagai ilmu mengalami stagnasi sejak saat itu hingga perdebatan terselesaikan dengan dibuktikannya kebenaran teori biogenesis. Pembuktian dilakukan dengan berbagai macam eksperimen yang tampak sederhana tetapi memerlukan waktu lebih dari 100 tahun.

Pembuktian teori biogenesis dilakukan di antaranya oleh Francesco Redi pada tahun1665. Ia adalah seorang dokter dari Italia yang bereksperimen dan menunjukkan bahwa ulat yang berkembang biak dalam daging busuk tidak akan terjadi apabila daging disimpan dalam suatu tempat dan ditutup dengan kasa halus sehingga lalat tidak dapat menaruh telurnya dalam daging itu. Selanjutnya Lazzaro Spallanzani pada tahun 1778 mengatakan bahwa perebusan dan pentupan botol-botol berisi air rebusan yang dilakukan oleh Needham tidak sempurna. Ia sendiri merebus daging-berjam-jam lamanya kemudian air rebusan ditutup rapat-rapat dalam botol dan tidak diperleh mikroorganisme baru. Baik Redi maupun Spallanzani gagal menumbangkan Teori Generasi Spontan karena membuat pembatas antara bahan organik dengan udara bebas. Percobaan yang lebih baik dilakukan oleh Louis Pasteur, seorang kimiawan yang tertarik pada fermentasi/mikrobiologi. Pasteur melakukan percobaan yang merupakan penyempurnaan dari percobaan Lazzaro Spallanzani. Pasteur menggunakan tabung berleher seperti angsa. Percobaannya adalah sebagai berikut :

1. Labu berleher seperti angsa diisi air kaldu. Leher angsa itu dibuat untuk menjaga adanya hubungan antaralabu dengan udara luar. Selanjutnya labu dipanaskan untuk mensterilkan air kaldu dari mikroorganisme.
2. Setelah itu labu didinginkan dan diletakkan di tempat yang aman. Udara dari luar dapat masuk ke dalam labu. Karena bentuk pipa seperti leher angsa, debu dan mikroorganisme yang ada di udara menempel didasar leher angsa, sehingga udara yang masuk ke dalam labu adalah udara yang steril. Jadi di dalam labu percobaan Louis Pasteur ini masih ada daya hidup seperti yang dipersoalkan oleh penganut paham teori Abiogenesis. Setelah dibiarkan beberapa hari, air kaldu tetap jernih dan tidak mengandung mikroorganisme.
3. Labu yang berisi air kaldu jernih dipecahkan lehernya, sehingga air kaldu bersentuhan dengan udara luar secara langsung. Setelah beberapa hari dibiarkan, air kaldu dalam labu menjadi busuk dan banyak mengandung mikroorganisme.

Berdasarkan percobaan Pasteur tersebut, teori Generatio Spontanea tumbang. Penemuan Louis Pasteur yang penting adalah (1) Udara mengandung mikrobia yang pembagiannya tidak merata, (2) Cara pembebasan cairan dan bahan-bahan dari mikrobia, yang sekarang dikenal sebagai pasteurisasi dan sterilisasi. Pasteurisasi adalah cara untuk mematikan beberapa jenis mikroba tertentu dengan menggunakan uap air panas, suhunya kurang lebih 62^oC. Sterilisasi adalah cara untuk mematikan mikroba dengan pemanasan dan tekanan tinggi, cara ini merupakan penemuan bersama ahli yang lain.


Percobaan lain yang berusaha membuktikan kegagalan abiogenesis adalah John Thyndall. 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 (tidak tahan pemanasan, saat bakteri melakukan pertumbuhan) dan yang satunya bersifat termoresisten (sangat tahan terhadap panas). Dari penelitian seorang ahli botani Jerman bernama Ferdinand Cohn, dapat diketahui secara mikroskopis bahwa pada fase termoresisten, bakteri dapat membentuk endospora. Dengan penemuan tersebut, maka dicarilah cara untuk sterilisasi bahan yang mengandung bakteri pembentuk spora. Kemudian Tyndall melanjutkan dengan mengembangkan cara sterilisasi dengan pemanasan terputus, yang kemudian disebut sebagai Tyndalisasi. Tyndalisasi dilakukan dengan pemanasan pada suhu 100oC selama 30 menit kemudian dibarkan pada suhu kamar selama 24 jam. Cara ini dilakukan sebanyak 3 kali. Saat dibiarkan pada suhu kamar, bakteri berspora yang masih hidup akan berkecambah membentuk fase pertumbuhan / termolabil, sehingga dapat dimatikan pada pemanasan berikutnya.
........................berlanjut ke seri 2