Mikrobiologi adalah merupakan suatu ilmu yang mempelajari organisme mikroskopis, seperti bakteri, virus, archaea, jamur dan protozoa. Disiplin ini meliputi penelitian mendasar pada biokimia, fisiologi, biologi sel, ekologi, evolusi dan aspek klinis mikroorganisme.
Kata mikrobiologi berasal dari bahasa Yuniani, yaitu: micros = kecil, bios = hidup, logos = ilmu. Jadi mikrobiologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari organisme hidup yang kecil yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop.
Organisme yang dipelajari dalam mikrobiologi yaitu mikroorganisme, yang meliputi bakteri, virus, jamur, protozoa. Cabang ilmu mikrobiologi ada yang didasarkan pada kelompok mikroba yang dipelajari, seperti bakteriologi, virologi dan mikologi.
Mikrobiologi dibagi menjadi dua bidang besar, yaitu:
- Mikrobiologi Dasar, adalah bidang mikrobiologi dasar mempelajari berbagai struktur fisik dan reaksi kimia mikroorganisme. Banyak proses biokimia pada mikroorganisme juga terjadi pada organisme multiseluler, sehingga mikroorganisme dapat menjadi model dalam mempelajari proses biokimia dan genetik pada organisme lainnya. Hal ini juga didukung oleh kemampuan reproduksi mikroorganisme yang tinggi.
- Mikrobiologi Terapan, adalah bidang mikrobiologi terapan mempelajari penggunaan ilmu mikrobiologi dalam memecahkan masalah praktis dalam kedokteran, pertanian dan industri. Berbagai penyakit infektif pada manusia, hewan dan tumbuhan, disebabkan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme juga berperan penting dalam menentukan kesuburan tanah. Dalam bidang industri, mikroorganisme berperan dalam produksi antibiotik dan protein. Sebagai bagian dari ekosistem, mikroorganisme juga banyak berperan dalam siklus energi dan kondisi lingkungan.
Perkembangan Cabang Ilmu Mikrobiologi
Pada abad 20, perkembangan mikrobiologi berjalan dengan sangat pesat dan terpisah menjadi dua bidang besar, yaitu mikrobiologi dasar dan mikrobiologi terapan. Dalam bidang mikrobiologi terapan postulat Koch mendorong pada berkembangnya ilmu mikrobiologi kedokteran dan immunologi, dengan ditemukannya berbagai jenis mikoorganisme patogen dan diketahuinya mekanisme penularan serta kekebalan sebagai respon tubuh terhadap infeksi.
Mikrobiologi pertanian berkembang sebagai kelanjutkan berbagai penemuan Beijerinck dan Winogradsky yang banyak mempelajari jenis dan prose mikroorganisme tanah dan air, baik yang menguntungkan maupun merugikan bagi pertumbuhan tanaman.
Setelah berakhirnya perang dunia II, berkembang pula mikrobiologi industri, yang mengarah pada penemuan dan pemanfaatan mikroorganisme yang memiliki kemampuan menghasilkan antibiotik dan komoditi kimia lainnya.
Mikrobiologi perairan merupakan cabang mikrobiologi yang mempelajari cara mendapatkan air yang aman dikonsumsi dan pengolahan limbah, sementara ekologi mikrobial mempelajari keanekaragaman jenis dan aktivitas mikroorganisme di alam.
Bidang mikrobiologi dasar terus berkembang menjadi berbagai cabang ilmu lainnya, terutama berkaitan dengan prinsip dasar dan fungsi berbagai jenis mikroorganisme. Sistematik mikrobial banyak mempelajari penemuan dan klasifikasi berbagai jenis mikroorganisme, sementara fisiologi mikrobial lebih banyak mempelajari nutrisi yang diperlukan dan hasil metabolisme mikroorganisme.
Biokimia mikrobial berkembang sejalan dengan meningkatnya pemahaman mengenai struktur dan sifat kimia mikroorganisme (sitologi) dan diketahuinya berbagai jenis enzim dan reaksi yang dapat dilakukan mikroorganisme.
Perkembangan mikrobiologi dasar meningkat dengan sangat pesat pada pertengahan abad 20 dengan berkembangya cabang genetika bakterial yang mempelajari variasi dan penurunan sifat pada bakteri. Pemahaman mengenai struktur DNA, RNA dan sintesis protein pada bakteri mendorong berkembangnya ilmu biologi molekular. Pada saat yang sama, para ahli mulai memahami cara hidup virus, termasuk virus yang menginfeksi bakteri yang disebut bakteriofag.
Setelah tahun 1970, pengetahuan mengenai proses dasar pada bakteri yang meliputi fisiologi, biokimia dan genetik sudah mencapai tahap ketika para ilmuwan dapat melakukan manipulasi materi genetik suatu sel, dengan bakteri sebagai objek penelitian. Perkembangan ini mendorong munculnya cabang ilmu bioteknologi, yang banyak memanfaatkan kemampuan mikroorganisme untuk meningkatkan kesejahteraan umat manusia.