Temuan "Tidak Sengaja" Ilmuwan Mikrobiologi

Anda mungkin bisa menunda, tapi waktu tidak akan menunggu. - Benjamin Franklin-

Dunia memberikan banyak fenomena yang secara sengaja atau tidak sengaja mengharuskan kita menjadi manusia yang selalu berfikir. Rangkaian proses berfikir ilmiah diawali dengan melakukan observasi.

Observasi dapat dilakukan pada objek secara sengaja atau tidak sengaja. Sehingga terkadang menghasilkan sebuah kesimpulan atas poin-poin masalah yang sudah dirumuskan terlebih dahulu.

Seperti temuan penting di bidang Mikrobiologi yang dikenal dengan istilah "serendipity" atau temuan tidak sengaja, ketika sang ilmuwan mengamati fenomena yang terjadi alamiah di luar rancangan penelitian.

Berikut 4 temuan besar yang diperoleh secara tidak sengaja oleh ilmuwan mikrobiologi, namun menjadi hal penting yang bermanfaat sampai saat ini. Check them out.

1. Antibiotik

Temuan tidak sengaja Alexander Fleming yang mengantarkannya mendapatkan Nobel. Kisah temuan antibiotik oleh Fleming diawali ketika bersama keluarga pergi berlibur selama dua pekan dan meninggalkan sebuah cawan petri berisi biakan di luar inkubator.

Kala itu sedang megerjakan isolasi Staphylococcus bakteri umum penyebab bisul di kulit. Cawan petri berisi bakteri tersebut ia tinggalkan pada suhu ruang di luar inkubator. 

Setelah ia kembali, menemukan cawan bukan hanya ditumbuhi oleh bakteri namun juga jamur. Fenomena yang menarik perhatiaannya adalah terdapat zona jernih di sekitar pertumbuhan jamur. Namun zona jernih itu tidak terdapat di semua variasi jamur yang tumbuh bersamaan.

Setelah serangkaian identifikasi jamur, Fleming menyimpulkan bahwa hanya jamur spesies Penicilium notatum yang memperlihatkan fenomena zona jernih disekitar bakteri Staphylococcus. Ia memberi nama Penicillin, sesuai dengan nama jamur yang diidentifikasi.

Beberapa kali ia mengulang eksperimennya dengan kondisi yang divariasikan dengan mikroba uji lain selain Staphyloccus, kemudian juga menguji in vivo terhadap hewan uji tikus dan kelinci untuk melihat toksisitasnya.

Pada akhirnya dia menyimpulkan bahwa tidak semua jamur yang ditemukannya dalam cawan petri secara tidak sengaja itu dapat menghasilkan antibakteri. Antibakteri diilustrasikan dengan zona jernih di sekitar bakteri, dimana bakteri tidak dapat tumbuh mendekati jamur. Oleh sebab terdapat bahan yang dikeluarkan intraseluler.

2. Mikroba pengurai plastik

Temuan ini diawali dengan ketertarikan dua orang ilmuwan asal Indonesia Sir Ilham Akbar dan Hamzah Junior terhadap masalah lingkungan khususnya sampah plastik.

Tergabung dalam sebuah proyek besar dalam Petroleum Alternative (PA) Project pada SC research and laboratory mengolah materi nondegradable menjadi energi alternatif.

Kendala yang dialami keduanya menyangkut penggunaan senyawa kimia logam yang biasa paling reaktif dalam mengurai plastik yaitu Hg2OH2,  logam toksik bagi lingkungan. Meskipun akumulasinya dalam jumlah kecil di lingkungan tetapi menjadi tragedi keracunan besar jika sampai pada rantai konsumsi manusia, akibat akumulasi di tanah ataupun air.

Keduanya melakukan trial and error terhadap beberapa senyawa kimia siklis alternatif Helisena, Antrasena dan Fenantrena juga Feniletilamina dengan 15 gram sampel plastik.

Mereka berekspektasi besar terhadap hasil, namun yang diperoleh kegagalan di hampir setiap pengujian. Setiap tabung berisi sampel plastik yang menurut mereka gagal eksperimen ditempelkan label "waiting for success".

Junior menimbang tabung berisi plastik satu persatu, sesuatu terjadi ketika massa plastik ternyata berkurang 27 % dari massa awal.

Simpulan awal mereka, terdapat mikroba yang termutasi karena bahan kimia, mikroba tersebut subur dalam kultur beberapa saat. Reaksi yang ditunggu mengeluarkan mengeluarkan enzim pengurai plastik. Enzim mikroba tersebutlah yang menurunkan massa plastik.

Temuan ini tersiar dan diketahui dunia sehingga keduanya memperoleh nobel dan proyek mereka disejajarkan dengan riset NASA dan Human Genome Project.

3. Mikroba pengurai logam Mangan (Mn)

Ilmuwan berikutnya yang juga menemukan secara tidak sengaja temuan ilmiahnya yaitu Dr. Jared Leadbetter. Seorang ilmuwan mikrobiologi lingkungan dari California Institute of Technology (Caltech).

Leadbetter secara kebetulan meninggalkan logam mangan dalam alat gelas yang terendam air di atas wastafel kantornya. Logam tersebut ditinggalkan pada rentang waktu 10 minggu karena ia harus mengajar di luar kantornya selama musim panas.

Saat kembali ke kantornya, Ia mendapati daerah sekitar logam tersebut terdapat lapisan material cokelat tua. Leadbetter berasumsi bahwa itu ada hubungannya dengan mikroba dan proses oksidasi logam. Mangan digunakan secara alami sebagai nutrisi utama pertumbuhan mikroba sebagai reaksi material cokelat tua secara kemosintesis yang terlihat kasat mata.

Asumsi Leadbetter bahwa proses ini memakai mangan sebagai sumber energi untuk mengubah CO2 menjadi biomassa. Mikroba mendapatkan elektron dari logam ini.

Ia membuktikan pendapatnya secara empiris di laboratorium dan benar terdapat relasi keduanya, mangan dan kehadiran mikroba pada fenomena ini.

Sesuatu yang ditemukan dengan tidak sengaja ini mungkin tidak terpikirkan oleh orang lain karena waktu tunggu dalam proses cukup lama untuk desain penelitian yang dirancang dengan sengaja.

4. Bakteri fotosintetik

Temuan Howard Gest pada riset panjang dari tahun 1947 hingga 1992. Penemuan bakteri fotosintetik bersama dua jenis mikroalga hijau memberikan bukti yang kuat pemakaian energi cahaya pada proses fosforilasi.

Fenomena serendipity yang berawal dari ketidaksengajaan mengantarkan pada kebermanfaataan hingga kini dalam dunia sains dan teknologi.

Hal ini juga memberikan pelajaran bagi kita bahwa terkadang sulit untuk menyimpulkan sesuatu namun dengan usaha yang konsisten titik terang akan diperoleh baik sengaja maupun tidak sengaja.

Tetap bekerja on track dan apapun hasil dari buah perjuangan dan semangat. Sejatinya hal yang diperjuangkan dengan niat yang baik ada Dzat yang memudahkan langkah kita.

Referensi 

Howard G. 1992. A long trail of serendipity-directed research on photosynthetic bacteria. FEMS Microbiology Letters, 100 : 417-422

https://magazine.caltech.edu/post/jared-leadbetter-metal-microbes diakses 7 Februari 2023

https://www.sciencehistory.org/historical-profile/alexander-fleming diakses 7 Februari 2023

https://warstek.com/ngarteasicum/ diakses 7 Februari 2023