RSS

Peranan Mikrobiologi di Era Globalisasi

27 Mar

        Belum hilang diingatan kita tentang teror antraks (Bacillus anthracis) di Amerika Serikat, kemudian kita menyimak wabah Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) yang telah menyebabkan kelumpuhan ekonomi dan masalah sosial di sejumlah negara, kini kita menghadapi virus penyebab HIV AIDS atau pun Flu burung yang berdampak nyata secara global dan pengaruhnya masih kita rasakan sampai saat ini. Meskipun antraks, SARS, HIV AIDS dan Flu burung merupakan sisi “mengerikan” dari aktivitas mikroorganisme, sebagian besar mikroorganisme merupakan sahabat manusia yang paling akrab, dan tidak dapat dipisahkan. Keragaman mikroba sangat penting untuk kesehatan planet bumi, dan keragaman dunia mikroba juga jauh lebih luas daripada keragaman hewan dan tanaman. Oleh karena itu sangat diperlukan banyak penelitian untuk mengungkap berbagai fenomena yang berasosiasi dengan jasad tak kasat mata ini. Meskipun demikian, mungkin karena kurang gemerlap dan paparan yang cukup mengenai dunia mikroorganisme, kebanyakan para pakar i1mu pengetahuan alam kurang memberi perhatian atau bahkan tidak menyadari peranan luar biasa dari jasad yang tak kasat mata itu terhadap berbagai bidang kehidupan manusia. Daun-daunan yang tampak hijau dan bersih dapat mengandung sampai sepuluh milyar jasad renik per gram bobot basahnya. Jasad renik tersebut dapat terdiri dari berbagai macam bakteri, khamir, dan kapang atau cendawan. Sayur-sayuran yang telah dicuci dan siap disajikan sebagai lalapan juga masih membawa 100-100.000 jasad renik per gram bobot basah sayuran yang dimakan segar. Sampai sekarang masih sangat sedikit informasi mengenai jumlah keragaman dan peranan jasad renik yang secara alami ada di permukaan daun tumbuhan terhadap kebugaran tumbuhan itu sendiri.

      Besar peranannya Meskipun buah dan sayur seringkali dilaporkan dapat mencegah terjadinya kanker usus besar (antara lain karena kandungan serat alaminya), namun belum banyak penelitian yang dipublikasikan, mengenai peranan mikroorganisme sebagai bagian nutrisi dari buah atau sayuran segar terhadap kebugaran manusia. Pengaruh jasad renik tersebut dapat berupa senyawa bioaktif yang jumlahnya sekelumit dan tidak umum sehingga sampai saat ini orang belum mampu mendeteksinya, atau sel hidup mikroba itu sendiri yang mempengaruhi komposisi mikroorganisme lain di usus besar. Berbagai jenis jasad renik juga menjadi bagian normal tubuh manusia, mulai dari permukaan kulit, lubang hidung sampai paru-paru, dan dari mulut sampai anus. Lebih dari separoh berat kering feses manusia adalah jasad renik dan jumlah jasad renik penghuni usus besar ini jumlahnya sekitar sepuluh kali lebih banyak dari jumlah sel yang menyusun seorang individu manusia. Jasad renik tersebut menghasilkan berbagai bahan nutrisi yang tidak dapat dibuat sendiri oleh sel manusia, antara lain vitamin K dan vitamin B12. Namun yang paling penting adalah keragaman dan jumlah jasad renik tersebut sangat mempengaruhi kebugaran manusianya.  Keragaman, jumlah dan distribusi jasad renik juga sangat menentukan kebugaran dan efisiensi produksi hewan penghasil daging, susu, dan telur. Pemakaian pakan buatan yang tidak proporsional, terutama pada ruminansia dapat mengakibatkan perubahan komposisi jasad renik penghuni rumen sehingga mengakibatkan kematian akibat acidosis.

        Buangan gas hewan ruminansia bersama-sama dengan lahan sawah basah merupakan sumber gas metan biologi yang hanya dapat dihasilkan bakteri metanogen. Pembentukan gas metan selain dapat mempengaruhi pemanasan global atau efisiensi peruraian limbah secara anaerobik, juga menentukan efisiensi produksi ternak. Oleh karena itu pengetahuan yang baik mengenai ekologi metanogen (bakteri pembentuk metan) dan metanotrof (bakteri pemakai metan) menjadi semakin penting bagi pakar yang bergerak di bidang produksi ternak, pengolahan limbah secara biologis, dan pemanasan global. Perkiraan kasar menunjukkan bahwa massa mikroorganisme di planet bumi lebih besar dari massa makhluk hidup yang makroskopis. 

Kelompok Ekstrim

         Semua itu barulah sekelumit saja dari contoh keragaman jasad renik yang berasosiasi dengan hewan, tumbuhan, dan manusia. Lingkungan dengan kondisi ekstrim yang tidak memungkinkan kehidupan organisme lain ternyata juga dapat menjadi habitat alami berbagai jasad renik. Kelompok bakteri termofilik ekstrim hidup berbahagia pada suhu 100-110 0C, sehingga mata air panas, kawah gunung berapi yang masih aktif, tempat pembakaran batubara, dan sumur-sumur hidrotermal di dasar laut dalam menjadi habitat alami bakteri pecinta panas tersebut. Di kelompok ekstrim yang lain adalah berbagai jenis bakteri halofilik ekstrim yang justru hanya bisa hidup pada lingkungan dengan kadar garam jenuh atau pada permukaan kristal garam yang terdapat di ladang-ladang pembuatan garam. Sumur-sumur hidrotermal (hydrothermal vents) di dasar laut dalam juga menjadi oasis kehidupan yang unik, yaitu kehidupan yang dapat berlangsung tanpa keterlibatan energi matahari. Kelangsungan hidup oasis laut dalam tersebut dapat berlangsung karena aktifitas bakteri kemolitotrof yang dapat menggunakan hidrogen atau hidrogen sulfida, yang dihasilkan oleh sumur hidrotermal, sebagai sumber energinya. Sejauh ini pengetahuan tentang kehidupan di dasar laut dalam masih sangat sedikit, bahkan pendataan keragaman hayati pun hanya dilakukan oleh negara tertentu saja, antara lain oleh Amerika Serikat dan Jepang. Bagaimana dengan riset keragaman jasad renik laut dalam di negara kita yang maritim ini? Jangankan mendata mikroba laut dalam, studi mengenai ekologi mikroba di daerah tepi laut pun masih sangat sedikit, dan itupun seringkali tidak dipublikasikan. Padahal pengetahuan yang rinci mengenai keragaman, jumlah, dan distribusi jasad renik di lingkungan tersebut merupakan kunci utama untuk dapat memberikan rekomendasi yang andal terhadap penanggulangan penyakit, misainya di tambak udang atau pembenihan udang.  Sensus jasad renik Sebagaimana orang melakukan sensus untuk menentukan keragaman hewan atau tumbuhan, hal yang sama juga berlaku untuk jasad renik. Namun hampir semua mikroorganisme, hidup dan melakukan aktivitasnya di lingkungan alaminya, tetapi tidak dapat ditumbuhkan pada media buatan (viable but non-culturable). Faktor inilah yang justru merupakan kerepotan utama dalam menentukan keragaman mikroba. Dengan mikroskop, dapat ditentukan bahwa satu gram tanah yang subur dapat mengandung 1010_1012 sel bakteri. Tetapi kalau kita mencoba menumbuhkannya di laboratorium, paling banyak hanya 5 persen saja dari jumlah tersebut yang tumbuh. Studi mengenai keragaman bakteri dan ekologi mikroba mendapat gaya hidup baru mulai sekitar 15 tahun yang lalu, dengan memanfaatkan perkembangan dalam biologi molekular. Teknik biomolekular seperti hibridisasi asam nukleat, polymerase chain reaction (PCR), dan sequencing asam nukleat dapat membantu menentukan keragaman dan distribusi jasad renik di habitat alaminya dengan analisa in situ. Perkembangan ini begitu pesat sehingga pengetahuan mengenai keragaman bakteri, ekologi mikroba, dan evolusi molekuler semakin rutin dipakai untuk membantu menjelaskan masalah biologi yang kompleks seperti penyakit, kesuburan tanah, keseimbangan lingkungan, dan kebugaran manusia.

Mikrobiologi di era globalisasi

          Mikroba yang renik memang menjadi abstrak bagi kebanyakan orang awam. Oleh karena itu mungkin dirasa cukup untuk memberikan Puspa Bangsa dan Satwa Bangsa, tetapi tak terlalu perlu memberikan Mikroba Bangsa. Namun, kalau betul-betul menyadari bahwa jasad renik bukan hanya aset negara yang berharga tetapi juga sangat penting untuk kelestarian lingkungan bahkan kebugaran manusia, maka sudah selayaknya diberikan penghargaan yang pantas. Penghargaan yang lebih penting terutama dalam hal proporsi penyajian pengetahuan yang lebih besar mengenai jasad renik kepada masyarakat luas. Kalau kita simak buku-buku pelajaran IPA atau Biologi dari SD sampai perguruan tinggi misalnya, tampak sekali proporsi pengetahuan keragaman ekologi jasad renik masih relatif terlalu sedikit dibandingkan bagian untuk manusia, hewan, dan tumbuhan, bahkan seringkali mikroba hanya diidentikkan dengan kuman. Padahal hanya sebagian kecil saja dari seluruh keragaman jasad renik yang bersifat patogen (menyebabkan penyakit pada manusia, hewan, tumbuhan). Sebagian besar justru sangat berperanan dalam menjaga kebugaran manusia, hewan, tumbuhan, serta lingkungan hidup kita. Pengetahuan yang kurang memadai mengenai ekologi dan keragaman jasad renik menyebabkan pemberian antibiotik atau bahan-bahan antimikroba secara serampangan yang akhirnya menimbulkan resistensi penyakit.  Mikroorganisme juga merupakan penentu lahirnya Bioteknologi Molekuler. Pembuktian secara langsung bahwa DNA adalah bahan genetik diperoleh dari penelitian di bidang genetika bakteri dan bakteriofage (ingat percobaan Griffith dan Hershey-Chase). Di era bioteknologi modern ini mikroorganisme juga menjadi sumber bahan genetik unik untuk pengobatan, peningkatan mutu pertanian, industri, dan lingkungan. Oleh karena itu telah dikembangkan sejumlah strategi untuk dapat mengeksplorasi keragaman mikroorganisme secara sistematik dan berkelanjutan yang disebut Bioprospecting.

       Dengan bioprospecting diharapkan hasil pemanfaatan sumberdaya genetik dapat dinikmati untuk kesejahteraan bersama antara pelaku bioprospecting dengan masyarakat setempat atau negara pemilik sumberdaya hayati tersebut. Oleh karena itu di era globalisasi ini Mikrobiologi memegang peranan penting dalam hal perlindungan atau konservasi sumber daya genetik dan  memberikan pendidikan mengenai pentingnya asset jasad renik. Kalau pencurian atau pembajakan bahan-bahan hayati yang kasat mata saja masih menjadi masalah, maka biopiracy dalam bidang jasad renik malah lebih sulit lagi untuk melacaknya. Mungkin masih “mendingan” kalau masalahnya hanya dalam hal pelacakan, yang sering terjadi justru kita tidak merasa kehilangan jasad renik tersebut. Karena sifatnya yang mikroskopis, kita tidak hanya kecurian satu atau dua galur mikroba, tapi bisa ratusan atau ribuan jenis jasad renik ikut terbawa dalam sejumput tanah atau setetes air sungai. Baru-baru ini dilaporkan sekelompok peneliti menemukan bakteri yang ngat rakus memakan bahan polutan berbahaya seperti nitrobenzen atau klorobenzen, sehingga bakteri tersebut sangat potensial dipakai membersihkan lingkungan yang tercemar. Bakteri-bakteri tersebut terdapat secara alami dalam lambung sejenis ikan paus. lkan paus tersebut dapat hidup dengan diet yang tercemar bahan berbahaya karena bantuan bakteri-bakteri pengurai polutan itu. Oleh karena itu, hilangnya seekor ikan paus, seekor rayap atau sebatang rumput,tidak hanya melibatkan masalah kasat mata saja tetapi bersamaan dengan kejadian tersebut turut lenyap pula ribuan bahkan jutaan jenis jasad renik yang sampai saat ini pun belum sempat disensus. Oleh karena itu, peran mikrobiologi semakin nyata diperlukan, tidak saja untuk mempelajari struktur dan fungsi mikroorganisme di suatu habitat atau komunitas, tetapi juga untuk pemanfaatannya dalam inovasi global yang makin kompetitif.

Special thank’s to : Yermia S. Mokosuli, S.Si, M.Si & Drs.H.M. Sumampouw, M.Pd sebagai dosen dan pemberi materi

Presented By : Raldo Rasuh

 

 
Leave a comment

Posted by on March 27, 2013 in Uncategorized

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: