Kamis, 02 Mei 2013

BAKTERI SEBAGAI AGEN HAYATI


 Bakteri Sebagai Agen Hayati
 
Peningkatan permintaan konsumen terhadap kualitas pangan yang tinggi, segar, bergizi, dan mudah disiapkan menyebabkan peningkatan produksi pangan olah minimal (Durand, 1990). Apel merupakan produk olah minimal yang umum dijumpai di swalayanswalayan di Indonesia. Potongan buah olah minimal merupakan bahan pangan yang dapat busuk dengan cepat dikarenakan mikroorganisme (Nguyen-the dan Carlin, 1994). Salah satu mikroorganisme yang berpengaruh terhadap kerusakan pangan olah minimal adalah Staphylococcus aureus, yang merupakan bakteri penyebab keracunan yang memproduksi enterotoksin. S. aureus merupakan patogen indikator sanitasi tangan pekerja, sehingga penting untuk mengetahui keamanan mikrobiologis dari buah olah minimal.
Beberapa upaya menurunkan kontaminasi awal pada buah olah minimal adalah dengan menggunakan sanitiser seperti klorin (Nguyen-the dan Carlin, 1994). Namun, penggunaan klorin dalam pangan ataupun perlakuan air maíz dipertanyakan, karena beberapa componen pangan dapat bereaksi dengan klorin membentuk senyawa toksik yang potensial (Richardson, 1994).
Dalam industri pangan, bakteri asam laktat telah digunakan secara luas sebagai agen biokontrol untuk meningkatkan keamanan pangan olah minimal yang direfrigerasi tanpa penambahan asam. Peranan bakteri asam laktat adalah untuk memperbaiki cita rasa, tetapi bakteri asam laktat ini ternyata juga memiliki efek pengawetan pada produk fermentasi yang dihasilkan. Bakteri asam laktat dapat memproduksi dan melakukan sekresi berupa senyawa penghambat selain asam laktat dan asam asetat, seperti hidrogen peroksida, bakteriosin, antibiotik, dan reuterin yang kurang dikenal atau belum terungkap kemampuannya sebagai senyawa penghambat.
Beberapa penelitian yang telah dilakukan untuk mengetahui sifat penghambatan dan pengawetan bakteri asam laktat (BAL) seperti efek penghambatan BAL pada mikroflora yang terdapat dalam sayur siap olah (Vescovo, et al., 1995), dan penggunaan BAL untuk meningkatkan keamanan buah dan sayuran olah minimal (Breidt dan Fleming, 1995).
I. DEFENISI AGENS HAYATI
pemanfaatan agens hayati untuk mengendalikan patogen masih populer dan memberikan harapan, baik di dalam negeri maupun manca negara. Di antara kelompok agens hayati, Pseudomonas fluorescens dan Trichoderma spp. menempati urutan teratas; paling banyak digunakan atau diteliti.
Pengertian agens hayati menurut FAO (1988) adalah mikroorganisme, baik yang terjadi secara alami seperti bakteri, cendawan, virus dan protozoa, maupun hasil rekayasa genetik (genetically modified microorganisms) yang digunakan untuk mengendalikan organisme pengganggu tumbuhan (OPT). Pengertian ini hanya mencakup mikroorganisme, padahal agens hayati tidak hanya meliputi mikroorganisme, tetapi juga organisme yang ukurannya lebih besar dan dapat dilihat secara kasat mata seperti predator atau parasitoid untuk membunuh serangga. Dengan demikian, pengertian agens hayati perlu dilengkapi dengan kriteria menurut FAO (1997), yaitu organisme yang dapat berkembang biak sendiri seperti parasitoid, predator, parasit, artropoda pemakan tumbuhan, dan patogen.
Lebih jauh, jika diperhatikan Peraturan Menteri Pertanian Nomor 411 tahun 1995 tentang pengertian agens hayati maka maknanya menjadi lebih sempurna lagi, yaitu setiap organisme yang meliputi spesies, subspesies, varietas, semua jenis serangga, nematoda, protozoa, cendawan (fungi), bakteri, virus, mikoplasma, serta organisme lainnya dalam semua tahap perkembangannya yang dapat dipergunakan untuk keperluan pengendalian hama dan penyakit atau organisme pengganggu, proses produksi, pengolahan hasil pertanian, dan berbagai keperluan lainnya (Menteri Pertanian RI 1995).
Definisi terakhir mempunyai pengertian bahwa agens hayati tidak hanya digunakan untuk mengendalikan OPT, tetapi juga mencakup pengertian penggunaannya untuk mengendalikan jasad pengganggu pada proses produksi dan pengolahan hasil pertanian.

II. TAHAPAN PENGEMBANGAN AGENS HAYATI
Faktor awal yang sangat menentukan keberhasilan pengembangan agens hayati untuk pengendalian patogen tanaman adalah ketepatan dalam pemilihan jenis dan sumber agens hayati yang akan dikembangkan. Pada umumnya jenis agens hayati yang dikembangkan adalah mikroba alami, baik yang hidup sebagai saprofit di dalam tanah, air dan bahan organik, maupun yang hidup di dalam jaringan tanaman (endofit) yang bersifat menghambat pertumbuhan dan berkompetisi dalam ruang dan nutrisi dengan patogen sasaran, atau bersifat menginduksi ketahanan tanaman.
Tahap pertama dalam pengembangan agens hayati: seleksi agens hayati nonpatogen, Seleksi dilakukan dengan mengisolasi calon agens hayati dari populasi alaminya, seperti kelompok mikroba saprofit atau nonpatogen dari tanah atau bagian tanaman, atau mutan yang tidak patogen. Pada tahap seleksi awal ini, informasi tentang keefektifan dan identitas calon agens hayati perlu dikuasai dengan baik agar pengembangannya di masa akan datang tidak menjadi masalah. Untuk pengendalian penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh Ralstonia solanacearum, misalnya, jenis-jenis agens hayati dari kelompok bakteri yang pernah diteliti telah dirangkum oleh Sadler (2005), yang meliputi Bacillus spp., B. cereus, B. polymyxa, B. subtilis, Burkholderia glume, Corynebacterium sp., Escherichia sp., Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescens, Streptomyces mutabilis, dan Actinomycetes. Di antara spesies bakteri tersebut, B. polymyxa dan Curtobacterium (Corynebacterium) flaccumfaciens pv. flaccumfaciens perlu diwaspadai karena berpotensi menjadi patogen pada tanaman (Lelliott dan Stead 1987).
Jenis bakteri lainnya adalah bakteri nonpatogenik dari spesies yang sama, seperti mutan alami yang tidak virulen (avirulen) dari R. solanacearum atau mutan R. solanacearum yang mengandung gen hrpO. Satu hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan mutan yang mengandung penciri tahan terhadap antibiotik adalah sebaiknya tidak menggunakan antibiotik yang lazim digunakan untuk pengobatan pada manusia (The National Forest and Nature Agency 2000).
Hal ini karena karakter ketahanan terhadap suatu antibiotik dibawa dalam plasmid yang mudah berpindah dari satu bakteri ke bakteri lainnya dalam kondisi alami. Besar kemungkinan karakter ketahanan terhadap antibiotik yang dibawa oleh suatu mutan agens hayati bakteri akan terlepas dan berpindah ke bakteri patogen pada manusia atau hewan sehingga pengendalian menggunakan antibiotik tersebut tidak akan efektif. Dalam tahap awal ini juga perlu dihindari penggunaan agens hayati bakteri yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia. Satu di antaranya adalah Burkholderia (Pseudomonas) cepacia. B. cepacia dapat ditemukan secara alami di dalam tanah, air, dan rizosfer akar tanaman. Perkembangan terakhir menunjukkan bahwa B. cepacia terdiri atas sekelompok bakteri (Burkholderia kompleks) yang meliputi delapan genetik spesies (genomovar) yang sangat erat kekerabatannya satu sama lainnya (Parke dan Gurian-Sherman 2001).
Di antara kelompok itu ada yang digunakan sebagai agens hayati, tetapi ada juga yang bersifat patogen pada tanaman dan dapat menimbulkan gangguan kesehatan yang serius pada manusia. B. cepacia menyebabkan penyakit busuk lunak pada umbi bawang (Lelliott dan Stead 1987) dan hawar daun pada tanaman garut hias (Marantha arundinaceae) (Supriadi et al. 2000).
Potensi B. cepacia dalam menyebabkan kerugian pada manusia telah dibahas oleh suatu Panel Ahli (Scientific Advisory Panel; SAP) pada tanggal 20−23 Juli 1999 di Arlington Virginia (USA) (SAP Report1999). Secara ringkas, beberapa ahli kurang mendapatkan bukti yang cukup tentang kekhawatiran pelepasan strain B. cepacia yang dapat mempengaruhi strain B. cepacia lainnya sehingga dapat menimbulkan kerugian pada manusia. Namun, potensi bahaya B. cepacia terhadap manusia tidak dapat dihilangkan begitu saja. Gejala gangguan akibat B. cepacia yang dikenal dengan istilah Burkholderia Cepacia Syndrome (BCS) perlu diwaspadai (Anomimous http://www3.nbnet. nb.ca/normap/bcepacia.htm). BCS ditandai dengan gejala penurunan kesehatan secara drastis pada seseorang yang terinfeksi bakteri ini karena bakteri dapat masuk ke dalam sistem pembuluh darah. B. cepacia dapat bertahan pada kulit yang lembap selama 60 menit sampai 1 minggu, sedangkan di dalam air, bakteri ini dapat bertahan hidup sampai 1 tahun, dan 82% dari strain B. cepacia kebal terhadap antibiotik. B. cepacia kompleks genomovar VI, yaitu B. dolosa diketahui dapat menyebabkan infeksi kronis dalam cystic fibrosis yang berasosiasi dengan kehilangan fungsi paru-paru dan ketahanan tubuh (Kalish et al. 2006). Menurut Blackburn et al. (2004), cepacia syndrome juga dapat disebabkan oleh B. multivorans (genomovar III), yang menunjukkan gejala cystic fibriosis pada 9 tahun setelah infeksi. Informasi tersebut menekankan perlunya kehati-hatian dalam pemilihan jenis agens hayati yang akan dikembangkan.
Tahap berikutnya adalah menguji keefektifan agens hayati dalam kondisi terbatas dan homogen, misalnya dalam cawan petri in vitro, terhadap patogen target. Bila suatu agens hayati menunjukkan potensi antagonisme atau penekanan terhadap patogen target, yang ditunjukkan dengan terbentuknya zona hambatan maka dilakukan tahap pengujian secara terbatas dalam kondisi terkontrol misalnya di rumah kaca dengan menggunakan formula sederhana, seperti penambahan zat pembawa (karier).
Apabila pada tahap ini kemampuan agens hayati masih konsisten dalam menekan perkembangan patogen target maka perlu dilanjutkan dengan tahap uji lapang dalam skala terbatas. Pada pengujian lapang, kemungkinan agens hayati menimbulkan kerusakan pada tanaman perlu diperhatikan. Pada pengujian lapang, biasanya agens hayati harus diformulasikan secara lebih baik. Dalam proses pembuatan formula, semua bahan yang digunakan harus dipastikan tidak akan menimbulkan kerusakan pada tanaman target, mikroba bukan sasaran, dan lingkungan. Bila pada tahap lanjutan ini pun calon agens hayati masih menunjukkan potensi penekanan yang stabil maka pengujian dalam skala lebih luas dapat dilaksanakan. Tahap terakhir adalah komersialisasi agens hayati. Pada tahap ini diperlukan peran industri untuk memperbanyak agens hayati secara massal dan memformulasikannya dalam bentuk yang lebih stabil dan terstandar. Pada tahap akhir inilah data tentang analisis risiko dari suatu agens hayati harus dilengkapi untuk memperoleh izin penggunaannya secara komersial dari institusi resmi.

III. ANALISIS RISIKO
Beberapa agens hayati berpeluang dapat menyebabkan kerusakan pada lingkungan (manusia, hewan, atau tanaman) atau mempunyai hubungan yang erat dengan patogen yang menyebabkan penyakit pada manusia, hewan, dan tanaman. Kajian khusus untuk mengelaborasi peluang tersebut perlu dilakukan untuk mencegah hal-hal yang tidak diinginkan akibat penggunaan suatu agens hayati. Dalam pedoman yang disusun oleh FAO (1988, 1997) tentang agens hayati untuk tujuan komersial, setiap pengajuan harus dilengkapi dengan informasi sebagai berikut:
  1. Kejelasan identitas dari bahan aktif, yang mencakup:
- Karakteristik agens hayati, meliputi informasi tentang a) sifat fisik dan kimia, b) nama umum, nama ilmiah (nama Latin) dan tipe strain dari bakteri, protozoa, jamur, dan sebagainya, c) habitat alami, d) proses produksi atau perbanyakan, e) caracara untuk mengidentifikasi, seperti sifat morfologi, biokimia, dan serologi, f) komposisi bahan pembawa dalam proses produksi agens hayati, dan g) metode analisis. - Kriteria produk (formula), terdiri atas a) sifat fisik dan kimia, b) jumlah atau populasi agens hayati dalam setiap unit tertentu, c) nama dan tipe formula seperti AT, EC, dan SC, d) bahan pembawa seperti pelarut, bahan pelindung terhadap sinar UV, bahan perata, dan sebagainya, e) stabilitas produk dalam kondisi penyimpanan tertentu (suhu dan kelembapan selama penyimpanan), dan f) metode analisis.
  1. Karakteristik biologi, mencakup data tentang a) asal-usul dan metode penyebaran agens hayati pada kondisi cuaca berbeda, b) spesifisitas target sasaran OPT (spesifik atau luas), c) dosis efektif, transmissibility, dan mode of action, d) kekerabatan dengan OPT sasaran, e) jenis tanaman target, dan f) cara aplikasi.
  2. Data toksisitas, baik terhadap manusia maupun mamalia lain, yaitu: a) toksisitas akut oral, b) toksisitas akut dermal, c) toksisitas akut pernafasan, d) iritasi pada mata, dan e) alergi. Data toksisitas akut dermal dan iritasinya pada mata dilakukan khusus terhadap bahan pembawa atau bahan yang digunakan selama proses produksi. Kriteria tambahan yang diperlukan antara lain adalah toksisitas subkronis (persistensi), pengaruh terhadap reproduksi, penurunan kekebalan (untuk virus), dan infektivitas terhadap primata (untuk parasit intraseluler).
  3. Data residu dan pengaruh terhadap lingkungan. Untuk agens hayati yang mekanisme kerja aktifnya dengan cara menghasilkan toksin, evaluasi terhadap residu toksin dalam bagian tanaman yang dimakan perlu dikemukakan. Potensi kerusakan terhadap lingkungan, seperti toksisitas terhadap ikan, organisme nontarget, tanaman nontarget, dan toksisitas terhadap burung, perlu dikemukakan secara jelas.

IV. KARAKTERISTIK DIAGNOSTIK BEBERAPA AGENS HAYATI BAKTERI
Beberapa contoh karakteristik penting dari bakteri yang sering digunakan sebagai agens hayati, seperti P. fluorescens dan B. subtilis diuraikan berikut ini. P. fluorescens termasuk ke dalam bakteri yang dapat ditemukan di mana saja (ubiquitous); sering kali ditemukan pada bagian tanaman (permukaan daun dan akar) dan sisa tanaman yang membusuk, tanah dan air (Bradbury 1986), sisa-sisa makanan yang membusuk, serta kotoran hewan. Ciri yang mencolok dan mudah dilihat dari P. fluorescens adalah kemampuannya menghasilkan pigmen pyoverdin dan atau fenazin pada medium King’B sehingga terlihat berpijar bila terkena sinar UV (Tabe1 2). P. fluorescens telah dimanfaatkan sebagai agens hayati untuk beberapa jamur dan bakteri patogen tanaman. Kemampuan P. fluorescens menekan populasi patogen diasosiasikan dengan kemampuan untuk melindungi akar dari infeksi patogen tanah dengan cara mengkolonisasi permukaan akar, menghasilkan senyawa kimia seperti antijamur dan antibiotik, serta kompetisi

dalam penyerapan kation Fe. Di samping itu, P. fluorescens F113 juga digunakan untuk menghancurkan senyawa-senyawa beracun seperti polychlorinated biphenyls yang sangat beracun dan persisten (The National Forest and Nature Agency 2000). B. subtilis diketahui secara luas sebagai bakteri saprofit, tidak menyebabkan penyakit pada tanaman, dapat hidup dalam kondisi anaerob (tanpa oksigen), bersifat Gram positif, dan membentuk spora (Bradbury 1986), serta menghasilkan beberapa jenis senyawa antimikroba seperti basitrasin, basilin, basilomisin B, difisidin, oksidifisidin, lesitinase, dan subtilisin (EPA 1997). Karakteristik morfologi dan biokimia B. subtilis disajikan pada Tabel 3. Informasi penting tentang karakteristik morfologi dan biokimia B. cepacia ditemukan oleh Bradbury (1986) dan Hildebrand et al. (1988) (Tabel 4). B. cepacia juga memiliki kekerabatan secara serologi dengan R. solanacearum (Robinson et al. 1995; Supriadi et al. 2000).

V. BAKTERI SEBAGAI AGEN PENGHASIL SIDEROFOR
Siderofor adalah senyawa organik selain antibiotik yang dapat berperan dalam pengendalian hayati penyakit tumbuhan. Siderofor diproduksi secara ekstrasel, senyawa dengan berat molekul rendah dengan affinitas yang sangat kuat terhadap besi (III). Kemampuan siderofor mengikat besi (III) merupakan pesaing terhadap mikroorganisme lain, banyak bukti-bukti yang menyatakan bahwa siderofor berperan aktif dalam menekan pertumbuhan mikroorganisme patogen (Fravel 1988).

Selain peranannya sebagai agen pengangkutan besi (III), siderofor juga aktif sebagai faktor pertumbuhan, dan beberapa diantaranya berpotensi sebagai antibiotik (Neilands 1981). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa siderofor berpendarfluor kuning-kehijauan yang dihasilkan oleh pseudomonad pendarfluor disebut sebagai pseudobactin bermanfaat untuk pertumbuhan tanaman (Neilands & Leong 1986; Leong 1986). Pigmen pendarfluor hijau-kekuningan larut dalam air, dikeluarkan oleh kebanyakan spesies Pseudomonas. Diantara spesies yang banyak diteliti sehubungan dengan pigmen ini adalah P. airuginosa, P. ovalis, P. mildenbergil, P. reptilivora, P. geniculata, P. calciprecipitans. Pengenalan terhadap pigmen ini tidak susah, terutama jika bakteri dikulturkan pada medium King's B (KB). Ciri-ciri sebagai pengeluar pigmen ini masih digunakan sebagai penanda taksonomi untuk identifikasi bakteri ini yang disebut sebagai bakteri Pseudomonas pendarfluor (Meyer et al. 1987).

Pseudobaktin akan dihasilkan Pseudononas B 10 jika dikulturkan pada medium stress besi. Penelitian menunjukkan bahwa pseudobactin hijau-kekuningan efektif menekan pertumbuhan E. carotovora, manakala pseudobactin merah-kecoklatan tidak menekan pertumbuhan E. carotovora. Menurut Kloepper et al. (1980) secara in vitro, pseudobactin menekan pertumbuhan karena pengikatan besi (III). Perlakuan tumbuhan umbi kentang dengan suspensi sel bekteri strain B 10 clan pseudoboktin menunjukkan pertambahan pertumbuhan yang berarti. Populasi jamur patogen parle sekitar akar juga menjadi berkurang karena perlakuan bakteri strain B 10 (2.3 unit pembentukan koloni (cfu) per 10 cm akar; atou berkurang 59 persen) dan dengan pcrlakuan pseudobaktin (1.4 cfu per 10 cm akar; atau berkurang 74 persen) berbanding perlakuan dengan air (5.5 cfu per 10 cm akar), sedangkan perlakuan bakteri mutan takberpendarfluor yang tidak menghasilkan siderofor tidak menekan pertumbuhan E. carotovora dan tidak pula menyebabkan pertambahan pertumbuhan pada umbi kentang walaupun bakteri mengkoloni akar tumbuhan (Kloepper et al. 1980). Hasil di atas menunjukkan bahwa pseudomonad pendarfluor berperan dalam mempercepat pertumbuhan karena siderofor yang dihasilkannya efisien mengikat besi (III) pada zon akar, menyebabkan besi (III) tidak tersedia bagi mikroorganisme rhizoplane termasuk mikroorganisme patogen tumbuhan (Leong 1986).

Menurut Neilands dan Leong (1986) mungkin semua pseudomonad pendarfluor dapat menghasilkan siderofor sejenis pseudobaktin yang masing-masing berbeda dalam hal jumlah dan susunan asam amino dalam rantai peptide. Pseudomonad pendarfluor banyak diteliti sehubungan dengan kemampuan bakteri ini sebagai perangsang pertumbuhan (Plant Growth Promoting Rhizobacteria=PGPR) dan menekan serangan penyakit yang disebabkan Fusarium oxysporum dan penyakit akar yang disebabkan Gaeumannomyces graminis. Mekanisme kerja PGPR diketahui sebagai senyawa yang berfungsi sebagai pemasok zat makanan, bersifat antibiosis, atau sebagai hormon pertumbuhan, atau penggabungan dari berbagai cara tersebut. Pseudomonad pendarfluor yang diisolasi dari tanah yang secara alami menekan pertumbuhan Fusarium juga menekan pertumbuhan Gaeumannomyces graminis var. tritici penyebab penyakit take-all (Wong & Baker 1984), penelitiannya membuktikan bahwa tidak hubungan antara hambatan antibiosis yang dihasilkan bakteri secara in vitro di atas agar dan hambatannya terhadap penyakit pada tanaman di dalam polibag.

Menurut Wong dan Baker (1984) hasil ini menunjukkan bahwa mekanisme pengendalian patogen karena persaingan zat besi. Menurut Neilands dan Leong (1986) jamur-jamur patogen tidak menunjukkan kemampuan menghasilkan siderofor jenis yang sama dengan yang dihasilkan bakteri Pseudomonas spp. sehingga jamur patogen mengalami defisit unsur besi menyebabkan pertumbuhan patogen menjadi terhambat.

VI. POTENSI RHIZOBAKTERIA SEBAGAI AGEN HAYATI UNTUK BIOKONTROL JAMUR Fusarium sp.
Pengendalian hayati khususnya pada penyakit tumbuhan dengan menggunakan mikroorganisme telah dimulai sejak lebih dari 70 tahun yang lalu, tepatnya pada tahun 1920 sampai dengan 1930 ketika pertama kali diperkenalkan antibiotik yang dihasilkan mikroorganisme tanah, tetapi beberapa percobaan belum berhasil sampai penelitian mengenai pengendalian hayati terhenti selama kurang lebih 20 tahun. Perhatian pakar penyakit tumbuhan terhadap metoda pengendalian hayati bangkit kembali ketika diadakan simposium internasional pengendalian hayati di Barkley pada tahun 1963. Sekarang ini sudah menjadi satu pengetahuan bahwa pengendalian hayati akan memainkan peranan penting dalam pertanian pada masa akan datang (Hasanudin, 2003).

Menurut Istikorini (2002), mekanisme pengendalian hayati bisa terjadi melalui berbagai mekanisme, diantaranya :
  1. Antagonisme, Mikroorganisme antagonis adalah mikroorganisme yang mempunyai pengaruh
  2. merugikan terhadap mikroorganisme lain yang tumbuh dan berasosiasi dengannya. Hal ini biasanya terjadi ketika terjadi persaingan antar mikroorganisme dalam hal ruang hidup, nutrisi dan cekaman faktor lingkungan.
  3. ISR (Induced Systemic Resistance) atau Ketahanan terimbas, Ketahanan terimbas adalah ketahanan yang berkembang setelah tanaman diinokulasi lebih awal dengan elisitor biotik (mikroorganisme avirulen, non patogenik, saprofit) dan elisitor abiotik (asam salisilat, asam 2-kloroetil fosfonat).
  4. Proteksi silang, Tanaman yang diinokulasi dengan strain virus yang lemah hanya sedikit menderita kerusakan, tetapi akan terlindung dari infeksi strain yang kuat. Strain yang dilemahkan antara lain dapat dibuat dengan pemanasan in vivo, pendinginan in vivo dan dengan asam nitrit. Biasanya mekanisme antagonisme dan ketahanan berimbas terjadi secara simultan, sehingga rhizobakteri mampu menghambat pertumbuhan jamur patogen secara langsung dan tidak langsung (Paul, 2007). Beberapa studi in vitro terkait mekanisme biofungisida melalui antagonisme telah banyak dilakukan. Menurut Haas and Devago (2005), Pseudomonas fluorescens dapat mengeluarkan senyawa antibiotik (antifungal), siderofor, dan metabolit sekunder lainnya yang sifatnya dapat menghambat aktivitas jamur Fusarium oxysporum. Senyawa siderofor, seperti pyoverdin atau pseudobacin diproduksi pada kondisi lingkungan tumbuh yang miskin ion Fe. Senyawa ini menghelat ion Fe sehingga tidak tersedia bagi mikroorganisme lain. Ion Fe sangat diperlukan oleh spora F. oxysporum untuk berkecambah. Dengan tidak tersedianya ion Fe maka infeksi F. oxysporum ke tanaman berkurang.

Sementara senyawa antibiotik yang dihasilkan antara lain :
phenazine-1-carboxylate, pyoluteorin, pyrrolnitrin, 2,4-diacetylphloroglucinol, phenazine-1-carboxyamide, pyocyanine, hidrogen cyanide dan viscosinamide (Haas, 2005; Adesina, 2007).

Seperti yang telah disebutkan di awal menurut Tilak et al. (2005) dan Botelho et al.(2006) , terdapat beberapa rhizobakteria yang secara in vitro terbukti memiliki aktivitas antifungal. Hasil-hasil penelitian terkait potensi rhizobakteria tersebut sebagai antifungal melaporkan bahwa beberapa bakteri dari genus Bacillus, seperti Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium dan Bacillus pumilus dapat berperan sebagai agen biokontrol untuk mengendalikan pertumbuhan jamur Fusarium sp (El-Hamshary and Khattab, 2008:24; Huang et al., 2004:82).

Bakteri dari genus Bacillus dilaporkan dapat menghasilkan beberapa peptida yang berperan sebagai antibiotik dan antifungi, seperti: subtilin, subtilosin, mycobacillin, subsporin, ituirin, Cerexin, surfactin, bacillomycin, bacilysin, asam sianida, fengycin dan bacilysocin (Katz and Demain, 1977:450; Tamehiro et al., 2002:315; Schaechter, 2004:127; Berkeley et al., 2002:227). Sintesis antibiotik pada Bacillus dikontrol oleh beberapa gen yang ekspresinya dikontrol sesuai dengan kondisi lingkungan tempat bakteri hidup (Schaechter, 2004:128). Bakteri ini mampu menghasilkan enzim degradatif makromolekul yang bisa menghancurkan dinding sel jamur, seperti protease (intraseluler) dan beberapa enzim yang disekresikan pada medium seperti levansukrase, _-glukanase, _-amilase, xilanase, kitinase dan protease (Kunst and Rapoport, 1995:2403; Schaechter, 2004:127). Dinding sel Fusarium sp tersusun atas 39% kitin, 29% glukan, 7% protein dan 6% lemak (Webster and Weber, 2007:5). Kandungan kitin pada dinding sel jamur Fusarium sp ini akan memicu pembentukan enzim degradatif oleh Bacillus.

VII. PENGEMBANGAN AGEN HAYATI SEBAGAI BIOFUNGISIDA JAMUR Fusarium sp. di INDONESIA
Memasuki pasar global, persyaratan produk- produk pertanian ramahlingkungan akan menjadi primadona. Persyaratan kualitas produk pertanian akan menjadi lebih ketat kaitannya dengan pemakaian pestisida sintetik. Pemanfaatan agen hayati sebagai biopestisida pengganti pestisida sintetik belum banyak dikembangkan di Indonesia. Pengembangan agen hayati sebagai pengendali fungi fitopatogen telah dilakukan di beberapa provinsi, seperti Jawa Tengah dan Jawa Barat. Provinsi Jawa Tengah misalnya, melakukan upaya peningkatan kuantitas dan kualitas produk pertanian khususnya kentang dengan pemanfaatan agen hayati (biopestisida) sebagai pengganti pestisida sintetik untuk mengedalikan fungi Phytopthora infestans. Jamur ini dapat menyababkan Penyakit busuk daun dan umbi tanaman kentang merupakan penyakit penting dan endemik di sentra-sentra pertanaman kentang di Provinsi Jawa Tengah (Kabupaten Wonosobo, Temanggung, Banjarnegara, dan Magelang).

Balai Perlindungan Tanaman Pangan dan Hortikultura Provinsi Jawa Tengah telah berhasil mengembangkan prototipe produk beberapa biofungisida yang ramah lingkungan, yaitu biofungisida trichodermin dan gliocladin yang bahan bakunya terdiri dari bahan aktif dari makhluk hidup berupa konidia beberapa jenis jamur isolat lokal (indigenous). Beberapa jenis jamur isolat lokal yang telah berhasil dikemas dan diaplikasikan sebagai bahan baku biofungisida tersebut adalah Trichoderma harzianum, Gliocladium sp dan Aspergillus niger (Purwantisari, 2008). Menurut data dari Balai Penelitian Tanaman Hias yang berada di Cianjur-Jawa Barat tahun 2004, rhizobakteria yang telah dikembangkan sebagai biofungisida di Jawa Barat khususnya antara lain: Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa, Bacillus thuringiensis, Bacillus Pantotkenticus, Burkholderia cepacia dan Pseudomonas fluorescens. Pengembangan rhizobakteria sebagai agen antagonis penghambat pertumbuhan fitopatogen Fusarium sp. di Indonesia sendiri masih belum optimal.
Penggunaan rhizobakteria yang dilakukan baru sebatas tingkat daerah, belum sampai skala nasional. Hal ini sangat disayangkan, mengingat penggunaan rhizobakteria sebagai biofungisida dari hasil penelitian yang telah dilakukan terbukti efektif dalam mengendalikan fitopatogen.

DAFTAR PUSTAKA
Dewi I, R,. 2007. Bakteri pelarut fosfat (bpf). Fakultas pertanian universitas padjadjaran.
Jatinangoro

Aries pratomo, Sp, MSc. 2008. Perinsip pengendalian hayati.
Supriadi.2003. Analisis risiko agens hayati untuk pengendalian patogen pada tanaman. Balai penelitian tanaman rempah dan obat (bptro): bogor.

Balai Penelitian Tanaman Hias.(2004).Mikroba Antagonis Sebagai Agen Hayati Pengendali Penyakit Tanaman. BPTH: Cianjur.

Hasanudin. (2003). Peningkatan Peranan Mikroorganisme dalam Sistem Pengendalian Penyakit Tumbuhan Secara Terpadu. (Online). Tersedia :
http://library.usu.ac.id/download/fp/fp-hasanuddin.pdf [Diakses tanggal 19 Mei 2010]

Sukorini. H. 2006. Pengaruh Mikroba antagonis terhadap penyakit-penyakit utama tanaman Apel Manalagi. Laporan penelitian. UMM

Juanda, i, f,. 2004. Potensi rhizobakteria sebagai agen biofungisida untuk Pengendalian jamur fitopatogen fusarium. Universitas pendidikan indonesia (upi). Bandung. Jawa barat

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

Silahkan Komentarnya Disini...................