3
II. TELAAH PUSTAKA
Indonesia merupakan negara yang memiliki ekosistem mangrove terluas di
dunia. Ekosistem mangrove tersebar ke dalam kelompok-kelompok kecil di seluruh
wilayah Indonesia dan sekitar 51.890 hektar berada di pulau Jawa dan Bali (FAO,
1985 dalam Setyawan et al., 2003). Kawasan mangrove Tritih Kulon merupakan
salah satu ekosistem mangrove yang terletak di kecamatan Cilacap Utara, kabupaten
Cilacap, Jawa Tengah. Kawasan ini memiliki luas sekitar 10 hektar, tempatnya
sangat berdekatan dengan pemukiman penduduk dan dijadikan sebagai objek wisata
hutan payau. Tritih merupakan lokasi wisata yang dibangun Perhutani pada
pertengahan tahun 1970-an untuk tujuan konservasi dan pendidikan ekosistem
mangrove (Setyawan dan Winarno, 2006).
Hutan mangrove merupakan salah satu ekosistem yang khas di dunia. Hutan
mangrove memiliki karakter ekosistem yang kompleks dan sangat dinamis dalam
salinitas, ketinggian air dan ketersediaan nutrisi (Gomes et al., 2011). Ekosistem ini
memiliki karakteristik sangat dipengaruhi oleh pasang-surut air laut (Sukardjo,
1984). Karakteristik ekosistem mangrove yang dinamis memberi kemungkinan
beranekaragamnya spesies penyusun komunitas bakteri yang terkandung di
dalamnya, khususnya pada sedimen mangrove. Komunitas bakteri pada suatu
sedimen memainkan peranan ekologis dan biokimia penting dalam ekosistem akuatik
(Ikenaga et al., 2010). Hal ini terbukti dari hasil penelitian Ramanathan et al. (2008)
yang berhasil mengisolasi bakteri asal mangrove dengan peranan yang beragam, di
antaranya bakteri pendegradasi selulosa, bakteri penambat nitrogen, bakteri
nitrifikasi, dan bakteri pelarut fosfat. Peranan bakteri yang beragam ini berkorelasi
positif dengan diversitas bakteri yang ada pada ekosistem mangrove.
Metagenomik adalah suatu teknik analisis genomik culture-independent dari
suatu komunitas mikroorganisme di alam (Schloss dan Handelsman, 2003). Analisis
metagenomik terdiri atas isolasi DNA dari suatu sampel lingkungan, mengkloning
DNA ke suatu vektor, transformasi klon ke bakteri inang, dan skrining transforman
yang dihasilkan berdasarkan fungsi atau berdasarkan sekuen (Handelsman, 2004).
Prosedur kerja kloning relatif sulit dilakukan dan membutuhkan waktu yang sangat
lama. Muyzer et al. (1993) berhasil menemukan metode yang lebih sederhana untuk
mengetahui diversitas genetik dari komunitas mikroba. Metode tersebut berdasarkan
4
denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Pemisahan fragmen DNA ini
berdasarkan pada penurunan mobilitas elektroforesis molekul DNA yang terbuka
sebagian dalam gel poliakrilamid dibandingkan dengan fragmen DNA yang masih
dalam bentuk untai ganda normal (Muyzer dan Smalla, 1998). Fragmen DNA akan
dielektroforesis pada gel poliakrilamid dengan konsentrasi denaturan yang
meningkat. Terbukanya fragmen DNA dipengaruhi oleh komposisi urutan
nukleotidanya sehingga produk hasil PCR dengan urutan nukleotida yang berbeda
akan bermigrasi secara terpisah ketika terkena gradien denaturan walaupun fragmen
DNA tersebut memiliki panjang yang sama (Nakatsu et al., 2000).
Isolasi DNA secara langsung dari sampel memungkinkan diperolehnya DNA
organisme yang tidak diinginkan. Penggunaan primer yang tepat adalah salah satu
kunci dalam memperoleh fragmen DNA target. Penggunaan primer universal sangat
tepat digunakan dalam penelitian ini karena objek penelitian yang akan dipelajari
adalah bakteri secara keseluruhan. Primer universal adalah primer yang bersifat
komplementer dengan sekuen nukleotida yang umum terdapat dalam banyak molekul
DNA sehingga dapat berhibridisasi dengan bermacam-macam DNA cetakan
(Yuwono, 2006). Gen penyandi 16S rRNA adalah suatu urutan nukleotida yang
terdapat pada semua bakteri dan fungsinya bersifat tetap (conserve) sehingga
perubahan sekuen yang terjadi secara acak lebih akurat untuk mengukur waktu
evolusi (Janda dan Abbott, 2007). Hal ini menunjukkan bahwa primer universal
untuk bakteri dapat dirancang dari gen penyandi 16S rRNA.
Penelitian mengenai diversitas bakteri asal mangrove di Indonesia sangat
terbatas. Kebanyakan penelitian mengarah pada eksplorasi bakteri penghasil enzim
ekstraseluler sehingga sulit mendapatkan informasi mengenai diversitas dan jenis
yang dominan. Berbeda dengan di Indonesia, penelitian mengenai diversitas bakteri
mangrove di negara lain, seperti Brazil dan India, telah banyak dilakukan. Dias et al.
(2009) berhasil mendapatkan 238 isolat culturable bakteri dari sedimen mangrove
Ilha do Cardoso, Brazil dan berhasil mengelompokkannya ke dalam 3 ordo, yaitu
Vibrionales, Actinomycetales, dan Bacillales berdasarkan gen penyandi 16S rRNA.
Penelitian Dias et al. (2010), di tempat yang sama namun dengan analisis
culture-independent mendapatkan 166 sekuen bakteri pada sedimen mangrove yang
didominasi oleh Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, dan Acidobacteria,
sedangkan Betaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, dan
5
independent komunitas bakteri pada sedimen mangrove Sundarban, India
menunjukkan bahwa telah diperoleh sebanyak 130 sekuen bakteri yang
dikelompokkan ke dalam 8 filum, diantaranya Proteobacteria, Flexibacteria,
Actinobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, Planctomycetes, dan
Gammatimodates (Ghosh et al., 2010). Thatoi et al. (2012), berhasil mengisolasi 29
spesies bakteri dari ekosistem mangrove Bhitarkania (India) di mana genus Bacillus
dan Pseudomonas adalah genus yang paling dominan.
Berdasarkan uraian kerangka pemikiran di atas, maka hipotesis yang diajukan
dalam penelitian ini adalah sedimen mangrove Tritih Kulon mengandung diversitas
bakteri yang tinggi berdasarkan gen penyandi 16S rRNA.
