Latar Belakang Bioinsecticides Production by Bacillus thuringiensis Using Agroindustrial By Product in Solid Fermentation

Umumnya, bioinsektisida diproduksi menggunakan kultivasi media cair. Pada penelitian ini, bioinsektisida diproduksi pada kultivasi media padat menggunakan hasil samping agroindustri sebagai substrat sumber karbon dan nitrogen. Hal ini karena sifat dari bakteri yang mendukung kultivasi media padat, yaitu aerobik fakultatif tidak mutlak memerlukan oksigen, motil bergerak, spora lebih cepat terbentuk dibandingkan pada kultivasi media cair, dan produk dapat digunakan secara langsung. Sisa substrat dapat berfungsi sebagai pelindung Bacillus thuringiensis dan attractant. Tabel 1.1 Komponen Kimia dari Limbah Agroindustri Limbah Agroindustri Komponen Kimia bk Air Abu Total Nitrogen Total Karbon Onggok a 12.73 9.1 2.5 65.9 Ampas Tahu b 13.83 3.36 2.52 - Ampas Sagu c 59.1 4.1 1 65.7 Iles-Iles d 7.18 8.84 3.66 69.65 Kulit Kopi e 14.40 5.96 6.35 61.05 Bungkil Inti Sawit f - - 15.3 - Ampas Kacang Tanah g - 7 46 12 Ampok Jagung h 12.33 2.47 10.2 63.21 a Kurniadi 2010, b Debby et al. 2005, c Abd-Aziz 2002, d Syaefullah 1990, e Zainuddin dan Murtisari 1995, f Idris et al. 1998, g Lahoni 2003, h Iriani et al.2012 Tabel 1.2. Karakteristik Produk Bioinsektisida dengan Galur dan Media Berbeda No. Substrat Galur CN Rasio VSC Sporaml LC 50 mgl Potensi IUmg 1. Ampas tahu a Bacillus thuringiensis subsp. aizawai 7:1 1.37 x 10 7 62000 7.7 2. Ampas tahu dan air kelapa b Bacillus thuringiensis subsp. aizawai 7:1 2.95 x 10 8 0.09 8356 3. Air kelapa c Bacillus thuringiensis subsp. israelensis - 3.3 x 10 11 8,6 93 4. Onggok d Bacillus thuringiensis subsp. israelensis 7:1 2.2 x 10 7 0,49 1633 5. Rendaman Kedelai e Bacillus thuringiensis subsp. israelensis - 5,2 x 10 8 3.0 267 a Nafari 2012, b Nelly 2012, c Putrina dan Fardedi 2007, d Rahayuningsih et al. 2007, e Blondine et al. 1999 Selain kondisi fermentasi dan komposisi medium, galur mikroorganisme juga berpengaruh pada karakteristik produk bioinsektisida yang dihasilkan, seperti pertumbuhan, toksisitas, dan potensi produk. Karakteristik dari produk bioinsektisida dengan galur dan media yang berbeda disajikan pada Tabel 1.2. Dulmage 1981 mengemukakan bahwa setiap galur dari Bacillus thuringiensis akan memiliki nilai potensi yang berbeda karena susunan unik endotoksin yang dimiliki masing-masing galur. Komplek spora dan kristal protein yang optimum dapat diperoleh jika terdapat kesesuaian komponen media dan galur Bacillus thuringiensis yang digunakan. Nilai parameter terbaik untuk suatu galur tidak sama dengan galur yang lain. Umumnya, bioinsektisida diproduksi menggunakan kultivasi media cair. Pada penelitian ini, bioinsektisida diproduksi pada kultivasi media padat menggunakan hasil samping agroindustri sebagai substrat sumber karbon dan nitrogen.

1.2 Perumusan Masalah

Produksi bioinsektisida dipengaruhi oleh galur bakteri, komposisi media, dan kondisi fermentasinya. Komplek spora dan kristal protein yang optimum diperoleh berdasarkan kesesuaian nutrisi dan galur Bacillus thuringiensis yang digunakan. Nilai parameter terbaik untuk suatu galur tidak sama dengan galur yang lain, tetapi secara umum kondisi kultivasi harus dioptimalkan untuk memperoleh jumlah spora yang banyak, konsentrasi protein kristal yang tinggi dan daya toksisitas yang tinggi pula. Karbon dan nitrogen merupakan komponen penting yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Kedua komponen tersebut terdapat dalam hasil samping agroindustri sehingga dapat digunakan sebagai substrat dalam pertumbuhan mikroorganisme. Rasio CN terbaik dalam kultivasi Bacillus thuringiensis diperoleh pada CN 7:1. Kultivasi dilakukan pada media padat karena pada kultivasi media padat akan menghasilkan produktivitas yang tinggi dan dapat menggunakan substrat yang berasal dari hasil samping pertanian.

1.3 Tujuan

Penelitian ini bertujuan mengkaji kemampuan Bacillus thuringiensis dari beberapa galur Bacillus thuringiensis subsp. aizawai, Bacillus thuringiensis subsp. berliner dan Bacillus thuringiensis subsp. israelensis menggunakan kombinasi substrat sumber C onggok, kulit kopi, fraksi pati iles-iles, dan ampas sagu dan sumber N ampas tahu, bungkil kacang tanah, bungkil inti sawit, dan ampok jagung dalam memproduksi bioinsektisida menggunakan kultivasi media padat.

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi tentang kemampuan Bacillus thuringiensis untuk memproduksi bioinsektisida menggunakan hasil samping pertanian sebagai substrat pada kultivasi media padat.

1.5 Ruang Lingkup

Ruang lingkup penelitian ini meliputi hal-hal berikut: 1. Media kultivasi yang digunakan dalam produksi bioinsektisida adalah bahan pertanian merupakan sumber karbon ampas sagu, iles-iles onggok, dan kulit kopi dan sumber nitrogen ampok jagung, ampas tahu, bungkil kelapa sawit, dan ampas kacang tanah. 2. Mikroorganisme yang digunakan adalah Bacillus thuringiensis dari galur Bacillus thuringiensis subsp. aizawai, Bacillus thuringiensis subsp. berliner, dan Bacillus thuringiensis subsp. israelensis. 3. Produksi bioinsektisida menggunakan kultivasi media padat. 4. Seleksi Bacillus thuringiensis pada media kultivasi berdasarkan daya toksisitas paling tinggi. 5. Mikroorganisme yang digunakan memiliki tipe kristal protein yang berbeda, sehingga untuk uji toksisitas digunakan serangga target ulat kubis Croccidolomia binotalis untuk mengetahui keefektifan kristal protein dari Bacillus thuringiensis subsp. aizawai dan Bacillus thuringiensis subsp. berliner dan nyamuk Aedes aegepty untuk mengetahui keefektifan kristal protein dari Bacillus thuringiensis subsp. israelensis.