Pengaruh Senyawa Metabolit Penicillium spp. terhadap Penghambatan Pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro dengan Metode Dual Culture
Filtrat dan non-filtrat Penicillium spp. yang membentuk zona bening pada uji dual culture mengindikasikan penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh senyawa metabolit Penicillium spp. secara in-vitro. Zona bening tersebut merupakan zona hambatan pertumbuhan R. solanacearum. Semakin lebar zona hambatan pertumbuhan R. solanacearum yang terbentuk, semakin besar potensi senyawa metabolit Penicillium spp. sebagai agens hayati patogen penyebab penyakit layu bakteri tersebut.
Gambar 2 Zona hambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh senyawa metabolit
P. brevicompactum pada uji dual culture
Hasil analisis sidik ragam pengaruh waktu inkubasi dan jenis isolat
Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum
menunjukkan bahwa waktu inkubasi Penicillium spp. pada media PDB berpengaruh terhadap keefektifan penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh filtrat dan non-filtrat Penicillium spp. Tabel 1 menyajikan pengaruh waktu inkubasi Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh filtrat dan non-filtrat Penicillium spp.
Zona hambatan oleh filtrat Penicillium sp. Perlakuan kontrol (tidak terbentuk zona hambatan)
Tabel 1. Pengaruh waktu inkubasi Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh filtrat dan non-filtrat Penicillium spp.
Waktu inkubasi (minggu) Zona hambatan oleh Penicillium spp. (cm)
Fltrat Non-filtrat 1 1,35ab 1,59a 2 1,09abc 0,91bc 3 1,59a 1,46ab 4 0,84bcd 0,61cd 5 0,43d 0,15d 6 0,71cd 0,61cd
*Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata (uji selang ganda Duncan α = 0,05)
Waktu inkubasi Penicillium spp. selama tiga minggu pada media PDB menghasilkan filtrat yang paling efektif menghambat pertumbuhan R.
solanacearum sedangkan waktu inkubasi Penicillium spp. selama satu minggu
pada media PDB menghasilkan non-filtrat yang paling efektif menghambat pertumbuhan R. solanacearum. Baik filtrat maupun non-filtrat dari Penicillium spp. dengan lima minggu waktu inkubasi pada media PDB kurang efektif menghambat pertumbuhan R. solanacearum.
Selain waktu inkubasi, jenis isolat Penicillium spp. juga mempengaruhi keefektifan penghambatan pertumbuhan R. solanacearum. Tabel 2 menyajikan pengaruh jenis isolat Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R.
solanacearum oleh filtrat dan non-filtrat Penicillium spp.
Tabel 2. Pengaruh jenis isolat Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum
Isolat Penicillium spp. Zona hambatan rata-rata (cm) Filtrat Non-filtrat
P. brevicompactum 1,51a 1,21a
P. chrysogenum 0,93a 0,69b
P. viridicatum 0,92a 0,76b
*Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata (uji selang ganda Duncan α = 0,05)
Tabel 2 menunjukkan bahwa jenis isolat Penicillium spp. tidak menunjukkan keefektifan yang berbeda nyata terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh filtrat Penicillium spp. Namun, berdasarkan nilai rataan pada tabel 2, filtrat P. brevicompactum memiliki tingkat keefektifan paling tinggi (1,51 cm) daripada filtrat P. chrysogenum (0,93 cm) dan P.
viridicatum (0,92 cm) dalam menghambat pertumbuhan R. solanacearum.
Sebaliknya, jenis isolat Penicillium spp. menunjukkan keefektifan yang berbeda nyata terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh non-filtrat Penicillium spp. Non-non-filtrat P. brevicompactum paling efektif menghambat pertumbuhan R. solanacearum (1,21 cm) daripada non-filtrat P. viridicatum (0,76 cm) dan non-filtrat P. chrysgenum (0,69 cm).
Walaupun jenis isolat Penicillium spp. tidak mempengaruhi keefektifan filtrat Penicillium spp. dalam menghambat pertumbuhan R. solanacearum, namun terdapat interaksi antara jenis isolat dengan waktu inkubasi Penicillium spp. dalam menghambat pertumbuhan R. solanacearum. Tabel 3 menyajikan pengaruh interaksi tersebut.
Tabel 3. Pengaruh interaksi jenis isolat dengan waktu inkubasi Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh filtrat Penicillium spp.
Waktu inkubasi (minggu)
Zona hambatan oleh filtrat (cm)
P. brevicompactum P. chrysogenum P. viridicatum
1 0,85bcdefg 1,44abc 1,75ab
2 1,11bcdef 1,07bcdef 1,08bcdef
3 2,19a 1,33abcd 1,26abcde
4 0,34efg 1,08bcdef 1,10bcdef
5 0,27fg 0,60cdefg 0,40defg
6 2,13a 0,00g 0,00g
*Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom dan baris yang sama berbeda nyata (uji selang ganda Duncan α = 0,05)
Tabel 3 menunjukkan bahwa filtrat dari isolat Penicillium spp. dengan beberapa waktu inkubasi memiliki tingkat keefektifan yang berbeda dalam menghambat pertumbuhan R. solanacearum. Filtrat dari isolat P. brevicompactum dengan waktu inkubasi selama tiga dan enam minggu paling efektif menghambat pertumbuhan R. solanacearum daripada kombinasi perlakuan lainnya. Sebaliknya, pada minggu keenam waktu inkubasi, filtrat dari isolat P. chrysogenum dan P.
viridicatum tidak mampu menghambat pertumbuhan R. solanacearum.
Interaksi jenis isolat dan waktu inkubasi Penicillium spp. juga berpengaruh terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh non-filtrat
Penicillium spp. Tabel 4 menyajikan pengaruh interaksi tersebut.
Tabel 4. Pengaruh interaksi jenis isolat dan waktu inkubasi Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh non-filtrat
Penicillium spp.
Waktu inkubasi (minggu)
Zona hambatan oleh non-filtrat (cm)
P. brevicompactum P. chrysogenum P. viridicatum
1 1,61abc 1,55abc 1,62abc
2 0,66cde 1,00bc 1,05bc
3 2,38a 0,90bcde 1,12bc
4 0,32de 0,69cde 0,80cde
5 0,45de 0,00e 0,00e
6 1,84ab 0,00e 0,00e
*Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom dan baris yang sama berbeda nyata (uji selang ganda Duncan α = 0,05)
Tabel 4 menunjukkan bahwa non-filtrat dari isolat Penicillium spp. dengan beberapa waktu inkubasi memiliki tingkat keefektifan yang berbeda dalam menghambat pertumbuhan R. solanacearum. Non-filtrat dari P. brevicompactum dengan waktu inkubasi selama tiga minggu paling efektif menghambat pertumbuhan R. solanacearum daripada kombinasi perlakuan lainnya. Pada minggu ke-5 waktu inkubasi, non-filtrat P. brevicompactum masih mampu menghambat pertumbuhan R. solanacearum sedangkan non-filtrat P. chrysogenum dan P. viridicatum sudah tidak mampu menghambat pertumbuhan R. solanacearum.
Kemampuan Penicillium spp. dalam membentuk zona hambatan pertumbuhan R. solanacearum merupakan indikator bahwa senyawa metabolit
Penicillium spp. mengandung senyawa penghambat pertumbuhan (antibiotik) bagi R. solanacearum. Menurut Bruehl (1987), sebagian besar organisme
memproduksi antibiotik setelah melewati perkembangan vegetatif atau ketika kondisi lingkungan kurang mendukung untuk perkembangan organisme selanjutnya.
Sebagian besar senyawa metabolit yang diproduksi Penicillium spp. berupa penisilin. Penisilin merupakan grup β-laktam antibiotik (Hoff , Poggeler and Kuch 2008) yang berperan sebagai antibakteri dengan cara mencegah pembentukan peptidoglikan dinding sel bakteri. Pada bakteri gram negatif, seperti
R. solanacearum, peptidoglikan merupakan bagian kecil dari keseluruhan struktur
dinding sel bakteri sehingga sebagian besar struktur dinding sel masih utuh setelah aplikasi dengan penisilin. Walaupun demikian, tanpa peptidoglikan pembentukan dinding sel bakteri secara keseluruhan akan terhambat. Penghambatan pembentukan dinding sel bakteri tersebut berimplikasi terhadap penghambatan pertumbuhan bakteri secara keseluruhan karena dinding sel merupakan struktur esensial bagi pertumbuhan dan sistem pertahanan bakteri.
Pada P. brevicompactum dan P. viridicatum, selain penisilin, dilaporkan ada senyawa metabolit lain yang dihasilkan, yaitu asam mikofenolik pada P.
brevicompactum (Rovirosa et al. 2006), asam penisilik, asam terestrik dan
xanthomegnin pada P. viridicatum (Khaddor et al. 2007). Asam mikofenolik dilaporkan mampu menyebabkan immunosuppresi sehingga menyebabkan sistem ketahanan organisme lawan menurun (Rovirosa et al. 2006).
Pengaruh Konsentrasi dan Waktu Inkubasi P. brevicompactum terhadap Penekanan Populasi R. solanacearum secara in-vitro pada Media Cair
Pengujian pengaruh senyawa metabolit Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum dengan metode dual culture secara
in-vitro menghasilkan informasi bahwa senyawa metabolit dari P. brevicompactum dengan waktu inkubasi selama tiga minggu paling efektif
penekanan populasi R. solanacearum pada media cair menggunakan filtrat dari P.
brevicompactum dengan waktu inkubasi selama 3 minggu.
Hasil pengujian penekanan populasi R. solanacearum menunjukkan bahwa penambahan filtrat P. brevicompactum dengan konsentrasi 0,5 – 1,5% pada media tumbuh R. solanacearum mampu menekan populasi bakteri tersebut. Tabel 5 menyajikan pengaruh tingkat konsentrasi filtrat P. brevicompactum terhadap penekanan populasi R. solanacearum.
Tabel 5. Pengaruh tingkat konsentrasi filtrat P. brevicompactum terhadap penekanan populasi R. solanacearum
Konsentrasi filtrat Log populasi (cfu/ml)
0% 7,79a
0,5% 7,62a
1% 7,22a
1,5% 5,75b
*Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata (uji selang ganda Duncan α = 0,05)
Tabel 5 menunjukkan bahwa tingkat konsentrasi filtrat P. brevicompactum berbanding terbalik dengan tingkat populasi R. solanacearum. Semakin tinggi konsentrasi filtrat P. brevicompactum pada media tumbuh R. solanacearum, semakin kecil tingkat populasi R. solanacearum pada media tumbuhnya. Tabel 5 menunjukkan bahwa konsentrasi filtrat P. brevicompactum sebanyak 1,5% paling efektif menekan P. brevicompactum pada media cair.
Selain tingkat konsentrasi filtrat P. brevicompactum, waktu inkubasi media tumbuh R. solanacearum dengan atau tanpa penambahan filtrat P.
brevicompactum dan interaksi antara kedua faktor tersebut juga mempengaruhi
penekanan populasi R. solanacearum pada media cair. Gambar 3 menyajikan grafik penekanan populasi R. solanacearum dengan atau tanpa penambahan filtrat
Gambar 3 Pengaruh penambahan filtrat P. brevicompactum terhadap populasi R. solanacearum selama lima jam waktu inkubasi
Gambar 3 menunjukkan bahwa pada 3 jam waktu inkubasi populasi R.
solanacearum dengan penambahan filtrat sebanyak 1 dan 1,5% mulai menurun
sedangkan pada perlakuan kontrol dan dengan penambahan filtrat sebanyak 0,5% populasi R. solanacearum mulai menurun pada 4 jam waktu inkubasi. Secara umum, populasi R. solanacearum semakin menurun seiring dengan bertambahnya waktu inkubasi dan mencapai titik terendah pada 5 jam waktu inkubasi.
Pengaruh Perendaman Benih dengan Senyawa Metabolit P. brevicompactum terhadap Daya Berkecambah Benih dan Pengaruh Frekuensi Aplikasi Senyawa Metabolit P. brevicompactum terhadap Pertumbuhan Tanaman dan Penekanan Kejadian Penyakit Layu Bakteri R. solanacearum pada Tanaman Cabai Fase Pembibitan
Pengujian pengaruh konsentrasi dan lama inkubasi P. brevicompactum terhadap penekanan populasi R. solanacearum secara in-vitro pada media cair menghasilkan informasi bahwa penambahan filtrat P. brevicompactum sebanyak 1,5% pada media pertumbuhan R. solanacearum paling efektif menekan populasi
R. solanacearum. Oleh karena itu, pada pengujian in-vivo menggunakan
konsentrasi filtrat sebanyak 1,5%.
Pengamatan selama 5 MST terhadap tanaman uji menunjukkan tidak ada tanaman yang terserang penyakit layu bakteri baik pada perlakuan kontrol maupun dengan aplikasi filtrat P. brevicompactum, sehingga belum ada informasi mengenai kemampuan senyawa metabolit P. brevicompactum dalam menekan kejadian penyakit layu bakteri. Namun, dari hasil pengamatan diperoleh informasi
bahwa aplikasi filtrat P. brevicompactum berpengaruh terhadap daya berkecambah benih dan pertumbuhan tanaman cabai. Gambar 4 menyajikan daya berkecambah benih pada 1 MST dan pertumbuhan tanaman cabai pada 5 MST serta Gambar 5 menyajikan pengaruh senyawa metabolit P. brevicompactum terhadap daya berkecambah benih dan pertumbuhan tanaman.
Gambar 4 Daya berkecambah benih pada 1 MST (a) dan pertumbuhan tanaman cabai pada 5 MST (b)
a b
b a
Gambar 5 Pengaruh apliksi filtrat P. brevicompactum terhadap daya berkecambah benih (a) dan pertumbuhan tanaman cabai (b)
Gambar 4a menyajikan pengaruh perendaman benih dengan penambahan filtrat P. brevicompactum terhadap daya berkecambah benih pada 1 MST. Pada 1 MST, persentase daya berkecambah benih pada perlakuan kontrol (perendaman benih tanpa penambahan filtrat P. brevicompactum) lebih besar daripada persentase daya berkecambah benih pada perlakuan perendaman benih dengan penambahan filtrat P. brevicompactum. Namun pada 2 MST, perendaman benih dengan penambahan filtrat P. brevicompactum menunjukkan persentase daya berkecambah yang lebih besar dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Perendaman benih dengan penambahan filtrat P. brevicompactum mampu meningkatkan daya berkecambah benih sebesar 10,77% (Gambar 5a).
Gambar 5b menunjukkan pengaruh frekuensi aplikasi filtrat P.
brevicompactum terhadap pertumbuhan tanaman cabai fase pembibitan. Pada 1
MST, tanaman menunjukkan pertumbuhan yang seragam baik pada perlakuan kontrol maupun pada perlakuan penyemprotan dengan penambahan filtat P.
brevicompactum. Setelah tanaman mencapai 5 MST, aplikasi filtrat P. brevicompactum sebanyak tiga kali menunjukkan pertumbuhan tanaman yang
lebih bagus daripada perlakuan lainnya.