Dari berbagai mikroorganisme yang terdapat pada tumbuhan kantung semar diasumsikan bakteri kitinolitik berperan dalam pendegradasian serangga
yang terjebak dalam kantung. Bakteri kitinolitik merupakan bakteri yang dapat mendegradasi kitin dengan bantuan enzim kitinase. Kitin adalah polimer linier
yang tersusun atas 2000-3000 monomer N-asetil-D-glukosamin
yang dihubungkan dengan ikatan -1,4-glikosida Donderski Brzezinska, 2003, dan
merupakan salah satu penyusun kutikula anthropoda, fungi dan atom Svitil et al., 1997.
Untuk meningkatkan pemahaman tentang keragaman mikroba di lingkungan, penggunaan pendekatan analisis keragaman yang berdasarkan kultur
hidup mulai beralih pada pendekatan secara molekuler menggunakan penyandi 16S rRNA sebagai parameter analisis, diantaranya Automated Ribosomal
Intergenic Spacer Analysis ARISA Cardinale et al., 2004, dan Restriction Fragment Length Polymorphisms RFLPs Liu et al., 1997. Urutan gen 16S
rRNA telah banyak digunakan sebagai penanda genetik untuk mempelajari filogeni dan taksonomi bakteri. Beberapa alasan penggunaan urutan gen 16S
rRNA diantaranya: kehadirannya di semua bakteri, fungsi gen 16S rRNA dari waktu ke waktu tidak berubah dan gen 16S rRNA 1500 bp cukup besar untuk
tujuan informatika Janda Abbot, 2007. Berdasarkan pemaparan di atas, upaya penelitian dan pengidentifikasian bakteri kitinolitik dari tumbuhan kantung semar
perlu dilakukan secara molekuler dengan metode analisis sekuen fragmen gen 16S rRNA.
1.2 Permasalahan
Kantung semar adalah tumbuhan yang mampu mendegradasi serangga yang terjebak dalam kantung untuk dijadikan sebagai sumber nutrisi.
Mikroorganisme dalam kantung diasumsikan berperan dalam pendegradasian serangga, khususnya bakteri kitinolitik yang mampu mendegradasi eksoskeleton
serangga yang tersusun atas kitin. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk mengisolasi dan mengidentifikasi bakteri kitinolitik dari tumbuhan kantung
semar dengan
metode analisis
sekuen fragmen
gen 16S
rRNA.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini diantaranya: 1. Memperoleh dan mengetahui karakteristik isolat bakteri kitinolitik dari cairan
kantung tertutup dan terbuka, kantung, batang, akar, dan rizosfer tumbuhan kantung semar.
2. Mengidentifikasi spesies bakteri kitinolitik yang indeks kitinolitiknya paling tinggi dengan metode analisis sekuen fragmen gen 16S rRNA.
1.4 Hipotesis
Bakteri kitinolitik yang diisolasi dari cairan kantung tertutup dan terbuka,
kantung, batang, akar, dan rizosfer tumbuhan kantung semar dapat diidentifikasi dengan metode analisis sekuen fragmen gen 16S rRNA.
1.5 Manfaat
Manfaat penelitian ini adalah memberikan informasi mengenai spesies bakteri kitinolitik yang telah diidentifikasi dari tumbuhan kantung semar,
sehingga dapat dipakai sebagai dasar penelitian lebih lanjut mengenai potensinya, antara lain sebagai alternatif pengendalian jamur secara biologi dan produksi
enzim kitinase.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kantung Semar Nepenthes
Kata Nephentes berasal dari bahasa Latin, yang berarti gelas anggur. Nama tersebut pertama kali digunakan oleh J.P. Bryne pada tahun 1689, ketika membuat
deskripsi berbagai jenis tumbuhan yang berasal dari Srilangka. Kantung semar termasuk pada divisi Magnoliophyta, kelas Magnoliopsida, subkelas Dilleniidae,
ordo Nepenthales, famili Nepenthaceae dan genus Nephentes. Beberapa spesies Nephentes diantaranya: N. bicalcarata, N. ampullaria dan N. rafflesiana Mansur,
2007. Nepenthes adalah genus tunggal dalam Nepenthaceae dan terdiri dari 82
spesies yang terdistribusi di seluruh dunia. Indonesia memiliki keanekaragaman Nepenthes tertinggi di dunia, 53 spesies Nepenthes terdapat di Indonesia dan 31
dari 53 spesies tersebar di pulau Sumatera Clarke, 2001. Kawasan Taman Wisata Alam Sicikeh-Cikeh Kabupaten Dairi, Sumatera Utara memiliki 7 spesies
Nepenthes spp. diantaranya: N. reinwardtiana, N. tobaica, N. spectabilis, N. rhombicaulis, N. rigidifolia, N. reinwardtiana x N. spectabilis dan N. tobaica x N.
reinwardtiana Dariana, 2009. Kantung semar tumbuh di tanah yang miskin unsur hara, seperti di tanah
kapur, tanah berpasir, tanah merah, dan tanah gambut. Pada umumnya, jenis tanah tersebut kekurangan unsur nitrogen dan fosfor. Kekurangan unsur hara
menyebabkan tumbuhan tersebut mengubah ujung sulur daunnya menjadi kantung untuk menangkap serangga atau binatang kecil sebagai sumber nutrisinya. Sulur
daunnya dapat mencapai permukaan tanah atau menggantung pada cabang-cabang ranting pohon yang berfungsi sebagai pipa penyalur nutrisi dan air Mansur,
2007. Permukaan bagian dalam kantung dilapisi oleh lilin kristal crystal wax
yang membuat serangga atau binatang kecil tergelincir masuk dan tidak mampu keluar dari kantung. Penelitian terhadap struktur lilin menggunakan mikroskop
elektron menunjukkan adanya platelet lilin yang menonjol tegak lurus terhadap permukaan kantung. Pemeriksaan karakter fisikokimia menunjukkan lilin tersebut
tersusun dari campuran polimer alifatik yang didominasi rantai aldehid yang sangat panjang Riedel et al., 2003. Bagian dalam kantung terdapat kelenjar
multiseluler dengan cairan viskoelastis untuk mempertahankan dan mendegradasi mangsa yang tertangkap terutama serangga Gorb et al., 2004. Terdapat sekitar
6000 kelenjar pencernaancm
2
di dalam kantung yang berperan dalam merangsang bahan kimia, sekresi enzim pencernaan, dan penyerapan nutrisi Owen et al.,
1999. Karakter yang khas dari cairan kantung adalah aktivitas enzim yang
berasal dari tumbuhan atau mikroba yang ada di dalam. Kepadatan bakteri dari cairan kantung sekitar 7 x 10
6
-2,2 x 10
8
selml dan terdapat aktivitas enzim yang tinggi yaitu asam fosfatase, -D-glukosidase, and -D-glukosaminidase. Enzim
yang terikat pada bakteri dan partikel organik berkontribusi secara signifikan terhadap aktivitas total enzim Takeuchi et al., 2011. Cairan kantung yang
tertutup tumbuhan kantung semar memiliki pH dalam kisaran netral pH 7-7,5 dan sedikit memiliki aktivitas proteolitik. Sementara itu, kondisi cairan menjadi
lebih asam dan mengandung protease berupa pepsin pada kantung yang terbuka Amagase, 1972. Di dalam cairan kantung ditemukan adanya aktivitas yang kuat
dari asam, alkali fosfat, fosfoamidase, esterase C4, dan esterase C8. Eksresi sebuah proton ion H
+
dari ion NH4
+
akan menyebabkan pH cairan kantung menurun Higashi et al., 1993.
Jika dibandingkan antara keragaman bakteri dari cairan kantung dan permukaan daun tumbuhan kantung semar, maka komunitas bakteri yang ada di
dalam cairan jauh lebih beragam. Hal ini dapat disebabkan lingkungan cairan kantung lebih kaya nutrisi dibandingkan dengan permukaan daun. Komunitas
bakteri dari cairan kantung mulai berkembang saat penutup kantung mulai terbuka, kontak dengan udara, partikel tanah, dan serangga serta melakukan
seleksi untuk komunitas barunya Yogiara, 2004. Isolat bakteri dari cairan kantung tumbuhan kantung semar yang memiliki kemampuan antibakteri terhadap
Escherichia coli dan Bacillus subtilis adalah Bacillus thuringiensis serotype H46. dan Clavibacter Microbacterium Sulistyaningsih, 2008.
2.2 Kitin
