Gambar 3.2 Kurva Pertumbuhan Spora Bacillus thuringiensis pada Media Nutrient Broth
Pada kondisi kultivasi standar seperti kultivasi pada NB, pembentukan
badan spora akan sempurna dalam waktu 24 jam setelah inokulasi Rahayuningsih 2003. Pada Gambar 3.2, spora sudah terbentuk pada jam ke-12, tetapi spora baru
terbentuk secara sempurna pada jam ke-24. Hal ini sesuai dengan informasi yang diperoleh dari Gambar 3.1. Pada saat kultivasi, ketiga galur Bacillus thuringiensis
dalam keadaann aktif sehingga pada jam ke-12 spora sudah terbentuk.
Jika dibandingkan dengan jumlah sel hidup yang disajikan pada Gambar 3.1, jumlah spora hidup memiliki nilai yang lebih kecil. Hal ini karena pada
pengujian jumlah sel hidup, perhitungan dilakukan terhadap jumlah sel vegetatif dan jumlah spora, sedangkan pada pengujian jumlah spora hidup, hanya jumlah
spora saja yang dihitung.
3.3 Pengaruh Jenis Substrat Terhadap Kemampuan Memproduksi
Bioinsektisida
Mikroorganisme membutuhkan sumber air, karbon, nitrogen, unsur mineral dan faktor pertumbuhan di dalam media tumbuhnya. Ketersediaan sumber
karbon dan nitrogen dapat mempengaruhi jumlah sel hidup, spora dan kristal protein dalam proses kultivasi Rahayuningsih et al. 2007; Tirado-Montiel et al.
2001; Mummigati dan Raghunathan 1990. Menurut Morris et al. 1996, medium fermentasi digunakan sebagai sumber bahan makanan bagi isolat selama masa
fermentasi berlangsung. Karbon merupakan bahan utama untuk penyediaan energi Dulmage dan Rhodes 1971.
Bacillus thuringiensis telah terbukti memiliki kemampuan amilolitik dan selulolitik. Enzim amilase dan selulase yang dihasilkan digunakan untuk
2 4
6 8
10 12
14 16
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 ƩS
por a
log C
FU g
Waktu Inkubasi jam
Bacillus thuringiensis subsp. aizawai
Bacillus thuringiensis subsp. berliner
Bacillus thuringiensis subsp. israelensis
mengubah senyawa kompleks menjadi gula sederhana yang digunakan untuk pertumbuhan dan pembentukan produk. Pertumbuhan isolat diukur melalui
jumlah sel hidup sedangkan pembentukan produk melalui pengujian jumlah spora dan nilai LC
50
yang menggambarkan potensi kristal protein yang terbentuk. Jumlah spora pada umumnya berpengaruh terhadap tingkat toksisitas
bioinsektisida. Semakin banyak jumlah spora maka semakin banyak pula kristal protein yang dihasilkan sehingga akan mempengaruhi toksisitas bioinsektisida
yang dihasilkan.
Selama masa sporulasi pada akhir pertumbuhan eksponensial, Bacillus thuringiensis membentuk suatu bahan inklusi yang terdiri atas protein yang
dikenal sebagai Insecticidal Crystal Proteins ICPs, protein Cry atau δ-
endotoksin yang sangat beracun pada berbagai hama pertanian yang penting. Kristal protein terbentuk bersamaan dengan pembentukan spora, yaitu pada waktu
sel mengalami sporulasi. Kristal tersebut merupakan komponen protein yang mengandung toksin δ-endotoksin yang terbentuk di dalam sel selama 2 – 3 jam
setelah akhir fase eksponensial dan baru keluar dari sel pada waktu sel mengalami autolisis setelah sporulasi sempurna. Sekitar 95 dari keseluruhan komponen
kristal terdiri atas protein dengan asam amino umumnya terdiri dari asam glutamat, asam aspartat, dan arginin, sedangkan 5 sisanya terdiri atas
karbohidrat yaitu mannosa dan glukosa Bulla et al. 1977.
Tabel 3.3 Pengaruh Substrat Sumber Karbon Terhadap Kinerja Fermentasi Bacillus thuringiensis Menggunakan Urea sebagai Substrat Sumber
Nitrogen dengan CN rasio 7
Karakteristik Substrat Sumber Karbon
Onggok Kulit Kopi
Fraksi Pati Iles-Iles
Ampas Sagu
Bacillus thuringiensis subsp. aizawai
Jumlah Sel Hiduplog CFUg 11.3
a
11.2
a
11.0
a
10.0
b
Jumlah Spora log CFUg 10.8
a
10.4
a
10.2
a
7.7
b
LC
50
µgml 0.09
a
0.18
a
3.54
b
3.07
c
Susut Bobot 1.7
a
1.4
a
4.1
b
2.1
a
Penurunan Kadar Serat 7.3
a
5.8
b
6.2
ab
5.2
b
Potensi Bioinsektisida IUmg 8889
a
4444
a
226
b
261
c
Bacillus thuringiensis subsp. berliner
Jumlah sel hidup log CFUg 11.6
ab
12.3
b
10.7
a
11.1
a
Jumlah spora log CFUg 9.2
a
10.1
b
9.1
a
8.5
a
LC
50
µgml 0.46
a
0.07
b
0.74
c
1.29
d
Susut Bobot 2.5
a
1.8
a
3.7
a
2.3
a
Penurunan Kadar Serat 4.5
a
5.3
b
4.4
a
4.4
a
Potensi Bioinsektisida IUmg 1739
a
11429
b
1081
c
620
d
Bacillus thuringiensis subsp. israelensis
Jumlah Sel Hidup log CFUg 11.8
a
12.2
a
10.6
b
9.9
b
Jumlah Spora log CFUg 8.1
a
9.1
b
7.2
c
7.6
ac
LC
50
µgml 0.60
a
0.05
b
5.00
c
1.08
d
Susut Bobot 0.9
a
1.5
a
2.7
a
2.2
a
Penurunan Kadar Serat 17.2
a
38.6
b
10.4
c
9.9
c
Potensi Bioinsektisida IUmg 1333
a
16000
b
160
c
741
d
Keterangan: Huruf yang berbeda a,b,c,d pada baris yang sama menandakan berbeda nyata
