Seri 2 Mikrobiologi : Secawan Anggur dari Louis Pasteur

Seri sebelumnya :
Seri 1 Mikrobiologi : Membosankan tetapi Layak Dipahami

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.

Teori Nutfah Fermentasi

Suatu bahan yang ditumbuhi oleh mikroba akan mengalami perubahan susunan kimianya. Perubahan kimia yang terjadi ada yang dikenal sebagai fermentasi (pengkhamiran) dan pembusukan (putrefaction). Fermentasi merupakan proses yang menghasilkan alkohol atau asam organik, misalnya terjadi pada bahan yang mengandung karbohidrat. Pembusukan merupakan proses peruraian yang menghasilkan bau busuk, seperti pada peruraian bahan yang mengandung protein.

Pada tahun 1837, C. Latour, Th. Schwanndon, dan F. Kutzing secara terpisah menemukan bahwa zat gula yang mengalami fermentasi alkohol selalu dijumpai adanya khamir. Sehingga disimpulkan bahwa perubahan gula menjadi alkohol dan CO₂ merupakan fungsi fisiologis dari sel khamir tersebut. Teori biologis ini ditentang oleh Jj. Berzelius, J. Liebig, dan F. Wahler. Mereka berpendapat bahwa fermentasi dan pembusukan merupakan reaksi kimia biasa. Hal ini dapat dibuktikan pada tahun 1812 telah berhasil disintesa senyawa organik urea dari senyawa anorganik

Penelitian Pasteur selanjutnya tampaknya memberikan hasil yang lebih memuaskan. Salah satu alasan mengapa Pasteur ingin menentang pendapat generatio spontanea adalah keyakinannya bahwa produk fermentasi anggur merupakan hasil mikroorganisme yang ada, bukan fermentasi menghasilkan mikroorganisme sebagaimana yang dipercaya pada saat itu. Penelusuran Pasteur tentang fermentasi berawal dari hal yang praktis. Suatu saat perusahaan anggur dari gula bit di Lille meminta bantuan Pasteur karena menghasilkan anggur yang masam. Berdasarkan pengamatannya secara mikroskopis, sebagian dari sel khamir diganti kedudukannya oleh sel lain yang berbentuk bulat dan batang dengan ukuran sel lebih kecil. Adanya sel-sel yang lebih kecil ini ternyata mengakibatkan sebagian besar proses fermentasi alkohol tersebut didesak oleh proses fermentasi lain, yaitu fermentasi asam laktat. Dari kenyataan ini, selanjutnya dibuktikan bahwa setiap proses fermentasi tertentu disebabkan oleh aktivitas mikroba tertentu pula, yang spesifik untuk proses fermentasi tersebut. Sebagai contoh fermentasi alkohol oleh khamir, fermentasi asam laktat oleh bakteri Lactobacillus, dan fermentasi asam sitrat oleh jamur Aspergillus.

Selama meneliti fermentasi asam butirat, Pasteur menemukan adanya proses kehidupan yang tidak membutuhkan udara. Pasteur menunjukkan bahwa jika udara dihembuskan ke dalam bejana fermentasi butirat, proses fermentasi menjadi terhambat, bahkan dapat terhenti sama sekali. Dari hal ini kemudian dibuat 2 istilah, (1) kehidupan anaerob, untuk mikroba yang tidak memerlukan oksigen, dan (2) kehidupan aerob, untuk mikroba yang memerlukan oksigen.

Pada tahun 1850 Pasteur memecahkan masalah yang timbul dalam industri anggur. Dengan meneliti anggur yang baik dan anggur yang kurang baik, Pasteur menemukan mikroorganisme yang berbeda. Mikroorganisme tertentu mendominasi anggur yang bagus sementara tipe mikroorganisme lain mendominasi anggur yang kurang bagus. Dia menyimpulkan bahwa pemilihan mikroorganisme yang sesuai akan menghasilkan produk yang bagus. Untuk itu dia memusnahkan mikroba yang telah ada dalam sari buah anggur dengan cara memanaskannya. Setelah dingin ke dalam sari buah tersebut diinokulasi dengan anggur yang berkualitas baik yang mengandung mikroorganisme yang diinginkan. Hasilnya menunjukkan bahwa anggur yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik dan tidak mengalami perubahan aroma selama disimpan jika sebelumnya dipanasi dulu selama beberapa menit pada 50^oC sampai 60^oC. Proses ini dikenal dengan Pasteurisasi yang digunakan secara luas di bidang industri makanan. Sebelumnya orang meningkatkan produk fermentasi melalui trial and error dimana sebelumnya tidak tahu bahwa kualitas produk tergantung pada mikroorganisme tertentu.

...................berlanjut ke seri 3

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

Penyelesaian Hukum Kirchoff (2)

Penyelesaian Hukum Kirchoff

Contoh ke-2 dapat diunduh di sini

Hukum Kirchoff

View more documents from Bun Yamin

Dosen Sebagai Pendidik Profesional

Saya coba-coba menelusuri belantara rimba Google untuk mencari link terkait dengan kata 'dosen'. Di Wikipedia saya dapatkan bahwa dosen adalah pendidik profesional dan ilmuwan dengan tugas utama mentransformasikan, mengembangkan, dan menyebarluaskan ilmu pengetahuan, teknologi, dan seni melalui pendidikan, penelitian, dan pengabdian kepada masyarakat. Setidaknya seperti itu yang tercantum dalam pasal 1 Undang-Undang nomor 14 tahun 2005. Selanjutnya dalam pasal 3 disebutkan bahwa Dosen mempunyai kedudukan sebagai tenaga profesional pada jenjang pendidikan tinggi yang diangkat sesuai dengan peraturan perundang-undangan. Pada bagian selanjutnya disebutkan kualifikasi pendidikan dosen adalah minimal lulusan program magister (S2) untuk mengajar di tingkat diploma atau sarjana. Saya kira tidak perlu menjelaskan lebih jauh tentang apa dan bagaimana kriteria atau kualifikasi seorang dosen karena sudah cukup jelas dan bisa dibaca lengkap dalam UU No. 14 tahun 2005 tentang Guru dan Dosen serta Peraturan Pemerintah nomor 37 tahun 2009 tentang Dosen.

Dalam salah satu tugas utamanya, dosen bertugas mentransformasikan ilmu pengetahuan, teknologi dan seni melalui jalur pendidikan. Dalam upaya transformasi ini, tentunya dosen berhak mengembangkan cara, metode dan teknik untuk mencapai sasaran. Artinya kegiatan mentransformasikan adalah keawajiban seorang dosen sedangkan cara atau motode yang digunakan menjadi haknya asalkan tujuannya tercapai. Tetapi dalam merumuskan metode tersebut, seorang dosen harus mempertimbangkan efektifitasnya dan efisiensinya. Karena kita tahu bahwa pendidikan tinggi mempunyai masa tempuh sehingga harus dipikirkan cara sebaik-baiknya untuk mencapai tujuan sesegara mungkin. Dosen adalah ilmuwan sehingga pengembangan metode pengajaran bukanlah suatu masalah yang memberatkan. Ketika suatu metode pengajaran dievaluasi berdasarkan tingkat keberhasilan mahasiswa menginternalisasi ilmu dan mengembangkan wawasan tidak cukup efektif, maka sudah seharusnya dosen sebagai pengelola kegiatan perkuliahan menganalisa titik efektif yang harus distimulasi agar kegiatan perkuliahan lebih segar dan mencerahkan. Mahasiswa tentu sangat tidak mengharapkan dosen yang membosankan apalagi ditambah dingan sikap killer -dalam istilah mahasiswa-. Tetapi contoh kasus dosen yang seperti ini biasanya menjadi raja diktator bagi mahasiswa dengan senjata pamungkasnya adalah trisula (nilai E).

Tidak asing bagi kita sebutan bahwa mahasiswa adalah manusia dewasa sehingga terapan metode pendidikan di perguruan tinggi adalah andragogi. Sebenarnya istilah andragogi tidak terkait dengan umur atau kedewasaan sesorang karena penekanan metode ini adalah pada keterlibatan peserta didik dalam proses pendidikan. Mahasiswa sebagai mitra belajar dosen selayaknya ditempatkan dan diperlakukan sebagai manusia yang memiliki kesadaran penuh atas tindakan dan tanggung jawabnya. Tetapi tentunya makna kedewasaan bagi mahasiswa bukan suatu celah bagi dosen untuk melemparkan tanggung jawab pendidikan dan memikulkan sepenuhnya ketidakberhasilan mahasiswa pada dirinya sendiri. Memang benar bahwa di dunia pendidikan tinggi, dosen bukan satu-satunya sumber belajar bahkan pada jenjang di bawahnya. Peran dosen di sini yang terpenting adalah mengelola pendidikan sehingga setiap pihak yang terlibat dapat melaksanakan tugasnya dan mencapai tujuannya. Di sinilah letak profesionalisme seorang dosen yaitu menciptakan lingkungan belajar bagi mahasiswa agar termotivasi untuk mengembangkan diri. 


Dosen juga manusia. Tidak ada yang menyangkal realita ini. Tetapi jargon yang sedang populer ini untuk lebih longgar mentoleransi kelalaian seseorang hendaknya tidak disalahposisikan dalam lingkungan profesional. Kesalahan tidak bisa dicampuradukkan dengan kelalaian. Kesalahan adalah ujian bagi profesionalisme tetapi kelalaian adalah bencana. Bagi seorang dosen yang merasa tidak penting untuk mengembangkan metode perkuliahan agar berlangsung efektif dan menyegarkan wawasan, hendaknya dedepak dari lingkungan profesional. Karena dosen adalah PENDIDIK PROFESIONAL.

***untuk teman-teman STTIB, tetap semangat kuliahnya...:)

Penyelesaian Hukum Kirchoff

Berikut adalah contoh penyelesaian soal hukum Kirchoff. Bisa diunduh di sini
Catatan : Mohon maaf, ada kesalahan perkalian pada persamaan (8) sehingga hasil perhitungan selanjutnya juga keliru. Mohon dikoreksi. Trims...!!!

View more documents from Bun Yamin

Aku yang Tersakiti

Yuk, nyantai dulu bersama Judika. Ga usah larut dengan lirik lagunya yang tersakiti. Nikamti aja...!!!

Papan Reklame Pinggir Jalan dan Potensi Lakalantas

Billboard

Pemasangan papan reklame (billboard) di pinggir jalan bahkan di atas median jalan dapat dipandang cukup efektif dalam strategi marketing. Sebagaimana fungsi periklanan adalah memberikan informasi, membujuk atau mempengaruhi, menciptakan kesan, memuaskan keinginan dan sebagai alat komunikasi. Untuk mencapai tujuan tersebut, maka pemilihan lokasi menjadi sangat strategis di mana akses publik lebih luas dengan intensitas yang lebih tinggi. Jalan raya adalah area yang hampir tidak pernah sepi dari lintasan manusia, sehingga wajar jika di sekitarnya dijadikan lokasi pemasangan iklan atau pengumuman yang diharapkan dapat dilihat banyak orang. 

Sebagai masyarakat yang membutuhkan informasi, kita tentu cukup terbantu dengan keberadaan baliho-baliho dan spanduk-spanduk pengumuman ataupun papan-papan reklame yang terpasang di pinggir jalan. Dan bagi pemasang iklan tentunya lebih terbantu menjangkau target pasarnya dengan harapan meningkatkan penjualan produknya.

Tetapi ada hal lain yang kurang diperhitungkan atau mungkin diabaikan yaitu masalah keamanan dan keselamatan berlalu lintas. Sebagian besar pengguna jalan raya adalah pengendara kendaraan bermotor. Dalam kondisi berkendara, konsentrasi dapat terbagi ketika pandangan terpancing dengan keberadaan properti di pinggir jalan yang memang sengaja dipasang untuk menjadi pusat perhatian. Ketika pandangan tertuju pada salah satu papan reklame di pinggir jalan apalagi berusaha membaca tulisannya, maka otomatis fokus pandangan akan beralih dari jalan yang hendak dilewati. Tidak sulit dibayangkan dalam kondisi ini, sangat mungkin mengganggu keamanan atau setidaknya kenyamanan berlalu lintas. 

Menyadari hal-hal seperti ini, patut dipikirkan kembali tentang regulasi pemasangan iklan di pinggir jalan. Dari segi keuntungan baik pemasang iklan maupun pemerintah sama-sama mendapatkannya. Pemerintah mendapatkan keuntungan dari pendapatan pajak reklame. Tetapi pemerintah sebagai pengayom masyarakat harus pula memperhitungkan keamanan dan keselamatan pengguna jalan. Dari segi prosentase potensi kecelakaan akibat papan reklame ini mungkin tidak besar, tetapi bukankah lebih baik jika kemungkinan itu dihindari sama sekali? Alternatif-alternatif lain harus dapat difikirkan, karena kita tentunya tidak ingin menggadaikan nyawa betapapun kecil resikonya dengan keuntungan finansial yang lebih banyak jalan untuk mendapatkannya.

BILLBOARD

View more PowerPoint from Bun Yamin