Aplikasi dan manfaat mikrobiologi di berbagai bidang kehidupan



Mikrobiologi adalah cabang ilmu yang berurusan dengan mikroba, karakter mereka, aplikasi dan konsep terkait lainnya. Ini juga meluas ke aspek bagaimana tubuh berurusan dengan mikroba, bagaimana mengendalikan mereka untuk kesehatan dan manfaat lainnya dalam berbagai bidang kehidupan.

Mikrobiologi telah ada jauh sejak penemuan mikroba. Ini telah berkontribusi secara signifikan terhadap kehidupan manusia untuk berbagai kebutuhan sehari-hari. Pengetahuan ini digunakan dalam perawatan kesehatan untuk pencegahan penyakit, diagnosis, metode sterilisasi dan produksi obat.

Selanjutnya, pengetahuan juga diperluas ke produksi makanan, produksi alkohol, di bidang pertanian, industri kulit, dll. Mikrobiologi adalah anugerah untuk mengendalikan populasi manusia massal yang memberantas epidemi seperti rabies, cacar dan penyakit menular lainnya.

Manfaat mikrobiologi dalam praktik keperawatan

Masyarakat saat ini sangat bergantung pada sains ini sehingga tanpanya tidak ada perawatan kesehatan yang tepat.

  1. Penggunaan mikrobiologi dalam keperawatan berkaitan dengan diagnosis. Ini juga membantu untuk melihat bagaimana kemajuan kesehatan pasien selama perawatan.
  2. Perawat menggunakan air panas atau antiseptik sebagai alat untuk mensterilkan pisau bedah, jarum, gunting dan instrumen logam lainnya supaya bebas dari mikroba. Mereka juga menggunakan alkohol untuk membersihkan luka karena mereka tahu bahwa alkohol menghancurkan kuman.
  3. Mikrobiologi juga memberikan pengetahuan kepada perawat tentang bagaimana menangani pasien dan sampelnya yang terinfeksi penyakit menular. Oleh karena itu mereka menggunakan sarung tangan, masker wajah untuk mencegah dirinya ikut terinfeksi.
  4. Banyak pasien yang dirawat di rumah sakit diresepkan dengan antibiotik sebagai bagian dari perawatan. Tetapi tidak semuanya efektif untuk pasien. Kemudian untuk menguji keefektifan, sampel dahak, feses, urin, atau darah pasien diambil. Sampel ini diperiksa untuk jenis mikroba dan berdasarkan identifikasi, antibiotik yang sesuai diresepkan.
  5. Perawat juga dapat mengidentifikasi golongan darah orang-orang dengan reaksi kekebalan sederhana. Identifikasi golongan darah membantu untuk menanamkan golongan darah yang benar dalam keadaan darurat dan menghindari komplikasi.
  6. Mikrobiologi juga membantu mendeteksi penyakit seperti Tuberkulosis dengan tes kulit sederhana yaitu tes Mantoux.
  7. Juga, tes diagnostik seperti Elisa, elektroforesis dan radioimmunoassay juga menggunakan prinsip-prinsip mikrobiologi untuk identifikasi penyakit.

Peranan mikrobiologi dalam bidang farmasi

Farmasi dan perusahaan farmasi menggunakan mikrobiologi secara ekstensif. Itu digunakan untuk:

1) Untuk produksi obat-obatan

seperti antibiotik, enzim, vaksin, insulin, vitamin, steroid, dll. Beberapa zat secara eksklusif diperoleh dari pembiakan mikroba. Kebanyakan antibiotik diperoleh hanya dari mikroba.

Vitamin-B12 (cyanocobalamin) diperoleh dari pembiakan bakteri. Demikian pula, insulin manusia untuk penderita diabetes murni berasal dari pembiakan mikroba oleh teknologi rDNA. Awalnya, penderita diabetes diberi suntikan insulin yang diperoleh dari hewan.

Tetapi karena permintaan yang besar dan juga masalah kompatibilitas (karena itu bukan berasal dari manusia), ada kebutuhan untuk beberapa sumber insulin manusia lainnya. Kemudian teknik rDNA yang melibatkan bakteri E.coli diadopsi untuk menghasilkan insulin manusia dalam jumlah besar yang bahkan aman.

Enzim seperti streptokinase yang membantu dalam pemecahan bekuan diperoleh dari bakteri.

Vaksin adalah obat-obatan yang membantu mencegah penyakit dan infeksi di masa depan. Ada berbagai jenis vaksin dan vaksin hidup dan mati yang diproduksi dari bakteri.

Vitamin seperti vitamin B-12 (cyanocobalamin) diperoleh dari fermentasi bakteri dari bakteri yang dimodifikasi secara genetik.

2) Untuk sterilisasi obat-obatan yang diproduksi.

Obat yang diproduksi memiliki tanggal kedaluwarsa. Tanggal kadaluwarsa ini menunjukkan sampai kapan obat tersebut aktif. Kehadiran mikroorganisme dapat meningkatkan degradasi obat. Juga, kehadiran mereka dapat menyebabkan infeksi baru pada pasien ketika diberikan.

Oleh karena itu obat-obatan harus dijaga bebas dari segala bentuk organisme hidup. Sterilisasi benar-benar mencapai ini dan menghancurkan semua jenis mikroba. Ada banyak jenis sterilisasi yang akan di bahas berikutnya

3) Penemuan obat baru:

Juga, banyak obat baru dalam pencarian dengan menggunakan mikrobiologi. Karena banyak antibiotik, enzim dll berasal dari mikroba; tetap saja, mikroorganisme menjadi sumber lebih banyak obat baru.

manfaat mikrobiologi
manfaat mikrobiologi

Pentingnya mikrobiologi dalam bidang medis:

Dalam dunia kedokteran, mikrobiologi agar siswa mengerti:

Studi penyakit mikroba;

yaitu, apa mikroorganisme yang menyebabkan penyakit seperti protozoa, bakteri, virus, jamur, dll. Mekanisme dan patologi penyakit mereka, dll.

Diagnosis penyakit;

Diagnosis mikroba untuk memungkinkan penyakit yang tepat dan efektif. Diagnosis ini adalah metode seperti pengamatan mikroskopis, tes ELISA, western-blot, dll.

Pengobatan penyakit.

Seseorang tidak dapat secara membabi buta memberikan antibiotik jika ada infeksi. Identifikasi mikroba spesifik membantu memutuskan antibiotik mana yang diperlukan. Misalnya, keberadaan mikobakterium membutuhkan antibiotik anti-TB dan bukan antibiotik rutin untuk penyembuhan sempurna. Identifikasi organisme spesifik ini dimungkinkan oleh tes mikrobiologi.

Manfaat mikrobiologi di bidang pertanian:

Pestisida Alami:

Beberapa mikroba seperti bakteri dan virus dieksploitasi terhadap tanaman pertanian yang menyerang hama. Oleh karena itu mereka disebut pestisida alami. Mereka sangat spesifik untuk hama atau serangga dan tidak menyebabkan kerusakan pada tanaman atau hewan dan manusia.

Kotoran alami:

Beberapa mikroba seperti ganggang dan bakteri tumbuh untuk meningkatkan kesuburan tanah dengan memperbaiki nitrogen dan juga air yang mempertahankan kapasitas tanah. Dengan demikian mereka juga menjaga mikrobiologi tanah yang cocok untuk pertumbuhan tanaman.

Rotasi tanaman adalah teknik yang diadopsi oleh petani untuk meningkatkan kesuburan tanah dengan menggunakan mikroba di akar tanaman legum.

Mengurai limbah:

Mikroba menguraikan residu pestisida sintetis dan bahan beracun lainnya di tanah pertanian dan dengan demikian melindungi peternakan dari akumulasi racun.

Peranan mikrobiologi di bidang lingkungan

Mikroba di lingkungan memainkan peran penting dalam pemulungan.

Ini berarti mereka membersihkan materi yang mati dan membusuk di permukaan, di udara dan air. Tanpa mikroba, bumi ini penuh dengan mayat. Mikroba membusukan zat organik langsung dan zat anorganik secara tidak langsung.

Peran mikroorganisme dalam pengolahan air limbah:

Air limbah diperlakukan oleh mikroba supaya bebas dari semua sampah. Ini disebut sebagai permintaan oksigen biologis. yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba untuk membusuk tiap kuintal (100kg) limbah.

Manfaat mikrobiologi pada tanah:

Mikrobiologi tanah sangat penting untuk menjaga struktur tanah dan alam. Lapisan tanah yang memiliki mikroba mendukung pertumbuhan tanaman karena lebih banyak air dan kesuburan.

Mikroba di tanah menjaga air, bumi yang memiliki mikroba memiliki kapasitas penahanan air yang lebih tinggi.

Humus adalah lapisan atas tanah yang kaya mikroba yang cocok untuk pertumbuhan tanaman. Ini karena mikroba menghasilkan pupuk organik alami yang kompatibel dan mudah diserap. Dan juga kesuburan.

Mikroba membusuk sisa-sisa sampah di tanah dan membuatnya mudah di daur ulang. Semua bahan bakar fosil diproses oleh mikroba.

Aplikasi mikrobiologi lainnya

Dalam mikrobiologi Industri sangat digunakan dalam pembuatan dan pengolahan obat-obatan, alkohol, makanan, dll.

Manfaat Komputer dalam Mikrobiologi:

Komputer dapat melayani berbagai fungsi dalam kontrol dan analisis proses fermentasi.

i. Optimasi melalui Komputer:

Komputer digunakan dalam skala, untuk menyimpan dan mengevaluasi parameter fermentasi dan untuk mengukur efek parameter individu pada ­perilaku metabolisme budaya.

ii. Kontrol melalui Komputer:

Komputer dapat mengontrol proses fermentasi. Kontrol fermentasi on-line banyak digunakan dalam skala produksi di banyak perusahaan.

Aplikasi komputer dalam mikrobiologi belum seluas di industri kimia karena beberapa alasan. Sensor yang sesuai untuk digunakan dalam sistem steril belum cukup andal untuk memanfaatkan kapasitas komputer dan biosintesis.

Regulasi pembentukan metabolit belum sepenuhnya dipahami. Pengurangan biaya fermentasi dengan menggunakan komputer sulit dihitung. Jadi, dalam mikrobiologi, komputer digunakan terutama untuk akuisisi data, analisis data, dan pengembangan model fermentasi.

(a) Akuisisi data:

Data dapat diperoleh langsung di fermentor dengan sensor garis. Informasi yang diperoleh dapat berupa pH, suhu, tekanan, viskositas, berat fermentor, serapan daya, laju aerasi dan kandungan O 2 dan CO 2 dalam aliran gas. Data lain dapat diperoleh dari pengukuran laboratorium dan dimasukkan ke komputer secara off-line, misalnya kandungan nutrisi konsentrasi biomassa, pembentukan metabolit.

Informasi ini dapat dimasukkan sebagai data mentah dan dapat diubah oleh komputer menjadi satuan standar, misalnya untuk menyesuaikan volume suhu standar, data koreksi suhu dapat digunakan untuk menghitung laju aerasi sebenarnya untuk sistem produksi.

Sistem alarm dapat dilihat ke sistem akuisisi data untuk memberi tahu petugas saat terjadi penyimpangan dari nilai standar. Data tentang proses fermentasi dapat disimpan, diambil dan dicetak dan perhitungan produk dapat didokumentasikan.

(b) Analisis Data:

Data yang dimasukkan atau diukur digunakan dalam perhitungan seperti laju pembentukan CO 2 , laju serapan O 2 , hasil bagi pernapasan, laju serapan substrat spesifik, koefisien hasil, keseimbangan panas, produktivitas, serapan energi spesifik volume, dan bilangan Reynold.

Ketika biomassa tidak diukur secara kontinyu, konsentrasi biomassa dapat dihitung melalui laju serapan O 2 . Diasumsikan bahwa konstanta hasil dan proporsi O 2 yang dibutuhkan untuk metabolisme pemeliharaan diketahui. Perhitungannya harus disesuaikan jika misalnya metabolit sekunder terbentuk atau konstanta rendemen berubah selama fermentasi.

Setelah fermentasi pada pH yang berbeda, dan tingkat suhu, “kurva isoproduksi dan isotime” dihitung. Bidang diberikan sebagai persentase dari produksi minor dibandingkan dengan titer maxerythromycin. Produktivitas optimal (waktu produksi/fermentasi) untuk serangkaian kondisi operasi tertentu dapat dipastikan dengan grafik ini.

iii. Perangkat lunak:

Sejumlah perangkat lunak tersedia di pasar seperti MENTOR oleh LSLBILAFITTE, MFCSAVin oleh B. BRAUN BIOTECH, AFS BioComond oleh New BRUNSWICK SCIENTIFIC yang digunakan di laboratorium serta percontohan atau fermentor skala industri. Sebagian besar perangkat lunak dipasok oleh produsen fermentor. Beberapa perangkat lunak dapat mendeteksi secara otomatis konfigurasi pengontrol di fermentor.

Perangkat lunak ini juga digunakan untuk mengatur laju pengenceran, menghitung laju pertumbuhan, berinteraksi dengan perangkat lain seperti analisis dan pengarsipan data untuk validasi. Pencatatan program perangkat lunak ini umumnya ditulis dalam bahasa Basic, Pascal atau C. Tetapi untuk mengatasi berbagai kesulitan, jendela MS digunakan sebagai platform umum untuk pembuatan program perangkat lunak untuk laboratorium dan versi NT untuk fermentor skala besar.

Pentingnya perangkat tersebut membantu mengamankan antarmuka antara program eksternal yang berbasis di jendela MS dan program waktu nyata. Beberapa pendekatan kontrol yang berbeda telah dikembangkan untuk strategi kontrol berbasis model dan kontrol adaptif; sehingga menawarkan lebih banyak ruang untuk kontrol proses fermentasi yang efektif.

Related Posts