Bakteriologi

I. PENDAHULUAN

Bakteriologi, studi bakteri, termasuk klasifikasi dan pencegahan penyakit yang timbul dari infeksi bakteri. Materi pelajaran bakteriologi tidak hanya didistribusikan di antara ahli bakteriologi, tetapi juga di antara ahli kimia, ahli biokimia, ahli genetika, ahli patologi, ahli imunologi, dan dokter kesehatan masyarakat. Bakteriologi adalah bagian dari bidang mikrobiologi yang lebih luas, studi mikroorganisme.

   II. SEJARAH

Bakteri pertama kali diamati oleh naturalis Belanda Antoni van Leeuwenhoek dengan bantuan mikroskop sederhana dari konstruksinya sendiri. Dia melaporkan penemuannya ke Royal Society of London pada tahun 1683, namun ilmu bakteriologi tidak mapan sampai pertengahan abad ke-19. Selama hampir 200 tahun diyakini bahwa bakteri diproduksi oleh generasi spontan. Upaya beberapa generasi ahli kimia dan ahli biologi diminta untuk membuktikan bahwa bakteri, seperti semua organisme hidup, timbul hanya dari organisme serupa lainnya. Fakta mendasar ini akhirnya didirikan pada tahun 1860 oleh ilmuwan Prancis Louis Pasteur, yang juga menemukan bahwa fermentasi dan banyak penyakit menular disebabkan oleh bakteri. Klasifikasi bakteri bakteri pertama diterbitkan pada tahun 1872 oleh ahli biologi Jerman Ferdinand J. Cohn, yang menempatkan mereka di kerajaan tumbuhan. Mereka sekarang biasanya termasuk dalam kerajaan Prokariota. Pada tahun 1876 Robert Koch, yang telah menemukan metode menginokulasi bakteri secara langsung ke media nutrisi sebagai alat untuk mempelajarinya, menemukan bahwa bakteri merupakan penyebab penyakit antraks.

Sejak tahun 1880, kekebalan terhadap penyakit bakteri telah dipelajari secara sistematis. Pada tahun itu, Pasteur menemukan secara kebetulan bahwa Bacillus anthracis, yang dibudidayakan pada suhu 42 sampai 43 ° C (108 ° sampai 110 ° F), kehilangan virulensinya setelah beberapa generasi. Kemudian ditemukan bahwa hewan yang diinokulasi dengan bakteri yang berlarut-larut ini menunjukkan ketahanan terhadap basil virulen. Sejak awal ini, pencegahan, modifikasi, dan pengobatan penyakit oleh imunisasi, salah satu kemajuan medis modern yang paling penting. Lihat antitoksin

Perkembangan signifikan lainnya pada bakteriologi adalah penemuan organisme yang menyebabkan kelenjar (1862), demam kambuh (1868), demam tifoid (1880), tetanus (1885), tuberkulosis (1890), wabah (1894), disentri basil (1898) sifilis (1905), dan tularemia (1912).

  III. BUDAYA

Budaya Bakteri
Koloni bakteri yang dikenal sebagai Escherichia coli (lebih besar, pink) dan Proteus vulgaris (lebih kecil, coklat) tumbuh berdampingan dalam budaya hidangan petri ini. Dalam keadaan normal, kedua bakteri ini tidak berbahaya menghuni usus manusia dan membantu pencernaan, namun bisa menjadi patogen dan menyebabkan infeksi, seperti infeksi saluran kemih. Para ilmuwan dan dokter menumbuhkan budaya bakteri dan mempelajari karakteristik mereka untuk mengetahui penyakit bakteri dan pencegahan penyakit.

Metode dasar mempelajari bakteri adalah dengan mengkulturnya dalam media cair atau pada permukaan media yang telah dipadatkan dengan agar-agar. Media mengandung nutrisi, bervariasi dari gula sederhana hingga zat kompleks seperti kaldu daging. Untuk memurnikan atau mengisolasi satu spesies bakteri dari campuran bakteri yang berbeda, media yang dipadatkan umumnya digunakan. Sel individu yang terbagi pada permukaan media yang dipadatkan tidak berpindah satu sama lain seperti yang terjadi dalam cairan, dan setelah banyak putaran replikasi, mereka membentuk koloni yang terlihat terdiri dari puluhan juta sel yang semuanya diturunkan oleh pembelahan biner dari sel tunggal. Jika sebagian koloni kemudian dipindahkan ke media cair, ia akan tumbuh sebagai kultur murni yang bebas dari semua bakteri lain kecuali satu spesies yang ditemukan di koloni tersebut.

Banyak spesies bakteri yang berbeda sangat mirip satu sama lain dalam penampilan sehingga tidak dapat dibedakan satu sama lain di bawah mikroskop. Berbagai teknik kultur telah dikembangkan untuk membantu identifikasi spesies. Beberapa media mengandung zat untuk menghambat pertumbuhan banyak bakteri, namun bukan spesies yang diminati. Yang lain mengandung gula yang beberapa tapi tidak semua bakteri dapat memanfaatkan untuk pertumbuhan. Beberapa media mengandung indikator pH yang berubah warna untuk menunjukkan bahwa penyusun media telah difermentasi, menghasilkan produk akhir asam. Produksi gas sebagai produk akhir fermentasi dapat dideteksi dengan menginokulasi bakteri di media padat di tabung dan bukan di piring. Produksi gas yang cukup akan menghasilkan formasi agar gelembung yang mudah dilihat. Masih media lainnya diformulasikan untuk mengidentifikasi bakteri yang menghasilkan enzim tertentu yang bisa memecah konstituen di media; Misalnya, piring agar darah, yang bisa mendeteksi apakah bakteri menghasilkan enzim untuk lyse, yaitu, larut, sel darah merah. Berbagai media budaya dan teknik budidaya sangat penting bagi laboratorium rumah sakit, yang tugasnya mengidentifikasi penyebab berbagai penyakit menular.

  IV. STERILISASI

Pengeringan atau pembekuan membunuh banyak spesies bakteri dan menyebabkan orang lain menjadi tidak aktif. Panas atau panas lembab di atas suhu tertentu membunuh semua bakteri. Sterilisasi berbagai benda, seperti pesawat ruang angkasa dan instrumen bedah, merupakan aspek penting dari kerja bakteriologis. Lihat juga Antiseptik.

  V. PEMERIKSAAN MICROSKOPIK

Mikroskop adalah salah satu alat terpenting yang digunakan dalam mempelajari bakteri. Pewarnaan atau pewarnaan spesimen bakteri atau kultur diperkenalkan pada tahun 1871 oleh ahli patologi Jerman Karl Weigert dan telah sangat membantu ahli bakteriologi dalam mengidentifikasi dan mengamati bakteri di bawah mikroskop. Spesimen bakteri pertama kali ditempatkan pada kaca geser. Setelah spesimen dikeringkan, diwarnai agar organisme lebih mudah diamati. Noda juga merangsang reaksi pada bakteri tertentu. Misalnya, basil tuberkulosis hanya bisa dikenali berdasarkan reaksinya terhadap noda tertentu (lihat Gram's Stain). Ahli bakteri telah sangat dibantu oleh mikroskop elektron, yang memiliki kekuatan pembesaran jauh lebih besar daripada mikroskop biasa.

  VI. PENELITIAN SAAT INI

Dalam beberapa tahun terakhir, bakteriologi telah sangat berkembang dari konsentrasinya pada penyakit bakteri. Penemuan bahwa bakteri memperbaiki nitrogen pada nodul akar tanaman polongan (lihat Nitrogen Fixation) telah menyebabkan usaha untuk menginokulasi akar strain tanaman lainnya dan dengan demikian meningkatkan kesuburan tanah dan produktivitas tanaman pangan. Beberapa bakteri mampu mencerna minyak bumi dan hidrokarbon lainnya; yang lain menyerap fosfor. Bakteri ini diteliti secara intensif sesegera mungkin membantu membersihkan tumpahan minyak dan mengeluarkan fosfor dari lumpur limbah (Bioremediasi). Bakteri lain mungkin lebih efisien daripada ragi dalam memproduksi alkohol dan sedang dieksplorasi dalam mencari sumber energi baru. Escherichia coli, penghuni normal saluran usus manusia, adalah yang paling banyak dipelajari dari semua organisme. Studi tentang mekanisme pertukaran genetik dan biologi plasmid dan bakteriofag pada E. coli sangat penting dalam memahami banyak aspek replikasi DNA dan ekspresi materi genetik. Studi ini telah menyebabkan kemampuan untuk memasukkan DNA dari organisme yang tidak terkait ke dalam plasmid E. coli dan bakteriofag dan memiliki DNA yang direplikasi oleh bakteri, dengan informasi genetik yang dikandungnya oleh bakteri. Dengan demikian, bakteri bisa menjadi pabrik yang hidup untuk produk biologis langka seperti insulin manusia, interferon, dan hormon pertumbuhan. Lihat Rekayasa Genetik.

Kemajuan dalam penelitian yang menggunakan alat genetika molekuler juga telah menghasilkan pemahaman yang lebih besar tentang mekanisme organisme penyebab penyakit. Sejak tahun 1995, urutan lengkap genom (cetak biru genetik) beberapa organisme penting yang menyebabkan penyakit manusia telah ditentukan. Memahami susunan genetik organisme ini, termasuk Mycobacterium tuberculosis, bakteri penyebab tuberkulosis; dan Haemophilus influenzae, yang terkait dengan meningitis dan bertanggung jawab atas infeksi telinga masa kanak-kanak yang berulang, kemungkinan akan mengarah pada pengembangan obat baru dan vaksin melawan mikroba. Karena organisme ini mampu bermutasi dan menjadi resisten terhadap antibiotik, penelitian terus berlanjut untuk mencoba mengendalikan virulensi organisme ini begitu mereka menjadi resisten.