LAPORAN PENELITIAN INSENTIF REGULER KOMPETITIF
TEMA :
Perubahan iklim, pelestarian lingkungan, keanekaan hayati
KEANEKARAGAMAN STREPTOMYCES YANG BERASOSIASI
DENGAN RIZOSFER JAGUNG (Zea mays)
Oleh :
Ambarwati, SPd, MSi
Eni Purwani, SSi, MSi
FAKULTAS ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA AGUSTUS 2011
HALAMAN PENGESAHAN
LAPORAN PENELITIAN INSENTIF REGULER KOMPETITIF
1. Judul Penelitian : Keanekaragaman Streptomyces yang
Berasosiasi dengan Rizosfer Jagung (Zea mays) 2 Ketua Peneliti
a. Nama lengkap dan Gelar : Ambarwati, SPd, MSi b. Jenis kelamin : Perempuan
c. NIP/NIK : 757
d. Jabatan Struktural : Kepala Laboratorium Kesmas e. Jabatan Fungsional : Lektor Kepala
f. Fakultas/Jurusan : Ilmu Kesehatan/ Kesehatan Masyarakat g. Pusat Penelitian : Universitas Muhammadiyah Surakarta h. Alamat : Jl. A. Yani, Tromol Pos I, Pabelan, Surakarta i. Telpon/Fax : (0271)717417/ (0271)715448
j. Alamat Rumah : Kauman, RT 04/09, Ngadirejo, Kartasuro, Sukoharjo
k. Telpon/Fax/E-mail : 08122596001/ambarwati7@yahoo.com
3. Jangka Waktu Penelitian : 2 (dua) Tahun
4. Pembiayaan dari LPPM UMS : Rp. 7.000.000,-
RINGKASAN
Actinomycetes merupakan kelompok bakteri yang memiliki morfologi
seperti fungi, hal ini dikarenakan struktur Actinomycetes berupa filament lembut
yang sering disebut hyfa atau mycelia (Rao, 2001). Pada saat ini banyak penelitian
yang difokuskan pada Actinomycetes, terutama Streptomyces yang diindikasikan
sebagai bakteri yang mampu menghasilkan antibiotik terbanyak.
Habitat Actinomycetes, terutama Streptomyces adalah di tanah, sekitar 70%
mikroba yang ada di tanah adalah Streptomyces (Rao, 2001). Bahkan Nurkanto
(2007) berhasil membuktikan bahwa genus yang paling dominan dalam tanah adalah
Streptomyces, yaitu sebanyak 86%.
Penelitian Ambarwati, et al (2010) berhasil mengisolasi Streptomyces dari
rhizosfer Jagung (Zea mays) dan berhasil menemukan 23 isolat, 10 isolat diantaranya
mampu menghambat bakteri gram positif dan satu isolat (RNJ14) mampu
menghambat S. aureus dengan kuat (32,33 mm), isolat RNJ14 diduga menghasilkan
antibiotik linkomisin berdasarkan analisa dengan TLC. Penelitian ini telah diteruskan
oleh Helbert (2010) dengan mengujikan isolat sebagai penghasil antifungal. Pada
penelitian Helbert telah berhasil dilakukan peremajaan terhadap isolat dari rizosfer
jagung sebanyak 7 isolat, yaitu J10, J16, J23, NJ6, NJ13, NJ20 dan NJ25.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi isolat Streptomyces
berdasarkan hasil pewarnaan gram, colour grouping dan morfologi serta permukaan
rantai spora isolat dengan mikroskop elektron (SEM) sehingga dapat diketahui
keanekaragaman Streptomyces yang berasosiasi dengan rizosfer Jagung (Zea mays).
Jenis penelitian ini adalah eksplorasi dengan pemeriksaan laboratorium. Untuk
mencapai tujuan di atas maka dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : 1).
Peremajaan kembali isolat dari rizosfer Jagung yang telah didapatkan pada penelitian
sebelumnya dengan media Starch-Casein Agar (SCA), 2). Pewarnaan gram untuk
berdasarkan warna aerial miselium dan vegetatif miselium, dan 4). Identifikasi isolat
dengan SEM.
Berdasarkan hasil penelitian diketahui tujuh isolat yang diisolasi dari rizosfer
dan non rizosfer tanaman jagung memiliki bentuk batang bercabang, berwarna ungu
dan termasuk gram positif, yang mengindikasikan bahwa ketujuh isolat termasuk
anggota Streptomycetes. Berdasarkan hasil colour grouping diketahui bahwa ketujuh
isolat yang ditumbuhkan pada media Oatmeal Agar dapat menghasilkan warna yang
berbeda. Dan berdasarkan hasil analisis dengan SEM didapatkan hasil bahwa ketujuh
isolat memiliki morfologi bulat (J10, J16, NJ20, dan NJ25), batang (NJ6 dan NJ13)
dan loop (J23 dan NJ20) dengan ornamen permukaan spora halus (J16, J23, NJ6 dan
NJ13) serta berkutil (J10, NJ20 dan NJ25). Berdasarkan hasil penelitian ini perlu
dilakukan penelitian lanjutan dengan melakukan analisis secara molekuler dari dua
isolat Streptomyces yang ditemukan dengan tahapan : isolasi DNA, PCR dan
Sequencing. Dari hasil sequencing dapat dibuat phylogene tree untuk menentukan
tingkat kekerabatan dengan isolat Streptomyces lain yang dapat didownload dari
NCBI. Dengan penelitian tahun kedua nantinya diharapkan dapat ditemukan
isolat-isolat Streptomyces spesies baru dari rizosfer Jagung.
Prodi Kesehatan Masyarakat, Fakultas Ilmu Kesehatan UMS
SUMMARY
Actinomycetes is the member of bacteria that has morfology like fungus, it
is because of the structure of Actinomycetes have smoot filament that is usually
called hyfa or mycelia (Rao, 2001). Today some researchers do research about
Actinomycetes, especially Streptomyces because this bacteria is indicated as the
biggest antibiotic producer.
Habitat of Actinomycetes, especially Streptomyces is in soil, about 70% of
microorganism in soil is Streptomyces (Rao, 2001). Nurkanto (2007) can prove that
the dominant genera in the soil is Streptomyces, it is about 86%.
The Ambarwati, et al (2010) research success to isolate Streptomyces from
rhizosphere of Corn (Zea mays), this research can find 23 isolates, 10 isolates among
23 isolates can inhibit gram positive bacteria and one isolate (RNJ14) can inhibit S.
aureus growth with strong (the diameter of inhibition zone is 32,33 mm), isolate
RNJ14 is estimated can produce antibiotic lincomysin based on the result of Tin
Layer Chromatography analysis. This research is continued by Helbert (2010) with
do an experiment to test the capablelity of the isolate as an antifungal. Based on
knowen the biodiversity of Streptomyces that asosiation with rizosfer of Corn (Zea
mays). This research was explorative with laboratory experiment. To reach this aims,
it need several steps: 1). Reisolation the isolates from rhizosphere of Corn that have
gotten from the last research on Starch-Casein Agar (SCA), 2). Gram stain prosedure
to know the cell morphology, 3). Colour grouping to make a group of isolate colour
based on aerial mycelium and vegetative mycelium, and 4). To identified the isolates
Based on this research, it is knowen taht the morphology of seven isolates
from rhizosphere and non rhizosphere of Corn were branch rod, purple or blue, and
gram positive bacteria. It was indicated that the isolates were the member of
streptomyces. Based on colour grouping result, it was knowen that the seven isolates
can produce different colour on Oatmeal Agar. And based on SEM result, it can be
concluded that the seven isolates have a characteristic as Streptomyces: the
morphology of the spores chain are coccus (J10, J16, NJ20, dan NJ25), rod (NJ6 dan
NJ13) and like loop (J23 dan NJ20), beside that the surface ornament of the spores
are smoot (J16, J23, NJ6 dan NJ13) and warty (J10, NJ20 dan NJ25). This research
need to continued with moleculer analysis from two isolate of Streptomyces that
assosiated with rhizosfer of Corn, the steps include : isolation of DNA, PCR and
sequencing. Based on the sequensing result, it can be made a phylogene tree to know
the relationship with other streptomyces from NCBI data bases. From the continue
research, it is expectated will find a new species of Streptomyces from rhizosphere of
Corn (Zea mays).
Public Health department, Health Science Faculty, Muhammadiyah University of
Surakarta.
This research is funded by LPPM UMS with decide letter No.
PRAKATA
Segala puji bagi Allah, karena hanya dengan limpahan rahmadNya penulis
dapat menyelesaikan laporan penelitian Insentif Reguler Kompetitif dengan judul “Keanekaragaman Streptomyces yang Berasosiasi dengan Rizosfer Jagung (Zea
mays)“ ini dengan baik dan tanpa hambatan yang berarti.
Dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan laporan ini penulis banyak
mendapatkan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini tidak
lupa penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Dr. Harun Joko Prayitno, MHum, selaku ketua lembaga penelitian UMS yang
telah membiayai pelaksanaan penelitian ini.
2. Ibu Endang, Mbak Yuni dan Mbak Tika dari Laboratorium Zoologi LIPI yang
telah membantu pelaksanaan analisis isolat Streptomyces dengan SEM.
3. Ibu Dian Widyastuti, SE yang telah membantu pelaksanaan penelitian di
Laboratorium Mikrobiologi FIK UMS.
4. Semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak bisa penulis sebutkan satu
persatu.
Akhimya penulis hanya bisa berharap semoga hasil penelitian ini dapat
bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Surakarta, 26 Agustus 2011
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SURAT PERJANJIAN ... iii
RINGKASAN HASIL PENELITIAN ... v
SUMMARY ... vi
PRAKATA ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
BAB. I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan Penelitian ... 2
C. Manfaat Penelitian ... 2
D. Keutamaan Penelitian ... 3
BAB. II. STUDI PUSTAKA A. Actinomycetes dan Streptomyces ... 6
B. Identifikasi Streptomyces ... 7
C. Habitat Streptomyces ... 8
D. Rizosfer ... 9
E. Kerangka Konsep ... 11
BAB. III. METODE PENELITIAN A. Objek Penelitian... 12
B. Jenis Penelitian ... 12
D. Alat dan Bahan Penelitian... 12
E. Tahapan Penelitian... 14
F. Cara Pengumpulan Data... 15
G. Analisis Data ... 15
BAB. IV. HASIL PENELITIAN A. Hasil Pewarnaan Gram... 16
B. Hasil Colour grouping... 17
C. Hasil SEM ... 18
BAB. V. PEMBAHASAN... 19
BAB.VI..KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 22
B. Saran ... 22
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Kerangka Konsep... 11
2. Hasil Pewarnaan Gram Isolat... 16
3. Hasil Colour Grouping Isolat ... 17
4. Hasil SEM ... 18
DAFTAR LAMPIRAN
1. Daftar Pustaka
2. Daftar Riwayat Hidup Peneliti
RINGKASAN
Actinomycetes merupakan kelompok bakteri yang memiliki morfologi seperti fungi, hal
ini dikarenakan struktur Actinomycetes berupa filament lembut yang sering disebut hyfa atau
mycelia (Rao, 2001). Pada saat ini banyak penelitian yang difokuskan pada Actinomycetes,
terutama Streptomyces yang diindikasikan sebagai bakteri yang mampu menghasilkan antibiotik
terbanyak.
Habitat Actinomycetes, terutama Streptomyces adalah di tanah, sekitar 70% mikroba
yang ada di tanah adalah Streptomyces (Rao, 2001). Bahkan Nurkanto (2007) berhasil
membuktikan bahwa genus yang paling dominan dalam tanah adalah Streptomyces, yaitu
sebanyak 86%.
Penelitian Ambarwati, et al (2010) berhasil mengisolasi Streptomyces dari rhizosfer
Jagung (Zea mays) dan berhasil menemukan 23 isolat, 10 isolat diantaranya mampu menghambat
bakteri gram positif dan satu isolat (RNJ14) mampu menghambat S. aureus dengan kuat (32,33
mm), isolat RNJ14 diduga menghasilkan antibiotik linkomisin berdasarkan analisa dengan TLC.
Penelitian ini telah diteruskan oleh Helbert (2010) dengan mengujikan isolat sebagai penghasil
antifungal. Pada penelitian Helbert telah berhasil dilakukan peremajaan terhadap isolat dari
rizosfer jagung sebanyak 7 isolat, yaitu J10, J16, J23, NJ6, NJ13, NJ20 dan NJ25.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi isolat Streptomyces berdasarkan
hasil pewarnaan gram, colour grouping dan morfologi serta permukaan rantai spora isolat
dengan mikroskop elektron (SEM) sehingga dapat diketahui keanekaragaman Streptomyces yang
berasosiasi dengan rizosfer Jagung (Zea mays). Jenis penelitian ini adalah eksplorasi dengan
pemeriksaan laboratorium. Untuk mencapai tujuan di atas maka dilakukan langkah-langkah
sebagai berikut : 1). Peremajaan kembali isolat dari rizosfer Jagung yang telah didapatkan pada
penelitian sebelumnya dengan media Starch-Casein Agar (SCA), 2). Pewarnaan gram untuk
mengetahui morfologi sel, 3). Colour grouping untuk mengelompokkan isolat berdasarkan warna
aerial miselium dan vegetatif miselium, dan 4). Identifikasi isolat dengan SEM.
Berdasarkan hasil penelitian diketahui tujuh isolat yang diisolasi dari rizosfer dan non
positif, yang mengindikasikan bahwa ketujuh isolat termasuk anggota Streptomycetes.
Berdasarkan hasil colour grouping diketahui bahwa ketujuh isolat yang ditumbuhkan pada media
Oatmeal Agar dapat menghasilkan warna yang berbeda. Dan berdasarkan hasil analisis dengan
SEM didapatkan hasil bahwa ketujuh isolat memiliki morfologi bulat (J10, J16, NJ20, dan
NJ25), batang (NJ6 dan NJ13) dan loop (J23 dan NJ20) dengan ornamen permukaan spora halus
(J16, J23, NJ6 dan NJ13) serta berkutil (J10, NJ20 dan NJ25). Berdasarkan hasil penelitian ini
perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan melakukan analisis secara molekuler dari dua isolat
Streptomyces yang ditemukan dengan tahapan : isolasi DNA, PCR dan Sequencing. Dari hasil
sequencing dapat dibuat phylogene tree untuk menentukan tingkat kekerabatan dengan isolat
Streptomyces lain yang dapat didownload dari NCBI. Dengan penelitian tahun kedua nantinya
diharapkan dapat ditemukan isolat-isolat Streptomyces spesies baru dari rizosfer Jagung.
Prodi Kesehatan Masyarakat, Fakultas Ilmu Kesehatan UMS
Dibiayai oleh LPPM UMS dengan SK No. 94/A.3-III/LPPM/II/2011
Actinomycetes is the member of bacteria that has morfology like fungus, it is because of
the structure of Actinomycetes have smoot filament that is usually called hyfa or mycelia (Rao,
2001). Today some researchers do research about Actinomycetes, especially Streptomyces
because this bacteria is indicated as the biggest antibiotic producer.
Habitat of Actinomycetes, especially Streptomyces is in soil, about 70% of
microorganism in soil is Streptomyces (Rao, 2001). Nurkanto (2007) can prove that the
dominant genera in the soil is Streptomyces, it is about 86%.
The Ambarwati, et al (2010) research success to isolate Streptomyces from rhizosphere
of Corn (Zea mays), this research can find 23 isolates, 10 isolates among 23 isolates can inhibit
gram positive bacteria and one isolate (RNJ14) can inhibit S. aureus growth with strong (the
diameter of inhibition zone is 32,33 mm), isolate RNJ14 is estimated can produce antibiotic
lincomysin based on the result of Tin Layer Chromatography analysis. This research is continued
by Helbert (2010) with do an experiment to test the capablelity of the isolate as an antifungal.
Based on Helbert’s research, it has successed to reisolate seven isolates from rhizosphere of Corn, namely : J10, J16, J23, NJ6, NJ13, NJ20 dan NJ25.
The aims of this research was : to identified the isolate of Streptomyces based on gram
stain, colour grouping and the morphology of spores chain and the surface ornament of spores
with electron microscopy analysis, therefore it can be knowen the biodiversity of Streptomyces
that asosiation with rizosfer of Corn (Zea mays). This research was explorative with laboratory
experiment. To reach this aims, it need several steps: 1). Reisolation the isolates from
grouping result, it was knowen that the seven isolates can produce different colour on Oatmeal
as Streptomyces: the morphology of the spores chain are coccus (J10, J16, NJ20, dan NJ25), rod
(NJ6 dan NJ13) and like loop (J23 dan NJ20), beside that the surface ornament of the spores are
smoot (J16, J23, NJ6 dan NJ13) and warty (J10, NJ20 dan NJ25). This research need to
continued with moleculer analysis from two isolate of Streptomyces that assosiated with
rhizosfer of Corn, the steps include : isolation of DNA, PCR and sequencing. Based on the
sequensing result, it can be made a phylogene tree to know the relationship with other
streptomyces from NCBI data bases. From the continue research, it is expectated will find a new
species of Streptomyces from rhizosphere of Corn (Zea mays).
Public Health department, Health Science Faculty, Muhammadiyah University of Surakarta.
DAFTAR PUSTAKA
Ambarwati, 2007. Kajian Actinomycetes yang Berpotensi Menghasilkan Antibiotika dari Rhizosfer Putri Malu ( Mimosa pudica L) dan Kucing Kucingan (Acalypha
Indica L). Jurnal Sains & Teknologi,ISSN : 1411-5174,vol.8.No.1.
Ambarwati dan Trisnawati, A., G, 2009. Isolasi Actinomycetes dari Tanah Sawah sebagai Penghasil Antibiotik. Jurnal Sains &Teknologi, ISSN 1411-5174, Vol.
10, N0. 2.
Ambarwati, Retno S., dan Darnoto S., 2009a. Uji Aktivitas Isolat Actinomycetes dari Tanah Pekarangan terhadap Escherichia coli dan Bacillus subtilis. Jurnal
Motorik, ISSN 1907-218X, Vol. 4, No. 8.
Ambarwati, Sembiring L., dan C.J. Soegihardjo, 2009b. Antibiotic Produced by Streptomycetes Associated with Rhizosphere of Purple Nut Sedge (Cyperus
rotundus L.). Poster Presentation in 10th Congress and International Conference of Indonesian Society for Microbiology (ICISMI). Airlangga
University, Surabaya, November 20th-21th 2009
Ambarwati, C.J. Soegihardjo dan Sembiring L., 2010. Isolasi dan Identifikasi Streptomycetes dari Rizosfer Jagung (Zea mays L.) yang berpotensi sebagai Penghasil Antibiotik. Jurnal Biota Vo. 15, No. 1,. ISSN 0853-8670.
Terakreditasi Dikti No. 43/DIKTI/Kep/2008
Bais, H. P., Weir, T. L., Perry, L. G., Gilroy, S., and Vivanco, J. M. 2006. The Role of Exudates in Rizosfer Interactions with Plants and Other Organisms. The
Annual Review of Plant Biology, 57 : 233-266.
Basil, A. J., Strap, J. L., Knotek-Smith, H. M., and Crawford, D. L. 2004. Studies on The Microbial Populations of The Rizosfer of Big Sagebrush (Artemisia
tridentata). Journal of Industrial Microbiology & amp; Biotechnology, 31 (6) : 278-288
Bharti A., Kumar V., Gusain O., and Bisht G., S., 2010. Antifungal Activity of Actinomycetes Isolated From Garhwal Region. Journal of Sci. Engg. & Tech.
Mgt. Vol 2 (2): 3-9.
Budiyanto, M. A. K. 2004. Mikrobiologi Terapan. UMM Press, Malang.
Gesheva, V. 2002. Rizosfer Microflora of Some Citrus as a Source of Antagonistic Actinomycetes. European Journal of Soil Biology, 38 (1) : 85-88.
Hall, V., Collins, M. D., Hutson, R., Inganas, E., Falsen, E. and Duerden, B. I. 2003.
Actinomycetes vaccimaxillae sp. nov., from the Jaw of a Cow. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 53 : 603-606.
Hassanin, S. M., El-Mehalawy, A. A., Hassanin, N. M., and Zaki, S. A. 2007. Induction of Resistance and Biocontrol of Rhizoctonia in Cotton Damping-off Disease by Rizosfer Bacteria and Actinomycetes. The Internet Journal of
Microbiology, 3 (2).
Korn-Wendisch, F., and Kutzner, H. J. 1992. The Family Streptomycetaceae. In The Prokaryotes, Second Edition. A Handbook on the Biology of Bacteria : Ecophysiology, Isolation, Identification, Aplications. (A. Balows, H. G. Truper, M. Dworkin, W. Harder, & Karl-Heinz Schleifer. Eds). Springer-Verlag, New york, Berlin, Heidelberg, London, Paris, Tokyo, Hong Kong, Barcelona, and Budapest.
Lestari, Y. 2006. Identification of Indegenous Streptomyces spp. Producing Antibacterial Compounds. Jurnal Mikrobiologi Indonesia, 11 (2) : 99-101.
Lo, C. W., Lai, N. S., Cheah, H-Y., Wong, N. K. I. and Ho, C. C. 2002. Actinomycetes Isolated From Soil Samples From The Crocker Range Sabah.
ASEAN review of Biodiversity and Environmental Conservation (ARBEC).
Madigan, M. T., Martinko, J. M., and Parker, J. 2003. Brock Biology of
Microorganisms. Tent Edition. Prentice Hall, USA.
Nedialkova, D. and Naidenova, M. 2005. Screening the Antimicrobial Activity of
Actinomycetes Strains Isolated from Antarctica. Journal of Culture Collections, 4 : 29-35.
Nurkanto A., 2007. Identifikasi Actinomycetes Tanah Hutan Pasca Kebakaran Bukit Bangkirai Kalimantan Timur dan Potensinya sebagai Pendegradasi Sellulosa dan Pelarut Fosfat. Jurnal Biodiversitas Vol. 8, No. 4: 314-319.
Oskay, M., Tamer, A. U. and Azeri, C. 2004. Antibacterial Activity of some Actinomycetes Isolated from Farming Soil of Turkey. African Journal of
Biotechnology, 3(9) : 441-446.
Rahayu, T., Maryati, Sembiring, L., dan Soegihardjo, C. J. 2007. Isolasi dan Karakterisasi Streptomyces yang Berpotensi Antimikrobia dari Rizosfer Tumbuhan Tingkat Tinggi. Kumpulan Ringkasan Hasil Penelitian Workshop
Pemaparan Hasil Penelitian yang Dibiayai DP2M Dikti Tahun 2007. UMS,
Surakarta.
Rao, N. S. S. 2001. Soil Microbiology. Soil Microorganism and Plant Growth. Fourth Edition. Science Publishers, Inc. Enfield (NH), USA
Sembiring, L., Ward A. C. and Goodfellow, M. 2000. Selective Isolation and Characterisation of Members of the Streptomyces violaceusniger Clade Associated with the Roots of Paraserianthes falcataria. Antonie van
Leeuwenhoek, 78 (3-4) : 353-366.
Shirokikhl, I. G., Zenova, G. M., Merzaeval, O. V., Lapygina, E. V., Bataloval, G. A., and Lysak, L. V. 2007. Actinomycetes in the Prokaryotic Complex of Rizosfer of Oat in a Soddypodzolic Soil. Journal of Eurasian Soil Science, 40 (2) : 158-162
Sunaryanto, R., Marwoto, B., dan Matsuo, Y., 2010. Isolasi Actinomycetes Laut Penghasil Metabolit Sekunder yang Aktif terhadap Sel kanker A549. Jurnal
Pascapanen dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan Vol. 5 No. 2,
Widayati, W. E. 2005. Bakteri Endofit pada Tanaman Tebu (Solanum officinarum
L.) Identifikasi dan Mekanisme Asosiasi. Disertasi Program Pascasarjana
Bioteknologi. UGM, Yogyakarta.
Yusnizar. 2006. Screening of Streptomyces sp. Isolated From Black Water
Ecosystem and Antagonism Assay to Rhizoctonia solani and Helminthosporium
BAB. I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Actinomycetes merupakan bakteri yang memiliki morfologi seperti
fungi, hal ini dikarenakan struktur Actinomycetes berupa filament lembut yang
sering disebut hyfa atau mycelia (Rao, 2001). Nurkanto (2007) berhasil
mengidentifikasi anggota Actinomycetes yang meliputi : Actinoplanes,
Micromonospora, Microbiospora, Microtetraspora, Streptosporangium,
Nocardia, dan Streptomyces. Pada saat ini banyak penelitian yang difokuskan
pada Actinomycetes, terutama Streptomyces yang diindikasikan sebagai bakteri
yang mampu menghasilkan antibiotik terbanyak.
Habitat Actinomycetes, terutama Streptomyces adalah di tanah, sekitar
70% mikroba yang ada di tanah adalah Streptomyces (Rao, 2001). Bahkan
Nurkanto (2007) berhasil membuktikan bahwa genus yang paling dominan
dalam tanah adalah Streptomyces, yaitu sebanyak 86%. Keberadaan
Actinomycetes dalam tanah telah banyak dikaji peneliti. Penelitian Sembiring, et
al (2000) berhasil mengisolasi Streptomyces dari rizosfer tanaman Sengon
(Paraserianthes falcataria). Penelitian Lo, et al (2002) berhasil menemukan
Streptomycetes dari tanah Sabah, Oskay, et al (2004), dari ladang pertanian di
daerah Manisa di Turki, Nedialkova dan Naidenova (2005), dari Antarctica,
Nurkanto (2007) dari tanah hutan, dan Bharti, et al (2010) dari 69 lokasi tanah di
wilayah Garhwal.
Penelitian Ambarwati, et al (2010) berhasil mengisolasi Streptomyces
dari rhizosfer Jagung (Zea mays) dan berhasil menemukan 23 isolat, 10 isolat
diantaranya mampu menghambat bakteri gram positif dan satu isolat (RNJ14)
mampu menghambat S. aureus dengan kuat (32,33 mm), isolat RNJ14 diduga
menghasilkan antibiotik linkomisin berdasarkan analisa dengan TLC. Penelitian
penghasil antifungal. Pada penelitian Helbert telah berhasil dilakukan peremajaan
terhadap isolat dari rizosfer jagung sebanyak 7 isolat, yaitu J9, J10, J16, J20, J23,
NJ20 dan NJ25. Dengan program penelitian reguler kompetitif ini peneliti akan
melanjutkan penelitian dengan mengidentifikasi isolat dengan mikroskop elektron
(SEM) untuk mengetahui morfologi dan permukaan rantai spora isolat, yang
merupakan salah satu cara untuk mengidentifikasi apakah isolat yang telah
ditemukan pada penelitian sebelumnya adalah Streptomyces.
3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah : untuk mengidentifikasi isolat
Streptomyces berdasarkan hasil pewarnaan gram, colour grouping, dan SEM,
dengan rincian :
1. Mengetahui morfologi sel Streptomycetes berdasarkan pewarnaan gram
2. Mengetahui warna isolat berdasarkan hasil colour grouping
3. Mengetahui morfologi dan permukaan rantai spora isolat Streptomycetes
dengan mikroskop elektron (SEM).
D. Manfaat Penelitian
Manfaat praktis yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
Menemukan keanekaragaman isolat Streptomycetes yang ditemukan pada
rizosfer dan non rizosfer tanaman Jagung.
Manfaat teoritis yang diharapkan dari penelitian ini :
Membuktikan isolat yang diperoleh dari rizosfer Jagung merupakan isolat
E. Keutamaan Penelitian
Beberapa penelitian sejenis telah dilakukan baik di luar negeri maupun
di Indonesia, penelitian-penelitian tersebut di antaranya :
Penelitian di luar negeri :
1. Penelitian Lo, et al. (2002) yang telah menemukan sebanyak 78 strain
Actinomycetes yang diisolasi dari tanah yang berasal dari 22 lokasi di Sabah,
diketahui pula bahwa strain terbanyak adalah Streptomyces.
2. Oskay, et al. (2004) berhasil menemukan 50 strain Actinomycetes yang
berbeda pada sampel tanah pertanian yang diambil dari daerah Manisa di
Turki.
3. Nedialkova dan Naidenova (2005) menemukan 40 stain Actinomycetes dari
Antarctica.
4. Bharti, et al. (2010) berhasil menemukan 316 isolat Actinomycetes pada
sampel tanah yang diambil dari 69 lokasi tanah di wilayah Garhwal,
Uttarakhand, India.
Penelitian di Indonesia :
1. Penelitian Sembiring, et al. (2000) yang mengambil sampel tanah dari
rhizosfer tanaman sengon (Paraserianthes falcataria), dan berhasil
menemukan 6 spesies baru Streptomyces.
2. Lestari (2006) berhasil mengisolasi Streptomyces dari tanah di Sukabumi,
Kepulauan Seribu, Cipanas dan Kalimantan Timur dan menemukan 6 isolat
Streptomyces yang memproduksi zat antibakteri
3. Ambarwati (2007) yang mengisolasi Actinomycetes dari rhizosfer tumbuhan
putri malu (Mimosa pudica L) dan kucing-kucingan (Acalypha indica L), dan
4. Penelitian Rahayu, et al. (2007) yang mengisolasi Streptomyces dari rhizosfer
orok-orok (Crotalaria striata), rumput king (Zoysia matrella L), dan jukut
domdoman (Chrysopogon aciculatus Retz), dan ditemukan 5 isolat.
5. Penelitian Nurkanto (2007) yang mengidentifikasi Actinomycetes dari tanah
hutan pasca kebakaran di Bukit Bangkirai Kalimantan Timur, dan ditemukan
sebanyak 91 isolat yang terbagi dalam tujuh genus. Selain itu diketahui bahwa
genus yang paling dominan adalah Streptomyces dengan jumlah sebanyak
86%.
6. Penelitian Djatmiko et al. (2007) yang berhasil mendapatkan dua isolat
Streptomyces dari rizosfer Terung (Solanum melongena) dan salah satunya
berpotensi sebagai antifungi
7. Penelitian Ambarwati dan Trisnawati (2009) yang mengisolasi Actinomycetes
dari tanah sawah, dan ditemukan satu isolat yang berpotensi sebagai
antibakteri.
8. Penelitian Ambarwati, et al. (2009a) yang mengisolasi Actinomycetes dari
tanah pekarangan, dan ditemukan 2 isolat yang berpotensi sebagai antibakteri.
9. Penelitian Ambarwati, et al (2009b) berhasil mengisolasi Actinomycetes dari
rhizosfer rumput teki (Cyperus rotundus) dan berhasil menemukan 12
isolat,10 isolat berpotensi menghasilkan antibiotik. Berdasarkan hasil
pemeriksaan morfologi rantai spora dengan mikroskop elektron (SEM) isolat
SNR19 diindikasikan sebagai Streptomyces albovinaceus.
10.Penelitian Ambarwati, et al (2010) berhasil mengisolasi Streptomyces dari
rhizosfer jagung (Zea mays) dan berhasil menemukan 23 isolat, 10 iolat
diantaranya mampu menghambat bakteri gram positif dan satu isolat (RNJ14)
mampu menghambat S. aureus dengan kuat (32,33 mm), isolat RNJ14 diduga
Dari penelitian-penelitian di atas, beberapa penelitian difokuskan pada:
1. Keanekaragaman Streptomyces, namun belum sampai pada tingkat
molekuler, identifikasi dilakukan berdasarkan morfologi koloni, morfologi sel
dan analisis secara biokimiawi.
2. Penelitian difokuskan pada kemampuan Streptomyces dalam menghasilkan
antibiotik.
3. Hanya ada satu penelitian yang mengkaji tentang keanekaragaman
Streptomyces dan menganalisisnya sampai tingkat molekuler sehingga
diperoleh 6 spesies baru dari Streptomyces, yaitu penelitian Sembiring, et al
(2000).
Keutamaan penelitian ini dikarenakan penelitian yang akan dilakukan
merupakan penelitian lanjutan. Pada penelitian sebelumnya telah berhasil
diisolasi Streptomyces dari rizosfer jagung dan diuji kemampuannya dalam
menghasilkan antibiotik. Identifikasi yang telah dilakukan meliputi : morfologi
koloni, colour grouping, morfologi sel dengan pewarnaan gram, dan satu isolat
diidentifikasi dengan mikroskop elektron (SEM).
Pada penelitian lanjutan ini dilakukan identifikasi terhadap 7 isolat
Streptomyces dengan mikroskop elektron (SEM) untuk mengetahui morfologi
