ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI AKAR TANAMAN
TOMAT (Solanum lycopersicumL.) DAN UJI KEMAMPUANNYA
DALAM MENDEGRADASI INSEKTISIDA BERBAHAN
AKTIF KARBOFURAN
SKRIPSI
HENDIKA ZUPLIKER 100805084
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI AKAR TANAMAN
TOMAT (Solanum lycopersicumL.) DAN UJI KEMAMPUANNYA
DALAM MENDEGRADASI INSEKTISIDA BERBAHAN
AKTIF KARBOFURAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
HENDIKA ZUPLIKER 100805084
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI AKAR
TANAMAN TOMAT (Solanum lycopersicum L.) DAN UJI KEMAMPUANNYA DALAM MENDEGRADASI INSEKTISIDA BERBAHAN AKTIF KARBOFURAN.
Kategori : SKRIPSI
Nama : HENDIKA ZUPLIKER
Nomor Induk Mahasiswa : 100805084
Program Studi : SARJANA (S1) BIOLOGI
Departemen : BIOLOGI
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Februari 2015
Komisi Pembimbing
Pembimbing II Pembimbing I
Dra. Nunuk Priyani, M.Sc Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc NIP. 19640428 199603 2 001 NIP. 19651101 199103 1 002
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
PERNYATAAN
ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI AKAR TANAMAN TOMAT (Solanum lycopersicumL.) DAN UJI KEMAMPUANNYA DALAM MENDEGRADASI INSEKTISIDA BERBAHAN AKTIF KARBOFURAN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Februari 2015
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena atas kasih dan anugerahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI AKAR TANAMAN TOMAT (Solanum lycopersicumL.) DAN UJI KEMAMPUANNYA DALAM MENDEGRADASI INSEKTISIDA BERBAHAN AKTIF KARBOFURAN” dalam waktu yang ditetapkan dan merupakan syarat untuk melengkapi tugas serta meraih gelar Sarjana Sains di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing I dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing II, yang telah banyak memberikan bimbingan, masukan dan ilmu yang bermanfaat dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc sebagai Dosen Penguji I dan Ibu Dra. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc sebagai Dosen Penguji II yang telah memberikan masukan dan saran dalam kesempurnaan penyelesaian skripsi ini.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc selaku Dosen Pembimbing Akademik, Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku Ketua Departemen Biologi FMIPA USU, Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc selaku kepala Laboratorium Mikrobiologi dan seluruh Staf Pengajar Departemen Biologi FMIPA USU atas ilmu dan ajarannya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Mizarwati S.Si selaku Ketua Panitia Seminar Departemen Biologi FMIPA USU, Ibu Nurhasni Muluk, Bang Erwin dan Ibu Rosalina Ginting selaku staf pegawai Departemen Biologi FMIPA USU.
Ucapan terima kasih dan rasa bangga juga penulis ucapkan kepada kedua orang tua tercinta, Bapak Marsenius Sinaga dan Ibu Rostiana Br. Napitu atas segala pengorbanan, doa dan dukungan, baik moril maupun materil, sehingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan ini. Dan kepada saudara yang penulis sayangi dan cintai, Bang Erwin sekeluarga, Bang Memby, Bang Frido sekeluarga, Kak Friska sekeluarga, Kak Christin dan adik Saverius, penulis ucapkan banyak terima kasih atas perhatian dan semangat yang diberikan kepada penulis selama perkuliahan ini. Serta kepada semua keluarga besar Sinaga dan Napitu, penulis mengucapkan banyak terima kasih atas dukungan dan motivasi yang telah diberikan.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak dan Ibu kos Gang Maju No. 20 dan 22, Bapak Sitepu dan Ibu Ginting serta teman-teman kos terkasih, Kak Margareth Ameta, S.E, AK, dr. Herman Sitohang, Kak Syalom Munthe, SH, Bang Egitarius Ginting, S.Si, Bang Septian Zega, S.Si, Bang Riky Stepanus Situmorang, ST, Bang Yanri Tampubolon, ST, Hesron Ginting, S.Kep, Glancius Harefa, Hendriawan Putra Tarigan, Albert, Ray, Juniman, Baptis, Aven, Edgard, Willy, Aman dan Roma yang telah memberikan keceriaan dan kesan termanis selama bersama-sama tinggal di rumah kos Gang Maju No. 20 dan 22.
Zais, Santa, Juwita, Riris, Sunarti, Netty, Yantika, Chrestina, Anita, Tien, Putri, Vero, Rommi, Tiur, Lisbet, Sri Asianna, Nova, Elfrida, Arance, Yuli, Mei, Ledi, Nialusi, Maria, Dila, Reni, Nurhayati, Vahnoni, Farah, Nurul, Mailani, Nisa, Kiki, Intan, Karina, Nabila, Tari, Delis, Septiana, Yusniarti, Devi Kurnia, Devi Permata, Icha, Eka, Juli, Dewi, Sania, Siti, Fitri, dan Aulia, adik asuhku Ricki, adik-adik angkatan 2011 (Jordani, Djawak, Famela, Grace, Rani, Siska, Nelly, dll) dan adik-adik angkatan 2012 (Samuel, Andrew, Villa, Naomi, Ilham, Freddy, dll). Kepada Bang Imam, Bang Sepwin, Kak Icha, Kak Eryna dan Kak Rulya yang telah memberikan masukan dan bantuan selama penelitian. Kepada rekan-rekan asisten Laboratorium Mikrobiologi, Steven, Frico, Chandra, Virza, Poppy agar tetap semangat dan terus berkarya.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada PKBKB (Persekutuan Keluarga Besar Kristen Biologi) yang telah menjadi wadah untuk membagun kerohanian penulis dan sebagai tempat untuk bertukar pikiran dan pengalaman dengan senior dan junior.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kempurnaan laporan hasil penelitian ini. Atas partisipasi dan dukungan penulis ucapkan terimakasih.
Medan, Februari 2015
ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI AKAR TANAMAN TOMAT (Solanum lycopersicumL.) DAN UJI KEMAMPUANNYA DALAM MENDEGRADASI INSEKTISIDA BERBAHAN AKTIF KARBOFURAN
ABSTRAK
Penelitian tentang isolasi bakteri endofit dari akar tanaman tomat (Solanum lycopersicum L.) dan uji kemampuannya dalam mendegradasi karbofuran telah dilakukan.Sebanyak 8 isolat bakteri endofit telah diisolasi dari akar tanaman tomat pada media Nutrient Agar (NA). Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua isolat mampu menggunakan karbofuran sebagai sumber karbon pada media
Bushnell-Hass Broth (BHB) yang mengandung 2% karbofuran. Dua isolat (HS06 dan HS08) dipilih untuk dilakukan uji lebih lanjut untuk mengetahui kemampuannya dalam mendegradasi karbofuran menggunakan High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). Hasil pengujian menunjukkan bahwa kedua isolat memiliki kemampuan yang sangat tinggi dalam mendegradasi karbofuran. Isolat HS06 mampu menurunkan konsentrasi karbofuran sampai 99,87% dan isolat HS08 sampai 99,15% selama 21 hari masa pengkulturan (konsentrasi awal karbofuran 175,333 ppm). Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa kehadiran bakteri endofit memiliki peranan penting dalam mendegradasi pestisida dalam jaringan tanaman.
ISOLATION OF ENDOPHYTIC BACTERIA FROM TOMATO ROOT (Solanum lycopersicum L.) AND THEIR ABILITY IN DEGRADING
CARBOFURAN-BASED INSECTICIDE
ABSTRACT
The study on isolation endophytic bacteria from tomato root (Solanum lycopersicum L.) and test of their ability in degrading carbofuran has been conducted. Eight bacterial isolates were obtained using Nutrient Agar (NA) medium. The result showed that all isolates were able to use carbofuran as the sole carbon source in Bushnell-Hass Broth (BHB) medium containing 2% carbofuran. Two isolates (HS06 and HS08) were selected for further test to determine their ability to degrade carbofuran using High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). The result of the test showed that both of the isolates were able almost completely to degrade carbofuran. Isolate HS06 was able to decrease the concentration of carbofuran up to 99.87% and isolate HS08 was able to reduce carbofuran concentration up to 99.15% (original concentration of carbofuran is 175.333 ppm).This result indicates that the presence of endophytic bacteria plays an important role in degrading pesticide in plant tissue.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 3
1.2 Permasalahan 3
1.3 Tujuan Penelitian 3
1.4 Manfaat 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1 Tanaman Tomat (Solanum lycopersicum L.) 4
2.2 Bakteri Endofit 5
2.3 Insektisida Karbofuran 7
2.4 Degradasi Pestisida 9
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 12
3.1 Waktu dan Tempat 12
3.2 Alat dan Bahan 12
3.3 Isolasi Bakteri Endofit dari Akar Tanaman Tomat 12
3.4 Karakterisasi Isolat Bakteri Endofit 13
3.5 Pengukuran Aktivitas Enzim Esterase Secara Kualitatif 13
3.6 Screening Aktivitas Biosurfaktan 14
3.7 Uji Kemampuan Bakteri Endofit dalam Mendegradasi Karbofuran 14
3.7.1 Uji Kualitatif 14
3.7.2 Uji Kuantitatif 15
3.8 Pengukuran Pertumbuhan Sel Bakteri Endofit 16
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 17
4.5 Pengukuran Pertumbuhan Sel Bakteri Endofit 25 4.6 Uji Kemampuan Bakteri Endofit Dalam Mendegradasi Karbofuran Secara
Kuantitatif 27
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 30
5.1 Kesimpulan 30
5.2 Saran 30
DAFTAR PUSTAKA 31
DAFTAR TABEL
Tabel No. Judul Halaman
4.1.1 Karakteristik Morfologi dan Pewarnaan Gram Bakteri Endofit Tomat
17
4.1.2 Karakteristik Biokimia Bakteri Endofit Tomat 18
4.2.1 Pengujian Enzim Esterase Secara Kualitatif 20
4.3.1 Aktivitas Biosurfaktan Bakteri Endofit 22
4.4.1 Uji Kemampuan Bakteri Endofit Dalam Mendegradasi Karbofuran Secara Kualtitatif 24
4.5.1 Pertumbuhan Isolat Bakteri Selama Masa Pengkulturan Pada Media BHB yang Mengandung 2% Karbofuran 25
4.5.2 Data Absorbansi Pertumbuhan Isolat Bakteri Selama Masa Pengkulturan Pada Media yang Mengandung 2% Karbofuran 27
DAFTAR GAMBAR
Gambar No. Judul Halaman
2.1 Struktur Kimia Karbofuran 8
2.2 Jalur Degradasi Pestisida Karbofuran 11 4.2.1 Indeks Enzimatis (IE) Esterase Bakteri Endofit 21 4.3.1 Aktivitas Biosurfaktan Bakteri Endofit 24
4.5.1 Pertumbuhan Isolat Bakteri 26
4.6.1 Penurunan Konsentrasi Karbofuran Sisa Degradasi Dari Hari ke-7 Sampai ke-21
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran No. Judul Halaman
1. Komposisi Media Bushnell-Hass, Larutan Standar Mc-Farland dan Insektisida Karbofuran
36
2. Alur Kerja Isolasi Bakteri Endofit 37 3. Alur Kerja Karakterisasi Morfologi dan Sifat
Biokimia Bakteri
38
4. Alur Kerja Pengukuran Aktivitas Enzim Esterase Secara Kualitatif
39
5. Alur Kerja Screening Aktivitas Biosurfaktan Metode Drop Callpasing Test yang Dimodifikasi
40
6. Alur Kerja Perhitungan Pertumbuhan Sel Bakteri Endofit Metode Standard Plate Count
(SPC)
41
7. Alur Kerja Uji Kemampuan Bakteri Endofit Dalam Mendegradasi Karbofuran Secara Kualitatif
42
8. Alur Kerja Uji Potensi Bakteri Endofit Dalam Mendegradasi Karbofuran Secara Kuantitatif
43
9. Perhitungan Mencari % Degradasi Karbofuran 44 10. Hasil Pengujian Residu Karbofuran Dari Balai
Besar Proteksi dan Perbenihan Tanaman Perkebunan (BBPPTP), Medan
ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI AKAR TANAMAN TOMAT (Solanum lycopersicumL.) DAN UJI KEMAMPUANNYA DALAM MENDEGRADASI INSEKTISIDA BERBAHAN AKTIF KARBOFURAN
ABSTRAK
Penelitian tentang isolasi bakteri endofit dari akar tanaman tomat (Solanum lycopersicum L.) dan uji kemampuannya dalam mendegradasi karbofuran telah dilakukan.Sebanyak 8 isolat bakteri endofit telah diisolasi dari akar tanaman tomat pada media Nutrient Agar (NA). Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua isolat mampu menggunakan karbofuran sebagai sumber karbon pada media
Bushnell-Hass Broth (BHB) yang mengandung 2% karbofuran. Dua isolat (HS06 dan HS08) dipilih untuk dilakukan uji lebih lanjut untuk mengetahui kemampuannya dalam mendegradasi karbofuran menggunakan High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). Hasil pengujian menunjukkan bahwa kedua isolat memiliki kemampuan yang sangat tinggi dalam mendegradasi karbofuran. Isolat HS06 mampu menurunkan konsentrasi karbofuran sampai 99,87% dan isolat HS08 sampai 99,15% selama 21 hari masa pengkulturan (konsentrasi awal karbofuran 175,333 ppm). Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa kehadiran bakteri endofit memiliki peranan penting dalam mendegradasi pestisida dalam jaringan tanaman.
ISOLATION OF ENDOPHYTIC BACTERIA FROM TOMATO ROOT (Solanum lycopersicum L.) AND THEIR ABILITY IN DEGRADING
CARBOFURAN-BASED INSECTICIDE
ABSTRACT
The study on isolation endophytic bacteria from tomato root (Solanum lycopersicum L.) and test of their ability in degrading carbofuran has been conducted. Eight bacterial isolates were obtained using Nutrient Agar (NA) medium. The result showed that all isolates were able to use carbofuran as the sole carbon source in Bushnell-Hass Broth (BHB) medium containing 2% carbofuran. Two isolates (HS06 and HS08) were selected for further test to determine their ability to degrade carbofuran using High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). The result of the test showed that both of the isolates were able almost completely to degrade carbofuran. Isolate HS06 was able to decrease the concentration of carbofuran up to 99.87% and isolate HS08 was able to reduce carbofuran concentration up to 99.15% (original concentration of carbofuran is 175.333 ppm).This result indicates that the presence of endophytic bacteria plays an important role in degrading pesticide in plant tissue.
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Industri global beberapa tahun belakangan ini menunjukkan bahwa terdapat banyak pencemaran yang terjadi di tanah (Yousafetal., 2012). Pemakaian pupuk kimia dan pestisida dalam jumlah besarmenimbulkan pencemaran, baik tanah maupun air tanah, dengan kadar racun yangberanekaragam. Degradasi tanah pertanian sudah makin parah dengan sudahmengendapnya pestisida maupun bahan agrokimia lainnya dalam waktu yangcukup lama (Indrayani, 2006).
Pestisida adalah bahan kimia yang digunakan untuk mengendalikanperkembangan atau pertumbuhan dari hama, penyakit dan gulma. Berdasarkan ketahanannya di lingkungan, maka pestisida dapatdikelompokkan atas dua golongan, yaitu yang resisten dimana meninggalkanpengaruh terhadap lingkungan dan yang kurang resisten (cepat terdegradasi di tanah) (Sofia, 2001).Pestisida kimia dapat dibagi dalam beberapa golongan yaitu organofosfat, karbamat, piretroid sintetik dan neonikotinoid yang merupakan insektisida yang berspektrum luas.
Karbamat merupakan insektisida yang telah banyak digunakan secara luas untuk pengendalian hama tanaman(Afriyanto, 2008). Salah satu bahan aktif yang termasuk karbamat adalah karbofuranyang merupakan inhibitor enzim asetilkolinesterase (Chapalamadugu & Chaudhry, 1992). Karbofuran biasanya digunakanuntuk melindungi daun dari gangguan serangga.Misalnya pada tanaman padi, tebu dan tembakau.Sedangkanpada kentang dan tomat, karbofuran digunakan untuk membasminematoda pada bintil akar (Tamin, etal., 1996).
Dalam penerapan di bidang pertanian, ternyata tidak semua pestisida mengenai sasaran. Kurang lebih hanya 20 persen pestisida mengenai sasaran sedangkan 80 persen lainnya jatuh ke tanah. Akumulasi residu pestisida tersebut mengakibatkan pencemaran lahan pertanian(Sa’id, 1994). Saat ini permintaan masyarakat mengenai teknologi terbarukan dan ramah lingkungan dibidang
yang bermanfaat merupakan alternatif terpenting yang dapat diterapkan dalam bidang pertanian tradisional (Russoetal., 2012).
Salah satu mikroorganisme potensial tersebut adalah mikroorganisme yang sebagian atau seluruh siklus kehidupannya berada di dalam jaringan tanaman atau yang lebih dikenal dengan istilah endofit. Tidak seperti fitopatogen, mikroorganisme endofit tidak menyebabkan kerusakan dan berbahaya bagi tumbuhan yang menjadi inangnya (De Oliveiraetal., 2011). Sedangkan menurut Soleimani etal., (2010), endofit adalah kelompok bakteri atau jamur yang hidup secara asimptomatis di dalam jaringan tanaman dandapat meningkatkan toleransi tanaman inangnya terhadap tekanan lingkungan biotik dan abiotik.
Pemanfaatan bakteri endofit dalam bidang pertanian dan aplikasinya sebagai agen biokontrol spesifik telah banyak dilakukan dan dipublikasikan (Bacon &Hinton, 2011). Mikroorganisme endofit dapat bermanfaat bagi tanaman inangnya dalam menghadapi tekanan lingkungan (Zhenhua etal., 2012). Chen
etal., (2012), menambahkan bahwa beberapa penelitian telah dilakukan dan menunjukkan bahwa bakteri endofit memiliki potensi untuk mengurangi
pencemaran di tanah melalui proses fitoremediasi.
1.2Permasalahan
Pestisida yang digunakan secara terus-menerus dan berlebihan dapat menimbulkan masalah lingkungan, seperti tanah tercemar dan merusak struktur tanah.Pemanfaatan pestisida untuk menanggulangi hama dan penyakit pada tanaman pertanian terus mengalami peningkatan, sehingga terjadi penumpukan pestisida di tanah dan dapat mencemari lingkungan, terutama jenis pestisida yang memiliki waktu tinggal yang lama di lingkungan dan sukar terurai. Selama ini belum ada teknologi yang benar-benar efektif dalam mengurangi pencemaran pestisida di lingkungan. Oleh karena itu dengan pemanfaatan bakteri endofit dari tanaman tomat ini, diharapkan dapat menjadi teknologi terbarukan dan ramah lingkungan dalam menanggulangi pencemaran pestisida di lingkungan.
1.3Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Untuk mendapatkan isolat-isolat bakteri endofit dari akar tanaman tomat.
2. Untuk mengetahui kemampuan bakteri endofit dari tanaman tomat dalam
mendegradasi insektisida berbahan aktif karbofuran.
1.4Manfaat Penelitian
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Tanaman Tomat (Solanum lycopersicum L.)
Tomat (Solanum lycopersicum L.) merupakan salah satu tanaman yang sangat dikenal oleh masyarakat Indonesia. Namun pemanfaatannya hanya sebatas sebagai lalap dan bahan tambahan dalam masakan. Kandungan senyawa dalam buah tomat di antaranya solanin (0,007%), saponin, asam folat, asam malat, asam sitrat, bioflavonoid (termasuk likopen, α dan ß-karoten), protein, lemak, vitamin, mineral dan histamin (Canene-Adam et al., 2005).
Tanaman tomat memiliki akar tunggang, akar cabang dan akar serabut yang berwarna keputih-putihan dan berbau khas. Perakaran tidak terlalu dalam, menyebar ke semua arah hingga kedalaman rata-rata 30-40 cm, namun dapat mencapai 60-70 cm. Batang tanaman tomat berbentuk bulat, bercabang mulai dari ketiak daun yang berada dekat dengan tanah. Daun tanaman tomat merupakan daun majemuk yang yang bersirip gasal, duduk daun teratur pada batang dan membentuk spiral. Daun berwarna hijau, berukuran panjang antara 15-30 cm dan lebar antara 10-25 cm (Pitojo, 2005).
Tanaman tomat dapat tumbuh disemua tempat dari dataran rendah sampai dataran tinggi. Hanya saja di daerah basah atau curah hujan tinggi pertumbuhannya kurang baik. Disamping buahnya banyak diserang penyakit, seperti penyakit cendawan dan sebangsanya, sehingga untuk daerah basah dan berudara lembab dianjurkan menanam tomat pada musim kemarau. Tanaman tomat tidak tahan terhadap hujan yang lebat dan tidak suka daerah yang selalu berawan. Tanaman tomat cocok pada iklim kering dengan suhu siang 18-27 oC dan malam hari 15-20 oC. Tanaman tomat tidak cocok tumbuh pada tanah yang tergenang air atau tanah yang becek. Untuk pertumbuhan yang baik, tanaman tomat membutuhkan tanah yang gembur dengan Ph 5-6 dan banyak mengandung humus serta pengairan yang cukup mulai tanam sampai waktu panen. Tanaman
yang dikehendaki tanaman tomat adalah minimal 8 jam per hari dan curah hujan pada kisaran 750-1.250 mm/tahun (Canene-Adam et al., 2005).
2.2 Bakteri Endofit
Istilah endofit pertama kali diperkenalkan tahun 1886 oleh De Bary, yang mengatakan bahwa endofit merupakan mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan tanaman. Pada tahun 1887, Victor Gallipe mengemukakan bahwa mikroorganisme tanah dapat masuk ke dalam jaringan tanaman yang sehat, sehingga penemuan mekanisme kolonisasi antara bakteri endofit dengan jaringan tanaman sangat berharga (Stepniewska & Kuzniar, 2013). SelanjutnyaRyan et al., (2007), menyatakan bahwa bakteri endofit dapat didefinisikan sebagai bakteri yang hidup berkoloni di dalam jaringan tanaman yang menunjukkan tidak ada tanda-tanda kerusakan eksternal atau dampak negatif yang ditimbulkan pada tanaman inangnya.
Bakteri endofit dapat diisolasi dari akar, batang, daun dan bunga dari tanaman rumput-rumputan, tanaman buah dan tanaman sayur-sayuran. Beberapa
bakteri endofit telah dikarakterisasi dari beberapa jenis tanaman berbeda, seperti oak, tanaman pear, Sorbus aucuparia dan Betula verrucosa. Kehadiran bakteri endofit juga telah ditemukan pada tanaman bit, jagung, nanas, tomat dan akar padi (Stepniewska & Kuzniar, 2013).
Phomopsis, Phoma, Colletotrichum,dan Phyllosticta memiliki inang yang cukup luas.
Bacillus merupakan salah satu genus bakteri endofit yang memiliki beberapa sifat yang sama, salah satunya adalah kemampuannya dalam menghasilkan biosurfaktan lipopeptida, seperti surfaktin A, B dan C, pumilacidin, esperin, lichenysin, fengycin, iturin, basilomicin, mikosubtilin, surfaktan 86, athrofactin dan fungicin. Beberapa contoh spesies yang menghasilkan surfaktin adalah Bacillus mojavensis, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus pumilus dan Bacillus amyloliquefaciens. Selain itu, dua genera lain yang dapat mengahasilkan biosurfaktan lipopeptida adalah Serattia mercescens yang menghasilkan serrawettin W2 dan spesies Pseudomonas yang menghasilkan putisolvins dan athrofactin (Bacon & Hinton, 2012).Sedangkan menurut Ryanet al., (2007), bakteri endofit tersebar secara luas pada berbagai spesies tanaman. Sebanyak 82 genera bakteri endofit telah ditemukan pada berbagai spesies tanaman berkayu dan tanaman perkebunan. Genus Pseudomonas, Bacillus,
Enterobacter dan Agrobacterium merupakan genus bakteri endofit yang biasa
ditemukan berasosiasi dengan berbagai jenis tanaman.
Bakteri endofit digunakan untuk agen biologi kontrol dari beberapa jenis penyakit tanaman dan untuk meningkatkan sifat dan hasil tanaman agronomi. Bakteri endofit juga dapat menjadi kompetitor dari bakteri kontaminan di tanah yang bersifat patogen pada tanaman. Manfaat bakteri endofit dalam meningkatkan hasil pertanian telah banyak mendapat penghargaan, seperti meningkatkan hasil tanaman kentang, tomat dan padi dan juga dapat menginduksi pembentukan mekanisme resistensi tanaman terhadap tekanan lingkungan biotik dan abiotik.Dalam jumlah yang besar, bakteri endofit dapat dimanfaatkan untuk produksi senyawa antimikroba, kompetisi makronutrien, produksi siderofor dan menginduksi mekanisme resisten sistemik (Russo et al., 2012).
bioremediasi, salah satunya adalah mengurangi pencemaran senyawa pestisida di tanah.
Bioremediasi adalah suatu teknik yang menggunakan makhluk hidup untuk meminimalisir atau mengurangi kerusakan lingkungan yang dihasilkan dari akumulasi senyawa-senyawa toksik dan limbah berbahaya lainnya. Penggunaan bakteri untuk degradasi dan detoksifikasi sejumlah senyawa toksik, seperti pestisida adalah cara yang efektif untuk mengurangi kontaminasi senyawa pencemar. Isolasi bakteri indigenous yang dapat memetabolisme pestisida merupakan detoksifikasi secara in situ. Metodologi bioremediasi untuk menghilangkan senyawa-senyawa xenobiotik seperti pestisida di tanah memiliki beberapa manfaat karena ramah lingkungan dan telah berhasil diaplikasikan di banyak negara (Nawaz et al., 2012).
Pendekatan secara konvensional, seperti landfilling, recycling, pyrolysis
dan inceneration, untuk remediasi senyawa-senyawa pencemar tidak efisien, biayanya mahal, dan dapat membentuk senyawa intermediet yang bersifat toksik (Sayler, 1990). Oleh karena itu menurut Pieper (2000) dan Furukawa (2003),
metode dekontaminasi secara biologi lebih baik dibandingkan dengan teknologi secara konvensional karena pada umumnya, mikroorganisme mendegradasi sejumlah senyawa toksik di lingkungan tanpa menghasilkan senyawa intermediet.
2.3 InsektisidaKarbofuran
Gambar 2.1Struktur Karbofuran (Sumber: ACD/ChemSketch Freeware)
Karakteristik dari pestisida turunan karbamat adalah memiliki sifat polaritas yang tinggi, mudah larut di air dan sifat panasnya yang tidak stabil (thermal instability). Karakteristik itulah yang menyebabkan pestisida turunan karbamat memiliki sifat toksik yang akut. Secara kimia, pestisida karbamat merupakan kelompok ester dan karbamat serta senyawa organik turunan dari asam karbamat. Kelompok pestisida ini dapat dibagi ke dalam jenis benzimidazole, N-metil, N-fenil dan thiokarbamat. Karbamat adalah inhibitor dari enzim AchE (asetilkolinesterase) dan merupakan senyawa yang menyebabkan kasus keracunan di lingkungan masyarakat (Porto et al., 2012).
Insektisida karbofuran merupakan insektisida sistemik yang dikenal dengan nama dagang seperti Furadan 3G atau Curater 3G dengan kadar bahan aktif karbofuran sebesar 3-5%. Aplikasinya biasanya dilakukan dengan memasukkannya ke dalam tanah saat penanaman atau dengan cara menaburkan pada tanah. Karbofuran bersifat racun pada binatang menyusui dan dapat melindungi tanaman dari serangga selama 21 hari, dan yang efektif terpakai hanya sekitar sepertiga dari jumlah yang diaplikasikan (Tamin etal., 1996).
Penggunaan insektisida sintetis khususnya insektisidakarbofuran untuk memberantas kemampuanpertanian tidak dapat disangkal memang telah memberikansumbangan sangat besar dalam meningkatkanproduksi tanaman pertanian. Namun demikian, dengansemakin intensifnya penggunaan insektisida
Karbofuran digunakan secara luassebagai insektisida, nematisida dan akarisida yangdigunakan dalam pengawetan benih tanaman, aplikasipada lahan tanaman, dan secara langsung atau padadaun tanaman pangan seperti jeruk, jagung, alfalfa,padi, kentang, tomat, kedelai dan tembakau (Indraningsih, 2008).
2.4 Degradasi Pestisida
Pestisida adalah bahan kimia yang digunakan untuk mengendalikan perkembangan/pertumbuhan dari hama, penyakit dan gulma (Afriyanto, 2008). Pestisida yang paling banyak menyebabkan kerusakan lingkungan danmengancam kesehatan manusia adalah pestisida sintetik, yaitu golonganorganoklorin. Tingkat kerusakan yang disebabkan oleh senyawa organoklorinlebih tinggi dibandingkan senyawa lain, karena senyawa ini peka terhadapsinar matahari dan tidak mudah terurai (Sa’id, 1994). Sebagian besar bahan-bahankimia pertanian yang disemprotkan jatuh ke tanah dan didekomposisioleh mikroorganisme. Sebagian menguap dan menyebar di atmosfer dimanaakan diuraikan oleh sinar ultraviolet atau diserap hujan dan jatuh ke tanah(Uehara, 1993).
Biodegradasi sempurna dari pestisida melibatkan proses oksidasi dari senyawa utama membentuk karbondioksida dan air. Proses ini menyediakan karbon dan energi untuk pertumbuhan dan reproduksi mikroba. Setiap tahapan degradasi dikatalis oleh spesifik enzim yang diproduksi melalui degradasi sel atau enzim yang ada pada lingkungan eksternal sel. Degradasi pestisida melalui salah satu enzim eksternal atau internal akan berhenti pada tahapan tertentu jika tidak terdapat enzim yang tepat untuk mendegradasinya. Ketidaktersediaan enzim yang tepat merupakan salah satu alasan mengapa suatu pestisida daat bertahan lama (persisten) di dalam tanah. Jika mikroorganisme yang sesuai tidak ada di dalam tanah atau jika populasi mikroorganisme pendegradasi jumlahnya berkurang maka mikroorganisme spesifik dapat ditambahkan atau diintroduksi ke dalam tanah untuk meningkatkan aktivitas atau kemampuan mikroorganisme yang sudah ada dalam mendegradasi pestisida (Nawaz et al., 2011).
cepat didegradasi. Penambahan air bisa memecah ikatan yang labiltersebut dengan proses hidrolisis atau enzimatik. Malathion merupakan contohinsektisida yang mempunyai ikatan labil dan dapat terdegradasi dengan enzimhidrolitik (misalnya esterase dan fosfatase) (Singer et al.,2002).
Menurut Rozo et al (2013), proses hidrolisis karbofuran terjadi melalui dua tahap, yaitu pemutusan ikatan ester pada gugus karbonil dari asam metilkarbamat yang menempel pada fenol atau ikatan amida dari asam N-metilkarbamat yang keduanya akan menghasilkan senyawa karbofuran-7-fenol (2,3-dihidro-2,2-dimetil-7-benzofuranol) (hasil metabolit yang toksisitasnya lebih rendah daripada karbofuran), karbon dioksida dan metilamin. Hasil metabolit tersebut kemudian akan digunakan sebagai sumber karbon dan nitrogen oleh sejumlah bakteri yang menghidrolisis karbofuran.
Sedangkan menurut Porto et al (2012), sejumlah bakteri dapat mendegradasi pestisida jenis karbofuran, di antaranya adalah Pseudomonas,
Flavobacterium, Achromabacterium, Sphingomonas dan Arthrobacter. Bakteri
Sphingomonas sp. dapat mendegradasi karbofuran dengan membentuk karbofuran
fenol dan selanjutnya akan didegradasi membentuk 2-hidroksi-3-(3-metilpropan-2-ol) fenol.
Menurut Ortiz-Hernández (2011), esterase adalah enzim yang menghidrolisis senyawa karboksil ester (karboksiesterase), amida (amidase), fosfat ester (fosfatase) dan lain-lain. Dalam proses katalisis oleh esterase, hidrolisis secara luas dari substrat ester terjadi dalam gugus alkohol dan komponen asam yang dimilikinya dengan skema:
R = O-OCH3+ H2O ↔ R = O-OH + CH3OH
Banyak insektisida golongan organofosfat, karbamat (salah satunya adalah
karbofuran) dan pyrethroid yang mengandung gugus karboksil ester. Enzim yang
biasanya dapat menghidrolisis ikatan ester dikenal dengan nama
karboksilesterase. Karbofuran dapat didegradasi oleh beberapa kelompok enzim
(Gambar 2.2). Pertama, enzim karbofuran furanhidrolase memecah karbofuran
menjadi senyawa 2-hidroksi-3-(3-metilpropan-2-ol) benzen-N-metilkarbamat
hidroksi-2-metilpropil) benze-1,2-diol yang tidak bersifat toksik lagi. Kedua,
enzim karbofuran hidrolase dapat memecah karbofuran membentuk senyawa
karbofuran-7-fenol dan metilamin dan dengan bantuan enzim karbofuran-7-fenol
hidrolase, senyawa tersebut diubah menjadi 3-(2-hidroksi-2-metilpropil)
benze-1,2-diol. Ketiga, karbofuran dapat didegradasi dengan enzim karbofuran
hidroksilase dan memecahnya menjadi senyawa 4-hidroksikarbofuran dan
selanjutnya akan menghasilkan karbon dioksida sebagai hasil metabolitnya.
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Juli 2014 sampai dengan November 2014di Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan.Sedangkan, analisis residu pestisidasecara kuantitatif akan dilakukan di Balai Besar Proteksi dan Perbenihan Tanaman Perkebunan (BBPPTP), Medan.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang akan digunakan adalah cawan petri, tabung reaksi, gelas ukur, erlenmeyer, jarum ose bengkok, jarum ose lurus, hockey stick, pinset, pipet serologi, propipet, inkubator bakteri, oven, autoklaf, timbangan analitik, spatula, bunsen, rak tabung reaksi, High-Performance Liquid Chromatography (HPLC),
waterbath shaker, handsprayer, vortex, cover glass, objek glass dan pipet tetes. Bahan yang digunakan adalah bakteri endofit dari akar tanaman tomat. Bahan pendukung yang digunakan adalah insektisida berbahan aktif karbofuran dengan nama dagang Jordan 5G, media Plate Count Agar (PCA), mediaNutrient Agar (NA), media Nutrient Broth (NB), media Bushnell-Hass Agar (BHA),media
Bushnell-Hass Broth (BHB) (terdiri atas KH2PO4, K2HPO4, NH4NO3, CaCl2, FeCl3, MgSO4.7H2O dan agar), media Tween 80 Agar (terdiri dari Pepton, NaCl, CaCl2.H2O, Tween 80 dan agar) dan media untuk pengujian sifat biokimia bakteri,
dekstros, antibiotik ketokonazol, alkohol 70%, antiseptik, desinfektan dan akuades.
3.3 Isolasi Bakteri Endofit dari Akar Tanaman Tomat
Isolasi bakteri endofit dari akar tanamantomat dilakukan menurut metode Barzanti
dengan air mengalir selama 20 menit. Permukaan akar kemudian disterilisasi secara berseri dengan 70% etanol selama 3 menit, larutan sodium hipoklorit (yang mengandung anion klorin 2%) selama 30 menit.Selanjutnya akar dibilas dengan akuades steril sebanyak 3 kali dan dikeringkan dengan kertas saring steril. Setelah kering, bagian ujung kiri dan kanan akar tanaman dibuang ±1 cm. Akar dipotong menjadi 4 bagian dan diletakkan pada permukaan media NA (Nutrient Agar) yang telah dicampurkan dengan antibiotik ketokonazol (0,3 gram/100ml) dengan posisi bekas potongan ke arah media, kemudian diinkubasi pada suhu ruang (28-30oC) selama 1-3 hari. Koloni yang muncul dari bagian akar tanaman sebelah dalam disubkulturkan ke media NA yang baru sampai didapat biakan murni.
Isolasi bakteri endofit dari akar tanaman tomat juga dilakukan dengan cara menumbuhkan bakteri endofit pada media NB. Akar tanaman tomat yang telah disterilisasi permukaan secara berseri kemudian dipotong menjadi 3 bagian lalu dimasukkan ke dalam media NB. Selanjutnya media diinkubasi pada suhu ruang (28-30oC) selama 2 x 24 jam. Bakteri yang tumbuh pada media NB (ditandai dengan perubahan warna media yang menjadi keruh) lalu dipipet sebanyak 0,1 ml
dan dimasukkan ke dalam media NA. Koloni terpisah yang tumbuh pada media NA kemudian disubkulturkan ke dalam media NA yang baru sampai diperoleh biakan murninya.
3.4 Karakterisasi Isolat Bakteri Endofit
Isolat murni yang diperoleh dikarakterisasi morfologinya berdasarkan bentuk, warna, elevasi dan tepi koloni dan berdasarkan pewarnaan gram serta uji biokimia seperti uji pati, uji sitrat, uji gelatin, uji motilitas, uji sulfida, dan uji katalase (Lay, 1994).
bakteri. Aktivitas enzim esterase dihitung dengan cara membandingkan diameter zona halo dengan diameter koloni bakteri.
3.6 Screening Aktivitas Biosurfaktan
Aktivitas biosurfaktan yang dihasilkan oleh isolat bakteri dilakukan dengan metode Drop Collapsing Test (Jain et al., 1991) yang dimodifikasi. Isolat bakteri ditumbuhkan pada media BHB yang ditambah 2% dekstros. 2 ml inokulum cair isolat bakteri yang setara dengan kekeruhan larutan
Mc-Farland(≈108 sel/ml) diinokulasikan ke dalam 98 ml media BHB yang
mengandung 2% dekstros secara aseptis, diinkubasi pada shaker (150 rpm)
dengan kondisi gelap pada suhu 30oC selama 15 hari. Setelah 15 hari masa inkubasi, masing-masing media biakan disaring dan diambil filtratnya. Sebanyak 4 ml filtrat media dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambah 4 ml N-heksan dan 2 ml akuades. Divorteks selama 10 detik, didiamkan selama 1 menit. Emulsi yang terbentuk diukur ketebalannya dengan jangka sorong, dikonversikan ke dalam volume. Kemudian dihitung persentase indeks emulsifikasi (IE) dari masing-masing isolat dengan cara membandingkannya antara volume emulsi dibagi dengan total volume filtrat lalu dikali 100% (Hamzah et al., 2013).
%�� = ������������
������������������ � 100%
3.7 Uji Kemampuan Bakteri Endofit Dalam Mendegradasi Karbofuran 3.7.1 Uji Kualitatif
berbahan aktif karbofuran. Pengujian dilakukan sebanyak 3 ulangan. Sampel yang telah diinokulasikan ke media kemudian diinkubasi selama 1 minggu. Uji dinyatakan positif apabila isolat bakteri endofit dapat tumbuh pada media BHA yang mengandung karbofuran.
3.7.2 Uji Kuantitatif
Pengujian kemampuan bakteri endofit dalam mendegradasi karbofuran secara kuantitatif dilakukan berdasarkan metode Utami (2013), di mana bakteri endofit ditumbuhkan pada media BHB yang mengandung 2% insektisida berbahan aktif karbofuran. Sebanyak 2 ml inokulum cair isolat bakteri yang setara dengan kekeruhan larutan standar Mc-Farland (≈108sel/ml) diinokulasikan ke dalam 98 ml media BHB yang mengandung 2% insektisida berbahan aktif karbofuran. Media diinkubasi pada waterbath shaker dengan kecepatan 110 rpm pada suhu 30oC selama 21 hari. Sebagai kontrol, media BHB yang mengandung 2% insektisida karbofuran dibuat tanpa ada inokulum. Analisis residu karbofuran dilakukan pada hari ke-0, 7, 14 dan 21. Sebanyak 30 ml media biakan bakteri
kemudian dimasukkan ke dalam erlenmeyer steril dan dibawa ke BBPPTP Medan untuk dianalisis residu karbofuran sisa degradasi menggunakan HPLC.
3.8 Pengukuran Pertumbuhan Sel Bakteri Endofit
dan diinkubasi selama 2 x 24 jam. Jumlah koloni yang tumbuh kemudian dihitung dengan menggunakan colony counter.
1
Estimasi Jumlah Sel= Jumlah koloni x (CFU/ml) Faktor Pengenceran
BAB 4
4.1 Keragaman Bakteri Endofit Tomat (Solanum lycopersicum L.)
Hasil isolasi yang telah dilakukan dari tanaman tomat, diperoleh 8 isolat bakteri endofit yang ditumbuhkan pada media NA. Isolat bakteri endofit ini memiliki karakteristik morfologi koloni dan Gram yang bervariasi seperti yang terlihat pada Tabel 4.1.1 berikut.
Tabel 4.1.1 Karakteristik Morfologi dan Sifat Gram Bakteri Endofit Tomat Isolat
Bakteri
Morfologi Koloni Morfologi Sel
Gram Bentuk Tepi Elevasi Warna Bentuk Penataan
HS01 Irregular Entire Flat Putih
Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa 5 isolat memiliki bentuk koloni tidak beraturan (irregular) dan 3 isolat memiliki bentuk koloni bulat (circular), di mana tepi koloni entire sebanyak 2 isolat, filamentous 1 isolat, lobate 3 isolat,
curled 1 isolat dan undulate 1 isolat. Sedangkan semua 7 isolat memiliki elevasi yang sama, yaitu flat dan 1 isolat memiliki elevasi raised. Isolat yang berwarna putih kekuningan sebanyak 2 isolat dan 6 isolat berwarna putih. Berdasarkan morfologi sel, sebanyak 6 isolat bakteri berbentuk basil dan 2 isolat berbentuk kokus. Isolat yang memiliki penataan streptobasil sebanyak 4 isolat, diplobasil 1
isolat, monobasil 1 isolat, streptokokus 1 isolat dan diplokokus 1 isolat. Berdasarkan pewarnaan Gram, sebanyak 5 isolat merupakan bakteri Gram positif dan 3 isolat merupakan bakteri Gram negatif.
Menurut Lay (1994), koloni yang tumbuh di atas lempengan agar, perludiperhatikan warna, sifat tembus cahaya, pinggiran (tepi), sifat permukaan (elevasi)dan bentuknya.
Menurut Yuliyanti (2012), beberapa spesies bakteri endofit yang telah diisolasi dari tanaman kentang (Solanum tubersoum L.) antara lain Azospirillum
menyatakan bahwa lebih dari 129 jenis bakteri endofit telah diisolasi dari beberapa jenis tanaman pertanian dan perkebunan, termasuk didalamnya bakteri Gram positif dan Gram negatif yang terdiri dari 54 genera. Jenis yang paling banyak ditemukan adalah kelompok Pseudomonas (Pseudomonas, Burkholderia,
Phyllobacterium) dan kelompok Enterobacteriaceae (Enterbacter, Erwinia,
Klebsiella). Panglipur (2014), menambahkan bahwa telah diisolasi bakteri endofit dari akar dan batang tamanan Keji Beling (Strobilanthes crispus) dan diperoleh 12 jenis bakteri endofit yang memiliki karakteristik berbeda-beda, tiga diantaranya adalah kelompok bakteri Gram positif dan sembilan adalah kelompok bakteri Gram negatif.
Karakterisasi sifat biokimia yang dilakukan meliputi uji hidrolisa pati, uji hidrolisa gelatin, uji sitrat, uji hidrogen sulfida dan fermentasi gula, uji motilitas dan uji katalase menunjukkan bahwa semua isolat memiliki karakteristik yang berbeda seperti yang terlihat pada Tabel 4.1.2 berikut.
Tabel 4.1.2 Karakteristik Biokimia Bakteri Endofit Tomat Uji Biokimia
bening setelah koloni ditetesi dengan iodine. Terbentuknya zona bening setelah ditetesi iodine karena bakteri mampu menghasilkan enzim amilase untuk menguraikan pati yang terdapat di dalam media menjadi gula sederhana. Pada uji hidrolisa gelatin, hanya HS02, HS03, HS07 dan HS08 menunjukkan uji positif sedangkan yang lainnya menunjukkan hasil negatif. Uji positif pada uji hidrolisa gelatin adalah terbentuknya cairan pada permukaan media setelah media yang berisi inokulum dimasukkan ke dalam pendingin selama 30 menit. Hal ini berarti HS02, HS03, HS07 dan HS08 mampu menguraikan gelatin yang terdapat dalam media dengan menghasilkan enzim gelatinase. Menurut Cappucino & Sherman (1983) uji positif gelatin ditandai denganmedium gelatin yang tetap cair setelah dimasukkan ke dalam lemari pendingin selama 30 menit. Pada uji sitrat, semua isolat mampu menggunakan sitrat yang terdapat dalam media sebagai sumber karbon dan energi dengan ditandai perubahan warna media dari hijau menjadi biru karena terjadi peningkatan pH media (Cappucino & Sherman, 1983). Pada uji hidrogen sulfida, semua isolat menujukkan reaksi positif pada media TSIA dengan ditandai perubahan warna media pada bagian slant-butt, adanya keretakan
dan endapan hitam pada dasar media (Lay, 1994). Uji motilitas menunjukkan bahwa 7 isolat, selain HS07, menunjukkan uji positif atau bersifat motil yang ditandai dengan adanya jejak pergerakan bakteri. Dan dari uji katalase, 7 isolat menunjukkan uji positif yang ditandai dengan terbentuknya gelembung udara di sekitar koloni setelah ditetesi reagen H2O2 3%, sedangkan HS07 menunjukkan hasil negatif dengan tidak terbentuknya gelembung udara di sekitar koloni.
Menurut Lay (1994), identifikasi mikroba merupakan salah satu hal yang sangat penting. Identifikasi bakteri didasarkan pada morfologi, sifat biakan, sifat biokimiawi. Morfologi mikroorganisme berdasarkan bentuk, ukuran dan penataan biasanya tidak cukup untuk melakukan identifikasi. Ciri lainnya seperti sifat pewarnaan, pola pertumbuhan koloni, reaksi pertumbuhan pada karbohidrat, dan penggunaan asam amino sangat membantu dalam identifikasi mikroba.
4.2 Aktivitas Enzim Esterase Bakteri Endofit Secara Kualitatif
seperti karbofuran. Pengujian aktivits enzim esterase dari bakteri endofit secara kualitatif dilakukan dengan menumbuhkan isolat pada media yang mengandung Tween 80 sebagai sumber ester. Nilai Indeks Enzimatis (IE) untuk masing-masing isolat diperoleh dengan cara membandingkan antara diameter zona halo yang terbentuk dengan diameter koloni bakteri yang tumbuh. Kedelapan isolat bakteri endofit menunjukkan nilai Indeks Enzimatis (IE) yang berbeda-beda. Nilai Indeks Enzimatis (IE) bakteri endofit dapat dilihat pada Tabel 4.2.1 berikut.
Tabel 4.2.1 Indeks Enzim Esterase Bakteri Endofit Tomat
Isolat
Dari Tabel 4.2.1 di atasdapat diketahui bahwa isolat yang memiliki nilai Indeks Enzimatis (IE) tertinggi adalah HS08 sebesar 1,83 dan HS06 sebesar 1,63. Sedangkan yang terendah adalah HS02 sebesar 1,196 dan HS03 sebesar 1,36. Tingginya nilai Indeks Enzimatis (IE) yang dihasilkan oleh isolat HS08 dan HS06 kemungkinan menyebabkan isolat HS08 dan HS06 mampu menghasilkan enzim esterase yang lebih banyak dibandingkan isolat yang lainnya dan enzim esterase yang dihasilkan kedua isolat tersebut bekerja cukup kuat dalam memecah substrat. Enzim esterase tersebut digunakan untuk menguraikan Tween 80 yang terkandung
di dalam media pertumbuhan sebagai sumber karbon sehingga menghasilkan zona halo di sekitar koloni bakteri. Pengukuran enzim esterase bakteri endofit secara kualitatif dilakukan untuk mengetahui kemampuan bakteri endofit menghasilkan enzim esterase yang dapat digunakan untuk mendegradasi senyawa yang mengandung gugus ester, seperti insektisida karbofuran.
esterase (CbEs), yang merupakan kelompok enzim hidrolase. Ortiz-Hernández (2011), menambahkan bahwa salah satu enzim dari kelompok hidrolase adalah enzim esterase. Esterase adalah enzim yang menghidrolisis senyawa karboksil ester (karboksiesterase), amida (amidase), fosfat ester (fosfatase) dan lain-lain. Banyak insektisida golongan organofosfat, karbamat (salah satunya adalah
karbofuran) dan pyrethroid yang mengandung gugus karboksil ester. Enzim yang
biasanya dapat menghidrolisis ikatan ester dikenal dengan nama
karboksilesterase.Hasil penelitian Omolo et al., (2012), menyatakan bahwa isolat
bakteri pendegradasi methomyl dan karbofuran yang berasal dari tanah pertanian
hortikultura Kenya memiliki indeks enzimatis (IE) esterase tertinggi sebesar
1,7826.
Nilai Indeks Enzimatis (IE) esterase bakteri endofit juga dapat dilihat pada
Gambar 4.2.1 berikut.
Gambar 4.2.1Indeks Enzimatis (IE) Esterase Bakteri Endofit
4.3 Screening Aktivitas Biosurfaktan Bakteri Endofit
Aktivitas biosurfaktan bakteri endofit diamati berdasarkan volume emulsi yang terbentuk di antara lapisan N-heksan dan cairan media. Hasil uji emulsifikasi dari 8 isolat bakteri endofit menunjukkan aktivitas biosurfaktan yang berbeda-beda. Indeks emulsifikasi yang terbentuk dari aktivitas biosurfaktan bakteri endofit dapat dilihat dalam Tabel 4.3.1 berikut.
0
HS01 HS02 HS03 HS04 HS05 HS06 HS07 HS08
Tabel 4.3.1 Aktivitas Biosurfaktan Bakteri Endofit
Keterangan: Tanda (-) menunjukkan tidak ada aktivitas biosurfaktan
Dari Tabel 4.3.1 di atas dapat diketahui bahwa aktivitas biosurfaktan bakteri endofit tertinggi dimiliki oleh isolat HS05, HS06, dan HS02 dengan indeks emulsifikasi sebesar 11,75%, 10,25% dan 9,25%. Sedangkan aktivitas biosurfaktan terendah dimiliki oleh isolat HS07 dan HS04dengan indeks emulsifikasi sebesar 4,25%dan 5,50%. Nilai aktivitas biosurfaktan ini dapat dilihat dari persentaseindeks emulsifikasi (%IE) yang terbentuk dari masing-masing isolat. Isolat HS05 dan HS06 yang menghasilkan indeks emulsifikasi biosurfaktan tertinggi juga menghasilkan indeks enzimatis esterase yang cenderung tinggi juga (Gambar 4.2.1).
Peranan surfaktan untuk mengurangi senyawa-senyawa pencemar dilingkungan dapat dinyatakan melalui kemampuannya dalam mengurangi
tegangan permukaan cairan (Bodour & Miller‐Maier, 1998) dengan cara memutuskan ikatan hidrogen pada permukaan cairan. Mekanismenya terjadi dengan masuknya gugus hidrofilik pada permukaan air dan gugus hidrofobiknya terentang menjauhi permukaan cairan (Fessenden& Fessenden, 1990) sehingga membentuk emulsi yang menyebabkan peningkatan kekeruhan media. Emulsi terjadi karena kemampuan senyawa surfaktan untuk menggabungkan senyawa polar (cairan media Bushnell Hass Broth) dan senyawa non polar (N‐heksan).
bisa saja berbedakualitas maupun kuantitasnya ketika ditumbuhkan pada substrat yang berbeda, sehingga memberikan aktivitas emulsifikasi yang berlainan, serta perbedaan kemampuan dalam menurunkan tegangan permukaan kultur (Desai & Desai, 1993).
Hasil aktivitas biosurfakan bakteri endofit pada penelitian ini lebih rendah dibandingkan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Hamzah et al., (2013), di mana bakteri pendegradasi hidrokarbon asal air tercemar petroleum di Pakistan memiliki persentase indeks emulsifikasi biosurfaktan tertinggi sebesar 48,53%, yaitu bakteri jenis Rhadococcus sp. Sedangkan bakteri pendegradasi karbosulfaan asal tanah pertanian Berastagi memiliki persentase indeks emulsifikasi tertinggi sebesar 41,80% (Damanik, 2013), bakteri pendegradasi propineb asal tanah pertanian Berastagi menghasilkan % indeks emulsifikasi tertinggi sebesar 34,10% (Utami, 2013) dan bakteri pendegradasi karbosulfan asal air laut Belawan menghasilkan persentase indeks emulsifikasi tertinggi sebesar 56,27% (Naibaho, 2013).
Hasil screening aktivitas biosurfaktan dapat juga dapat dilihat dalam
Gambar 4.3.1berikut.
Gambar 4.3.1 Aktivitas Biosurfaktan Bakteri Endofit
4.4 Pertumbuhan Bakteri Endofit Dalam Media yang Mengandung 2% Insektisida Berbahan aktif Karbofuran Secara Kualitatif
0
Kontrol HS01 HS02 HS03 HS04 HS05 HS06 HS07 HS08
Untuk melihat pertumbuhan bakteri endofit dalam media yang mengandung 2% insektisida berbahan aktif karbofuran secara kualitatif dilakukan dengan cara menumbuhkannya pada media BHA yang mengandung 2% insektisida Jordan 5G berbahan aktif karbofuran selama 7 hari.Hasilpengujian dapat dilihat dalam Tabel 4.4.1 berikut.
Tabel 4.4.1 Pertumbuhan Bakteri Endofit Dalam Media yang Mengandung Insektisida Karbofuran Secara Kualitatif
Isolat
Keterangan: (+)= Tumbuh; (-)= Tidak Tumbuh
Dari Tabel 4.4.1 di atas dapat diketahui bahwa hampir semua isolat dapat tumbuh pada media BHA yang mengandung 2% insektisida berbahan aktif karbofuranselama 7 hari, kecuali isolat HS04 dan isolat HS07 tumbuh paling
lambat, yaitu pada hari ke-3. Hasil negatif yang ditunjukkan oleh isolat HS04 bukan berarti isolat tersebut tidak mampu mendegradasi insektisida karbofuran. Sebab dari hasil pengukuran pertumbuhan yang dilakukan pada media BHBselama 21 hari (Gambar 4.5.1), isolat HS04 dapat tumbuh meskipun memperlihatkan hasil yang kurang maksimal. Isolat HS04 tidak mampu tumbuh pada media BHA mungkin disebabkan karena waktu inkubasi untuk isolat tersebut yang kurang lama atau membutuhkan waktu inkubasi lebih dari 7 hari.
Lay (1994), menyatakan perbedaan laju pertumbuhan bakteri disebabkan oleh banyak faktor, diantaranya adalah tipe dan jenis bakteri itu sendiri maupun kemampuan bakteri tersebut dalam menggunakan nutrisi yang tersedia dalam media untuk proses metabolismenya. Banat (1995), menyatakan faktor lain yang mendukung pertumbuhan sel pada media yang toksik adalah produksi biosurfaktan. Mikroba penghasil biosurfaktan mampu meningkatkan metabolismenya dikarenakan dengan adanya biosurfaktan pada permukaan sel akan membantu proses transpor nutrisi melalui membran selnya yang keseluruhan dari proses ini akan meningkatkan pertumbuhan selnya.
Mungmanakij (2007), menyatakan bahwa bakteri mampu bertahan dalam media yang mengandung karbofuran dan dapat tumbuh serta mendegradasi karbofuran tersebut karena di dalam media tersebut terkandung K2HPO4, KH2PO4, MgSO4, FeCl3.7H2O, CaCl2.2H2O sebagai medium dasar dan karbofuran sebagai satu-satunya sumber karbon dan energi. Oleh karena itu, hanya bakteri yang mampu manggunakan karbofuran sebagai sumber karbon dan energi yang dapat hidup di media.
4.5 Pertumbuhan Bakteri Endofit
Kepadatan sel bakteri selama masa inkubasi pada media Bushnell-Hass Broth
(BHB) yang mengandung 2% insektisida Jordan 5G dengan bahan aktif karbofuran, diukur dengan menggunakan metode Standard Plate Count (SPC) dengan cara menumbuhkannya pada media PCA. Perhitungan dilakukan pada hari ke-7, hari ke-14 dan hari ke-21 dengan 2 ulangan. Hasil pengamatan pertumbuhan isolat bakteri endofit dapat dilihat pada Tabel 4.5.1 berikut.
Isolat Bakteri Jumlah Sel (CFU/ml)
Tabel 4.5.1 di atas menunjukkan bahwa pertumbuhan sel bakteri endofit selama
masa pengkulturan pada media yang mengandung 2% insektisida berbahan aktif karbofuran selama 21 hari memperlihatkan hasil yang bervariasi. Pada hari ke-14, pertumbuhan sel kedelapan isolat mengalami peningkatan. Hal ini mungkin disebabkan karena nutrisi yang terkandung di dalam media masih melimpah sehingga bakteri memasuki fase logaritmik. Selain itu mungkin juga disebabkan karena masing-masing isolat memproduksi biosurfaktan dalam jumlah yang tinggi untuk memanfaatkan karbofuran sebagai sumber karbon dan nitrogen. Sedangkan pada pengamatan hari-21, pertumbuhan sel kedelapan isolat mengalami penurunan. Hal ini mungkin disebabkan karena nutrisi pada media semakin berkurang, sehingga sel bakteri memasuki fase stasioner, di mana pada fase ini juga mulai terbentuk sejumlah senyawa toksik sehingga beberapa sel mengalami kematian.
Gambar 4.5.1 Pertumbuhan Isolat Bakteri
Selain mengukur jumlah kepadatan sel bakteri endofit yang tumbuh selama masa pengkulturan pada media BHB yang mengandung 2% insektisida karbofuran, absorbansi sel bakteri endofit juga diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm. Nilai absorbansi sel bakteri endofit selama masa pengkulturan pada media cair dapat dilihat pada Tabel 4.5.2 berikut.
Tabel 4.5.2 Data Absorbansi Pertumbuhan Isolat Bakteri Selama Masa Pengkulturan Pada Media BHB yang Mengandung 2% Insektisida Berbahan Aktif Karbofuran
Isolat Bakteri Absorbansi
Hari ke-0 Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-21
HS01 HS02 HS03 HS04 HS05 HS06 HS07 HS08
Ju
4.6 Potensi Bakteri Endofit Dalam Mendegradasi Karbofuran Secara Kuantitatif
Uji kemampuan bakteri endofit dalam mendegradasi karbofuran secara kuantitatif dilakukan dengan memilih 2 isolat yang potensial berdasarkan pertumbuhan, aktivitas biosurfaktan dan indeks enzimatis esterase, yaitu HS06 dan HS08. Kedua isolat ini memiliki kemampuan mendegradasi karbofuran dalam media BHB yang mengandung 2% insektisida berbahan aktif karbofuran yang diinkubasi selama 21 hari. Analisis residu karbofuran dilakukan setiap minggu selama 21 hari dengan menggunakan HPLC. Hasil residu karbofuran sisa degradasi dapat dilihat dalam Tabel 4.6.1 berikut.
Tabel 4.6.1 Konsentrasi Karbofuran Sisa Degradasi Bakteri Endofit Tomat
Isolat Bakteri
Residu Karbofuran (ppm) Pengurangan Karbofuran (%) Perhitungan untuk mencari % degradasi karbofuran pada lampiran 9, halaman 44.
Dari Tabel 4.6.1 di atas dapat diketahui bahwa kedua isolat secara umum mampu menurunkan konsentrasi karbofuran dari hari ke-7 sampai hari ke-21. Hal ini berarti kedua isolat tersebut mampu menggunakan karbofuran sebagai sumber karbon dan energinya selama masa pengkulturan. Dari kedua isolat tersebut, isolat yang memiliki potensi lebih tinggi dalam mendegradasi karbofuran adalah isolat HS06. Namun, pada hari ke-21 residu karbofuran dari perlakukan isolat HS06 mengalami peningkatan. Hal ini mungkin dikarenakan sensitivitas dari alat HPLC yang digunakan mengalami peningkatan pada hari 21 dibandingkan hari ke-14.Penurunan konsentrasi karbofuran dari hari ke-14 sampai hari ke-21 tidak memperlihatkan hasil pengurangan yang berbeda nyata, bahkan cenderung tetap. Hal ini mungkin disebabkan karena pada hari ke-21 pertumbuhan isolat mengalami penurunan jumlah populasi (Gambar 4.5.1) sehingga kemampuan isolat untuk mendegradasi karbofuran dalam media pembiakan juga mengalami
nutrisi yang semakin berkurang dan menumpuknya senyawa-senyawa toksik hasil metabolit sekunder dari isolat bakteri sehingga dapat menghambat pertumbuhan populasi isolat. Pengurangan konsentrasi karbofuran juga dapat dilihat pada Gambar 4.6.1 berikut.
Gambar 4.6.1 Penurunan Konsentrasi Karbofuran Sisa Degradasi dari Hari ke-7 Sampai ke-21
Dari Gambar 4.6.1 menunjukkan bahwa terjadi penurunan konsentrasi karbofuran pada perlakuan isolat dari hari ke-7 sampai hari ke-21. Jika dibandingkan dengan perlakuan kontrol, isolat HS06 mampu menurunkan konsentrasi karbofuran sebesar 99,87% pada hari ke-21, sedangkan isolat HS08 mampu menurunkan konsentrasi karbofuran sebesar 99,15% pada hari ke-21.
Tingginya potensi isolat HS06 dan HS08 dalam mendegradasi karbofuran dapat disebabkan oleh beberapa faktor. Di antaranya adalah aktivitas biosurfaktan dan enzim esterase yang dihasilkan oleh kedua isolat. Isolat HS06 adalah salah
satu isolat yang memiliki aktivitas biosurfaktan tertinggi (Gambar 4.3.1) bahkan lebih tinggi dibandingkan isolat HS08. Sedangkan isolat HS08 memiliki indeks enzimatis esterase tertinggi (Gambar 4.2.1) dibandingkan dengan semua isolat.Berdasarkan data pertumbuhan isolat (Gambar 4.5.1), HS06 dan HS08 merupakan isolat-isolat yang memiliki pertumbuhan yang cukup baik, meskipun bukan merupakan isolat dengan pertumbuhan yang paling tinggi. Hal ini sejalan dengan kemampuan kedua isolat yang mampu mendegradasi karbofuran hampir mencapai 100%. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Warsito (2009),
0 50 100 150 200
Hari ke-0 Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-21
produksi biosurfaktan yang tinggi oleh bakteri dapat menurunkan senyawa hidrokarbon, seperti naftalen sampai 94,921%.Sedangkan menurut Cheowtirakul dan Linh (2010),menyatakan bahwa biosurfaktan dapat digunakan sebagai agen yang efektif untuk membersihkan insektisida pada sayuran berdaun.
Penelitian yang dilakukan oleh Mungmanakij (2007), menyatakan bahwa bakteri yang berasal dari tanah pertanian di Bangkok, mampu mendegradasi karbofuran hingga mencapai 80% pada hari ke-7. Bakteri-bakteri tersebut diketahui berasal dari genus Bacillus, seperti Bacillus thuringiensis, Bacillus megaterium dan Bacillus amyloliquefaciens.Sedangkan Sheng (2008), dalam penelitiannya menyatakan bahwa bakteri endofit Enterobacter sp. 12J1 dari tanaman Allium macrostemon dapat mendegradasi pyrene sebesar 60%-97% dibandingkan perlakuan kontrol. Sejumlah bakteri yang dapat mendegradasi karbofuran di antaranya adalah Bacillus sp. (Desain et al., 2000), Arthrobacter sp. (Ramanand et al., 1988), Pseudomonas sp. dan Flavobacterium sp. (Chaudhry and Ali, 1988).
Potensi bakteri endofit tomat HS06 dan HS08 yang tinggi dalam
mendegradasi karbofuran dalam media BHB dapat mengindikasikan bahwa kehadiran bakteri endofit dalam jaringan tanaman memiliki peranan yang penting dalam mendegradasi karbofuran yang terakumulasi dalam jaringan tanaman inangnya dan dapat meningkatkan toleransi tanaman inangnya terhadap tekanan lingkungan biotik dan abiotik.Menurut Stepniewska & Kuzniar (2013), bakteri endofit memiliki peranan yang lebih efektif dibandingkan dengan bakteri tanah karena bakteri endofit terlibat dalam proses bioaugmentasi dalam jaringan tanaman. Bakteri endofit Methylobacterium populumsp. nov. strain BJ001 yang diisolasi dari tanaman poplar dapat mendegradasi senyawa 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), trinitro-1,3,5-triazine (HMX), and
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari penelitian ini adalah:
1. Diperoleh 8 isolat bakteri endofit yang diisolasi dari akar tanaman tomat (Solanum lycopersicum L) yang mampu menggunakan karbofuran sebagai satu-satunya sumber karbon dan energi.
2. Dari konsentrasi awal karbofuran sebesar 175,333 ppm, isolat HS06 mampu
mendegradasi karbofuran sampai 99,87% (0,2189 ppm) dan isolat HS08 mampu mendegradasi karbofuran sampai 99,15% (1,4785) selama 21 hari masa inkubasi.
3. Bakteri endofit yang diisolasi dari akar tanaman tomat memiliki peranan yang penting dalam mendegradasi karbofuran yang terakumulasi dalam jaringan tanaman.
5.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian ini disarankan sebagai berikut:
1. Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kemampuan isolat bakteri endofit akar tomat dalam mendegradasi karbofuran di tanah (In vivo).
DAFTAR PUSTAKA
Afriyanto. 2008. Kajian Keracunan Pestisida Pada Petani Penyemprot Cabai Di Desa Candi Kecamatan Bandungan Kabupaten Semarang. Tesis. Semarang: Universitas Diponegoro.
Aly, A. H., Debbab, A. and Proksch, P. 2011. Fungal Endophytes: Unique Plant Inhabitants with Great Promises. Application ofMicrobial Biotechnology. 90:1829-1845.
Andreu, V andPico, Y. 2004. Determination of Pesticides and Their Degradation Products in Soil: Critical Review and Comparison of Methods. Trends in Analytical Chemistry 23(10–11): 772-789.
Atlas, R.M. 1946. Handbook of Media for Environmental Microbiology. New York: CRC Press. hlm. 286.
Bacon, C. W and Hinton, D. M. 2011. Bacillus mojavencis: Its Endophytic Nature, the Surfactins, and Their Role in the Plant Response to Infection by Fusarium verticillioides. USA.
Banat, I. M. 1995. Biosurfactants Production and Possible Uses in Microbial Enhanced Oil Recovery and Oil Pollution Remediation. A Rev. Bioresource Technol. 51: 1-12.
Barzanti, R., Ozino, F., Bazzicalupo, M., Gabbrielli, R., Galardi, F., Gonnelli, C. and Mengoni, A., 2007. Isolation and characterization of endophytic bacteria from the nickel hyperaccumulator plant Alyssum bertolonii.
Microbial Ecology. 53, 306–316.
Bodour, A. A. and R. M Miller-Maier. 1998. Application of a Modified DropCollapsing Technique for Surfactant Quantitation and Screening orBiosurfactant Producing Microorganisms. Journal of MicrobiologicalMethods. 32(5): 273-280.
Canene-Adams, K., Clinton, S. K., King, J. L., Lindshield, B. L., Wharton C., Jeffery, E. and Erdman, J. W. Jr. 2005. The Growth of The Dunning R-3327-H Transplantable Prostate Adenocarcinoma in Rats Fed Diets Containing Tomato, Broccoli, Lycopene, or Receiving Finasteride Treatment. 18: A886 (591.4).
Chapalamadugu, S and Chaudhry, G. R. 1992. Microbiological and Biotechnological Aspects of Metabolism of Carbamates and Organophosphates. Critical Reviews in Biotechnology 12(5): 357-389.
Chaudhry, G. R. and A. N. Ali. 1988. Bacterial Metabolism of Carbofuran.
Application Environmental Microbiology. 54: 1414-1419.
Chen, W. M., Tang, Y. Q., Mori, K. and Wu, X. L. 2012. Distribution of Culturable Endophytic Bacteria in Aquatic Plants and Their Potential for Bioremediation in Polluted Waters. Aquatic Biology. 15(9): 99-102.
Cheowtirakul, C and N. D. Linh. 2010. The Study of Biosurfactant as a Cleaning Agent For Insecticide Residue in Leafy Vegetables. AU J.T. 14(2): 75-87.
Damanik, N. S. 2013. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Tanah Pertanian Berastagi Sumatera Utara Dalam Mendegradasi Insektisida Marshal Berbahan Aktif Karbosulfan. Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Desai, J. D. and A. J Desai. 1993. Advances in the Production of Biosurfactants andTheir Commercial Applications. Journal Scientific and Industrial Research. 53: 619-629.
Desai, J. D., and I. M. Banat. 1997. Microbial Production of Surfactants and Their Commercial Potential. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 61(1): 47-64.
Desaint, S., A. Hartmann, N. R. Perekh and J. C. Fournier. 2000. Genetic Diversity of Carbofuran-Degrading Soil Bacteria. FEMS Microbiology Ecology. 34: 173-180.
De Oliveira, N. C., Rodrigues, A. A., Alves, M. I. R., Filho,N. R. A., Sadoyama, G. and Vieira, J. D. G. 2011. Endophytic Bacteria with Potential for Bioremediation of Petroleum Hydrocarbons and Derivatives. African Journal of Biotechnology. 11(12): 2977-2978.
Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan 1. Jakarta: Gramedia Pustaka Umum.
Fessenden, R. J. and J. S. Fessenden. 1990. Kimia Organik. Edisi Ketiga. Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Furukawa, K. 2003. Super Bugs for Bioremediation. Trends in Biotechnology. 21: 187- 190.
Hamzah, A., Sabturani, N. And Radiman, S. 2013. Screening and Optimization of Biosurfactant Production by The Hydrocarbon-Degrading Bacteria. Sains Malaysiana. 42(5).
Indraningsih. 2008. Pengaruh Penggunaan Insektisida Karbamat Terhadap Kesehatan Ternak dan Produknya. Wartazoa. 18(2): 2.
Indrayani, N. 2006. Bioremediasi Lahan Tercemar Profenofos Secara Ex-Situ Dengan Cara Pengomposan. Tesis. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Jain, D.K., D.L.C. Thompson, H. Lee and J.T. Trevois. 1991. A Drop Collapsing Test for Screening Surfactant Producing Microorganism. Microbial Method 13: 271-279.
Juli, N. and V. Berna. 2001. Penelitian Awal Terhadap Delapan Isolat Bakteri Reservoar Dalam Mengembangkan Volume Minyak Bumi Secara Monokultur. Prosiding Simposium Nasional IATMI 2001-30.
Lay, B. W. 1994. Analisis Mikroba di Laboratorium. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.
Mungmanakij, S. 2007. Carbofuran Degradation by Bacillus sp. Isolated from Soils. Thesis. Bangkok: Kasetsart University.
Naibaho, F. G. 2013. Isolasi dan Potensi Bakteri Penghasil Biosurfaktan Asal Laut Belawan Sumatera Utara Dalam Mendegradasi Pestisida Karbosulfan. Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Nawaz, K., Hussain, K., Choudary, N., Majeed, A., Ilyas, U., Ghani, A., Lin, F., Ali, K., Afghan, S., Raza, G. and Lashari, M. I. 2011. Eco-Friendly Role of Biodegradation Againts Agricultural Pesticides Hazards. African Journal of Microbiology Research. 5(3): 177-179.
Nofyan, E. 2009. Pengaruh Insektisida Karbofuran Terhadap Produksi dan Viabilitas Kokon Cacing Tanah Pontoscolex corethrurus Fr.Mull. Jurnal Penelitian Sains. 12(9): 44.
Omolo, K. M., Magoma, G., Ngamau, K. and Muniru, T. 2012. Characterization of Methomyl and Carbofuran Degrading-Bacteria from Soils of Horticultural Farms in Rift Valley and Central Kenya. African Journal of Enviromenta Science and Technology. 6(2): 112.
Panglipur, A. J. 2014. Isolasi Bakteri Endofit Dari Tanaman Keji Beling (Strobilanthes crispus) dan Uji Ekstrak Metanolnya Dalam Menghambat Pertumbuhan Beberapa Mikroba Patogen. Skripsi. Medan: Univeritas Sumatera Utara.
Panjaitan, I. L. W. 2010. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Penghasil Biosurfaktan Asal Laut Belawan Sumatera Utara Dalam Mendegradasi Naftalen.
Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Pieper, D. H. and Reineke, W. 2000. Engineering Bacteria for Bioremediation.Current Opinion Biotechnology.11: 262-270.
Pitojo, S. 2005. Benih Tomat. Yogyakarta: Kanisius.
Porto, A. L. M., Melgar, G. Z., Kasemodel, M. C. and Nitschke, M. 2012. Biodegradation of Pesticides. Brazil: Universidade de São Paulo, Instituto de Química de São Carlos.
Ramanand, K., M. Sharmila and N. Sethunathan. 1988. Mineralization of Carbofuran by a Soil Bacterium. Application Environmental Microbiology. 54: 2129-2133.
Rozo, J. C., Nieves, J. S, Vélez, D. U., Chacón, L. M. and Muñoz, L. M. M. 2013. Characterization of Carbofuran Degrading Bacteria Obtained from Potato Cultivated Soils with Different Petiscide Application Record. Colombia: Universidad Nacional de Colombia.
Russo, A., Carrozza, G. P., Vettori, L., Felici, C., Cinelli, F. and Toffanin, A. 2012. Plant Beneficial Microbes and Their Application in Plant Technology. Departmen of Biological and Enviromental Sciences and Technologies. Italy: University of Salento.
Ryan, R. P., Germaine, Franks, A., Ryan, D. J. and Dowling, D. N. K. 2007. Bacterial Endophyte: Recent Development and Applications. Ireland: Department Science & Health, Institute of Technology Carlow.
Sa’id, E. G. 1994. Dampak Negatif Pestisida, Sebuah Catatan Bagi Kita Semua.
Agrotek. 2(1): 71-72.
Sayler, G. S., Hooper, S. W., Layton, A. C. and King, J. M. H. (1990). Catabolic Plasmids of Environmental and Ecological Significance. Microbial Ecology. 19(3): 1-20.
Sheng, X., Chen, X and He, L. 2008. Characteristics of an endophytic pyrene-degrading bacterium ofEnterobacter sp. 12J1 from Allium macrostemon
Sierra, G. 1957. A Simple Method for the Detection of Lipolytic Activity of Microorganism and Some Observations on the Influence of the Contact between Cells and Fatty Substrates. Antoni van Leeuwenhoek, 23: 15-22.
Singer, A.C., Thompson, I. P. and Bailey, M. J. 2002. The Tritrophic Trinity: A Source of Pollutant-Degrading Enzymes and Its Implications for Phytoremediation.Current Opinion Microbiology. 239(7): 125-127.
Sofia, D. 2001. Pengaruh Pestisida Dalam Lingkungan Pertanian. Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Soleimani, M., Afyuni, M., Hajabbasi, M. A., Nourbakhsh, F., Sabzalian, M. R. and Christensen, J. H. 2010. Phytoremediation of an Aged Petroleum Contaminated Soil Using Endophyte Infected and Non-Infected Grasses.
Departmen of Soil Science. Iran: Guilan University.
Stepniewska, Z. and Kuzniar, A. 2013. Endophytic Microorganism-Promising Applications in Bioremediation of Greenhouse Gases. Application Microbiology Biotechnology. Poland: Departemen of Biochemistry and Enviromental Chemistry.
Suriaman, E. 2008. Potensi Bakteri Endofit dari Akar Tanaman Kentang (Solanum tuberosum) dalam Memfiksasi N2 di Udara dan Menghasilkan Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Secara In Vitro. Skripsi. Malang: Universitas Islam Negeri (UIN).
Tamin, U., Chairul, S. M. dan Sulistyati, M. 1996. Aplikasi Formulasi Pelepasan Terkendali Karbofuran-14C pada Tanaman Tomat. Jurnal BATAN.
Udiharto. 1992. Pengaruh Aktivitas Bacillus stearothermophilus Terhadap Tegangan Permukaan Crude Oil. Jakarta: Lembaran Publikasi LEMIGAS.
Uehara, K. 1996. The Present State of Plant Protection in Japan-Safety Countermeasures for Agriculture Chemicals. Japan Pesticide Information, No. 61. Japan Plant Protection Association, Tokyo, Japan: 3-6.
Utami, D. 2013. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Tanah Pertanian Berastagi Sumatera Utara dalam Mendegradasi Fungisida Antracol Berbahan Aktif Propineb.Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Warsito, K. 2009. Isolasi dan Potensi Bakteri Penghasil Biosurfaktan dari Laut Sibolga dan Tanjung Balai Sumatera Utara dalam Mendegradasi Naftalen.Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Austria: AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Bioresources Unit Seibersdorf.
Yuliyanti, T. 2012. Menggali Potensi Endofit untuk Meningkatkan Kesehatan Tanaman Tebu Mendukung Peningkatan Produksi Gula. Perspektif. 11(2): 113-115.
