DAFTAR PUSTAKA
PROSEDUR ANALISIS ASAM INDOL ASETAT (AIA)
1. Sampel diambil sebanyak 1 mL;
2. Ditambahkan eter 1 mL, kemudian dikocok dengan vortek selama 1 menit; 3. Pembilasan dengan eter tersebut dilakukan sebanyak tiga kali;
4. Tampung larutan eter; 5. Uapkan larutan eter;
6. Tambahkan metanol 60% sebanyak 2 mL, kemudian dikocok dengan vortek; 7. filtrat disaring dengan milifor 0,45 µm;
YOSI KUSTIAN. The Potential of Forest Litter Molds as Indole-3-Acetic Acid
Producers and Their Tolerance to Acid Conditions. Under supervision of GAYUH RAHAYU and NISA RACHMANIA MUBARIK.
Microorganism in soil and forest litter plays an important role in maintaining the health of the soil such as decomposer, nutrient transformation agent, mineral solubilizer, and also as hormones producer. One of the hormones produced by microorganism including molds is indole-3-acetic acid (IAA). Utilization of IAA producer molds that tolerance to acid conditions may increase the production of industrial forest in acid soil and improve the vigour of plantling stock material originated from stem cutting. This study was aimed to assess the potential of forest litter molds of IPBCC (Institut Pertanian Bogor Culture Collection) collection as IAA producers and their tolerance to acid conditions. The ability of fifty-one forest litter molds from Katingan and Tarakan to produce IAA was screened in Czapek Dox medium and was determined by Patten and Glick method using Salkowski reagent. According to Patten and Glick method, the forest litter molds from Katingan produced IAA (1.92±0.26 ppm) were higher than those of Tarakan (1.08 ± 0.14 ppm). The production of IAA by static incubation (2.72±0.89 ppm) was higher than those of shaking incubation (1.92 ± 0.26 ppm). The production of IAA on the forest litter molds from Katingan (63.16%) were not influenced by the storage process. Four out of fifty Katingan’s molds were selected for IAA production, those were Acremonium sp. IPBCC 07.548 (3.52±0.46 ppm), Aspergillus ornatus IPBCC 07.554 (4.50±0.92 ppm),
Gliocladium deliquescens IPBCC 07.543 (2.23±0.38 ppm), and Penicillium
notatum IPBCC 07.555 (5.06±0.46 ppm). IAA and its biomass productions were
influenced by pH of the medium. These forest litter molds were considered to be acid tolerance. The pH optimum for their growth and IAA production were 5.5. These molds showed no antagonistic response to each other. The IAA production from these molds in consortium (7.22±1.33 ppm) were better than its single culture (4.43±1.53 ppm). High performance liquid chromatography assay indicated that there was only one type of IAA with retention time 7.1.
Keywords: Forest litter molds, indole-3-acetic acid (IAA), acid tolerance, fungal consortia.
Penghasil Asam Indol Asetat dan Toleransinya terhadap Kondisi Asam. Dibimbing oleh GAYUH RAHAYU dan NISA RACHMANIA MUBARIK.
Mikroorganisme tanah dan serasah hutan merupakan komponen yang sangat penting dalam menjaga kesehatan tanah seperti proses dekomposisi, transformasi nutrien, mineralisasi, dan juga sebagai penghasil hormon asam indol asetat (AIA). Salah satu mikroorganisme yang dapat memproduksi AIA ialah kapang. Pemanfaatan kapang yang berpotensi sebagai penghasil AIA dan memiliki toleransi terhadap kondisi asam dapat diterapkan untuk peningkatan produksi hutan tanaman industri yang ditanam di lahan masam mengingat lahan masam di Indonesia cukup luas yaitu sekitar 102,8 juta hektar. Selain itu, pemanfaatan kapang yang berpotensi sebagai penghasil AIA dan toleran terhadap kondisi asam dapat juga diterapkan untuk peningkatan kualitas bibit tanaman hutan.
Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji potensi kapang asal serasah tanaman hutan koleksi simpanan IPBCC (Institut Pertanian Bogor Culture
Collection) sebagai penghasil asam indol asetat (AIA) dan toleran terhadap
kondisi asam. Penelitian ini dilakukan dalam enam tahap yaitu penapisan kapang berdasarkan asal dan cara inkubasi dalam memproduksi AIA, uji pengaruh penyimpanan dari isolat terpilih dalam memproduksi AIA, uji toleransi terhadap pH asam dari isolat terpilih dalam memproduksi AIA, uji antagonistik antar kapang terpilih, uji produksi AIA pada beberapa konsorsium kapang terpilih, dan konfirmasi produksi AIA dengan menggunakan high performance liquid
chromatography (HPLC). Produksi AIA dilakukan dengan menggunakan media
Czapek Dox cair. AIA diukur dengan menggunakan metode Patten dan Glick yaitu dengan menggunakan pereaksi Salkowski.
Sebanyak 19 kapang asal serasah tanaman hutan dari Katingan dan 32 dari Tarakan mampu menghasilkan AIA dengan kadar yang sangat bervariasi. Secara umum, kapang-kapang asal Katingan memproduksi AIA (1,92±0,26 ppm) lebih tinggi dibandingkan dengan kapang-kapang asal Tarakan (1,08±0,14 ppm).
Produksi AIA dengan cara inkubasi statis (2,72±0,89 ppm) lebih tinggi dibandingkan dengan cara digoyang (1,92±0,26 ppm). Pada inkubasi statis, kapang tumbuh di permukaan medium dan bersporulasi, sedangkan pada inkubasi digoyang tumbuh membentuk butiran (pelet) dan tidak bersporulasi. Miselium yang berbentuk pelet dan tidak bersporulasi diduga berhubungan dengan pembentukan metabolit sekunder. Cara inkubasi digoyang dapat menyebabkan struktur AIA rusak oleh oksigen karena proses dekarboksilasi yang mengakibatkan hilangnya gugus karboksil.
Sebagian besar (63,16%) isolat kapang asal Katingan tidak dipengaruhi oleh proses penyimpanan dalam produksi AIA, sehingga penurunan biosintesis AIA tersebut diduga tidak berhubungan dengan proses penyimpanan. Penurunan produksi AIA oleh sebagian kecil kapang asal Katingan ini diduga disebabkan oleh subkultur berulang.
Empat isolat kapang yang menghasilkan AIA tertinggi yaitu Acremonium
AIA setelah proses penyimpanan. Kemampuan produksi AIA dari keempat kapang terpilih dipengaruhi oleh pH medium. Secara umum, produksi AIA mencapai maksimum pada pH 5,5. Walaupun medium kultur dalam kondisi ekstrem masam (pH 4,5), masam sangat kuat (pH 5,0), dan sangat masam (pH 5,5)
Produksi AIA oleh kapang-kapang terpilih pada berbagai pH awal medium tidak berkorelasi nyata terhadap bobot kering biomasa miselium. Pertumbuhan miselium (bobot kering biomasa) menunjukkan pertumbuhan yang baik pada pH asam. Bobot kering biomasa miselium A. ornatus IPBCC 07.554, G. deliquescens
IPBCC 07.543, dan P. notatum IPBCC 07.555 cenderung menurun dengan meningkatnya pH medium kultur. Sebaliknya, bobot kering biomasa miselium
Acremonium sp.IPBCC 07.548 cenderung meningkat.
setiap kapang terpilih masih mampu memproduksi AIA. Hal ini menunjukkan bahwa kapang-kapang tersebut toleran terhadap kondisi asam.
Interaksi antagonistik antar isolat kapang terpilih tidak menunjukkan respon antagonis. Nilai persentase hambatan pertumbuhan dari setiap kapang yang diuji sangat rendah yaitu berkisar antara 0,00-0,65%.
Kemampuan produksi AIA pada beberapa konsorsium kapang secara umum lebih tinggi dibandingkan dengan bentuk kultur tunggal. AIA yang diproduksi bervariasi tergantung kepada bentuk konsorsium, yaitu berkisar 3,28±0,07 ppm hingga 10,51±1,25 ppm.
Konfirmasi produksi AIA dengan menggunakan HPLC menunjukkan bahwa AIA dari konsorsium G (IPBCC 07.543 + IPBCC 07.555), konsorsium L (IPBCC 07.543 + IPBCC 07.548 + IPBCC 07.555), konsorsium M (IPBCC 07.543 + IPBCC 07.554 + IPBCC 07.555), dan konsorsium O (IPBCC 07.543 + IPBCC 07.548 + IPBCC 07.554 + IPBCC 07.555) memiliki profil puncak waktu retensi yang sama dengan waktu retensi pada standar AIA komersial yaitu 7,1. Dengan demikian, senyawa indol yang dihasilkan oleh konsorsium terpilih merupakan jenis AIA.
Produksi AIA tertinggi diperoleh oleh konsorsium M yaitu sebesar 38,66 ppm diikuti oleh konsorsium O (23,58 ppm), G (23,13 ppm), dan L (21,57 ppm). Kadar AIA pada konsorsium kapang terpilih yang terdeteksi oleh HPLC lebih tinggi daripada hasil uji dengan menggunakan pereaksi Salkowski. Hal ini disebabkan oleh sensitivitas dan akurasi HPLC jauh lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan pereaksi Salkowski.
Kata kunci: Kapang serasah tanaman hutan, asam indol asetat (AIA), toleran asam, konsorsium kapang.
PENDAHULUAN
LatarBelakang
Mikroorganisme tanah dan serasah hutan merupakan komponen yang sangat penting dalam menjaga kesehatan tanah seperti proses dekomposisi, transformasi nutrien, mineralisasi (Rousk 2009), dan juga sebagai penghasil hormon (Roco & Perez 2001; Hasan 2002; Patten & Glick 2002). Hormon yang diproduksi oleh mikroorganisme di antaranya ialah giberelin, auksin, dan sitokinin. Salah satu jenis hormon auksin yaitu asam indol asetat (AIA). AIA secara fisiologi merupakan hormon yang aktif berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan(Taiz&Zeiger 2002; Davies 2004).
Setelah penemuan AIA pada tumbuhan tinggi, aktivitasAIA juga ditemukan pada beberapa mikroorganisme yang salah satunya ialah cendawan (Bau 1981; Tuomi et al. 1995; Roco & Perez 2001; Hasan 2002).Cendawan dalam serasah dapat berperan sebagai pendegradasi, agen pengendali organisme pengganggu, dan sebagai penghasil hormon. Imaningsih (2010) mengemukakan bahwa cendawan asal serasah hutan yaitu Aspergillus sp. IPBCC 09.619, Penicilium sp. IPBCC 09.620, Penicilium sp. IPBCC 09.621, danTrichoderma sp. IPBCC 09.622 selain berpotensi sebagai dekomposer tetapi juga berpotensi sebagai penghasil AIA.
Cendawanlainnya yang mampu memproduksi hormondi antaranya ialah Aspergillusflavus, A. niger, Fusariumoxysporum, Penicillium corylophillum,P. cyclopium, P. funiculosum, Rhizopusstolonifer,Saccharomyces cerevisiae,dan Trichoderma harzianum (Bau 1981; Tuomi et al. 1995;
Lahan tanah masam di Indonesia sekitar 102,8 juta hektar (Mulyani et al. 2004).Tanah masam merupakan tanah yang masih memiliki potensiuntuk pertanian, perkebunan, maupuntanaman hutan. Kesuburantanah masam tergolong rendah.Hal iniditunjukkan dengan rendahnya unsur hara, kejenuhan basa yang sangat
Roco & Perez 2001; Hasan 2002).Pemanfaatan cendawan sebagai penghasil hormon selain untuk aplikasi di bidang pertanian di tanah masam (Isminarniet al.2007)dapat pula diterapkan untuk peningkatan produksi hutan tanaman industri (HTI)di lahan tanah masam.
rendah,kejenuhan aluminium tinggi(Suharta 2010).Tanah lahan masam mempunyai karakteristik pH yang rendah yaitu pada tanah masam kuat (5,5-4,5) sampai pada tanah yang ekstrem masam (<4,5), kemampuan tukar kation rendah dan kejenuhan basa rendah (Shen et al. 2006). Lahan-lahan seperti ini memiliki produktivitas yang rendah (Suharta 2010).
Selainpemanfaatan cendawan sebagai penghasil hormon untuk peningkatan produksi hutan tanaman industri (HTI)di lahan masam, cendawan penghasilhormonini juga dapat digunakan untuk peningkatan kualitasbibit tanaman hutan. Salah satu faktor yang menunjang dalam pertumbuhan suatu bibit tanaman ialah akar. Kecepatanpembentukanakar pada awal pertumbuhan suatu tanaman (bibit muda) baik pada pemanjanganakarprimermaupunproliferasi akar lateraldan adventif akan menguntungkan. Hal ini disebabkan oleh meningkatnyakemampuan tanaman tersebut untukmemperolehairdannutrisidaridalam tanah, sehinggameningkatkan peluang merekauntukbertahan hidup (Patten & Glick 2002).Pembentukan akarlateraldanadventifdapat puladisebabkanoleh AIAeksogen baik yang bersifatalamimaupunsintetik (Alvarez et al. 1989).
Penelitian tentang pemanfaatan cendawan khususnya kapang yang berpotensi sebagai penghasil AIAyang bersifat alami dan memiliki toleransi terhadap kondisi asam perlu dilakukan. Walaupun penelitian tentang kapang sebagai penghasil AIA sudah banyak dilakukan, namun potensi kapangasal serasah tanaman hutansebagai penghasil AIAdan toleran terhadap kondisi asam terutama biakankapang telah menjalani proses penyimpanan belum pernah dilaporkan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji potensi kapangasal serasah tanaman hutan koleksi simpanan IPBCC (Institut Pertanian Bogor Culture Collection) sebagai penghasil AIA dan toleransinya terhadap kondisi asam.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk memperoleh galur-galurkapang asal serasah tanaman hutan yang potensial dalam memproduksi AIAdan toleran terhadap kondisi asam setelah kultur menjalani penyimpanan. Informasi yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi landasan pengetahuan dalam manipulasi lingkungan pertanaman dengan menggunakan mikroorganisme untuk peningkatan produktivitas HTI di Indonesiapada lahan masam,pemanfaatan potensi mikroorganisme sebagai penghasil AIAuntuk skala industri, dan cara penyimpanan yang dapat menjamin terjaganya potensi produksi AIA.
Hipotesis
1. Kapang asal serasah tanaman hutan berpotensi dalam menghasilkan AIA.
2. Penyimpanan berpengaruh terhadap kemampuan kapang untuk memproduksi AIA.
3. Produksi AIA oleh kapang dipengaruhi oleh pH medium produksi. 4. Kapang dalam konsorsium bersinergi dalam hidupnya.
5. Kapang dalam bentuk konsorsium berpotensi untuk memproduksi AIA dalam jumlah yang lebih tinggi dibanding kultur tunggal.