Pengaruh Suhu, pH, dan Konsentrasi terhadap Senyawa Bioaktif Antifungi Ralstonia pickettii dalam Menekan Pertumbuhan Rhizoctonia solani
PENGARUH SUHU, pH, DAN KONSENTRASI TERHADAP
SENYAWA BIOAKTIF ANTIFUNGI Ralstonia pickettii DALAM
MENEKAN PERTUMBUHAN Rhizoctonia solani
ELYSA FITRI
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
ii
ABSTRACT
ELYSA FITRI. The effect of temperature, pH and the concentration of antifungal
bioactive compound of Ralstonia pickettii to suppress the growth of Rhizoctonia
solani. Supervised by GIYANTO.
Rice sheath blight disease, caused by Rhizoctonia solani is an important
disease on rice and loss of harvest up to 30%. Ralstonia pickettii was one of the
biological agent from the group of bacteria which was able to suppress the growth
of R. solani. In the laboratory scale, a filtrate of R. pickettii antifungal bioactive
compound was able to suppress the growth of fungi up to 100%. Temperature and
pH were the factors which were expected to influence the bioactive compound
activity. The concentration of this antifungal bioactive filtrate also influenced the
growth of R. solani inhibition. Therefore, this research was aimed to know the
effectiveness of temperature, pH and concentration of R. pickettii to suppress the
growth of R. solani. This research used factorial randomize complete design
(RAL) which temperature: 25oC, 30oC and 40oC as the first factor and pH: 5, 6, 7,
8, and 9, were the second factor in three times of repetition. The result of this
research showed that at temperature of 25oC and 35oC, antifungal bioactive
compound were effective to suppress R. solani activity and pH did not show
significant effect to bioactive compound activity. The concentration of 7.5 and 10
% was able to suppress R solani with 40% of the inhibition value.
Keywords: Ralstonia pickettii, Rhizoctonia solani, rice sheath blight, antifungal
bioactive compound.
iv
PENGARUH SUHU, pH, DAN KONSENTRASI TERHADAP
SENYAWA BIOAKTIF ANTIFUNGI Ralstonia pickettii DALAM
MENEKAN PERTUMBUHAN Rhizoctonia solani
ELYSA FITRI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skrips
Nama Mahasiswa
NIM
: Pengaruh Suhu, pH, dan Konsentrasi terhadap Senyawa
Bioaktif Antifungi Ralstonia pickettii dalam Menekan
Pertumbuhan Rhizoctonia solani
: Elysa Fitri
: A34080001
Disetujui,
Dr. Ir. Giyanto, MSi.
Dosen Pembimbing
Diketahui,
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi.
Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Lampung pada tanggal 5 Juli 1989, sebagai putri dari
pasangan Bapak Jalal Sayuti dan Ibu Harlin Nuri. Penulis menyelesaikan
pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Pesisir Tengah Krui. Tahun 2008
penulis diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di berbagai organisasi
kemahasiswaan di IPB, antara lain sebagai staf BEM TPB tahun 2008-2009, staf
LDK Alhurriyah tahun 2008-2010, Bendahara Departemen Eksternal BEM
Fakultas Pertanian tahun 2009-2010, Ketua Departemen Pertanian BEM Fakultas
Pertanian tahun 2010-2011, dan Sekretaris Kementerian Kebijakan Publik BEM
Keluarga Mahasiswa IPB (2011-2012).Tahun 2011-2012 penulis juga aktif dalam
Aliansi BEM se-Bogor dan BEM seluruh Indonesia (BEM SI). Selain itu, penulis
juga pernah berkesempatan mengikuti berbagai kepanitiaan di IPB. Tahun 20082009 penulis menjadi Penanggung Jawab Kelompok (PJK) dalam Masa
Perkenalan Kampus Mahasiswa Baru (MPKMB), Koordinator Divisi Acara dalam
kepanitiaan Healthy Day 45, Sekretaris kegiatan Bhakti Sosial BEM TPB,
Bendahara kegiatan Scholarship for All, anggota Divisi Acara dalam kepanitiaan
Masa Perkenalan Fakultas (MPF) dan Departemen (MPD), dan menjadi
Koordinator Acara Migratoria Departemen Proteksi Tanaman sekaligus juga
pernah berpartisipasi sebagai sekretaris dalam kepanitiaan Kuliah Kerja Profesi
Faperta-Fema (KKP) wilayah Tegal dan tahun 2012 penulis menjadi Steering
Comitte (SC) panitia dalam Acara Gebyar Indonesia Berkarya 2012.
Beberapa kegiatan seminar nasional dan pelatihan pernah diikuti penulis
baik yang dilaksanakan di IPB maupun oleh kampus lain di Indonesia. Berbagai
pengalaman kerja juga pernah ditekuni penulis selama di IPB diantaranya,
menjadi pengajar privat di Lembaga Belajar Al-fatah (2009-2010), magang di
laboratorium bakteriologi tumbuhan, dan asisten praktikum mata kuliah
Pengendalian Hayati dan Pengelolaan Habitat (PHPH) dan Dasar-dasar Proteksi
Tanaman (Dasprotan). Beberapa penghargaan juga pernah diterima diantaranya
lolos Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) bidang penelitian yang didanai Dikti
(2009-2011), sebagai Mahasiswa Berprestasi ke-3 Tingkat Departemen Proteksi
Tanaman IPB 2012, dan sebagai penerima Dana Hibah Gerakan Kewirausahaan
Nasional Kementerian Koperasi dan UKM RI 2013.
x
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Pengaruh suhu, pH, dan konsentrasi terhadap senyawa bioaktif antifungi
Ralstonia pickettii dalam menekan pertumbuhan Rhizoctonia solani” ini. Shalawat
dan salam semoga senantiasa tercurahkan untuk Rasulullah SAW. Skripsi ini
dibuat dalam rangka memenuhi syarat sarjana di Departemen Proteksi Tanaman,
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Giyanto, MSi. selaku dosen pembimbing yang telah dengan sabar
memberikan arahan, masukan, dan motivasi kepada penulis.
2. Dr. Ir. Ali Nurmansyah, MSi. selaku dosen penguji tamu yang telah
memberikan masukan, saran, dan motivasi kepada penulis.
3. Ir. Djoko Prijono, MSc.Agr selaku dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan motivasi dan membimbing penulis selama belajar di
IPB.
4. Ayahanda Jalal Sayuti (alm), Ibunda Harlin Nuri, Ibu Nizawati, wo Inta
Rosmida dan udo Iskandar Arifin, udo Fahrurrozi dan kaka Linda, bang
Syahrul (alm) dan kaka Suriyana, bang Alwin Iman dan kaka Lekat Yana,
bang Andi R dan kaka Satri, bang yan, bang Dir, dan kak Joni serta
keluarga besar Jalal Sayuti (alm) yang selalu memberi bantuan, semangat
dan motivasi.
5. Teman-teman seperjuangan (anisah, ginta, eka, widia, leli, arina, elsa, mba
yofi, mba ray, mba ade, nunik, suci, filda, imun, yusti, rahma, veni, dll)
yang selalu memberi inspirasi.
6. Keluarga Kebijakan Publik BEM KM (ramdan, raudoh, herma, winni,
kenin, dewi, dadan, ida, yusti, yosa, dll) yang selalu memberi dukungan,
bantuan dan keceriaan.
7. Teman-teman Andika House (mba ria, mba ummi, mba wini, alia, ani, rita,
engkun, nindy, darsi, laras, leni, nadira, nurul, hani) yang selalu memberi
dukungan.
8. Keluarga Proteksi Tanaman 45 serta seluruh civitas akademika
Departemen Proteksi Tanaman yang telah memberikan motivasi dan
masukan, serta membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini.
Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk perbaikan ke
depan. Penulis juga berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi pengembangan
ilmu pengetahuan.
Bogor , Juni 2013
Elysa Fitri
xii
xiv
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
xiv
DAFTAR TABEL
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
BAHAN DAN METODE
3
Tempat dan Waktu Penelitian
3
Peremajaan Isolat R. pickettii dan R. solani
3
Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap R.
solani
3
Pengujian Pengaruh Suhu dan pH terhadap Aktivitas Senyawa
Bioaktif Antifungi R. picketti dalam menekan R. solani
3
Persiapan Filtrat Uji
4
Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap
R. solani
4
Pengujian Konsentrasi Senyawa Bioaktif Antifungi terhadap
Pertumbuhan R. solani
4
Pengolahan Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii dalam
Menghambat Pertumbuhan R. solani
7
Pengaruh Suhu dan pH terhadap Aktivitas Senyawa Bioaktif
Antifungi R. pickettii dalam Menghambat Pertumbuhan R. solani
8
Pengaruh Suhu
Pengaruh pH
Pengaruh Konsentrasi Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii
terhadap Penekanan R. solani
KESIMPULAN DAN SARAN
9
10
11
13
Kesimpulan
13
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 15
LAMPIRAN ............................................................................................................ 17
xvi
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
Tingkat penghambatan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii
terhadap R. solani pada berbagai suhu
Tingkat penghambatan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii
terhadap R. solani pada berbagai pH
Tingkat penekanan pertumbuhan R. solani oleh senyawa bioaktif
antifungi R. pickettii pada berbagai konsentrasi
9
10
11
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
Aktivitas penghambatan pertumbuhan R. solani oleh senyawa bioaktif
antifungi R. pickettii, kontrol (a) dan perlakuan dengan senyawa
bioaktif antifungi (b) pada umur tiga hari setelah perlakuan
Koloni R. solani pada PDA yang telah diracuni dengan filtrat senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii pada suhu 250C dan pH 7 dengan
konsentrasi 0%(a),10%(b),25% (c), 50%(d), 75% (e), dan 100% (f)
8
12
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
Analisis ragam pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii dalam menekan pertumbuhan R. solani
Penekanan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii terhadap R. solani
(%)
Hasil pengamatan makroskopis morfologi miselium R. solani akibat
aktivitas senyawa bioaktif antifungi R. pickettii
19
19
21
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hawar pelepah padi yang disebabkan oleh Rhizoctonia solani merupakan salah
satu penyakit penting pada padi. Di Indonesia, hawar pelepah mudah ditemukan pada
ekosistem padi dataran tinggi hingga dataran rendah. Sejak dikembangkan varietas
padi yang beranakan banyak dan didukung oleh penggunaan pupuk yang berlebih
terutama pupuk nitrogen, serta cara tanam dengan jarak yang rapat menyebabkan
perkembangan hawar pelepah padi berkembang semakin parah. Kehilangan hasil
akibat penyakit hawar pelepah mencapai 30% (BBPadi-Deptan 2009).
Gejala penyakit hawar pelepah bercak-bercak pada pelepah daun. Awalnya
bercak berbentuk elips atau oval, agak tidak beraturan, berwarna abu-abu kehijauan,
dengan ukuran bercak 1-3 cm. Pada bagian tengah bercak berwarna putih keabuabuan dengan pinggiran berwarna kecoklatan. Di dalam bercak dapat terbentuk
sklerotia dan sklerotia ini mudah terlepas. Warna dan ukuran bercak sangat
tergantung pada kondisi lingkungan. Pada kondisi lembab miselium cendawan dapat
tumbuh menutupi permukaan pelepah daun dan dapat menyebar hingga jarak
beberapa sentimeter dalam waktu 24 jam (Ou 1985).
Pengendalian penyakit hawar pelepah daun padi dapat dilakukan dengan
pengaturan jarak tanam, penggunaan pupuk nitrogen yang seimbang, serta sanitasi
lahan dari gulma dan sisa tanaman. Teknik pengendalian lain adalah dengan
penyemprotan menggunakan fungisida seperti benomyl dan iprodione, dan antibiotik
seperti validamycin dan polyoxin. Dari hasil penelitian Prayudi (2000), gabungan
sifat-sifat padi lokal dan varietas unggul yang memiliki ciri jumlah anakan yang
lebih sedikit, dan pelepah daun keempat dan atau kelima tidak saling bersambungan,
menyebabkan padi lokal rawa pasang surut lebih tahan terhadap penyakit hawar
pelepah padi. Varietas padi yang tahan terhadap hawar pelepah padi belum
ditemukan. Akan tetapi menurut Rustam (2012) varietas Cibogo tergolong agak
tahan terhadap penyakit hawar pelepah padi (indeks penyakit 4,9).
Pengendalian hayati menggunakan bakteri antagonis merupakan salah satu
solusi dalam menekan perkembangan penyakit hawar pelepah padi. Prinsip
pengendalian dengan menggunakan bakteri antagonis tidak dimaksudkan untuk
memusnahkan patogen tetapi menekan dan menghambat perkembangan patogen
sehingga dapat meminimalkan kerugian yang diakibatkan patogen tersebut. Bakteri
antagonis juga hidup dan banyak ditemukan di alam sehingga pengembangan dan
pemanfaatannya relatif lebih mudah dan aman bagi makhluk hidup dan lingkungan.
Ralstonia pickettii merupakan bakteri yang dapat dikembangkan sebagai agens
hayati (Rustam 2012). Bakteri ini termasuk bakteri gram negatif yang berbentuk
batang dan dapat ditemukan di lingkungan lembab seperti tanah, sungai dan danau
(Coenye T et al, 2003). R. pickettiii adalah organisme oligotrofik, sehingga mampu
bertahan di daerah dengan konsentrasi yang sangat rendah nutrisi (Adley C et al,
2007). Beberapa strain telah menunjukkan kemampuan untuk bertahan hidup di
lingkungan yang sangat tercemar dengan logam seperti tembaga (Cu), Nikel (Ni),
Besi (Fe) dan Seng (Zn). Kemampuan untuk bertahan dalam konsentrasi rendah
2
nutrisi tersebut membuat R. pickettii mampu digunakan untuk bioremediasi. Dalam
sebuah penelitian yang dilakukan oleh Fett et al (2003), R. pickettii telah terbukti
tahan terhadap lingkungan sampai dengan 1200 mg / mL Cu dan hidup dengan
menggunakan fosfat untuk menyita logam.
Menurut Rustam (2012), isolat bakteri ini berpotensi dikembangkan sebagai
agens hayati untuk pengendalian penyakit hawar pelepah daun padi, baik dalam
bentuk kultur sel hidup maupun dalam bentuk filtrat biakan yang mengandung
senyawa aktif antifungi. Bentuk filtrat dapat menghasilkan efektifitas penghambatan
hingga 100%. Filtrat ini diduga merupakan senyawa bioaktif antifungi atau metabolit
sekunder dari R. pickettii.
Menurut Khatab (2008) dalam Hardiningtyas (2009) senyawa bioaktif adalah
senyawa kimia aktif yang dihasilkan oleh organisme melalui jalur biosintetik
metabolit sekunder. Metabolit sekunder dihasilkan untuk merespon kekurangan
nutrisi. Kemampuan menghasilkan metabolit sekunder tidak dimiliki oleh semua
mikroorganisme sehingga metabolit sekunder yang dihasilkan oleh suatu
mikroorganisme merupakan ciri khas dari mikroorganisme tersebut.
Metabolit sekunder terdiri dari protein dan bukan protein. Aktivitas protein
atau enzim dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat, pH, dan suhu (Pelczar dan
Chan 1986). Menurut Rustam (2012) suhu berpengaruh terhadap produksi metabolit
sekunder, semakin tinggi suhu yang diberikan efektifitas metabolit sekunder akan
semakin menurun.
Untuk itu perlu dilakukan pengujian untuk mendapatkan kondisi suhu dan pH
yang lebih akurat dan tepat. Hal ini dimaksudkan untuk lebih mengefektifkan waktu,
tenaga, dan biaya yang dikeluarkan terutama dalam produksi metabolit sekunder
skala besar. Selain itu, juga diperlukan adanya pengujian pengaruh konsentrasi.
Pengujian konsentrasi ini dimaksudkan untuk mendapatkan konsenttrasi yang paling
optimum dalam menekan R. solani.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan:
1. Mempelajari pengaruh suhu, pH, serta pengaruh keduanya terhadap aktivitas
senyawa bioaktif antifungi dalam menghambat pertumbuhan R. solani.
2. Mempelajari pengaruh konsentrasi filtrat senyawa bioaktif antifungi R.
pickettii dalam menghambat R. solani.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini ialah mendapatkan informasi
tentang pengaruh suhu dan pH media tumbuh R. pickettii terhadap aktivitas senyawa
bioaktif antifungi serta pengaruh konsentrasi senyawa bioaktif antifungi tersebut
dalam menekan R. solani.
3
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen
Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, pada Mei 2012
hingga Agustus 2012.
Peremajaan Isolat R. pickettii dan R. solani
Isolat bakteri R. pickettii TT47 (isolat koleksi Laboratorium Bakteriologi
Tumbuhan, Proteksi Tanaman, IPB) dibiakkan pada media Nutrient Agar (NA)
(peptone 1 gr, beef extract 0.6 gr, NaCl 1 gr, agar 3 gr, dan aquades 200 ml). Isolat R.
solani (koleksi dari Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Proteksi Tanaman, IPB)
ditumbuhkan pada media Potato Dextrose Agar (PDA) (kentang 200 g, dextrose 20
g, agar 15 g, aquades 1 l). Baik R. pickettii maupun R. solani ditempatkan pada pH 7
dan suhu ruang.
Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap R. solani
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui aktivitas senyawa bioaktif antifungi
terhadap R. solani. Biakan bakteri R. pickettii untuk pengujian antagonis
ditumbuhkan pada NA selama 1-2 hari, kemudian dibiakkan ke dalam Luria Broth
(LB) (yeast extract 1 gr, tryptone 2 gr , NaCl 2 gr, aquades 200 ml) selama 1 malam.
Biakan R. solani ditumbuhkan pada PDA selama 2-3 hari. Biakan bakteri diambil
supernatannya dan digunakan untuk meracuni media PDA, selanjutnya biakan R.
solani ditumbuhkan pada media tersebut. Kemampuan penghambatan R. pickettii
dapat diukur dengan perhitungan persentase penghambatan seperti di bawah ini. R.
solani yang ditumbuhkan pada media PDA yang tidak diracuni dianggap sebagai
kontrol.
D1-D2
D1
× 100%
D1= Diameter cendawan tanpa perlakuan (9 cm); D2= Diameter cendawan dengan
perlakuan (cm).
Pengujian Pengaruh Suhu dan pH terhadap Aktivitas Senyawa Bioaktif
Antifungi R. picketti dalam menekan R. solani
Percobaan ini menggunakan rancangan Faktorial Rancangan Acak Lengkap
(RAL). Faktor pertama adalah suhu dengan taraf 25oC, 30oC, 35oC, dan 40oC,
sedangkan faktor kedua adalah pH dengan taraf 5, 6, 7, 8, dan 9. Masing-masing
terdiri dari 3 ulangan sehingga terdapat 60 unit percobaan.
4
Persiapan Filtrat Uji
Sebanyak 1 lup biakan R. pickettii umur 2 hari dibiakkan ke dalam 5 ml LB.
Biakan ini kemudian diinkubasi pada inkubator bergoyang (120 rpm, suhu ruang,
selama 1 malam). Kemudian biakan diambil sebanyak 1 ml dan dipindahkan ke
dalam 25 ml LB dengan taraf yang telah diukur pH nya menggunakan indikator
universal (dengan larutan KCl 0.5 M dan NaOH 0.5 M). Selanjutnya, biakan cair
diinkubasi pada waterbath dengan perlakuan suhu yang telah ditentukan (dengan
kecepatan 120 rpm selama 48 jam). Setelah 48 jam, biakan dari masing-masing unit
percobaan diambil 2 ml dan dimasukkan ke dalam tabung mikro ukuran 2 ml. Tiap
perlakuan diambil sebanyak 3 tabung mikro. Selanjutnya, biakan dalam tabung
mikro disentrifuse untuk mendapatkan supernatannya (10000 rpm, 20oC selama 15
menit). Supernatan diambil dengan syrange steril dan disaring dengan milifor steril
0.22 µm.
Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap R. solani
Sebanyak 2 ml filtrat dipindahkan ke dalam tabung sentrifuse (50 ml) yang
telah diisi dengan PDA steril ±20 ml. Pencampuran dilakukan saat suhu media PDA
± 45oC. Sediaan kemudian dicampur secara merata. Sediaan dibiarkan dingin dalam
cawan petri kemudian potongan miselium biakan (diameter 0.5 cm) R. solani
ditempatkan di bagian tengah atas media. Selanjutnya biakan diinkubasi pada suhu
ruang. Hambatan pertumbuhan koloni R. solani diamati saat miselium R. solani pada
kontrol memenuhi cawan petri (9 cm) (umur 3 hari). Parameter yang diamati adalah
diameter cendawan pada tiap perlakuan yang dikonversi ke dalam persentase
penghambatan dengan rumus berikut:
D1-D2
D1
× 100%
D1= Diameter cendawan tanpa perlakuan (9 cm); D2= Diameter cendawan dengan
perlakuan (cm).
Pengujian Konsentrasi Senyawa Bioaktif Antifungi terhadap Pertumbuhan R.
solani
Uji ini dilakukan untuk mengetahui berapa konsentrasi yang efektif dalam
penghambatan cendawan patogen. Dalam uji ini digunakan filtrat dengan suhu dan
pH paling efektif dari pengujian sebelumnya. Konsentrasi yang diuji adalah 10.0%,
7.5%, 5.0%, 2.5%, 1.0%, dan 0.0%. Metode pengujian pengaruh konsentrasi filtrat
terhadap penekanan R. solani sama dengan uji sebelumnya. Sebanyak 2 ml filtrat
dipindahkan ke tabung sentrifuse (50 ml) yang telah diisi dengan PDA steril ±20 ml.
Pencampuran dilakukan saat suhu PDA ± 45oC. Sediaan dicampur secara merata dan
dibiarkan dingin di dalam cawan petri. Potongan miselium biakan (diameter 0.5 cm)
R. solani ditempatkan di bagian tengah cawan petri selanjutnya diinkubasi pada suhu
ruang. Hambatan pertumbuhan koloni R. solani diamati saat miselium R. solani pada
kontrol memenuhi cawan petri. Parameter yang diamati adalah persen penghambatan
R. pickettii terhadap R. solani dengan rumus yang sama seperti di atas.
5
Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari pengujian keefektifan suhu dan pH serta konsentrasi
senyawa bioaktif antifungi disajikan dalam tabel analisis ragam (anova) yang diolah
dengan menggunakan SAS for windows versi 9.0 dan perlakuan yang memberikan
pengaruh nyata diuji dengan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata
5% (α= 0.05).
6
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii dalam Menghambat
Pertumbuhan R. solani
Isolat yang digunakan adalah R. pickettii. R. pickettii memiliki ciri-ciri koloni
berwarna kuning dengan bentuk bundar dan tepian licin serta elevasi seperti tetesan.
R. solani memiliki miselia berwarna putih kemudian berubah menjadi cokelat ketika
sudah berumur tua. R. pickettii membentuk sklerotia jika tekanan lingkungan tinggi
dan nutrisi tempat tumbuhnya habis.
Senyawa bioaktif antifungi merupakan salah satu bentuk senyawa yang
dihasilkan oleh bakteri. Penggunaan senyawa bioaktif antifungi yang dihasilkan dari
mikroorganisme seperti antibiotik sudah banyak digunakan. Beberapa jenis antibiotik
yang biasa digunakan diantaranya adalah streptomisin, tetrasiklin, sikloheksamid dan
blastisidin. Antibiotik jenis streptomisin dapat mengendalikan beberapa jenis bakteri
dan cendawan patogen tanaman dengan berbagai aplikasi seperti penyemprotan,
aplikasi ke tanah atau perlakuan benih (Agrios 2005). Penggunaan senyawa bioaktif
antifungi memiliki manfaat mengendalikan dan mengurangi kehilangan hasil, serta
meningkatkan kualitas tanaman. Selain itu, senyawa bioaktif antifungi lebih bersifat
ramah lingkungan.
Menurut Rustam (2012) R. pickettii memiliki kemampuan menghambat
pertumbuhan R. solani. R. pickettii tidak fitotoksik, menghasilkan siderofor, enzim
kitinase dan memiliki kemampuan dalam pelarutan fosfat. Miselium berukuran tetap
dan menunjukkan keadaan tidak normal seperti lebih tipis, longgar, dan pucat. R.
solani yang tumbuh pada PDA tidak diracuni akan terus tumbuh hingga miseliumnya
memenuhi cawan petri. Hal ini menunjukkan bahwa aktivitas senyawa bioaktif
antifungi bersifat aktif menghambat hingga cendawan patogen tidak dapat tumbuh
dan berkembang. Menurut Rustam (2012) aktivitas senyawa bioaktif antifungi dari
biakan R. pickettii berkorelasi positif dengan pertumbuhan selnya.
Pertumbuhan sel bakteri akan meningkat secara eksponensial hingga umur 36
jam (Permatasari 2005). Seiring dengan pertumbuhan eksponensial ini, produksi
senyawa bioaktif antifungi juga meningkat. Dengan demikian, keefektifan senyawa
bioaktif antifungi juga akan semakin baik. Hal ini ditunjukkan dengan aktivitas
pertumbuhan patogen yang lambat. Setelah berumur 48 jam patogen tidak
menunjukkan pertambahan ukuran miselium. Menurut Ou (1985) R. solani memiliki
miselium tidak berwarna ketika masih muda tetapi menjadi coklat kekuningan
dengan septa yang jarang setelah tua. R. solani memiliki tiga tipe miselium: pertama
hifa pendobrak lurus yang dapat tumbuh sewaktu-waktu, pendek, dan membengkak;
kedua, miselium yang memiliki banyak cabang atau miselium lobate sebagai tempat
munculnya kapak penetrasi. Miselium lobate menginfeksi jaringan sehingga
terbentuk lesio. Sebagian besar batang yang terinfeksi dapat ditutupi hifa pendobrak
tetapi miselium lobate hanya dapat ditemukan pada bagian lesio. Ketiga, miselium
yang terdiri dari sel-sel moniloid yang berperan dalam pembentukan sklerotia dan
biasanya terdapat pada bagian tutup cawan petri atau pada dinding tabung reaksi saat
cendawan dibiakan pada wadah tersebut (Ou 1985).
8
Hasil pengamatan menunjukkan terjadinya bentuk perkembangan miselium
yang tidak normal seperti lebih tipis, semakin longgar dan tidak kompak serta warna
yang semakin memucat (Gambar 1b). Kondisi ini disebabkan penekanan
pertumbuhan oleh senyawa bioaktif antifungi di dalam media tumbuh R. solani.
Senyawa ini dapat mematikan atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme
dengan beberapa cara yaitu menghambat biosintesis dinding sel, menghambat
sintesis protein, menghambat sintesis DNA/RNA dan menghambat sintesis prekursor
DNA/RNA (Walsh 2003). Selain itu, penekanan pertumbuhan juga dapat disebabkan
oleh kekurangan nutrisi dan ruang bagi patogen untuk tumbuh (Goto 1990). Demain
(1998) dalam Nofiani (2008) menyatakan bahwa keterbatasan nutrisi dan penurunan
kecepatan pertumbuhan akan menghasilkan sinyal yang mempunyai efek regulasi
sehingga menyebabkan diferensiasi kimia dan diferensiasi morfologi (morfogenesis).
a
b
Gambar 1 Aktivitas penghambatan pertumbuhan R. solani oleh senyawa bioaktif
antifungi R. pickettii, kontrol (a) dan perlakuan dengan senyawa bioaktif
antifungi (b) pada umur tiga hari setelah perlakuan.
Tabarez (2005) menyatakan bahwa pembentukan senyawa bioaktif antifungi
diatur oleh nutrisi, penurunan kecepatan pertumbuhan, inaktivasi enzim, dan induksi
enzim. Beberapa mikroba penghasil senyawa bioaktif antifungi dapat juga
kehilangan kapasitas menghasilkan senyawa ini setelah penyimpanan (Tabarez
2005). Penyebab hal ini adalah tidak terpenuhinya kebutuhan nutrisi atau strain
penghasil senyawa bioaktif antifungi. Penyebab lainnya adalah bakteri berada dalam
keadaan stres atau lingkungan abiotik seperti suhu dan pH yang tidak
menguntungkan. Oleh karena itu, efek penghambatan senyawa bioaktif antifungi
ditemukan berbeda-beda pada perlakuan suhu dan pH yang diberikan.
Pengaruh Suhu dan pH terhadap Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R.
pickettii dalam Menghambat Pertumbuhan R. solani
Suhu dan pH memiliki peranan penting dalam menentukan efektivitas
penghambatan R. pickettii terhadap R. solani. Hasil analisis ragam menunjukkan
bahwa tidak ada interaksi suhu dan pH terhadap penekanan pertumbuhan R. solani
(lampiran 1). Akan tetapi, secara terpisah suhu memberikan pengaruh nyata terhadap
penekanan R. solani, sedangkan pH tidak berpengaruh nyata.
9
Pengaruh Suhu
Suhu menunjukkan pengaruh nyata terhadap penekanan R. solani. Hasil uji
lanjut Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata 5% (α = 0.05)
menunjukkan suhu 25oC tidak berbeda nyata terhadap suhu 35oC. Namun, suhu 25 oC
berbeda nyata terhadap suhu 30oC dan 40oC (Tabel 1). Rustam (2012) menyatakan
bahwa R. pickettii memiliki kemampuan antagonis yang efektif pada suhu normal
25-27oC.
Tabel 1 Tingkat penghambatan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii terhadap R.
solani pada berbagai suhu
Suhu
25oC
30oC
35oC
40oC
a
Rata-rata penghambatan (%)
71.0a
56.0b
73.0a
58.0b
huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan uji
menggunakan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata 5% (α = 0.05).
Pengujian pada suhu 25oC dan 35oC menunjukkan pengaruh yang tidak
berbeda nyata. Demikian juga pada suhu 30oC dan 40oC menunjukkan hasil yang
tidak berbeda nyata. Sebaliknya, pada suhu 25oC dan 35oC dengan suhu 30oC dan
40oC menunjukkan hasil yang berbeda nyata. Penghambatan pertumbuhan cendawan
pada suhu 30oC dan 400C tidak begitu signifikan dan lebih rendah dibandingkan
dengan penghambatan pada suhu 25oC dan 35oC. Faktor ini dapat disebabkan oleh
kemampuan cendawan yang mampu tumbuh dan bertahan lebih kuat pada suhu
tersebut dibandingkan suhu 25oC dan 35oC.
Berdasarkan hasil perhitungan penghambatan rata-rata, suhu 35oC
menunjukkan nilai penghambatan paling tinggi. Pengaruh yang sama juga diberikan
oleh suhu 25oC. Meskipun rata-rata penghambatan pada suhu 25oC lebih rendah
daripada suhu 35oC, namun suhu 25oC memiliki pengaruh yang sama karena
keduanya tidak berbeda nyata. Secara morfologis, suhu 25oC memiliki
penghambatan yang cenderung konstan dibandingkan dengan suhu 35oC. Suhu 30 oC
menunjukkan perbedaan dibandingkan dengan suhu 25 oC dan 35 oC. Perbedaan ini
diduga disebabkan perlakuan suhu 30 oC tidak menggunakan waterbath, tet di suhapi
menggunakan suhu ruang biasa. Oleh karena itu, kondisi lingkungan perlakuan
seperti kelembaban, cuaca dan lain-lain tidak stabil. Hal inilah yang diduga
menyebabkan suhu 30 oC memiliki penekanan yang lebih kecil dibandingkan suhu 25
o
C.
Pengaruh suhu terhadap efektivitas senyawa antifungi juga ditunjukkan dengan
keadaan miselium cendawan patogen. Hasil pengamatan secara kasat mata pada
umur biakan 48 jam, tiap koloni R. solani menunjukkan ciri miselium yang berbeda
pada tiap suhu yang diberikan. Suhu 25oC menunjukkan ciri miselium yang pucat,
kekuningan, tipis, transparan, dan tumbuh tidak merata. Miselium terlihat berwarna
putih pucat kecoklatan dengan pinggiran berwarna merah jambu, tipis, dan
transparan pada suhu 30oC. Sedangkan pada suhu 35oC miselium menunjukkan ciri
tipis, dengan warna jingga transparan dan tidak merata. Sementara itu, miselium
cendawan pada suhu 40oC menunjukkan ciri transparan dengan pinggiran menebal,
dan berwarna krem kekuningan.
10
Kondisi suhu berbeda memengaruhi perkembangan sel, akibatnya sel yang
terbentuk tumbuh secara tidak normal. Menurut Pelczar (1986) keragaman suhu
dapat mengubah proses metabolik tertentu dan morfologi sel. Semakin tinggi suhu
menyebabkan efektivitas senyawa antifungi yang dihasilkan oleh bakteri cenderung
menurun. Pertumbuhan cendawan di dalam PDA semakin baik karena efektivitas
kerja senyawa antifungi menurun.
Pengaruh pH
Hasil analisis ragam menunjukkan pH tidak berpengaruh nyata terhadap
penekanan R. solani. Meskipun pH tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata,
namun pH 7 menunjukkan penghambatan rata-rata terbaik yakni sebesar 65.4%
(Tabel 2). Sementara itu, pada pH yang lain pengaruh senyawa bioaktif antifungi
cenderung sama. Penekanan yang paling kecil terdapat pada pH 9. Hal ini
disebabkan penekanan pertumbuhan bakteri penghasil senyawa bioaktif antifungi
sehingga senyawa bioaktif yang dihasilkan menjadi rendah. Penyebab lainnya diduga
adalah keadaan basa yang menyebabkan R. solani tumbuh terhambat. Menurut
Pratomo (2006), pertumbuhan cendawan pada pH yang semakin menjauhi kondisi
netral (semakin asam atau semakin basa) sampai dengan kondisi ekstrim, akan
semakin terhambat.
Tabel 2 Tingkat penghambatan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii terhadap R.
solani pada berbagai pH
pH
5
6
7
8
9
a
Rata-rata penghambatan(%)
64.0a
64.5 a
65.4 a
64.7 a
62.6 a
huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan uji
menggunakan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata 5% (α = 0.05).
Pirt (1975) menuliskan bahwa pH dapat memengaruhi laju pertumbuhan,
metabolisme, komposisi biomassa, dan morfologi bakteri. R. pickettii termasuk
bakteri yang hidup baik pada pH netral. Oleh karena itu, kondisi pH di bawah atau di
atas pH netral, metabolisme R. pickettii menjadi terhambat. Akibatnya, produksi
senyawa bioaktif antifungi R. pickettii juga terhambat. Selain itu, pengaruh pH juga
ditunjukkan oleh perkembangan miselium R. solani. Pada pH 7 pertumbuhan
miselium cendawan sangat tidak merata. Dengan kata lain, pH 7 memliki
penghambatan yang cenderung lebih stabil. Menurut Cappucino dan Sherman
(1996), umumnya bakteri dapat tumbuh optimum pada pH netral yakni 6.5-7.5.
Sel-sel mikroba akan tumbuh dengan baik bila berada pada media biakan yang
mengandung hara esensial pada kondisi suhu dan pH yang sesuai (Putranto 2005).
Akan tetapi, kondisi pH basa tidak menguntungkan bagi pertumbuhan cendawan.
Menurut Ou (1985) derajat kemasaman atau pH minimum, optimum, dan maksimum
untuk pertumbuhan R. solani berturut-turut adalah 2.5, 5.4–6.7, dan 7.8. Meskipun
perkembangan miselium terhambat, R. solani tetap tumbuh dan menunjukkan
penekanan yang tidak berbeda nyata dengan pH netral. Faktor yang menyebabkan
11
hal ini adalah media tumbuh dari cendawan. Menurut Pratomo (2006) media tumbuh
(PDA) dengan sumber karbon gugus monosakarida lebih mampu menunjang
pertumbuhan miselium cendawan Rhizoctonia sp. sehingga cendawan ini mampu
mentoleransi cekaman dari pengaruh lingkungan sampai pH yang relatif tinggi (pH
10).
Pengaruh Konsentrasi Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap
Penekanan R. solani
Hasil uji suhu dan pH menunjukkan kondisi terbaik untuk R. pickettii adalah
suhu 25oC dengan pH 7. Suhu 25oC dan pH 7 digunakan dalam uji keefektifan
konsentrasi senyawa bioaktif antifungi.
Hasil analisis data (Tabel 3) menunjukkan bahwa konsentrasi 1.0%, 2.5%,
5.0%, 7.5% dan 10.0% memiliki persen penghambatan yang tidak berbeda nyata.
Dengan kata lain, konsentrasi 1.0 % atau 0.2 ml filtrat di dalam 20 ml media PDA
juga memiliki pengaruh yang sama dengan 2 ml filtrat dalam 20 ml PDA. Artinya,
pada konsentrasi 1.0% senyawa bioaktif antifungi mampu menekan patogen. Dengan
kata lain bahwa rata-rata penghambatan pertumbuhan patogen berbanding lurus
dengan konsentrasi yang diberikan. Semakin banyak konsentrasi senyawa bioaktif
antifungi yang diberikan, penghambatan pertumbuhan patogen semakin besar.
Tabel 3 Tingkat penekanan pertumbuhan R. solani oleh senyawa bioaktif antifungi
R. pickettii pada berbagai konsentrasi
Konsentrasi (%)
10.0
7.5
5.0
2.5
1.0
a
Rata-rata penghambatan (%)
97.7a
96.0a
85.7ab
82.0ab
58.3b
huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan uji
menggunakan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata 5% (α = 0.05).
Tabel 3 juga menunjukkan bahwa penghambatan pada konsentrasi 7.5% dan
10.0% memiliki penekanan hampir sama yakni di atas 40%. Persentase ini
mengindikasikan bahwa konsentrasi 7.5% mempunyai daya hambat yang setara
dengan konsentrasi 10.0%. Penekanan tidak hanya terlihat secara kuantitatif tetapi
juga terlihat secara kualitatif yakni berupa ketidaknormalan pertumbuhan miselium.
Konsentrasi 7.5% dan 10.0% memperlihatkan ciri miselium yang sama yaitu tipis,
transparan, tidak merata dan longgar dengan warna kekuningan. Oleh karena itu,
dapat disimpulkan bahwa konsentrasi 7.5% filtrat senyawa bioaktif antifungi R.
pickettii memiliki efektivitas yang sama dengan konsentrasi 10.0% dalam menekan
R. solani, baik pada pertumbuhan maupun perkembangan miseliumnya.
Konsentrasi 1.0% menunjukkan penghambatan pertumbuhan cendawan yang
tidak terlalu signifikan. Penghambatan pada konsentrasi 1.0% masih terlihat sama
dengan konsentrasi 0.0% (kontrol negatif). Namun, efek penghambatan dapat terlihat
pada morfologi miselium yang dihasilkan cendawan. Miselium cendawan pada
kedua konsentrasi ini terlihat tidak normal baik warna maupun kekompakannya. Hal
12
ini menunjukkan bahwa konsentrasi minimal senyawa bioaktif antifungi mampu
menghambat perkembangan patogen. Ciri yang ditunjukkan berupa hifa yang
tumbuh tipis, berwarna kecoklatan dan tidak merata.
Efektifitas penghambatan terlihat sama pada konsentrasi 5.0% dan 2.5%.
Kedua konsentrasi ini menunjukkan angka yang tidak berbeda nyata terhadap 10.0%
dan 1.0%. Pertumbuhan miselium hampir sama dengan konsentrasi 1.0% dan 2.5%,
namun perkembangan miselium yang ditunjukkan tidak jauh berbeda dengan
konsentrasi 1.00% (Gambar 2).
a
b
c
d
e
f
Gambar 2 Koloni R. solani pada PDA yang telah diracuni dengan filtrat senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii pada suhu 250C dan pH 7 dengan
konsentrasi 0%(a), 1.0% (b), 2.5% (c), 5.0% (d), 7.5% (e), dan 10.0% (f).
Semakin besar konsentrasi yang diberikan hifa cendawan semakin
menunjukkan perkembangan yang tidak normal. Pada konsentrasi 7.5% hifa terlihat
longgar, tipis dan tidak kompak. Sementara itu, pada konsentrasi 5.0% dan 2.5%
hifa terlihat sedikit pucat, tipis dan hifa longgar meskipun ukuran diameternya sama
dengan konsentrasi 1.0%. Sedangkan pada konsentrasi 1.0% hifa tumbuh secara
penuh seperti 0.0%, namun warna hifa terlihat lebih pucat, struktur tidak merata dan
longgar.
Tingkat konsentrasi senyawa bioaktif antifungi R. pickettii berpengaruh
signifikan terhadap pertumbuhan R. solani. Semakin besar konsentrasi yang
diberikan, aktivitas senyawa bioaktif ini akan semakin baik. Berdasarkan percobaan
Budiarti (2012) mengenai efektifitas konsentrasi terhadap pertumbuhan S. aureus
didapatkan bahwa konsentrasi 500 ppm merupakan konsentrasi terendah yang efektif
dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus dibandingkan dengan konsentrasi
750 ppm dan 1000 ppm. Demikian juga dalam penelitian ini, konsentrasi senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii terendah yang efektif dalam menghambat pertumbuhan
R. solani adalah 2.5%.
13
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa suhu dan pH tidak
memiliki interaksi yang nyata tehadap aktivitas senyawa bioaktif antifungi yang
dihasilkan oleh R. pickettii dalam menekan R. solani. Suhu 25oC dan 35oC
memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata dan merupakan suhu yang paling
baik bagi efektivitas senyawa bioaktif antifungi R. pickettii dalam menekan R. solani
dengan tingkat penekanan lebih dari 70%. Fermentasi R. pickettii pada pH 7
mendukung aktivitas senyawa bioaktif antifungi dalam menekan pertumbuhan R.
solani dengan penekanan 65% dibandingkan kontrol. Uji keefektifan konsentrasi
senyawa bioaktif antifungi R. pickettii dalam menekan R. solani menunjukkan
pengaruh yang tidak nyata. Konsentrasi 7.5% dan 10.0% memiliki keefektifan yang
sama dengan nilai hambatan lebih dari 40% terhadap pertumbuhan R. solani.
Saran
Perlu dilakukan pengujian pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas senyawa
bioaktif antifungi yang dihasilkan R. pickettii pada berbagai media pertumbuhan
bakteri.
14
15
DAFTAR PUSTAKA
Adley C, Pembroke J, Ryan M. 2007. Ralstonia pickettii in environmental
biotechnology potential and applications. J Appl Microbiol. 103(5): 754-764.
Agrios GN. 2005. Plant Pathology. Ed ke-5. San Diego (US): Academic Press.
[BB Padi] Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. 2009. Penyakit hawar pelepah
(Rhizoctonia solani kuhn). Subang (ID): Balai Besar Penelitian Tanaman Padi
Budiarti RS. 2012. Efektivitas konsentrasi ekstrak patikan kerbau (euporbhia hirta l)
terhadap pertumbuhan Bakteri staphylococcus aureus. Biospecies 5(5): 29-32.
Cappucino JG, Sherman N. 1996. Microbiology: a Laboratory Manual. Edisi ke-4.
California (US): The Benjamin & Cummings Publishing Company.
Coenye T, De Vos P, Goris J, Vandamme P. 2003. Classification of Ralstonia
pickettii-like isolates from the environment and clinical samples as Ralstonia
insidiosa. J International Systematic and Evolutionary Microbiol. 53(3) : 10751080.
Fett J, Konstantinidis K, Isaacs N, Long D, Marsh T. 2003. Microbial diversity and
resistance to copper in metal-contaminated lake sediment. J Microbiol Ecolog.
45(4): 191-202.
Goto M. 1990. Fundamental of Bacterial Plant Pathology. Tokyo (JP): Academic
Press.
Hardiningtyas. 2009. Aktivitas antibakteri ekstrak karang lunak Sarcophyton sp.
yang difragmentasi dan tidak difragmentasi di perairan Pulau Pramuka,
Kepulauan Seribu [Tesis]. Bogor (ID): Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian
Bogor.
Nofiani R. 2008. Urgensi dan mekanisme biosintesis metabolit sekunder mikroba
laut.J Nat Indo10 (2): 120-125.
Ou SH. 1985. Rice Diseases. Edisi ke-2. Kew (GB): Commonwealth Mycological
Institute.
Pelczar MJ, Reid RD, Chan ECS. 1986. Microbiology. Philippine (PH): McGrawHill.
Permatasari D. 2005. Laju Pertumbuhan, Pengaruh Suhu dan pH terhadap Bakteri
yang Berasosiasi dengan Getah Kuning pada Buah Manggis [Skripsi]. Bogor
(ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pirt SJ. 1975. Principles of Microbe and Cell Cultivation. London (EN): Blakewell
Scientific Publications.
Pratomo R. 2006. Pengaruh macam, pH, dan penggoyangan media terhadap
pertumbuhan cendawan Rhizoctonia sp.[Skripsi]. Bogor (ID): Fakultas
Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Prayudi B. 2000. Toleransi padi lokal rawa pasang surut terhadap penyakit hawar
pelepah daun padi (Rhizoctonia solani). Bul Agron. 28(5): 37-40.
Putranto WS. 2005. Penentuan pH dan Suhu Optimum HyalurodidaseStreptococcus
agalactie [Disertasi]. Bandung (ID): Fakultas Peternakan, Universitas
Padjajaran.
16
Rustam. 2012. Potensi bakteri penghasil senyawa bioaktif antifungi untuk
pengendalian penyakit hawar pelepah padi [Disertasi]. Bogor (ID): Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Tabarez, M.R. 2005.Discovery of the new antimicrobial compound 7-o-malonyl
macrolactin a [Disertasi]. Wilhelmina (JE): Universitat Carolo-Wilhelmina.
Walsh C. 2003. Antibiotics: Action, Origins, Resistance. Washington DC (US):
American Society for Microbiology.
17
LAMPIRAN
18
19
Lampiran 1
Analisis ragam pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii dalam menekan pertumbuhan R. solani
Sumber
keragaman
Suhu
pH
Suhu*pH
Derajat
bebas
3
4
12
Jumlah
kuadrat
0,353
0,005
0,60
Kuadrat
tengah
0,118
0,001
0,005
P- α
0,05
Fvalue
6,53
0,07
0,28
Pr > F
0,001
0,989
0,989
Lampiran 2 Penekanan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii terhadap R. solani
(%)
pH
Ulangan
5
5
5
1
2
3
6
6
6
1
2
3
7
7
7
1
2
3
8
8
8
1
2
3
9
9
9
1
2
3
Rata-rata
Rata-rata
Rata-rata
Rata-rata
Rata-rata
25
83
80
69
77
82
77
52
70
81
79
59
73
76
72
66
71
51
79
59
63
Suhu (0C)
30
54
39
71
55
50
44
57
50
76
50
54
60
56
46
67
56
33
28
63
41
35
66
72
76
71
80
72
74
75
77
77
56
70
72
76
74
74
79
76
64
73
40
36
76
47
53
53
64
69
62
62
63
51
59
57
86
29
57
62
66
4
44
20
21
Lampiran 3 Hasil pengamatan makroskopis morfologi miselium R. solani akibat
aktivitas senyawa bioaktif antifungi R. pickettii
Suhu (0C)
25
pH
5
6
7
8
9
5
6
30
7
8
9
5
6
7
35
8
9
5
6
40
7
8
9
Ciri miselium
Hifa tumbuh tidak normal dan jarang dengan warna putih
transparan dan pinggir kekuningan
Hifa tumbuh tidak normal, jarang dan tranparan kekuningan
Hifa tumbuh tidak normal, tipis, tidak merata, dengan warna
putih pucat
Hifa tumbuh tidak normal, tipis, tidak merata dan transparan
Hifa tumbuh tidak normal, tipis dan tidak merata
pertumbuhannya
Bentuk melingkar, hifa tumbuh terhambat dengan warna putih
kemerahjambuan dengan ujung transparan
Hifa tumbuh tidak normal dan merata dengan warna putih
kemerahjambuan
Hifa tumbuh terhambat dengan pinggiran transparan dan warna
putih kemerahjambuan
Hifa tumbuh tipis dengan warna putih pucat dan ujung
kemerahjambuan
Hifa tumbuh normal seperti kontrol tetapi lebih tipis dan tidak
merata
Hifa berwarna jingga, tipis
Hifa tumbuh tidak merata, sedikit tipis berwarna putih
Hifa berwarna jingga trasparan, berwarna putih dan terlihat
mengering
Hifa tumbuh tidak normal, tipis, transparan dengan warna
kekuningan
Hifa tumbuh lambat, normal dengan warna putih tapi tidak
merata
Hifa tumbuh normal dengan warna putih transparan dan
pinggiran menebal
Hifa tumbuh tidak normal dengan warna putih ke kreman dan
trasnparan
Hifa tumbuh tidak normal dengan warna putih ke kreman dan
ujung trasnparan
Hifa tumbuh normal dengan warna kejinggaan dan pinggiran
transparan
Ukuran hifa normal, dengan warna putih kejinggaan dan
pinggiran tidak merata
SENYAWA BIOAKTIF ANTIFUNGI Ralstonia pickettii DALAM
MENEKAN PERTUMBUHAN Rhizoctonia solani
ELYSA FITRI
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
ii
ABSTRACT
ELYSA FITRI. The effect of temperature, pH and the concentration of antifungal
bioactive compound of Ralstonia pickettii to suppress the growth of Rhizoctonia
solani. Supervised by GIYANTO.
Rice sheath blight disease, caused by Rhizoctonia solani is an important
disease on rice and loss of harvest up to 30%. Ralstonia pickettii was one of the
biological agent from the group of bacteria which was able to suppress the growth
of R. solani. In the laboratory scale, a filtrate of R. pickettii antifungal bioactive
compound was able to suppress the growth of fungi up to 100%. Temperature and
pH were the factors which were expected to influence the bioactive compound
activity. The concentration of this antifungal bioactive filtrate also influenced the
growth of R. solani inhibition. Therefore, this research was aimed to know the
effectiveness of temperature, pH and concentration of R. pickettii to suppress the
growth of R. solani. This research used factorial randomize complete design
(RAL) which temperature: 25oC, 30oC and 40oC as the first factor and pH: 5, 6, 7,
8, and 9, were the second factor in three times of repetition. The result of this
research showed that at temperature of 25oC and 35oC, antifungal bioactive
compound were effective to suppress R. solani activity and pH did not show
significant effect to bioactive compound activity. The concentration of 7.5 and 10
% was able to suppress R solani with 40% of the inhibition value.
Keywords: Ralstonia pickettii, Rhizoctonia solani, rice sheath blight, antifungal
bioactive compound.
iv
PENGARUH SUHU, pH, DAN KONSENTRASI TERHADAP
SENYAWA BIOAKTIF ANTIFUNGI Ralstonia pickettii DALAM
MENEKAN PERTUMBUHAN Rhizoctonia solani
ELYSA FITRI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skrips
Nama Mahasiswa
NIM
: Pengaruh Suhu, pH, dan Konsentrasi terhadap Senyawa
Bioaktif Antifungi Ralstonia pickettii dalam Menekan
Pertumbuhan Rhizoctonia solani
: Elysa Fitri
: A34080001
Disetujui,
Dr. Ir. Giyanto, MSi.
Dosen Pembimbing
Diketahui,
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi.
Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Lampung pada tanggal 5 Juli 1989, sebagai putri dari
pasangan Bapak Jalal Sayuti dan Ibu Harlin Nuri. Penulis menyelesaikan
pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Pesisir Tengah Krui. Tahun 2008
penulis diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di berbagai organisasi
kemahasiswaan di IPB, antara lain sebagai staf BEM TPB tahun 2008-2009, staf
LDK Alhurriyah tahun 2008-2010, Bendahara Departemen Eksternal BEM
Fakultas Pertanian tahun 2009-2010, Ketua Departemen Pertanian BEM Fakultas
Pertanian tahun 2010-2011, dan Sekretaris Kementerian Kebijakan Publik BEM
Keluarga Mahasiswa IPB (2011-2012).Tahun 2011-2012 penulis juga aktif dalam
Aliansi BEM se-Bogor dan BEM seluruh Indonesia (BEM SI). Selain itu, penulis
juga pernah berkesempatan mengikuti berbagai kepanitiaan di IPB. Tahun 20082009 penulis menjadi Penanggung Jawab Kelompok (PJK) dalam Masa
Perkenalan Kampus Mahasiswa Baru (MPKMB), Koordinator Divisi Acara dalam
kepanitiaan Healthy Day 45, Sekretaris kegiatan Bhakti Sosial BEM TPB,
Bendahara kegiatan Scholarship for All, anggota Divisi Acara dalam kepanitiaan
Masa Perkenalan Fakultas (MPF) dan Departemen (MPD), dan menjadi
Koordinator Acara Migratoria Departemen Proteksi Tanaman sekaligus juga
pernah berpartisipasi sebagai sekretaris dalam kepanitiaan Kuliah Kerja Profesi
Faperta-Fema (KKP) wilayah Tegal dan tahun 2012 penulis menjadi Steering
Comitte (SC) panitia dalam Acara Gebyar Indonesia Berkarya 2012.
Beberapa kegiatan seminar nasional dan pelatihan pernah diikuti penulis
baik yang dilaksanakan di IPB maupun oleh kampus lain di Indonesia. Berbagai
pengalaman kerja juga pernah ditekuni penulis selama di IPB diantaranya,
menjadi pengajar privat di Lembaga Belajar Al-fatah (2009-2010), magang di
laboratorium bakteriologi tumbuhan, dan asisten praktikum mata kuliah
Pengendalian Hayati dan Pengelolaan Habitat (PHPH) dan Dasar-dasar Proteksi
Tanaman (Dasprotan). Beberapa penghargaan juga pernah diterima diantaranya
lolos Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) bidang penelitian yang didanai Dikti
(2009-2011), sebagai Mahasiswa Berprestasi ke-3 Tingkat Departemen Proteksi
Tanaman IPB 2012, dan sebagai penerima Dana Hibah Gerakan Kewirausahaan
Nasional Kementerian Koperasi dan UKM RI 2013.
x
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Pengaruh suhu, pH, dan konsentrasi terhadap senyawa bioaktif antifungi
Ralstonia pickettii dalam menekan pertumbuhan Rhizoctonia solani” ini. Shalawat
dan salam semoga senantiasa tercurahkan untuk Rasulullah SAW. Skripsi ini
dibuat dalam rangka memenuhi syarat sarjana di Departemen Proteksi Tanaman,
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Giyanto, MSi. selaku dosen pembimbing yang telah dengan sabar
memberikan arahan, masukan, dan motivasi kepada penulis.
2. Dr. Ir. Ali Nurmansyah, MSi. selaku dosen penguji tamu yang telah
memberikan masukan, saran, dan motivasi kepada penulis.
3. Ir. Djoko Prijono, MSc.Agr selaku dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan motivasi dan membimbing penulis selama belajar di
IPB.
4. Ayahanda Jalal Sayuti (alm), Ibunda Harlin Nuri, Ibu Nizawati, wo Inta
Rosmida dan udo Iskandar Arifin, udo Fahrurrozi dan kaka Linda, bang
Syahrul (alm) dan kaka Suriyana, bang Alwin Iman dan kaka Lekat Yana,
bang Andi R dan kaka Satri, bang yan, bang Dir, dan kak Joni serta
keluarga besar Jalal Sayuti (alm) yang selalu memberi bantuan, semangat
dan motivasi.
5. Teman-teman seperjuangan (anisah, ginta, eka, widia, leli, arina, elsa, mba
yofi, mba ray, mba ade, nunik, suci, filda, imun, yusti, rahma, veni, dll)
yang selalu memberi inspirasi.
6. Keluarga Kebijakan Publik BEM KM (ramdan, raudoh, herma, winni,
kenin, dewi, dadan, ida, yusti, yosa, dll) yang selalu memberi dukungan,
bantuan dan keceriaan.
7. Teman-teman Andika House (mba ria, mba ummi, mba wini, alia, ani, rita,
engkun, nindy, darsi, laras, leni, nadira, nurul, hani) yang selalu memberi
dukungan.
8. Keluarga Proteksi Tanaman 45 serta seluruh civitas akademika
Departemen Proteksi Tanaman yang telah memberikan motivasi dan
masukan, serta membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini.
Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk perbaikan ke
depan. Penulis juga berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi pengembangan
ilmu pengetahuan.
Bogor , Juni 2013
Elysa Fitri
xii
xiv
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
xiv
DAFTAR TABEL
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
BAHAN DAN METODE
3
Tempat dan Waktu Penelitian
3
Peremajaan Isolat R. pickettii dan R. solani
3
Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap R.
solani
3
Pengujian Pengaruh Suhu dan pH terhadap Aktivitas Senyawa
Bioaktif Antifungi R. picketti dalam menekan R. solani
3
Persiapan Filtrat Uji
4
Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap
R. solani
4
Pengujian Konsentrasi Senyawa Bioaktif Antifungi terhadap
Pertumbuhan R. solani
4
Pengolahan Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii dalam
Menghambat Pertumbuhan R. solani
7
Pengaruh Suhu dan pH terhadap Aktivitas Senyawa Bioaktif
Antifungi R. pickettii dalam Menghambat Pertumbuhan R. solani
8
Pengaruh Suhu
Pengaruh pH
Pengaruh Konsentrasi Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii
terhadap Penekanan R. solani
KESIMPULAN DAN SARAN
9
10
11
13
Kesimpulan
13
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 15
LAMPIRAN ............................................................................................................ 17
xvi
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
Tingkat penghambatan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii
terhadap R. solani pada berbagai suhu
Tingkat penghambatan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii
terhadap R. solani pada berbagai pH
Tingkat penekanan pertumbuhan R. solani oleh senyawa bioaktif
antifungi R. pickettii pada berbagai konsentrasi
9
10
11
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
Aktivitas penghambatan pertumbuhan R. solani oleh senyawa bioaktif
antifungi R. pickettii, kontrol (a) dan perlakuan dengan senyawa
bioaktif antifungi (b) pada umur tiga hari setelah perlakuan
Koloni R. solani pada PDA yang telah diracuni dengan filtrat senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii pada suhu 250C dan pH 7 dengan
konsentrasi 0%(a),10%(b),25% (c), 50%(d), 75% (e), dan 100% (f)
8
12
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
Analisis ragam pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii dalam menekan pertumbuhan R. solani
Penekanan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii terhadap R. solani
(%)
Hasil pengamatan makroskopis morfologi miselium R. solani akibat
aktivitas senyawa bioaktif antifungi R. pickettii
19
19
21
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hawar pelepah padi yang disebabkan oleh Rhizoctonia solani merupakan salah
satu penyakit penting pada padi. Di Indonesia, hawar pelepah mudah ditemukan pada
ekosistem padi dataran tinggi hingga dataran rendah. Sejak dikembangkan varietas
padi yang beranakan banyak dan didukung oleh penggunaan pupuk yang berlebih
terutama pupuk nitrogen, serta cara tanam dengan jarak yang rapat menyebabkan
perkembangan hawar pelepah padi berkembang semakin parah. Kehilangan hasil
akibat penyakit hawar pelepah mencapai 30% (BBPadi-Deptan 2009).
Gejala penyakit hawar pelepah bercak-bercak pada pelepah daun. Awalnya
bercak berbentuk elips atau oval, agak tidak beraturan, berwarna abu-abu kehijauan,
dengan ukuran bercak 1-3 cm. Pada bagian tengah bercak berwarna putih keabuabuan dengan pinggiran berwarna kecoklatan. Di dalam bercak dapat terbentuk
sklerotia dan sklerotia ini mudah terlepas. Warna dan ukuran bercak sangat
tergantung pada kondisi lingkungan. Pada kondisi lembab miselium cendawan dapat
tumbuh menutupi permukaan pelepah daun dan dapat menyebar hingga jarak
beberapa sentimeter dalam waktu 24 jam (Ou 1985).
Pengendalian penyakit hawar pelepah daun padi dapat dilakukan dengan
pengaturan jarak tanam, penggunaan pupuk nitrogen yang seimbang, serta sanitasi
lahan dari gulma dan sisa tanaman. Teknik pengendalian lain adalah dengan
penyemprotan menggunakan fungisida seperti benomyl dan iprodione, dan antibiotik
seperti validamycin dan polyoxin. Dari hasil penelitian Prayudi (2000), gabungan
sifat-sifat padi lokal dan varietas unggul yang memiliki ciri jumlah anakan yang
lebih sedikit, dan pelepah daun keempat dan atau kelima tidak saling bersambungan,
menyebabkan padi lokal rawa pasang surut lebih tahan terhadap penyakit hawar
pelepah padi. Varietas padi yang tahan terhadap hawar pelepah padi belum
ditemukan. Akan tetapi menurut Rustam (2012) varietas Cibogo tergolong agak
tahan terhadap penyakit hawar pelepah padi (indeks penyakit 4,9).
Pengendalian hayati menggunakan bakteri antagonis merupakan salah satu
solusi dalam menekan perkembangan penyakit hawar pelepah padi. Prinsip
pengendalian dengan menggunakan bakteri antagonis tidak dimaksudkan untuk
memusnahkan patogen tetapi menekan dan menghambat perkembangan patogen
sehingga dapat meminimalkan kerugian yang diakibatkan patogen tersebut. Bakteri
antagonis juga hidup dan banyak ditemukan di alam sehingga pengembangan dan
pemanfaatannya relatif lebih mudah dan aman bagi makhluk hidup dan lingkungan.
Ralstonia pickettii merupakan bakteri yang dapat dikembangkan sebagai agens
hayati (Rustam 2012). Bakteri ini termasuk bakteri gram negatif yang berbentuk
batang dan dapat ditemukan di lingkungan lembab seperti tanah, sungai dan danau
(Coenye T et al, 2003). R. pickettiii adalah organisme oligotrofik, sehingga mampu
bertahan di daerah dengan konsentrasi yang sangat rendah nutrisi (Adley C et al,
2007). Beberapa strain telah menunjukkan kemampuan untuk bertahan hidup di
lingkungan yang sangat tercemar dengan logam seperti tembaga (Cu), Nikel (Ni),
Besi (Fe) dan Seng (Zn). Kemampuan untuk bertahan dalam konsentrasi rendah
2
nutrisi tersebut membuat R. pickettii mampu digunakan untuk bioremediasi. Dalam
sebuah penelitian yang dilakukan oleh Fett et al (2003), R. pickettii telah terbukti
tahan terhadap lingkungan sampai dengan 1200 mg / mL Cu dan hidup dengan
menggunakan fosfat untuk menyita logam.
Menurut Rustam (2012), isolat bakteri ini berpotensi dikembangkan sebagai
agens hayati untuk pengendalian penyakit hawar pelepah daun padi, baik dalam
bentuk kultur sel hidup maupun dalam bentuk filtrat biakan yang mengandung
senyawa aktif antifungi. Bentuk filtrat dapat menghasilkan efektifitas penghambatan
hingga 100%. Filtrat ini diduga merupakan senyawa bioaktif antifungi atau metabolit
sekunder dari R. pickettii.
Menurut Khatab (2008) dalam Hardiningtyas (2009) senyawa bioaktif adalah
senyawa kimia aktif yang dihasilkan oleh organisme melalui jalur biosintetik
metabolit sekunder. Metabolit sekunder dihasilkan untuk merespon kekurangan
nutrisi. Kemampuan menghasilkan metabolit sekunder tidak dimiliki oleh semua
mikroorganisme sehingga metabolit sekunder yang dihasilkan oleh suatu
mikroorganisme merupakan ciri khas dari mikroorganisme tersebut.
Metabolit sekunder terdiri dari protein dan bukan protein. Aktivitas protein
atau enzim dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat, pH, dan suhu (Pelczar dan
Chan 1986). Menurut Rustam (2012) suhu berpengaruh terhadap produksi metabolit
sekunder, semakin tinggi suhu yang diberikan efektifitas metabolit sekunder akan
semakin menurun.
Untuk itu perlu dilakukan pengujian untuk mendapatkan kondisi suhu dan pH
yang lebih akurat dan tepat. Hal ini dimaksudkan untuk lebih mengefektifkan waktu,
tenaga, dan biaya yang dikeluarkan terutama dalam produksi metabolit sekunder
skala besar. Selain itu, juga diperlukan adanya pengujian pengaruh konsentrasi.
Pengujian konsentrasi ini dimaksudkan untuk mendapatkan konsenttrasi yang paling
optimum dalam menekan R. solani.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan:
1. Mempelajari pengaruh suhu, pH, serta pengaruh keduanya terhadap aktivitas
senyawa bioaktif antifungi dalam menghambat pertumbuhan R. solani.
2. Mempelajari pengaruh konsentrasi filtrat senyawa bioaktif antifungi R.
pickettii dalam menghambat R. solani.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini ialah mendapatkan informasi
tentang pengaruh suhu dan pH media tumbuh R. pickettii terhadap aktivitas senyawa
bioaktif antifungi serta pengaruh konsentrasi senyawa bioaktif antifungi tersebut
dalam menekan R. solani.
3
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen
Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, pada Mei 2012
hingga Agustus 2012.
Peremajaan Isolat R. pickettii dan R. solani
Isolat bakteri R. pickettii TT47 (isolat koleksi Laboratorium Bakteriologi
Tumbuhan, Proteksi Tanaman, IPB) dibiakkan pada media Nutrient Agar (NA)
(peptone 1 gr, beef extract 0.6 gr, NaCl 1 gr, agar 3 gr, dan aquades 200 ml). Isolat R.
solani (koleksi dari Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Proteksi Tanaman, IPB)
ditumbuhkan pada media Potato Dextrose Agar (PDA) (kentang 200 g, dextrose 20
g, agar 15 g, aquades 1 l). Baik R. pickettii maupun R. solani ditempatkan pada pH 7
dan suhu ruang.
Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap R. solani
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui aktivitas senyawa bioaktif antifungi
terhadap R. solani. Biakan bakteri R. pickettii untuk pengujian antagonis
ditumbuhkan pada NA selama 1-2 hari, kemudian dibiakkan ke dalam Luria Broth
(LB) (yeast extract 1 gr, tryptone 2 gr , NaCl 2 gr, aquades 200 ml) selama 1 malam.
Biakan R. solani ditumbuhkan pada PDA selama 2-3 hari. Biakan bakteri diambil
supernatannya dan digunakan untuk meracuni media PDA, selanjutnya biakan R.
solani ditumbuhkan pada media tersebut. Kemampuan penghambatan R. pickettii
dapat diukur dengan perhitungan persentase penghambatan seperti di bawah ini. R.
solani yang ditumbuhkan pada media PDA yang tidak diracuni dianggap sebagai
kontrol.
D1-D2
D1
× 100%
D1= Diameter cendawan tanpa perlakuan (9 cm); D2= Diameter cendawan dengan
perlakuan (cm).
Pengujian Pengaruh Suhu dan pH terhadap Aktivitas Senyawa Bioaktif
Antifungi R. picketti dalam menekan R. solani
Percobaan ini menggunakan rancangan Faktorial Rancangan Acak Lengkap
(RAL). Faktor pertama adalah suhu dengan taraf 25oC, 30oC, 35oC, dan 40oC,
sedangkan faktor kedua adalah pH dengan taraf 5, 6, 7, 8, dan 9. Masing-masing
terdiri dari 3 ulangan sehingga terdapat 60 unit percobaan.
4
Persiapan Filtrat Uji
Sebanyak 1 lup biakan R. pickettii umur 2 hari dibiakkan ke dalam 5 ml LB.
Biakan ini kemudian diinkubasi pada inkubator bergoyang (120 rpm, suhu ruang,
selama 1 malam). Kemudian biakan diambil sebanyak 1 ml dan dipindahkan ke
dalam 25 ml LB dengan taraf yang telah diukur pH nya menggunakan indikator
universal (dengan larutan KCl 0.5 M dan NaOH 0.5 M). Selanjutnya, biakan cair
diinkubasi pada waterbath dengan perlakuan suhu yang telah ditentukan (dengan
kecepatan 120 rpm selama 48 jam). Setelah 48 jam, biakan dari masing-masing unit
percobaan diambil 2 ml dan dimasukkan ke dalam tabung mikro ukuran 2 ml. Tiap
perlakuan diambil sebanyak 3 tabung mikro. Selanjutnya, biakan dalam tabung
mikro disentrifuse untuk mendapatkan supernatannya (10000 rpm, 20oC selama 15
menit). Supernatan diambil dengan syrange steril dan disaring dengan milifor steril
0.22 µm.
Uji Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap R. solani
Sebanyak 2 ml filtrat dipindahkan ke dalam tabung sentrifuse (50 ml) yang
telah diisi dengan PDA steril ±20 ml. Pencampuran dilakukan saat suhu media PDA
± 45oC. Sediaan kemudian dicampur secara merata. Sediaan dibiarkan dingin dalam
cawan petri kemudian potongan miselium biakan (diameter 0.5 cm) R. solani
ditempatkan di bagian tengah atas media. Selanjutnya biakan diinkubasi pada suhu
ruang. Hambatan pertumbuhan koloni R. solani diamati saat miselium R. solani pada
kontrol memenuhi cawan petri (9 cm) (umur 3 hari). Parameter yang diamati adalah
diameter cendawan pada tiap perlakuan yang dikonversi ke dalam persentase
penghambatan dengan rumus berikut:
D1-D2
D1
× 100%
D1= Diameter cendawan tanpa perlakuan (9 cm); D2= Diameter cendawan dengan
perlakuan (cm).
Pengujian Konsentrasi Senyawa Bioaktif Antifungi terhadap Pertumbuhan R.
solani
Uji ini dilakukan untuk mengetahui berapa konsentrasi yang efektif dalam
penghambatan cendawan patogen. Dalam uji ini digunakan filtrat dengan suhu dan
pH paling efektif dari pengujian sebelumnya. Konsentrasi yang diuji adalah 10.0%,
7.5%, 5.0%, 2.5%, 1.0%, dan 0.0%. Metode pengujian pengaruh konsentrasi filtrat
terhadap penekanan R. solani sama dengan uji sebelumnya. Sebanyak 2 ml filtrat
dipindahkan ke tabung sentrifuse (50 ml) yang telah diisi dengan PDA steril ±20 ml.
Pencampuran dilakukan saat suhu PDA ± 45oC. Sediaan dicampur secara merata dan
dibiarkan dingin di dalam cawan petri. Potongan miselium biakan (diameter 0.5 cm)
R. solani ditempatkan di bagian tengah cawan petri selanjutnya diinkubasi pada suhu
ruang. Hambatan pertumbuhan koloni R. solani diamati saat miselium R. solani pada
kontrol memenuhi cawan petri. Parameter yang diamati adalah persen penghambatan
R. pickettii terhadap R. solani dengan rumus yang sama seperti di atas.
5
Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari pengujian keefektifan suhu dan pH serta konsentrasi
senyawa bioaktif antifungi disajikan dalam tabel analisis ragam (anova) yang diolah
dengan menggunakan SAS for windows versi 9.0 dan perlakuan yang memberikan
pengaruh nyata diuji dengan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata
5% (α= 0.05).
6
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii dalam Menghambat
Pertumbuhan R. solani
Isolat yang digunakan adalah R. pickettii. R. pickettii memiliki ciri-ciri koloni
berwarna kuning dengan bentuk bundar dan tepian licin serta elevasi seperti tetesan.
R. solani memiliki miselia berwarna putih kemudian berubah menjadi cokelat ketika
sudah berumur tua. R. pickettii membentuk sklerotia jika tekanan lingkungan tinggi
dan nutrisi tempat tumbuhnya habis.
Senyawa bioaktif antifungi merupakan salah satu bentuk senyawa yang
dihasilkan oleh bakteri. Penggunaan senyawa bioaktif antifungi yang dihasilkan dari
mikroorganisme seperti antibiotik sudah banyak digunakan. Beberapa jenis antibiotik
yang biasa digunakan diantaranya adalah streptomisin, tetrasiklin, sikloheksamid dan
blastisidin. Antibiotik jenis streptomisin dapat mengendalikan beberapa jenis bakteri
dan cendawan patogen tanaman dengan berbagai aplikasi seperti penyemprotan,
aplikasi ke tanah atau perlakuan benih (Agrios 2005). Penggunaan senyawa bioaktif
antifungi memiliki manfaat mengendalikan dan mengurangi kehilangan hasil, serta
meningkatkan kualitas tanaman. Selain itu, senyawa bioaktif antifungi lebih bersifat
ramah lingkungan.
Menurut Rustam (2012) R. pickettii memiliki kemampuan menghambat
pertumbuhan R. solani. R. pickettii tidak fitotoksik, menghasilkan siderofor, enzim
kitinase dan memiliki kemampuan dalam pelarutan fosfat. Miselium berukuran tetap
dan menunjukkan keadaan tidak normal seperti lebih tipis, longgar, dan pucat. R.
solani yang tumbuh pada PDA tidak diracuni akan terus tumbuh hingga miseliumnya
memenuhi cawan petri. Hal ini menunjukkan bahwa aktivitas senyawa bioaktif
antifungi bersifat aktif menghambat hingga cendawan patogen tidak dapat tumbuh
dan berkembang. Menurut Rustam (2012) aktivitas senyawa bioaktif antifungi dari
biakan R. pickettii berkorelasi positif dengan pertumbuhan selnya.
Pertumbuhan sel bakteri akan meningkat secara eksponensial hingga umur 36
jam (Permatasari 2005). Seiring dengan pertumbuhan eksponensial ini, produksi
senyawa bioaktif antifungi juga meningkat. Dengan demikian, keefektifan senyawa
bioaktif antifungi juga akan semakin baik. Hal ini ditunjukkan dengan aktivitas
pertumbuhan patogen yang lambat. Setelah berumur 48 jam patogen tidak
menunjukkan pertambahan ukuran miselium. Menurut Ou (1985) R. solani memiliki
miselium tidak berwarna ketika masih muda tetapi menjadi coklat kekuningan
dengan septa yang jarang setelah tua. R. solani memiliki tiga tipe miselium: pertama
hifa pendobrak lurus yang dapat tumbuh sewaktu-waktu, pendek, dan membengkak;
kedua, miselium yang memiliki banyak cabang atau miselium lobate sebagai tempat
munculnya kapak penetrasi. Miselium lobate menginfeksi jaringan sehingga
terbentuk lesio. Sebagian besar batang yang terinfeksi dapat ditutupi hifa pendobrak
tetapi miselium lobate hanya dapat ditemukan pada bagian lesio. Ketiga, miselium
yang terdiri dari sel-sel moniloid yang berperan dalam pembentukan sklerotia dan
biasanya terdapat pada bagian tutup cawan petri atau pada dinding tabung reaksi saat
cendawan dibiakan pada wadah tersebut (Ou 1985).
8
Hasil pengamatan menunjukkan terjadinya bentuk perkembangan miselium
yang tidak normal seperti lebih tipis, semakin longgar dan tidak kompak serta warna
yang semakin memucat (Gambar 1b). Kondisi ini disebabkan penekanan
pertumbuhan oleh senyawa bioaktif antifungi di dalam media tumbuh R. solani.
Senyawa ini dapat mematikan atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme
dengan beberapa cara yaitu menghambat biosintesis dinding sel, menghambat
sintesis protein, menghambat sintesis DNA/RNA dan menghambat sintesis prekursor
DNA/RNA (Walsh 2003). Selain itu, penekanan pertumbuhan juga dapat disebabkan
oleh kekurangan nutrisi dan ruang bagi patogen untuk tumbuh (Goto 1990). Demain
(1998) dalam Nofiani (2008) menyatakan bahwa keterbatasan nutrisi dan penurunan
kecepatan pertumbuhan akan menghasilkan sinyal yang mempunyai efek regulasi
sehingga menyebabkan diferensiasi kimia dan diferensiasi morfologi (morfogenesis).
a
b
Gambar 1 Aktivitas penghambatan pertumbuhan R. solani oleh senyawa bioaktif
antifungi R. pickettii, kontrol (a) dan perlakuan dengan senyawa bioaktif
antifungi (b) pada umur tiga hari setelah perlakuan.
Tabarez (2005) menyatakan bahwa pembentukan senyawa bioaktif antifungi
diatur oleh nutrisi, penurunan kecepatan pertumbuhan, inaktivasi enzim, dan induksi
enzim. Beberapa mikroba penghasil senyawa bioaktif antifungi dapat juga
kehilangan kapasitas menghasilkan senyawa ini setelah penyimpanan (Tabarez
2005). Penyebab hal ini adalah tidak terpenuhinya kebutuhan nutrisi atau strain
penghasil senyawa bioaktif antifungi. Penyebab lainnya adalah bakteri berada dalam
keadaan stres atau lingkungan abiotik seperti suhu dan pH yang tidak
menguntungkan. Oleh karena itu, efek penghambatan senyawa bioaktif antifungi
ditemukan berbeda-beda pada perlakuan suhu dan pH yang diberikan.
Pengaruh Suhu dan pH terhadap Aktivitas Senyawa Bioaktif Antifungi R.
pickettii dalam Menghambat Pertumbuhan R. solani
Suhu dan pH memiliki peranan penting dalam menentukan efektivitas
penghambatan R. pickettii terhadap R. solani. Hasil analisis ragam menunjukkan
bahwa tidak ada interaksi suhu dan pH terhadap penekanan pertumbuhan R. solani
(lampiran 1). Akan tetapi, secara terpisah suhu memberikan pengaruh nyata terhadap
penekanan R. solani, sedangkan pH tidak berpengaruh nyata.
9
Pengaruh Suhu
Suhu menunjukkan pengaruh nyata terhadap penekanan R. solani. Hasil uji
lanjut Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata 5% (α = 0.05)
menunjukkan suhu 25oC tidak berbeda nyata terhadap suhu 35oC. Namun, suhu 25 oC
berbeda nyata terhadap suhu 30oC dan 40oC (Tabel 1). Rustam (2012) menyatakan
bahwa R. pickettii memiliki kemampuan antagonis yang efektif pada suhu normal
25-27oC.
Tabel 1 Tingkat penghambatan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii terhadap R.
solani pada berbagai suhu
Suhu
25oC
30oC
35oC
40oC
a
Rata-rata penghambatan (%)
71.0a
56.0b
73.0a
58.0b
huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan uji
menggunakan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata 5% (α = 0.05).
Pengujian pada suhu 25oC dan 35oC menunjukkan pengaruh yang tidak
berbeda nyata. Demikian juga pada suhu 30oC dan 40oC menunjukkan hasil yang
tidak berbeda nyata. Sebaliknya, pada suhu 25oC dan 35oC dengan suhu 30oC dan
40oC menunjukkan hasil yang berbeda nyata. Penghambatan pertumbuhan cendawan
pada suhu 30oC dan 400C tidak begitu signifikan dan lebih rendah dibandingkan
dengan penghambatan pada suhu 25oC dan 35oC. Faktor ini dapat disebabkan oleh
kemampuan cendawan yang mampu tumbuh dan bertahan lebih kuat pada suhu
tersebut dibandingkan suhu 25oC dan 35oC.
Berdasarkan hasil perhitungan penghambatan rata-rata, suhu 35oC
menunjukkan nilai penghambatan paling tinggi. Pengaruh yang sama juga diberikan
oleh suhu 25oC. Meskipun rata-rata penghambatan pada suhu 25oC lebih rendah
daripada suhu 35oC, namun suhu 25oC memiliki pengaruh yang sama karena
keduanya tidak berbeda nyata. Secara morfologis, suhu 25oC memiliki
penghambatan yang cenderung konstan dibandingkan dengan suhu 35oC. Suhu 30 oC
menunjukkan perbedaan dibandingkan dengan suhu 25 oC dan 35 oC. Perbedaan ini
diduga disebabkan perlakuan suhu 30 oC tidak menggunakan waterbath, tet di suhapi
menggunakan suhu ruang biasa. Oleh karena itu, kondisi lingkungan perlakuan
seperti kelembaban, cuaca dan lain-lain tidak stabil. Hal inilah yang diduga
menyebabkan suhu 30 oC memiliki penekanan yang lebih kecil dibandingkan suhu 25
o
C.
Pengaruh suhu terhadap efektivitas senyawa antifungi juga ditunjukkan dengan
keadaan miselium cendawan patogen. Hasil pengamatan secara kasat mata pada
umur biakan 48 jam, tiap koloni R. solani menunjukkan ciri miselium yang berbeda
pada tiap suhu yang diberikan. Suhu 25oC menunjukkan ciri miselium yang pucat,
kekuningan, tipis, transparan, dan tumbuh tidak merata. Miselium terlihat berwarna
putih pucat kecoklatan dengan pinggiran berwarna merah jambu, tipis, dan
transparan pada suhu 30oC. Sedangkan pada suhu 35oC miselium menunjukkan ciri
tipis, dengan warna jingga transparan dan tidak merata. Sementara itu, miselium
cendawan pada suhu 40oC menunjukkan ciri transparan dengan pinggiran menebal,
dan berwarna krem kekuningan.
10
Kondisi suhu berbeda memengaruhi perkembangan sel, akibatnya sel yang
terbentuk tumbuh secara tidak normal. Menurut Pelczar (1986) keragaman suhu
dapat mengubah proses metabolik tertentu dan morfologi sel. Semakin tinggi suhu
menyebabkan efektivitas senyawa antifungi yang dihasilkan oleh bakteri cenderung
menurun. Pertumbuhan cendawan di dalam PDA semakin baik karena efektivitas
kerja senyawa antifungi menurun.
Pengaruh pH
Hasil analisis ragam menunjukkan pH tidak berpengaruh nyata terhadap
penekanan R. solani. Meskipun pH tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata,
namun pH 7 menunjukkan penghambatan rata-rata terbaik yakni sebesar 65.4%
(Tabel 2). Sementara itu, pada pH yang lain pengaruh senyawa bioaktif antifungi
cenderung sama. Penekanan yang paling kecil terdapat pada pH 9. Hal ini
disebabkan penekanan pertumbuhan bakteri penghasil senyawa bioaktif antifungi
sehingga senyawa bioaktif yang dihasilkan menjadi rendah. Penyebab lainnya diduga
adalah keadaan basa yang menyebabkan R. solani tumbuh terhambat. Menurut
Pratomo (2006), pertumbuhan cendawan pada pH yang semakin menjauhi kondisi
netral (semakin asam atau semakin basa) sampai dengan kondisi ekstrim, akan
semakin terhambat.
Tabel 2 Tingkat penghambatan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii terhadap R.
solani pada berbagai pH
pH
5
6
7
8
9
a
Rata-rata penghambatan(%)
64.0a
64.5 a
65.4 a
64.7 a
62.6 a
huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan uji
menggunakan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata 5% (α = 0.05).
Pirt (1975) menuliskan bahwa pH dapat memengaruhi laju pertumbuhan,
metabolisme, komposisi biomassa, dan morfologi bakteri. R. pickettii termasuk
bakteri yang hidup baik pada pH netral. Oleh karena itu, kondisi pH di bawah atau di
atas pH netral, metabolisme R. pickettii menjadi terhambat. Akibatnya, produksi
senyawa bioaktif antifungi R. pickettii juga terhambat. Selain itu, pengaruh pH juga
ditunjukkan oleh perkembangan miselium R. solani. Pada pH 7 pertumbuhan
miselium cendawan sangat tidak merata. Dengan kata lain, pH 7 memliki
penghambatan yang cenderung lebih stabil. Menurut Cappucino dan Sherman
(1996), umumnya bakteri dapat tumbuh optimum pada pH netral yakni 6.5-7.5.
Sel-sel mikroba akan tumbuh dengan baik bila berada pada media biakan yang
mengandung hara esensial pada kondisi suhu dan pH yang sesuai (Putranto 2005).
Akan tetapi, kondisi pH basa tidak menguntungkan bagi pertumbuhan cendawan.
Menurut Ou (1985) derajat kemasaman atau pH minimum, optimum, dan maksimum
untuk pertumbuhan R. solani berturut-turut adalah 2.5, 5.4–6.7, dan 7.8. Meskipun
perkembangan miselium terhambat, R. solani tetap tumbuh dan menunjukkan
penekanan yang tidak berbeda nyata dengan pH netral. Faktor yang menyebabkan
11
hal ini adalah media tumbuh dari cendawan. Menurut Pratomo (2006) media tumbuh
(PDA) dengan sumber karbon gugus monosakarida lebih mampu menunjang
pertumbuhan miselium cendawan Rhizoctonia sp. sehingga cendawan ini mampu
mentoleransi cekaman dari pengaruh lingkungan sampai pH yang relatif tinggi (pH
10).
Pengaruh Konsentrasi Senyawa Bioaktif Antifungi R. pickettii terhadap
Penekanan R. solani
Hasil uji suhu dan pH menunjukkan kondisi terbaik untuk R. pickettii adalah
suhu 25oC dengan pH 7. Suhu 25oC dan pH 7 digunakan dalam uji keefektifan
konsentrasi senyawa bioaktif antifungi.
Hasil analisis data (Tabel 3) menunjukkan bahwa konsentrasi 1.0%, 2.5%,
5.0%, 7.5% dan 10.0% memiliki persen penghambatan yang tidak berbeda nyata.
Dengan kata lain, konsentrasi 1.0 % atau 0.2 ml filtrat di dalam 20 ml media PDA
juga memiliki pengaruh yang sama dengan 2 ml filtrat dalam 20 ml PDA. Artinya,
pada konsentrasi 1.0% senyawa bioaktif antifungi mampu menekan patogen. Dengan
kata lain bahwa rata-rata penghambatan pertumbuhan patogen berbanding lurus
dengan konsentrasi yang diberikan. Semakin banyak konsentrasi senyawa bioaktif
antifungi yang diberikan, penghambatan pertumbuhan patogen semakin besar.
Tabel 3 Tingkat penekanan pertumbuhan R. solani oleh senyawa bioaktif antifungi
R. pickettii pada berbagai konsentrasi
Konsentrasi (%)
10.0
7.5
5.0
2.5
1.0
a
Rata-rata penghambatan (%)
97.7a
96.0a
85.7ab
82.0ab
58.3b
huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan uji
menggunakan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf nyata 5% (α = 0.05).
Tabel 3 juga menunjukkan bahwa penghambatan pada konsentrasi 7.5% dan
10.0% memiliki penekanan hampir sama yakni di atas 40%. Persentase ini
mengindikasikan bahwa konsentrasi 7.5% mempunyai daya hambat yang setara
dengan konsentrasi 10.0%. Penekanan tidak hanya terlihat secara kuantitatif tetapi
juga terlihat secara kualitatif yakni berupa ketidaknormalan pertumbuhan miselium.
Konsentrasi 7.5% dan 10.0% memperlihatkan ciri miselium yang sama yaitu tipis,
transparan, tidak merata dan longgar dengan warna kekuningan. Oleh karena itu,
dapat disimpulkan bahwa konsentrasi 7.5% filtrat senyawa bioaktif antifungi R.
pickettii memiliki efektivitas yang sama dengan konsentrasi 10.0% dalam menekan
R. solani, baik pada pertumbuhan maupun perkembangan miseliumnya.
Konsentrasi 1.0% menunjukkan penghambatan pertumbuhan cendawan yang
tidak terlalu signifikan. Penghambatan pada konsentrasi 1.0% masih terlihat sama
dengan konsentrasi 0.0% (kontrol negatif). Namun, efek penghambatan dapat terlihat
pada morfologi miselium yang dihasilkan cendawan. Miselium cendawan pada
kedua konsentrasi ini terlihat tidak normal baik warna maupun kekompakannya. Hal
12
ini menunjukkan bahwa konsentrasi minimal senyawa bioaktif antifungi mampu
menghambat perkembangan patogen. Ciri yang ditunjukkan berupa hifa yang
tumbuh tipis, berwarna kecoklatan dan tidak merata.
Efektifitas penghambatan terlihat sama pada konsentrasi 5.0% dan 2.5%.
Kedua konsentrasi ini menunjukkan angka yang tidak berbeda nyata terhadap 10.0%
dan 1.0%. Pertumbuhan miselium hampir sama dengan konsentrasi 1.0% dan 2.5%,
namun perkembangan miselium yang ditunjukkan tidak jauh berbeda dengan
konsentrasi 1.00% (Gambar 2).
a
b
c
d
e
f
Gambar 2 Koloni R. solani pada PDA yang telah diracuni dengan filtrat senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii pada suhu 250C dan pH 7 dengan
konsentrasi 0%(a), 1.0% (b), 2.5% (c), 5.0% (d), 7.5% (e), dan 10.0% (f).
Semakin besar konsentrasi yang diberikan hifa cendawan semakin
menunjukkan perkembangan yang tidak normal. Pada konsentrasi 7.5% hifa terlihat
longgar, tipis dan tidak kompak. Sementara itu, pada konsentrasi 5.0% dan 2.5%
hifa terlihat sedikit pucat, tipis dan hifa longgar meskipun ukuran diameternya sama
dengan konsentrasi 1.0%. Sedangkan pada konsentrasi 1.0% hifa tumbuh secara
penuh seperti 0.0%, namun warna hifa terlihat lebih pucat, struktur tidak merata dan
longgar.
Tingkat konsentrasi senyawa bioaktif antifungi R. pickettii berpengaruh
signifikan terhadap pertumbuhan R. solani. Semakin besar konsentrasi yang
diberikan, aktivitas senyawa bioaktif ini akan semakin baik. Berdasarkan percobaan
Budiarti (2012) mengenai efektifitas konsentrasi terhadap pertumbuhan S. aureus
didapatkan bahwa konsentrasi 500 ppm merupakan konsentrasi terendah yang efektif
dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus dibandingkan dengan konsentrasi
750 ppm dan 1000 ppm. Demikian juga dalam penelitian ini, konsentrasi senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii terendah yang efektif dalam menghambat pertumbuhan
R. solani adalah 2.5%.
13
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa suhu dan pH tidak
memiliki interaksi yang nyata tehadap aktivitas senyawa bioaktif antifungi yang
dihasilkan oleh R. pickettii dalam menekan R. solani. Suhu 25oC dan 35oC
memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata dan merupakan suhu yang paling
baik bagi efektivitas senyawa bioaktif antifungi R. pickettii dalam menekan R. solani
dengan tingkat penekanan lebih dari 70%. Fermentasi R. pickettii pada pH 7
mendukung aktivitas senyawa bioaktif antifungi dalam menekan pertumbuhan R.
solani dengan penekanan 65% dibandingkan kontrol. Uji keefektifan konsentrasi
senyawa bioaktif antifungi R. pickettii dalam menekan R. solani menunjukkan
pengaruh yang tidak nyata. Konsentrasi 7.5% dan 10.0% memiliki keefektifan yang
sama dengan nilai hambatan lebih dari 40% terhadap pertumbuhan R. solani.
Saran
Perlu dilakukan pengujian pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas senyawa
bioaktif antifungi yang dihasilkan R. pickettii pada berbagai media pertumbuhan
bakteri.
14
15
DAFTAR PUSTAKA
Adley C, Pembroke J, Ryan M. 2007. Ralstonia pickettii in environmental
biotechnology potential and applications. J Appl Microbiol. 103(5): 754-764.
Agrios GN. 2005. Plant Pathology. Ed ke-5. San Diego (US): Academic Press.
[BB Padi] Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. 2009. Penyakit hawar pelepah
(Rhizoctonia solani kuhn). Subang (ID): Balai Besar Penelitian Tanaman Padi
Budiarti RS. 2012. Efektivitas konsentrasi ekstrak patikan kerbau (euporbhia hirta l)
terhadap pertumbuhan Bakteri staphylococcus aureus. Biospecies 5(5): 29-32.
Cappucino JG, Sherman N. 1996. Microbiology: a Laboratory Manual. Edisi ke-4.
California (US): The Benjamin & Cummings Publishing Company.
Coenye T, De Vos P, Goris J, Vandamme P. 2003. Classification of Ralstonia
pickettii-like isolates from the environment and clinical samples as Ralstonia
insidiosa. J International Systematic and Evolutionary Microbiol. 53(3) : 10751080.
Fett J, Konstantinidis K, Isaacs N, Long D, Marsh T. 2003. Microbial diversity and
resistance to copper in metal-contaminated lake sediment. J Microbiol Ecolog.
45(4): 191-202.
Goto M. 1990. Fundamental of Bacterial Plant Pathology. Tokyo (JP): Academic
Press.
Hardiningtyas. 2009. Aktivitas antibakteri ekstrak karang lunak Sarcophyton sp.
yang difragmentasi dan tidak difragmentasi di perairan Pulau Pramuka,
Kepulauan Seribu [Tesis]. Bogor (ID): Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian
Bogor.
Nofiani R. 2008. Urgensi dan mekanisme biosintesis metabolit sekunder mikroba
laut.J Nat Indo10 (2): 120-125.
Ou SH. 1985. Rice Diseases. Edisi ke-2. Kew (GB): Commonwealth Mycological
Institute.
Pelczar MJ, Reid RD, Chan ECS. 1986. Microbiology. Philippine (PH): McGrawHill.
Permatasari D. 2005. Laju Pertumbuhan, Pengaruh Suhu dan pH terhadap Bakteri
yang Berasosiasi dengan Getah Kuning pada Buah Manggis [Skripsi]. Bogor
(ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pirt SJ. 1975. Principles of Microbe and Cell Cultivation. London (EN): Blakewell
Scientific Publications.
Pratomo R. 2006. Pengaruh macam, pH, dan penggoyangan media terhadap
pertumbuhan cendawan Rhizoctonia sp.[Skripsi]. Bogor (ID): Fakultas
Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Prayudi B. 2000. Toleransi padi lokal rawa pasang surut terhadap penyakit hawar
pelepah daun padi (Rhizoctonia solani). Bul Agron. 28(5): 37-40.
Putranto WS. 2005. Penentuan pH dan Suhu Optimum HyalurodidaseStreptococcus
agalactie [Disertasi]. Bandung (ID): Fakultas Peternakan, Universitas
Padjajaran.
16
Rustam. 2012. Potensi bakteri penghasil senyawa bioaktif antifungi untuk
pengendalian penyakit hawar pelepah padi [Disertasi]. Bogor (ID): Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Tabarez, M.R. 2005.Discovery of the new antimicrobial compound 7-o-malonyl
macrolactin a [Disertasi]. Wilhelmina (JE): Universitat Carolo-Wilhelmina.
Walsh C. 2003. Antibiotics: Action, Origins, Resistance. Washington DC (US):
American Society for Microbiology.
17
LAMPIRAN
18
19
Lampiran 1
Analisis ragam pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas senyawa
bioaktif antifungi R. pickettii dalam menekan pertumbuhan R. solani
Sumber
keragaman
Suhu
pH
Suhu*pH
Derajat
bebas
3
4
12
Jumlah
kuadrat
0,353
0,005
0,60
Kuadrat
tengah
0,118
0,001
0,005
P- α
0,05
Fvalue
6,53
0,07
0,28
Pr > F
0,001
0,989
0,989
Lampiran 2 Penekanan senyawa bioaktif antifungi R. pickettii terhadap R. solani
(%)
pH
Ulangan
5
5
5
1
2
3
6
6
6
1
2
3
7
7
7
1
2
3
8
8
8
1
2
3
9
9
9
1
2
3
Rata-rata
Rata-rata
Rata-rata
Rata-rata
Rata-rata
25
83
80
69
77
82
77
52
70
81
79
59
73
76
72
66
71
51
79
59
63
Suhu (0C)
30
54
39
71
55
50
44
57
50
76
50
54
60
56
46
67
56
33
28
63
41
35
66
72
76
71
80
72
74
75
77
77
56
70
72
76
74
74
79
76
64
73
40
36
76
47
53
53
64
69
62
62
63
51
59
57
86
29
57
62
66
4
44
20
21
Lampiran 3 Hasil pengamatan makroskopis morfologi miselium R. solani akibat
aktivitas senyawa bioaktif antifungi R. pickettii
Suhu (0C)
25
pH
5
6
7
8
9
5
6
30
7
8
9
5
6
7
35
8
9
5
6
40
7
8
9
Ciri miselium
Hifa tumbuh tidak normal dan jarang dengan warna putih
transparan dan pinggir kekuningan
Hifa tumbuh tidak normal, jarang dan tranparan kekuningan
Hifa tumbuh tidak normal, tipis, tidak merata, dengan warna
putih pucat
Hifa tumbuh tidak normal, tipis, tidak merata dan transparan
Hifa tumbuh tidak normal, tipis dan tidak merata
pertumbuhannya
Bentuk melingkar, hifa tumbuh terhambat dengan warna putih
kemerahjambuan dengan ujung transparan
Hifa tumbuh tidak normal dan merata dengan warna putih
kemerahjambuan
Hifa tumbuh terhambat dengan pinggiran transparan dan warna
putih kemerahjambuan
Hifa tumbuh tipis dengan warna putih pucat dan ujung
kemerahjambuan
Hifa tumbuh normal seperti kontrol tetapi lebih tipis dan tidak
merata
Hifa berwarna jingga, tipis
Hifa tumbuh tidak merata, sedikit tipis berwarna putih
Hifa berwarna jingga trasparan, berwarna putih dan terlihat
mengering
Hifa tumbuh tidak normal, tipis, transparan dengan warna
kekuningan
Hifa tumbuh lambat, normal dengan warna putih tapi tidak
merata
Hifa tumbuh normal dengan warna putih transparan dan
pinggiran menebal
Hifa tumbuh tidak normal dengan warna putih ke kreman dan
trasnparan
Hifa tumbuh tidak normal dengan warna putih ke kreman dan
ujung trasnparan
Hifa tumbuh normal dengan warna kejinggaan dan pinggiran
transparan
Ukuran hifa normal, dengan warna putih kejinggaan dan
pinggiran tidak merata