BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.5 Pertumbuhan dan Aktivitas Pseudomonas fluorescens sebagai
LIA yang mengandung selulosa pada media perlakuan berperan sebagai sumber karbon, sedangkan tepung ikan berperan sebagai sumber nitrogen bagi P.
fluorescens. Sumber karbon dan nitrogen merupakan sumber nutrisi esensial bagi pertumbuhan bakteri. Sumber karbon dan nitrogen berkontribusi dalam keseluruhan efisiensi proses biosintesis yang terjadi selama waktu inkubasi tertentu (Bharuca et al., 2013).
Analisis ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi LIA, tepung ikan dan waktu inkubasi terhadap aktivitas P. fluorescens. Aktivitas tersebut meliputi perubahan pH, kepadatan populasi, aktivitas selulase dan produksi auksin. Selanjutnya, dilakukan penentuan komposisi optimum yang memiliki potensi untuk digunakan dalam memproduksi pupuk hayati. Acuan yang digunakan dalam penentuan komposisi terbaik adalah Peraturan Menteri Pertanian No.70 Tahun 2011.
4.5.1 Derajat Keasaman (pH) kultur Pseudomonas fluorescens
Analisis statistik menyatakan bahwa konsentrasi LIA mempengaruhi nilai pH, dengan nilai signifikansi sebesar 0,000 (Tabel 2). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi dari konsentrasi LIA terhadap nilai pH dapat dilihat pada lampiran 9. Banyaknya konsentrasi LIA menunjukkan banyaknya energi yang tersedia bagi bakteri untuk melaksanakan proses metaboliknya. Proses ini akan menghasilkan berbagai metabolit sekunder, asam-asam organik, serta gas CO2 dan H2CO3. Selama proses metabolik terjadi, maka pH media akan mengalami perubahan akibat dari adanya perombakan bahan organik dan dihasilkannya berbagai metabolit sekunder, asam-asam organik dan gas.
31
Analisis statistik menyatakan bahwa waktu inkubasi mempengaruhi nilai pH, dengan nilai signifikansi sebesar 0,003 (Tabel 2). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi dari waktu inkubasi terhadap nilai pH dapat dilihat pada lampiran 9. Nilai pH cenderung asam pada awal waktu inkubasi karena bakteri masih aktif melaksanakan proses metabolik. Namun, pH akan cenderung basa seiring dengan lamanya waktu inkubasi. Hal ini disebabkan karena semakin berkurangnya aktivitas metabolik yang dilakukan oleh bakteri. Ketika bakteri memasuki fase stationer, enzim cenderung terdenaturasi karena sudah tidak banyak nutrien yang dapat dirombak.
Tabel 2. Hasil analisis varian (ANOVA) derajat keasaman (pH) kultur Pseudomonas fluorescens
Total Terkoreksi 134.380 107
a; R Kuadrat=0,749 (R-Kuadrat yang disesuaikan=0, 502)
Analisis statistik menyatakan bahwa interaksi antara konsentrasi LIA dan tepung ikan mempengaruhi nilai pH, dengan nilai signifikansi sebesar 0,005 (Tabel 2). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi dari interaksi antara konsentrasi LIA dan tepung ikan terhadap nilai pH dapat dilihat pada lampiran 9. Kombinasi antara variasi konsentrasi LIA dan tepung ikan menunjukkan banyaknya nutrien yang tersedia pada media. Bakteri cenderung lebih cepat memanfaatkan nutrien dengan kombinasi variasi konsentrasi yang lebih tinggi. Hal tersebut terjadi karena kelimpahan nutrien akan membuat bakteri mampu meningkatkan kepadatannya dengan baik. Peningkatan kepadatan
populasi bakteri membuat proses perombakan nutrien lebih cepat dan lebih banyak. Oleh karena itu, pH media cenderung lebih asam daripada media dengan konsentrasi awal yang lebih sedikit.
Analisis statistik menyatakan bahwa interaksi antara konsentrasi LIA dan waktu inkubasi mempengaruhi nilai pH, dengan nilai signifikansi sebesar 0,005 (Tabel 2). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi dari interaksi konsentrasi LIA dan waktu inkubasi terhadap nilai pH dapat dilihat pada lampiran 9. Konsentrasi LIA yang tersedia pada awal waktu inkubasi akan dimanfaatkan secara optimal, karena viabilitas bakteri yang masih baik. Hal tersebut akan membuat pH cenderung asam. Konsentrasi LIA akan semakin berkurang seiring dengan lamanya waktu inkubasi. Hal tersebut akan membuat nilai pH cenderung basa ketika berbagai metabolit sekunder yang dihasilkan bakteri, khususnya enzim dinyatakan tidak dibutuhkan dalam jumlah yang banyak karena sudah berkurangnya nutrien yang dapat dirombak bakteri.
Analisis statistik menyatakan bahwa tepung ikan, interaksi antara konsentrasi tepung ikan dan waktu inkubasi, dan interaksi antara konsentrasi LIA, tepung ikan dan waktu inkubasi tidak mempengaruhi nilai pH. Nilai signifikansi interaksi tersebut >0,05 (Tabel 2). Secara keseluruhan, kisaran pH yang terukur pada kombinasi konsentrasi tepung ikan dengan konsentrasi LIA yang sama tidak menunjukkan perbedaan secara signifikan seiring dengan lamanya waktu inkubasi (Gambar 7). Berdasarkan analisis sebelumnya, LIA dan waktu inkubasi yang memiliki pengaruh signifikan terhadap nilai pH.
Derajat keasaman (pH) adalah salah satu faktor yang mempengaruhi bakteri dalam memproduksi berbagai metabolit, seperti enzim dan berbagai senyawa asam organik (Munifah, 2017; Pande et al., 2017). pH merupakan faktor kritis pada proses metabolisme, karena fungsi biologis protein bergantung pada pH. Termodinamika dan kinetika reaksi kimia yang melibatkan proton sebagai metabolit dipengaruhi pula oleh pH. Perubahan pH mampu mempengaruhi kekuatan motif proton yang merupakan sumber utama potensial elektrokimia untuk sintesis ATP (Sánchez-Clemente et al., 2018).
33
Nilai pH pada setiap media perlakuan mengalami fluktuasi, berkisar antara 4,5-7,75 (Gambar 7). Nilai pH tertinggi adalah 7,75, yaitu pada media L2T2 hari ke- 9 dan 11, L2T3 hari ke- 11, dan L2T3 hari ke- 11. Nilai terendah adalah 4,5, yaitu pada media L1T2 pada hari ke- 7 dan 9, serta pada media L1T3 hari ke- 7.
Berdasarkan hal tersebut, konsentrasi LIA 1%, tepung ikan 0,2%, waktu inkubasi hari ke- 7 dan 9 hari menjadi puncak aktivitas metabolisme isolat, sedangkan pada konsentrasi LIA 2% dan tepung ikan 0,3% pada hari ke- 9 dan 11 menjadi aktivitas metabolisme terendah. Secara keseluruhan, pH media perlakuan dari hari ke- 1 hingga hari ke- 11 waktu inkubasi cenderung meningkat.
Gambar 7. Nilai pH Pseudomonas fluorescens pada setiap media perlakuan yang diukur pada hari ke- 1, 3, 5, 7, 9 dan 11 selama 12 hari waktu inkubasi.
Kisaran nilai pH yang terukur adalah 4,5-7,75
Perubahan pH yang terjadi pada media perlakuan disebabkan oleh adanya proses metabolisme yang dilaksanakan oleh bakteri. Apabila bakteri sedang melaksanakan metabolisme, pH media akan berubah menjadi asam, sehingga media mengalami penurunan pH hingga 3,5. Studi yang dilakukan Jumirah et al.
(2018) menjelaskan bahwa penurunan tersebut disebabkan oleh aktivitas perombakan karbohidrat, protein dan lemak menjadi asam-asam organik serta dihasilkannya gas CO2 dan asam H2CO3 yang melepaskan banyak ion H+.
Peningkatan pH disebabkan oleh adanya peningkatan ion amonium (NH4+) yang dilepaskan akibat proses perombakan, khususnya saat metabolisme protein
4
dan asam amino. Studi yang dilakukan Singh et al. (2013) menjelaskan bahwa ion amonium yang dilepaskan dapat menyebabkan denaturasi enzim dan hilangnya aktivitas enzim. Proses tersebut melepaskan ion yang bersifat negatif. Hal inilah yang membuat pH cenderung basa.
Studi yang dilakukan Robinson (2015) menjelaskan bahwa perubahan pH melibatkan proses pelepasan ion H+ dan OH-. Proses ini terjadi di bagian situs aktif enzim dan permukaan substrat yang bekerja terhadap enzim secara spesifik.
Proses ionisasi ini dapat menurunkan dan meningkatkan pH dengan adanya pengikatan antara enzim dan substrat. Semakin banyak konsentrasi substrat yang tersedia, maka akan semakin banyak pula substrat yang terikat dengan enzim pada proses metabolisme bakteri.
4.5.2 Kepadatan Populasi Pseudomonas fluorescens
Analisis statistik menyatakan bahwa konsentrasi LIA, tepung ikan, dan waktu inkubasi serta interaksinya tidak mempengaruhi nilai kepadatan populasi, dengan signifikansi >0,05 (Tabel 3). Hal tersebut dapat terjadi karena P.
fluorescens memiliki fleksibilitas metabolisme yang tinggi, yaitu mampu memanfaatkan beragam bahan sebagai sumber energinya. Faktor inilah yang menyebabkan P. fluorescens memiliki sedikit kriteria dalam proses pertumbuhannya. Selain itu, bakteri ini juga menyenangi kondisi lingkungan aerobik dengan aerasi yang baik.
Novik et al. (2015) menjelaskan bahwa bakteri dengan genus Pseudomonas dapat menggunakan berbagai macam bahan organik sebagai media tumbuhnya. P. fluorescens dapat tumbuh dengan baik pada media yang terdiri dari jerami, sekam padi, dan kulit gandum. Ketiganya mengandung selulosa dan nitrogen. Pada penelitian ini, digunakan dua jenis bahan organik yaitu LIA dan tepung ikan. Berdasarkan penjelasan tersebut, dapat disimpulkan bahwa P.
fluorescens mampu memanfaatkan kedua limbah tersebut menjadi sumber nutriennya, khususnya sebagai sumber karbon dan sumber nitrogen.
35
Tabel 3. Hasil analisis varians (ANOVA) kepadatan populasi Pseudomonas fluorescens
Sumber Varians Jumlah
Kuadrat Db Varians Fhitung Sig.
Model
Terkoreksi 522.537a 53 9.859 .529 .989
Intercept 4875.266 1 4875.266 261.362 .000
LIA 33.606 2 16.803 .901 .412
TI 29.810 2 14.905 .799 .455
Inkubasi 36.108 5 7.222 .387 .855
LIA * TI 34.966 4 8.741 .469 .758
LIA * Inkubasi 148.142 10 14.814 .794 .634
TI * Inkubasi 94.625 10 9.463 .507 .878
LIA * TI *
Inkubasi 145.280 20 7.264 .389 .989
Error 1007.278 54 18.653
Total 6405.081 108
Total Terkoreksi 1529.815 107
a; R Kuadrat=0,342 (R-Kuadrat yang disesuaikan=-0, 305)
Studi yang dilakukan Goncalves et al. (2017) menyatakan bahwa P.
fluorescens menyenangi kondisi yang aerobik untuk tumbuh. Kepadatan populasi P. fluorescens dapat terukur hingga lebih besar dari 107 CFU/ml dalam kondisi tersebut. Kondisi aerobik dapat dipertahankan dengan melakukan penggoyangan kultur selama inkubasi. Penggoyangan kultur juga dapat menjamin ketersediaan nutrien dan proses aerasi, sehingga bakteri dapat menambah atau cenderung mempertahankan jumlah kepadatannya selama waktu inkubasi tertentu.
Faktor lain yang menyebabkan P. fluorescens dapat mempertahankan jumlahnya selama 12 hari masa inkubasi adalah ketersedian garam inorganik pada media perlakuan. Anion dan kation yang terkandung dalam garam inorganik digunakan P. fluorescens untuk menghasilkan enzim-enzim tertentu. Nacsa-Farkas et al. (2016) menjelaskan bahwa garam inorganik dapat memperbaiki viabilitas dan tingkat pemulihan bakteri. Viabilitas P. fluorescens dapat mencapai 3 bulan dengan adanya garam inorganik tersebut.
Gambar 8. Kepadatan populasi Pseudomonas fluorescens (Log sel) pada setiap populasi tertinggi adalah [10,820 log10] CFU/mL, yaitu pada media L3T3 hari ke- 3. Nilai terendah adalah [7 log10] CFU/mL, yaitu pada media L1T2 hari ke- 5.
Berdasarkan hal tersebut, pada konsentrasi LIA 3% dan tepung ikan 0,3% pada waktu inkubasi hari ke- 3 isolat berada pada jumlah populasi paling banyak, sedangkan pada konsentrasi LIA 1% dan tepung ikan 0,2% hari ke- 5, isolat P.
fluorescens berada pada jumlah populasi paling sedikit.
Kepadatan populasi isolat bakteri yang terukur pada jangka waktu tertentu dapat menggambarkan tahapan atau fase pertumbuhan isolat bakteri sejak awal hingga tidak menunjukkan adanya aktivitas pada suatu media (Jannah, 2016).
Fase pertumbuhan tersebut diantaranya fase lag (fase adaptasi), fase eksponensial/logaritmik (fase perbanyakan jumlah bakteri), fase stationer (fase jumlah sel hidup seimbang dengan sel mati), dan fase kematian (Sugiarti et al.,
37
Fase pertumbuhan yang terbentuk pada penelitian ini dapat diamati pada Gambar 8. Secara keseluruhan, P. fluorescens mengalami fase lag pada hari ke 1 untuk setiap media. Fase eksponensial (puncak pertumbuhan) dicapai pada hari ke 3 (L1T1, L3T2, dan L3T3), hari ke 5 (L1T2, L2T1, L2T2, L2T3, dan L3T1), dan hari ke-7 (L1T3). Selanjutnya, untuk hari ke 9-11 bakteri pada setiap media cenderung berada pada jumlah konstan atau mengalami penurunan, dapat dikatakan pula memasuki fase kematian.
Berdasarkan pada gambar 8, media terbaik untuk pertumbuhan isolat adalah media dengan jumlah populasi bakteri terbanyak, yaitu media L3T3, dengan konsentrasi LIA 3% dan konsentrasi tepung ikan 3%. Fase lag terjadi pada hari ke- 1, kemudian pada hari ke- 3 isolat mengalami puncak fase eksponensial.
Kepadatan populasi bakteri mengalami penurunan pada hari ke- 5, yang merupakan awal dari fase stationer. Selanjutnya, pada hari ke-7 hingga 9 kepadatan populasi bakteri mengalami penurunan dan cenderung konstan dengan jumlah penurunan yang sangat sedikit pada hari ke- 11.
4.5.3 Aktivitas Selulase Pseudomonas fluorescens
Pengukuran aktivitas enzim selulase pada dilakukan untuk menganalisis aktivitas enzim selulase P. fluorescens pada inokulan selama waktu inkubasi.
Enzim ini digunakan isolat untuk mendegradasi selulosa yang terkandung pada inokulan. Selulosa perlu didegradasi oleh bakteri untuk dapat dimanfaatkan sebagai sumber karbon bagi bakteri tersebut. LIA merupakan sumber selulosa yang digunakan pada penelitian ini.
Analisis statistik menyatakan bahwa konsentrasi LIA mempengaruhi aktivitas selulase, dengan signifikansi sebesar 0,000 (Tabel 4). Hal ini menunjukkan bahwa ketersediaan LIA dalam jumlah tertentu mampu mempengaruhi aktivitas bakteri dalam memproduksi enzim selulase. Aktivitas enzim ini berkaitan dengan banyaknya enzim yang dapat berikatan dengan selulosa sebagai substratnya. Proses tersebut akan menyebabkan selulosa terdegradasi menjadi bentuk yang lebih sederhana untuk dapat dimanfaatkan bakteri sebagai sumber nutrisinya untuk melakukan pertumbuhan. Hasil analisis
DMRT yang menunjukkan signifikansi konsentrasi LIA terhadap aktivitas selulase dapat dilihat pada lampiran 11.
Tabel 4. Hasil analisis varians (ANOVA) aktivitas selulase Pseudomonas fluorescens
Total Terkoreksi 6.986 107
a; R Kuadrat=0,923 (R-Kuadrat yang disesuaikan=-0,848)
Studi yang dilakukan Munifah (2017) menjelaskan bahwa aktivitas selulase dipengaruhi oleh konsentrasi substrat. Semakin banyak substrat yang tersedia, maka semakin banyak pula substrat yang dapat didegradasi oleh selulase yang dihasilkan oleh bakteri. Sebaliknya, ketika substrat mulai berkurang ketersediaannya, maka akan berkurang pula selulase yang dihasilkan oleh bakteri.
Berkurangnya aktivitas enzim berkaitan pula dengan berkurangnya viabilitas bakteri.
Analisis statistik menyatakan bahwa waktu inkubasi mempengaruhi aktivitas selulase, dengan signifikansi sebesar 0,000 (Tabel 4). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi waktu inkubasi terhadap aktivitas selulase dapat dilihat pada lampiran 11. Waktu inkubasi berkaitan dengan viabilitas bakteri pada media. Ketika viabilitas bakteri dalam kondisi optimal, maka bakteri dapat menghasilkan enzim selulase dengan baik. Viabilitas bakteri optimal dicapai pada waktu inkubasi 48-72 jam. Namun, semakin lama waktu inkubasi, viabilitas bakteri akan berkurang seiring dengan berkurangnya nutrien yang tersedia pada
39
media. Hal tersebut menyebabkan ketidakmampuan bakteri dalam menghasilkan enzim selulase dengan baik.
Analisis statistik menyatakan bahwa interaksi antara konsentrasi LIA dan waktu inkubasi mempengaruhi aktivitas selulase, dengan signifikansi sebesar 0,000 (Tabel 4). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi interaksi konsentrasi LIA dan waktu inkubasi terhadap aktivitas selulase dapat dilihat pada lampiran 11. Enzim selulase akan lebih banyak dihasilkan di awal waktu inkubasi ketika konsentrasi LIA masih berlimpah. Namun, enzim selulase akan dihasilkan sedikit ketika konsentrasi LIA semakin berkurang. Ketersediaan LIA yang berkurang seiring lamanya waktu inkubasi disebabkan karena di awal waktu inkubasi, selulosa pada LIA sudah didegradasi oleh selulase dan dimanfaatkan mikroba sebagai sumber karbonnya.
Analisis statistik menyatakan bahwa tepung ikan, interaksi antara LIA dan tepung ikan, interaksi antara tepung ikan dan waktu inkubasi serta interaksi antara konsentrasi LIA, tepung ikan dan waktu inkubasi tidak mempengaruhi aktivitas selulase. Keempatnya memiliki nilai signifikansi >0,05 (Tabel 4). Hal tersebut terjadi karena tepung ikan bukan merupakan faktor utama yang dapat meningkatkan maupun menurunkan aktivitas selulase bakteri. Enzim bekerja pada substrat yang spesifik, sehingga konsentrasi tepung ikan tidak mempengaruhi aktivitas selulase bakteri.
Hal tersebut didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Astriani (2017) dan Avellaneda-Torres et al. (2013) yang menyatakan bahwa aktivitas enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya jenis bakteri, waktu inkubasi, interaksi bakteri dengan jenis substrat dan interaksi substrat dengan waktu. Begitu pula penelitian yang dilakukan oleh Munifah (2017) yang menyatakan bahwa enzim dapat bekerja dengan baik ketika perbandingan antara konsentrasi substrat dan enzim dalam kondisi seimbang.
Gambar 9. Aktivitas selulase Pseudomonas fluorescens (U/mL) pada setiap media perlakuan yang diukur pada hari ke- 1, 3, 5, 7, 9 dan 11 selama 12 hari waktu inkubasi. Kisaran aktivitas selulase yang terukur adalah 0-1,45 U /mL
Aktivitas selulase isolat pada setiap media perlakuan mengalami fluktuasi, dengan kisaran 0-1,45 U /mL (Gambar 9). Aktivitas tertinggi terjadi pada media L3T3 hari ke- 3. Aktivitas terendah terjadi pada media L2T1 hari ke- 1.
Berdasarkan hal tersebut, pada konsentrasi LIA 3% dan tepung ikan 0,3% hari ke 3 menjadi puncak aktivitas selulase isolat, sedangkan pada konsentrasi LIA 2%
dan tepung ikan 0,1% hari ke- 1 isolat mengalami aktivitas terendah. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa aktivitas selulase terbaik terjadi pada media L3T3 pada waktu inkubasi hari ke-3 dan keseluruhan hasil pengukurannya memenuhi persyaratan teknis minimal pupuk hayati, yaitu mampu menghasilkan enzim selulase dengan konsentrasi yang terukur pada spektrofotometer >0,0 U/mL.
Secara keseluruhan, hampir seluruh media perlakuan memilliki puncak aktivitas selulase pada hari ke- 3. Setelah hari ke- 3, aktivitas enzim selulase cenderung konstan. Hasil tersebut sesuai dengan jumlah kepadatan populasi P.
fluorescens yang cenderung banyak ketika mencapai hari ke-3, yaitu fase puncak eksponensial mikroba. Berdasarkan studi yang dilakukan Lema (2008), fase
0,0
41
eksponensial hingga fase stationer menjadi fase optimum bagi bakteri untuk memproduksi enzim selulase.
Peningkatan dan penurunan aktivitas selulase dipengaruhi oleh konsentrasi substrat. Peningkatan aktivitas enzim disebabkan oleh banyaknya jumlah sel bakteri yang tumbuh dan menghasilkan enzim selulase akibat melimpahnya selulosa yang tersedia pada media. Selulosa yang berikatan dengan enzim akan lebih banyak dan lebih cepat terjadi pada konsentrasi substrat tertinggi.
Berdasarkan studi yang dilakukan Robinson (2015), banyaknya enzim yang dihasilkan mampu mengaktifkan efek alosterik positif enzim, yaitu bagian enzim yang memiliki aktivitas katalitik tinggi.
Penurunan aktivitas enzim disebabkan oleh berkurangnya selulosa bagi bakteri untuk menginduksi biosintesis selulase, sehingga terjadi efek feed back inhibition. Studi yang dilakukan Lema (2008) menjelaskan bahwa efek tersebut terjadi karena produk akhir dari kerja enzim akan memberikan efek alosterik negatif pada lintasan metabolisme. Penyebab efek ini terjadi adalah adanya area atau bagian enzim yang memiliki aktivitas katalitik rendah.
Berdasarkan pada gambar 13, periode fermentasi meningkat saat inkubasi mencapai hari ke- 3. Selanjutnya, periode fermentasi mengalami penurunan ketika mencapai hari ke- 5, untuk hari ke- 7, 9, dan 11 aktivitas cenderung konstan untuk setiap media. Studi yang dilakukan El-Nahrawy et al. (2017) menjelaskan bahwa aktivitas enzim akan meningkat pula seiring dengan meningkatnya periode fermentasi media. Namun akan mengalami penurunan ketika periode fermentasi media mengalami penurunan.
4.5.4 Produksi Auksin Pseudomonas fluorescens
Analisis statistik menyatakan bahwa konsentrasi LIA mempengaruhi produksi auksin, dengan signifikansi sebesar 0,017 (Tabel 5). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi konsentrasi LIA terhadap produksi auksin dapat dilihat pada lampiran 12. LIA sebagai sumber karbon berperan dalam penyediaan energi untuk bakteri. Energi dibutuhkan bakteri, khususnya untuk proses metabolik yang menghasilkan produk metabolik. Salah satu produk tersebut adalah auksin yang merupakan zat pemacu tumbuh bagi tanaman.
Banyaknya konsentrasi LIA yang terkandung pada media menunjukkan banyaknya sumber energi yang dapat dimanfaatkan bakteri untuk menghasilkan auksin.
Analisis statistik menyatakan bahwa konsentrasi tepung ikan mempengaruhi produksi auksin, dengan signifikansi sebesar 0,000 (Tabel 5).
Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi konsentrasi tepung ikan terhadap produksi auksin dapat dilihat pada lampiran 12. Salah satu hal yang dibutuhkan bakteri untuk memproduksi auksin adalah asam amino. Hal itu dapat diperoleh dengan adanya sumber nitrogen, dalam penelitian ini adalah tepung ikan. Banyaknya konsentrasi tepung ikan yang terkandung pada media menunjukkan banyaknya asam amino yang dapat dimanfaatkan bakteri untuk memproduksi auksin.
Tabel 5. Hasil analisis varians (ANOVA) produksi auksin Pseudomonas fluorescens
Sumber Varians Jumlah
Kuadrat Db Varians Fhitung Sig.
Model
Terkoreksi 64.190a 53 1.211 7.260 .000
Intercept 565.894 1 565.894 3392.372 .000
LIA 1.477 2 .739 4.428 .017
TI 5.658 2 2.829 16.959 .000
Inkubasi 15.886 5 3.177 19.046 .000
LIA * TI 7.211 4 1.803 10.806 .000
LIA * Inkubasi 29.922 10 2.992 17.937 .000
TI * Inkubasi 1.178 10 .118 .706 .714
LIA * TI
*Inkubasi 2.859 20 .143 .857 .638
Error 9.008 54 .167
Total 639.092 108
Total Terkoreksi 73.198 107
a; R Kuadrat=0,877 (R-Kuadrat yang disesuaikan=-0, 756)
Analisis statistik menyatakan bahwa waktu inkubasi mempengaruhi produksi auksin, dengan signifikansi sebesar 0,000 (Tabel 5). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi waktu inkubasi terhadap produksi auksin
43
dapat dilihat pada lampiran 12. Waktu inkubasi berkaitan dengan viabilitas bakteri pada media dalam menghasilkan auksin. Bakteri dapat menghasilkan auksin dalam jumlah besar pada awal waktu inkubasi, ketika nutrien yang tersedia masih banyak. Produksi auksin yang optimal juga dapat diperoleh pada pertengahan waktu inkubasi, ketika pertumbuhan bakteri memasuki fase stationer dengan kondisi media asam. Hal tersebut sesuai dengan studi yang dilakukan Jumadi et al. (2015), Sukmadewi et al. (2015), dan Larosa et al. (2013) yang menyatakan bahwa fase eksponensial akhir hingga fase stationer awal merupakan fase optimum bagi bakteri untuk memproduksi auksin.
Analisis statistik menyatakan bahwa interaksi antara konsentrasi LIA dan tepung ikan mempengaruhi produksi auksin, dengan signifikansi sebesar 0,000 (Tabel 5). Kedua bahan bekerja secara sinergis dalam memproduksi auksin, Bakteri membutuhkan LIA sebagai sumber karbon untuk mempertahankan maupun meningkatkan viabilitasnya dengan menambah kepadatan populasinya.
Ketika viabilitasnya optimal, bakteri dapat mengubah tepung ikan menjadi asam amino untuk produksi auksin. Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi interaksi konsentrasi LIA dan tepung ikan terhadap produksi auksin dapat dilihat pada lampiran 12.
Analisis statistik menyatakan bahwa interaksi antara konsentrasi LIA dan waktu inkubasi mempengaruhi produksi auksin, dengan signifikansi sebesar 0,000 (Tabel 5). Hasil analisis DMRT yang menunjukkan signifikansi interaksi konsentrasi LIA dan waktu inkubasi terhadap produksi auksin dapat dilihat pada lampiran 12. Konsentrasi LIA sebagai sumber karbon akan berkurang seiring lamanya waktu inkubasi. Hal tersebut dapat menstimulasi produksi auksin ketika bakteri mencapai fase stationernya. Konsentrasi awal LIA yang tinggi dapat pula menyebabkan lonjakan produksi auksin pada waktu inkubasi hari pertama. Kedua hal tesebut dapat terjadi dengan syarat kondisi media asam.
Analisis statistik menyatakan bahwa interaksi antara tepung ikan dan waktu inkubasi serta interaksi antara konsentrasi LIA, tepung ikan dan waktu inkubasi tidak mempengaruhi produksi auksin, dengan signifikansi >0,05 (Tabel 5). Hal tersebut dapat terjadi karena karakteristik P. fluorescens yang memiliki
fleksibilitas metabolisme. Tepung ikan merupakan sumber nitrogen utama pada media ini, namun ada sumber nitrogen lain yang ditambahkan pada media, yaitu NH4NO3. Bahan tersebut dapat digunakan ketika jumlah tepung ikan berkurang seiring waktu. Selanjutnya, keberadaan L-triptofan pada media yang merupakan asam amino dan berperan sebagai prekursor dalam produksi auksin.
Hal tersebut sesuai dengan studi yang dilakukan Lasmini & Soetarto (2014), produksi auksin distimulasi dengan penambahan L-triptofan pada media.
L-triptofan menstimulasi produksi auksin dengan cara melakukan aktivasi terhadap gen yang dapat menghasilkan beberapa enzim yang terlibat dalam proses sintesis auksin. Enzim tersebut diantaranya amino transferase, indol-3-piruvat dekarboksilase, dan indol-3-asetaldehid dehidrogenase. Enzim-enzim ini dapat dihasilkan apabila media mengandung sumber karbon dan nitrogen yang cukup untuk bakteri melakukan pertumbuhan.
Gambar 10. Produksi auksin Pseudomonas fluorescens (ppm) pada setiap media perlakuan yang diukur pada hari ke- 1, 3, 5, 7, 9 dan 11 selama 12 hari waktu inkubasi. Kisaran konsentrasi auksin yang terukur adalah 1,27-4,60 ppm
Produksi auksin isolat pada setiap media perlakuan mengalami fluktuasi,
Produksi auksin isolat pada setiap media perlakuan mengalami fluktuasi,