1. Potensi Bakteri Streptomyces sp. Sebagai Agens Pengendali Hayati (APH)

I. Pendahuluan Pengendalian hayati termasuk dalam komponen Pengelolaan Hama dan Penyakit Terpadu (PHPT) yang salah satunya dapat dilakukan dengan memanfaatkan bakteri antagonis. Berbagai penelitian tentang bakteri antagonis membuktikan bahwa beberapa jenis bakteri potensial digunakan sebagai agens hayati. Bakteri antagonis tersebut selain dapat menghasilkan antibiotik dan siderofor, juga dapat berperan sebagai kompetitor terhadap unsur hara bagi patogen tanaman. Pemanfaatan bakteri antagonis dimasa depan akan menjadi salah satu pilihan bijak dalam usaha meningkatkan produksi pertanian sekaligus menjaga kelestarian hayati untuk menunjang budidaya pertanian berkelanjutan. Agens pengendali hayati secara umum memiliki mekanisme penghambatan terhadap patogen melalui antibiotik yang dihasilkannya, kompetisi terhadap nutrisi, atau parasitisme langsung terhadap patogen. APH tidak memberi peluang pada patogen untuk mencapai populasi yang cukup tinggi hingga dapat menyebabkan tingkat keparahan penyakit yang tinggi (Agrios, 2005).Mikroorganisme baru yang diintroduksi ke tanah (lahan), terkadang tidak dapat berkompetisi dengan mikroflora yang telah ada sebelumnya serta tidak dapat bertahan dalam jangka waktu yang lama. Keberhasilan pengendalian hayati akan memberikan pengaruh yang baik dengan pembuatan formula dari antagonis. Salah satu cara untuk meningkatkan daya guna dari antagonis yaitu dengan memanipulasi unsur hara dalam memproduksi formula mikroba. Formula yang akan digunakan harus tersusun oleh bahan yang sesuai, terutama fungsinya terhadap APH. Streptomyces sp. merupakan salah satu kelompok mikroorganisme antagonis yang berpotensi digunakan sebagai agens pengendali hayati patogen penyebab penyakit tanaman. Beberapa peneliti melaporkan kemampuan Streptomyces sp. sebagai agen pengendali patogen tanaman. Kim, Moon dan Hwang (1999) melaporkan, bahwa antibiotik As1A yang dihasilkan oleh Streptomyces libani dapat menghambat pertumbuhan miselia dari Botrytis cinerea, Cladosporium cumeris, Colletotricum lagenarium, Cylindrocarpon destructans, Magnaporthe grisea dan Phytopthora capsici pada uji antagonis di laboratorium. Penggunaan antibiotik As1A yang dihasilkan oleh Streptomyces libani pada tanaman cabai di percobaan rumah kaca juga dapat mengurangi penyakit layu yang disebabkan oleh P. capsici dan antraknosa yang disebabkan oleh C. lagenarium. Streptomyces mempunyai peranan penting dalam proses penguraian bahan organik terutama dalam hal pengomposan. Beberapa spesies dari Streptomyces terlibat dalam sebuah hubungan simbiotik dengan genus attini ants. Attini ants merupakan bakteri yang berfungsi sebagai perkembangbiakan jamur dengan bakteri ini maka akan mempermudah untuk mengembiakan jamur. Sedangkan fungsi dari streptomyces adalah untuk memproduksi toxin yang digunkan untuk memelihara agar jamur tesebut tidak ditumbuhi rumput (Alia, M.N., 2009).

II. Mengenal Bakteri Streptomyces sp. Streptomyces merupakan salah satu genus dari kelas Actinomycetes yang biasanya terdapat di tanah. Actinomycetes adalah prokariot yang menghasilkan substansi penting untuk kesehatan seperti antibiotik, enzim, dan immunomodulator (Moncheva et al., 2000 dalam Puryatiningsih, 2009) dan salah satu organisme tanah yang memiliki sifat-sifat umum yang dimiliki oleh bakteri dan jamur tetapi juga memiliki ciri khas yang cukup berbeda yang membatasinya menjadi satu kelompok yang jelas berbeda (Rao, 1994 dalam Puryatiningsih, 2009). Banyak anggota dari Actinomycetes tumbuh seperti filamen-filamen yang tipis seperti kapang daripada sel tunggal sehingga Actinomycetes dianggap sebagai fungi atau cendawan. Meskipun ada persamaan dalam hal pola pertumbuhannya, fungi itu eukariota sedangkan Actinomycetes adalah prokariota (Kimball, 1999 dalam Puryatiningsih, 2009). Pada lempeng agar Actinomycetes dapat dibedakan dengan mudah dari bakteri yang sebenarnya tidak seperti koloni bakteri yang jelas berlendir dan tumbuh dengan cepat. Koloni Actinomycetes muncul perlahan, menunjukkan konsistensi berbubuk dan melekat erat pada permukaan agar (Rao, 1994 dalam Puryatiningsih, 2009). Streptomyces menghasilkan antibiotik di mana lebih dari setengahnya merupakan antibiotik yang efektif melawan bakteri, misalnya streptomisin, tetrasiklin dan kloramfenikol. Isolasi Streptomyces menghasilkan koloni-koloni kecil (berdiameter 1-10 mm), terpisah-pisah seperti liken, dan seperti kulit atau butirus (mempunyai konsistensi seperti mentega), mula-mula permukaannya relatif licin tetapi kemudian membentuk semacam tenunan miselium udara yang dapat menampakkan granularnya, seperti bubuk, seperti beludru, atau flokos, menghasilkan berbagai macam pigmen yang menimbulkan warna pada miselium vegetatif, miselium udara, dan substrat (Pelczar dan Chan, 1988 dalam Puryatiningsih, 2009). Streptomyces mempunyai misel yang baunya sangat kuat, berkembang dan mengandung hifa udara (sporofor), dari bentuk ini terjadi konstruksi lurus, bergelombang, mirip spiral, dapat mengurai selulosa, khitin dan zat-zat lain sukar dipecah. Streptomyces umumnya memproduksi antibiotik yang dipakai manusia dalam bidang kedokteran dan pertanian, juga sebagai agen antiparasit, herbisida, metabolisme aktif, farmakologi, dan beberapa enzim penting dalam makanan dan industri lain (Schlegel, 1994 dalam Puryatiningsih, 2009). Streptomyces spp. termasuk ke dalam kelompok bakteri gram positif. Ditinjau dari segi morfologinya, Streptomyces sp. memiliki hifa ramping yang bercabang tanpa sekat melintang, dengan diameter antara 0,5-2 m. Ciri inilah yang membuat Streptomyces sp. mudah dibedakan dari genus bakteri lain karena miseliumnya bercabang banyak dan berkembang dengan baik dalam rangkaian konidia yang menggulung (Agrios, 2005).Menurut Agrios (2005), Streptomyces sp. diklasifikasikan sebagai berikut:Kingdom : ProkaryotaeDivisi : FirmicutesKelas : ThallobacteriaGenus : StreptomycesSpesies : Streptomyces spp. Genus Streptomyces terdapat dalam jumlah spesies yang sangat besar dan beragam diantara famili Actinomycetaceae lainnya. Genus tersebut memiliki keragaman dalam morfologi, fisiologi, dan aktivitas biokimia yang menghasilkan berbagai antibiotik (Taddei, 2005). Streptomyces sp, telah dikenal memiliki kemampuan yang tinggi dalam menghasilkan berbagai senyawa bioaktif yang potential untuk menghambat pertumbuhan mikroba patogen tular tanah (Lestari, 2007). Antibiotik dari jenis Streptomyces yaitu bleomisin, eritromisin, josamisin, kanamisin, neomisin, tetrasiklin, dan lain-lain (Hasim, 2003 dalam Listari, 2009 dalam Anonim, 2012). Streptomyces sp. merupakan salah satu mikroorganisme pendegradasi khitin terbanyak dari ordo actinomycetes. Kemampuan khitinolitik Streptomyces sp. banyak mendapat perhatian peneliti, karena Streptomyces sp. adalah ordo actinomycetes dengan jumlah terbanyak di tanah yang mampu memanfaatkan khitin sebagai sumber karbon dan nitrogennya (Yurnaliza, 2002). Streptomyces sp. non patogen sangat potensial dalam menghambat mikroba patogen tular tanah karena Streptomyces sp. merupakan agens hayati yang mampu bekerja efektif baik secara tunggal maupun dikombinasikan dengan mikroorganisme prokariotik lainnya (Cook dan Baker, 1983 dalam Anonim, 2012).III. Streptomyces sp. Sebagai Agens Pengendali Hayati (APH)1. Streptomyces sp. berpotensi membentuk senyawa anti mikroba Streptomyces diketahui mampu menghasilkan lebih dari 500 senyawa anti mikroba yang telah diketahui senyawa penyusunnya. Senyawa anti mikroba ini dalam bidang pertanian dimanfaatkan sebagai pestisida hayati. Mekanisme penghambatan Streptomyces sp. terhadap fungi dapat terjadi karena kemampuannya dalam menghasilkan antibiotik dan senyawa Hidrolitik seperti Glukanase, kitinase yang mampu mendegradasi dinding sel fungi (Prapagdee et al, 2008 dalam J. Ulya, 2009) Aktivitas penghambatan senyawa anti mikroba secara umum dapat dilakukan dengan berbagai mekanisme, diantaranya adalah :1. Merusak dinding sel dengan cara menghambat pembentukan maupun merubah setelah terbentuk.2. Perubahan permeabilitas sel, kerusakan pada membran ini berakibat terhambatnya pertumbuhan sel atau matinya sel, karena membran bertujuan untuk memelihara integritas komponen-komponen seluler.3. Perubahan molekul protein dan asam nukleat4. Penghambatan kerja enzim yang mengakibatkan terganggunya metabolisme sel atau matinya sel.5. Penghambatan sintesa asam nukleat dan protein yang berakibat terganggunya Aktivitas metabolisme karena DNA, RNA dan protein memegang peranan penting dalam mekanisme sel secara normal (Pelczar dan Chan, 2005 dalam J. Ulya, 2009).

2. Potensi Streptomyces sp. Sebagai Agen Biokontrol Mikroba Patogen Tular Tanah Streptomyces sp. dapat bersifat saprofit, mampu mendekomposisi bahan organik seperti lignoselulosa, patin dan kitin. Streptomyces sp. Di-994 dapat mengendalikan bakteri Rhizoctonia solani, Hwang et al, (2001), meyatakan bahwa senyaw bioaktif asam fenil asetat dan sodium fenil asetat yang dihasilkan oleh Streptomyces humidus mampu melawan P. capsici, R. solanacearum, F. oxysporum, F. moniliforme, B. subtilis, R. solani. Menurut Lestari (2007) dalam Anonim, (2012),Streptomycessp. yang berperan sebagai bakteri antagonis memiliki kemampuan menghasilkan senyawa anti mikroba. Soesanto (2008) menyatakan bahwa mekanisme penghambatan agens pengendali hayati adalah cara kerja agens pengendali hayati di dalam mengendalikan patogen tanaman. Cara kerja yang dilakukan oleh agens tersebut biasanya menggunakan hasil metabolisme sekunder, baik berupa antibiotika, toksin, enzim, atau hormon, serta tanpa melibatkan hasil metabolisme tersebut. Menurut Shimizuet al.(2000) dalam Anonim, (2012), beberapa antibiotika yang dihasilkanStreptomycessp. adalah metabolit sekunder (alnumisin,PhythoxazolinA dan B-D),antibiotikapolyene, vinilamisin, dan geldamisin. Selain menghasilkan antibiotika tersebut,Streptomycessp. juga mampu memproduksi auksinindole-3-acetid acid(IAA) yang berperan menstimulasi pertumbuhan tanaman (Tuomiet al., 1994dalamAryanthaet al.,2004). IAA merupakan auksin yang dihasilkan mikroba berguna dalam tanah yang diperkirakan menjadi salah satu mekanisme dalamPlant Growth Promoting Rhizobacteria(PGPR) (Soesanto, 2008 dalam Anonim, (2012). Streptomycessp. S4 adalah bakteri dari rizosfer terung yang memiliki kemampuan antagonis cukup baik terhadapR. solanacearumsecarain vitrodengan cara antibiosis dan mekanisme penghambatan secara bakteriostatik. Bakteri ini mempunyai kemampuan yang baik dalam memanfaatkan beberapa senyawa karbon (glukosa, fruktosa, maltosa, selobiosa, sukrosa, dan trehalosa), nitrogen (histidin, prolin, dan sistein), mendegradasi makromolekul (gelatin, pati, tween 80, eskulin, dan reaksi kuning telur), mampu tumbuh pada berbagai suhu (4-45oC) dan kandungan garam, serta dapat tumbuh pada medium yang mengandung kitin dan pektin (Djatmikoet al., 2007) (Anonim, 2012).

DAFTAR PUSTAKA

Alia M. N., 2009, Bakteri Streptomyces Griseus, dikutip dari http://unalea.blogspot.com/2009/03/bakteri-streptomyces-griseus.html , diakses pada tanggal 10 Oktober 2012.ini Anonim, 2010, Biobakterisida Streptomyces spp. S4, dikutip dari http://z47d.wordpress.com/2010/04/18/biobakterisida-streptomyces-spp-s4/ , diakses pada tanggal 9 Oktober 2012.

Anonim, 2012, Agens Pengendali Hayati, dikutip dari http://blog.ub.ac.id/noviadwirani/2012/06/16/agens-pengendali-hayati-aph/ , diakses pada tanggal 9 Oktober 2012.J. Ulya, 2009, Kemampuan Penghambatan Streptomyces spp. terhadap Mikroba Patogen Tular Tanah Pada Beberapa Kondisi Pertumbuhan : Jenis media, Waktu Produksi, pH dan Suhu, dikutip dari http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/4626/Tinjauan%20Pustaka_2009j ul-3.pdf?sequence=9, diakses pada tanggal 15 Oktober 2012.

Puryatiningsih, R. A., 2009, Isolasi Streptomyces Dari Rizosfer Familia Poaceae Yang Berpotensi Menghasilkan Antibiotik Terhadap Escherichia Coli, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

By : Asri Maria W., SP.BBPPTP Surabaya

Diposkan 6th December 2013 oleh Asrie Maria 0 Tambahkan komentar

Memuat Template Dynamic Views. Diberdayakan oleh Blogger.