5
II. TINJAUAN PUSTAKA
1.1. Bakteri Streptomyces
Streptomyces merupakan bakteri yang menyerupai jamur berfilamen yang bersifat aerobik Hopwood, 2007 dan tergolong dalam genus bakteri Gram positif
yang memiliki materi genetik guanin dan sitosin cukup tinggi 69-73 mol bila dibandingkan dengan bakteri lain seperti Eschercia coli hanya 50 Bentley et
al., 2002. Hal ini yang mendukung bakteri Streptomyces mampu membentuk substrat percabangan luas dan miselium aerial Wendisch and Kutzner, 1992.
Kebanyakan Streptomyces hidup sebagai saprofit dalam tanah, namun bakteri ini juga berhasil menghuni berbagai relung lainnya baik darat maupun perairan
Zhang et al., 1997. Perbedaan Streptomyces dengan bakteri lain yaitu pada media agar, koloni
Streptomyces tumbuh secara perlahan yaitu koloni akan terlihat jelas pada inkubasi hari kedua atau hari ketiga. Koloni melekat erat pada permukaan media
dan strukturnya kasar atau bertepung Mathur et al., 2015 Gambar 1, sedangkan
bakteri lain tumbuh dengan cepat yaitu 24 jam inkubasi koloni sudah terlihat, serta struktur koloninya berlendir Rao, 1994. Secara mikroskopis, hifa
Streptomyces berbentuk ramping tanpa sekat dan berdiameter antara 0,5 – 2 µm
sedangkan konidianya berasal dari hifa yang terfragmentasi kemudian membentuk rantai konidia dengan diameter antara 0,3
– 1,5 µm Santhanam et al., 2013 Gambar 1. Hain et al. 1997, mengatakan bahwa hifa dan konidia yang dimiliki
oleh Streptomyces dapat menghasilkan pigmen serta aroma khas yang dapat dilihat pada media agar.
Pigmen dan aroma khas yang hadir pada konidia beberapa spesies Streptomyces dapat meningkatkan kemampuan konidia untuk bertahan pada
lingkungan yang tidak bersahabat Chater and Chandra, 2006. Menurut Chi et al. 2011, hal tersebut juga dapat merangsang sel dan produksi metabolit sekunder.
Ujung hifa menjadi bagian yang juga penting karena bagian ini dapat mensekresikan protein membran dan lipid, terutama di daerah apikal pertumbuhan
Flardh and Buttner, 2009. Xu et al. 2008, mengatakan bahwa ujung hifa
6 merupakan titik yang memiliki banyak fungsi. Di bagian ini, khususnya di daerah
pertumbuhan apikal terjadi sekresi dan perakitan peptidoglikan serta komponen envelop sel lainnya, seperti asam teikoik, protein permukaan sel dan membran
lipid. Berikut adalah klasifikasi Streptomyces sp. menurut Agrios 2005:
Domain : Bacteria
Phylum : Actinobacteria
Classis : Actinomycetes
Ordo : Actinomycetales
Familia : Streptomycetaceae
Genus : Streptomyces
Spesies : Streptomyces sp.
Gambar 1. A Koloni Streptomyces sp. Mathur et al., 2015 dan B Struktur
mikroskopis 1. rantai konidia dan 2. hifa. Perbesaran 1.600 x, dengan Scanning Electron Micrographs SEM Santhanam et al.,
2013
Streptomyces tumbuh sebagai percabangan hifa dengan miselium aerial multinukleat yang secara berkala membentuk septa lalu menghasilkan rantai
konidia uninukleat. Ketika konidia berada pada kondisi yang menguntungkan, seperti suhu, nutrisi dan kelembaban yang cocok maka tabung bakteri dan hifa
akan berkembang, selanjutnya terjadi pertumbuhan dan siklus sel Gambar 2 Wendisch and Kutzner, 1992. Chater and Chandra 2006, mengatakan bahwa
kemungkinan sel sporogen mengandung 50 atau lebih kromosom. Urutan, posisi,
A B
2 1
7 dan pemisahan kromosom tersebut selama sporulasi terjadi secara linier yang
melibatkan dua sistem yaitu ParAB dan FtsK. Sistem ini yang menyebabkan diferensiasi serta terbentuknya septa sel apikal yang membentuk rantai konidia.
Gambar 2. Siklus hidup Streptomyces sp. Brooks et al., 2012 Streptomyces sp. merupakan produsen antibiotik utama karena lebih dari
80 produk antibiotik berasal dari bakteri ini. Selain itu, Streptomyces sp. juga memiliki sumber potensi metabolit sekunder dan berbagai aktivitas biologis.
Dilaporkan bahwa bakteri ini mensintesis lebih dari 7.000 jenis metabolit sekunder Berdy, 2005. Metabolisme sekunder terjadi pada fase akhir
pertumbuhan. Selain faktor genetik, kondisi lingkungan juga sangat mempengaruhi ekspresi metabolit yang dihasilkan. Oleh sebab itu, metabolisme
sekunder dapat terjadi akibat beberapa peristiwa seperti kekurangan nutrisi, penambahan induser, penurunan tingkat pertumbuhan, atau dapat dengan adanya
sinyal yang dihasilkan oleh organisme lain di tanah Bibb, 2005. Kehadiran sinyal tersebut dapat menyebabkan terjadinya perubahan regulasi yang berdampak
pada diferensiasi morfologi dan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh bakteri Streptomyces Chater et al., 2010. Adapun beberapa hal yang dapat mengatur
pembentukan antibiotik yaitu nutrisi nitrogen, fosfor, dan sumber karbon, logam
8 dan tingkat pertumbuhan Bibb, 2005. Produksi antibiotik dapat terlibat pada
proses penting lainnya seperti simbiosis Streptomyces sp. dengan tanaman yaitu tanaman dapat terlindungi dari serangan patogen, dan eksudat tanaman
mendukung perkembangan Streptomyces sp. Bosso et al., 2010.
1.2. Tanaman Familia Zingiberaceae
Kategori