A. Sejarah mikrobiologiPerkembangan mikrobiologi tergolongkan dalam tiga periode yakni :1. Periode awal2. Periode pertengahan 3. Periode modern Periode awalPeriode ini ditandai dengan adanya proses pemanfaatan mikroba untuk kehidupan masyarakat pada waktu itu.Sejak 6.000 SM ternyata masyarakat Yunani kunotelah menggunakan khamir dalam proses pembuatan bir, anggur, vinegar,dan produk fermentasi tradisional lainnya. Begitupula dengan masyarakat mesir kuno sejak 4.000 SM telah memanfaatkan khamir pada proses pembuatan roti.Bangsa Astec memanen algae dari danau sebagai sumber bahan makanan sejak 1521 SM.Pada awal abad XVI telah dimulai penyulingan whiskey dan merupakan awal dari produksi etanol.Di Rio Tanto-spanyol telah dilakukan penambangan tembaga dengan bantuan mikroba sebelum tahun 1670, sebelum ditemukannya mikroskop. Periode pertengahan Dengan ditemukannya mikroskop oleh Antoni Van Leeuvenhoek (1632-1723), saudagar berkebangsaan belanda yang senang menggosok lensa dan merupakan orang pertama yang melihat mikroba dengan bantuan mikroskop buatannya sendiri, perkembangan mikrobiologi semakin luas dan pesat.Beberapa peristiwa penting yang terjadi pada periode ini antara lain :1. Leus Pasteur (1857-1876) membuktikan bahwa abiogenesis tidak mungkin dengan labu pasteurnya, pasteurisasi susu dengan uap air suhu 62 derajat celsius, sterelisasi dengan autoklaf, penyebab kerusakan dalam fermentasi adalah mikroba,semua proses fermentasi adalah proses kegiatan mikrobia.2. Fardinand Cohn (1820-1893) membuktikan secara mikroskopik adanya endospora bakteri yang tahan panas, 3. John Tyndall menemukan cara membunuh spora dengan pemanasan diskontinyu disebut dengan Tyndalisasi. Periode modern / era bioteknologiPeriode ini ditandai dengan bersinerginya para ahli dari berbagai bidang ilmu pengetahuan untuk menghasilkan penemuan yang berguna bagi umat manusia.Beberapa penemuan penting dalam periode ini antara , fermentasi aseton dab butanol, fermentyasi gliserol, fermentasi sitrat, Alexander Fleming menemukan penisilin, produksi penisilin secara besar-besaran, penemuan sintesis protein yang terjadi dalam sel, produksi insulin secara komersil, produksi inferon untuk manusia didalam bakteri.B. Pengertian mikrobiologi Mikrobiologi berasal dari bahasa yunani yakni micros yang artinya kecil; bios yang artinya hayat dan logos yang artinya ilmu. Jadi dapat disimpilkan bahwa definisi dari mikrobiologi adalah cabang ilmu hayat (biologi) yang mempelajari ilmu hayat mikrobia (jazad renik) (Fatmawati,2009).Mikrobiologi adalah sebuah cabang dari ilmu biologi yang mempelajari mikroorganisme. Objek kajiannya biasanya adalah semua makhluk (hidup) yang perlu dilihat dengan mikroskop, khususnya bakteri, fungi, alga mikroskopik, protozoa, dan Archaea. Virus sering juga dimasukkan walaupun sebenarnya ia tidak sepenuhnya dapat dianggap sebagai makhluk hidup.Mikrobiologi merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang mikroorganisme.

Mikroorganisme itu sendiri merupakan makhluk hidup yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat secara kasat mata, tetapi harus menggunakan alat yakni mikroskop.C. Ruang lingkup mikrobiologiBerdasarkan orientasinya mikrobiologi dapat dibagi atas :1. TaksonomiBerdasarkan taksonominya mikrobiologi dibagi atas virologi, bakteriologi, fikologi (alkologi), mikologi, protozologi.2. HabitatBerdasarkan habitatnya mikrobiologi dibagi atas mikrobiologi air, mikrobiologi tanah, mikrobiologi kelautan, dan lain-lain.3. MasalahBerdasarkan masalah yang dihadapi mikrobiologi dibagi atas mikrobiologi, mikrobiologi patogen, mikrobiologi pertanian, mikrobiologi industri, dan mikrobiologi farmasi.Berdasarkan sumber energi yang digunakan maka mikroorganisme dapat dibedakan atas :1. Organisme fototrof yaitu organisme yang menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan energi.2. Organisme kimotrof yaitu organisme yang menggunakan senyawa kimia untuk menghasilkan energi.Berdasarkan protista maka mikroorganisme dibedakan atas :1. Protista EukaryotikAntara lain : Algae (kecuali ganggang biru)a. Cholorophytab. Euglenophytac. Chrysophytad. Pyrrophytae. Phaeophytaf. Cyanophytag. Rhodaphyta Protozoa a. Klas Sarcodinab. Klas Ciliatac. Klas mastigophorad. Klas Sporozoa Fungia. Myxomycetesb. Phycomycetesc. Eumycetes2. Protista prokaryotikAntara lain : Kelompok bakteri Kelompok ganggang biru3. Virus D. Peranan mikrobiologi di alamAdanya mikrobiologi dialam merupakan hal yang unik, apabila dibandingkan dengan golongan

makhluk hidup lainnya. Distribusi semakin luas, sehingga tempat-tempat dimana makhluk hidup yang lain tidak dapat hidup tetapi mikkroorganisme masih dapat memanfaatkannya. Mikroorganisme ada yang hidup diytanah, air, udara, bahan makanan, susu, pada berbagai bagian dari tumbuhan , tubuh hewan maupun manusia.Peranan mikroorganisme dialam ditentukan oleh aktifitasnya untuk mengadakan perubahan-perubahan dilingkungannya.peranan utama mikroorganisme yakni menguraikan bahan-0bahan organik dari makhluk hidup yang telah mati. Sebagai diketahui makhlik hidup didunia ini dapat dibagi atas tiga golongan yakni produsen, konsumen dan redusen.Mikroorganisme sebagai produsen yakni menghasilkan energi biologi yang dapat dimanfaatkan oleh mikroorganisme lain maupun oleh manusia. Mikroorganisme sebagai konsumen adalah mikroorganisme yang memanfaatkan hasil penguraian dari organisme produsen. Mikroorganisme sebagai redusen yaitu mikroorganisme yang menguraikan bahan-bahan organik dari produsen dan konsumen yang telah mati.E. Hubungan mikrobiologi dalam bidang farmasiPerlu diketahui bahwa dengan adanya mikroorganisme dialam merupakan hal yang sangat unik, jika dibandingkan dengan makhluk hidup lainnya. Mikroorganisme tersebut dapat melalukkan berbagai proses didalam tubuhnya yang sengat kecil tersebut karena mereka bersifat uniseluler.Dalam tubuhnya mikroorganisme dapat melakukan proses katabolisme dan anaboliseme. Dari segi tersebut dapat dipelajari mana mikroorganisme yang menguntungkan dan yang mana yang merugikan. Proses inilah yang merupakan titik awal untuk menghubungkan antara bidang mikrobiologindengan bidang farmasi yang dikenal dengan nama mikrobiologi farmasi.Sebagai contoh, banyak mikroorganisme yang dapat bersifat patogen atau penyebab penyakit sehingga ahli farmasi harus berusaha untuk menemukan obat untuk penyembuhan penyakit ini dengan menciptakan vaksin.Namun demikian ada pula jenis mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan yaitu mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan produk-produk fermentasi, dalam pengendalian sampah dan pencemaran lingkungan, dapat juga digunakan untuk menganalisa kadar dalam suatu zat yang sulit ditentukan secara kimia maupun alat-alat canggih seperti spektro, dan yang paling penting adalah banyak mikroorganisme yang digunakan untuk menghasilkan antibiotak maupun antimikroba.Mikroorganisme juga banyak digunakan dalam penelitian dalam bidang farmasi karena beberapa alasan seperti mudahnya ditumbuhkan dalam medium yang cocok, pertumbuhan yang cepat, dan proses metabolismenya dapat diekuivalenkan dengan tumbuhan atau hewan tingkat tinggi termasuk manusia sehinggaproses biokomia dapat didemonstrasikan didalamnya.Kesimpulan Berdasarkan pembahasan maka dapat disimpulkan bahwa :1. Sejarah mikrobiologiSejarah perekembangan mikrobiologi terbagi dalam tiga periode yakni:a. Periode awal (Sebelum masehi – ditemukannya mikroskop)b. Periode pertengahan (abad XVII sampai awal abad XX), c. Periode modern / era bioteknologi.2. Pengertian mikrobiologiMikrobiologi berasal dari bahasa yunani yakni micros yang artinya kecil; bios yang artinya hayat dan logos yang artinya ilmu. Jadi dapat disimpilkan bahwa definisi dari mikrobiologi adalah cabang ilmu hayat (biologi) yang mempelajari ilmu hayat mikrobia (jazad renik)3. Batasan mikrobiologi meliputi :

a. Berdasarkan orientasinya maka Mikrobiologi dibagi atas taksonomi, habitat dan masalah yang dihadapib. Berdasarkan sumber energi yang digunakan maka jazad renik dibagi atas organisme fototrof dan organisme kimotrofc. Berdasarkan protista maka mikroorganisme dibagi atas protista eukaryotik, protista prokaryotik dan virus.

4. Peranan mikrobiologi dialamMikroorganisme dialam mempunyai tiga peranan yakni sebagai produsen, konsumen dan redusen.5. Hubungan mikrobiologi dalam bidang farmasiDalam bidang farmasi mikroorganisme digunakan untuk memproduksi antibiotik, antimikroba, untuk penelitian dibidang farmasi.

Fase pertumbuhan Mikroorganisme

Fase pertumbuhan mikroorganisme dapat dibedakan menjadi 4: fase lag, fase log, fase stasioner dan fase kematian.

1. Fase Lag

Cirinya adalah tidak adanya peningkatan jumlah sel, hanya peningkatan ukuran sel. Lama fase lag tergantung pada kondisi dan jumlah awal mikroorganisme dan media pertumbuhan.

Dalam produksi, fase lag tidak boleh terlalu lama karena memerlukan biaya mahal. supaya tidak terlalu lama maka nutrisi dan genetiknya harus baik.

2. Fase log (fase eksponensial)

Fase dimana mikroorganisme tumbuh dan membelah pada kecepatan maksimum. Penambahan jumlah sel baru terjadi dengan laju konstan dan massa yang bertambah secara eksponensial.

Pada fase inilah terbentuk metabolit primer

3. Fase stasioner

Jumlah mikroorganisme yang membelah dan sel yang mati seimbang. Pada fase ini terjadi akumulasi produk buangan yg toksik.

Pada fase inilah terbentuk metabolit sekunder (misalnya antibiotik)

4. Fase kematian

Jumlah sel yg mati menngkat. karena nutrisi habis dan akumulasi produk buangan yg toksik

Pengukuran Pertumbuhan mikroorganisme

1. Direct microscopic count

Menggunakan mikroskop dan menghitung jumlah semua sel. Dalam teknik ini tidak dapat dibedakan jumlah sel yg hidup dan yg mati

2. Viable count

Mikroba ditaruh di nutrien agar dan dihitung jumlah koloni yang tumbuh. Dalam

metode ini yang diukur hanya bakteri yg hidup saja, caranya dilakukan dengan

pengenceran agar mempermudah penelitian

3. Dry weight determination

Metode ini mudah dilakukan namun tidak bisa membedakan sel yg hidup atau mati.

Kenapa? karena pada metode ini dilakukan dengan:

sel dipisahkan dari media -> dihitung sebagai berat kotor -> cuci, keringkan

(dipanaskan hingga 100 derajat) -> timbang beberapa kali hingga beratnya konstan

(berat sel kering)

4. Turbidity

Dilakukan dengan mengukur kekeruhan bakteri pada media cair menggunakan

spektrofotometer atau kolorimeter. Mudah, namun tidak bisa membedakan sel yg

hidup dan sel yg mati.

Pengaruh faktor Lingkungan pada Pertumbuhan

Faktor Fisik1. Temperatur

Temperatur menentukan aktifitas enzim. Pada temperatur yg terlalu tinggi akan

menyebabkan denaturasi protein sedangkan pada temperatur rendah aktivitas

enzim akan terhenti. sehingga diperlukan temperatur optimal dimana akan terjadi

kecepatan pertumbuhan optimal dan dihasilkan jumlah sel yg maksimal

Mikroorganisme sendiri memiliki temperatur optimum yg berbeda2. Mereka sendiri

memiliki habitat hidup yg berbeda. Misalnya hyperthermophiles (hidup di lingkungan

tinggi suhu optimum 80-113 C), psychrophiles (hidup di daerah temperatur

rendah), acidophiles (hidup di lingkungan asam), alkaliphiles (hidup di lingkungan

basa), halophiles (hidup di lingkungan dengan kadar garam tinggi, ex air laut).

2. pH

Peningkatan dan penurunan konsenstrasi ion hidrogen dapat menyebabkan ionisasi

gugus2 dlm protein, amino dan karboksilat. Karenanya dapat menyebabkan

denaturasi protein yg mengganggu pertumbuhan sel.

pH optimal untuk masing2 organisme berbeda2:

asidofil    : 1,0 – 5,5 neutrofil : 5,5 – 8,5 alkalofil  : 8,5 – 11,5

3. Tekanan osposis

Tekanan osmosis merupakan tendensi untuk difusi air dari konsentrasi solut rendah

(hipotonik) ke konsentrasi solut rendah (hipertronik).

Jika sel diletakkan dalam kondisi hipotonik, maka akan terjadi perpindahan air dari

luar sel ke dalam sel. Sedangkan bila sel diletakkan pada kondisi larutan hipertonik

maka air akan keluar dari dalam sel mikroorganisme sehingga membran plasma

mengkerut dan lepas dari dinding sel.

4. Oksigen

Beberapa organisme membutuhkan O2 untuk hidup (aerob). Sedangkan ada yg

terhambat pertumbuhannya karena O2 (anaerob).

Faktor Kimia1. Nutrisi

Diperlukan untuk biosintesis dan pembentukan energi. Berdasarkan kebutuhannya

dibagi menjadi 2:

makroelemen: dibutuhkan dalam jumlah banyak (C, H, O, N, S, O, K, Ca, Mg, Fe) mikroelemen: dibutuhkan dalam jumlah sedikit (Mn, Zn, Co, Mo, Ni dan Cu)

selain itu dibutuhkan pula faktor pertumbuhan / growth factor yang diperlukan oleh

sel namun tidak dapat disintesis oleh sel tersebut. Misalnya vitamin, asam amino,

purin dan pirimidin

2. Media kultur

Media kultur merupakan nutrisi yg digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme di

laboratorium.

Media sendiri ada media padat dan media cair. Pemilihan media sangat penting

untuk mikroorganisme. Karena setiap media memiliki kandungan nutrisi yg berbeda2

dan mikroorganisme juga butuh nutrisi yg berbeda2