BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Umum Trichoderma sp
Trichoderma adalah jamur yang mampu memproduksi senyawa antibakteri dan antifungi. Menurut Harman (2004) klasifikasi taksonomi dari Trichoderma sp adalah: Kingdom : Fungi Divisio : Deuteromycota Class : Deuteromycetes Subkelas : Deuteromycetidae Ordo : Moniliales Familia : Moniliacea Genus : Trichoderma Adapun gambar dari Trichoderma sp adalah:
Trichoderma asperellim T.N.C52 dan T.N.J63 termasuk ke dalam jenis jamur yang merupakan mikioba biokontrol dan beikemampuan mtuk membunuh mikroorganisme lainnya karena menghasilkan enzim kitinase yang dapat menghambat fimgi patogen (Nugroho dkk, 2003). Selam menghasilkan kitinase, Trichoderma asperellum T.N.J63 juga menghasilkan selulase, xiianase dan laminarinase (Nugroho, 2006; Oktavianis, 2007 ; Silitonga, 2009)
Gambar 1. Trichoderma sp.
Galur Trichoderma sp yang diisolasi dari tanaman kelapa sawit, bayam dan sawi diidentifikasi secara morfologi. Identifikasi spesies dari Trichoderma secara morfologi saja dapat mencapai kesalahan hingga 50 % (Druzhinina dan Kubicek, 2005). Adapun jenis - jenis Trichoderma tersebut adalah :
a) Trichoderma harzianum
Jenis Trichoderma ini adalah hasil isolasi dari tanah tanaman sayuran contohnya sawL Kolonmya dalam medium tumbuh cepat dan membentuk daerah melingkar waraa hijau terang sampai gelap. Hifa bersepta, dinding licin, ukurannya 1,5 - 2,0 fim, pada cabang utama hife membentuk sudut siku - siku. Konidiofor membentuk suatu kelompok agak lonjong dan berkembang membentuk daerah seperti cincin (Puspita, 2004).
b) Trichoderma viride
Hasil isolasi dari tanah sayuran bayam termasuk kedalam jamur uii. Bentuk koloni awal permukaannya lembut bening dan beikembang menjadi bulu - bulu tipis yang jarang dan wama keputihan. Konidia T. viride mempunyai ukuran 2,8 - 4,5 fim berbentuk tetap dan homogen, cabang utama konidiofor berukuran 4 - 5 |im (Puspita, 2004).
c) Trichoderma pseudokoningii
Sifat morfologi jamur ini yaitu mempunyai konidiofor yang lurus, diujung konidiofor seperti sikat yang tebal d e n ^ sistem percabangan dihubun^can oleh fialid yang lonjong, konidia berwama merah jambu atau hijau yang dihasilkan dalam masa padat dari fialid. Koloninya pada medium tumbuh agak jarang, halus, wamanya berubah - ubah sesuai dengan petkembangan konidia dari putih, putih kehijauan sampai hijau gelap dan mei^eluaikan pigmen kedalam medium sehingga berwama kekuningan. Adapun contohnya adalah isolasi dari tanah k e l ^ sawit (Puspita, 2004).
2.2. Xilan
Produksi enzim xiianase sebagai sumber karbon adalah xilan. Xilan dengan aktivitas xiianase dihasilkan oleh mikroorganisme akan terhidroUsis menjadi xilosa. Adapun reaksinya seperti berikut ini:
C5H8O4 + H2O C5H10O5
Xilan Xilosa Stniktur xilan dapat digambarican seperti dibawah ini:
t= i Ct-eiACt-ROrtlOWit ',EC 5-211
11}.>«rc 1. Su-»^(itc !jfKjiasf end cnx^KMVfk-av3^
Gambar 2. Struktur Xilan
Hemiselulosa xilan merupakan polimer xilosa yang berikatan dengan p-1,4 dengan jumlah monomer ISO - 200 unit Rantai xilan bercabang dan struktumya tidak terbentuk kristal sehingga lebih mudah dimasuki pelarut dibandin^can dengan selulosa. Xilan termasuk komplek HeteropoUsakarida dan rantai cabang yang terdiri dari unit D-Mlophanosa homopolimer dihubungkan dengan ikatan
p-1,4 D-glikosidiL Rantai mi mempunyai beberapa substituen di setiap rantai samping seperti gugus 0-asetil, a-L-arabmofiuanosil, D-glukuronil dan residu O-metil D<glukuronil. Hidrolisis xilan meliputi dua tipe enzim utama yaitu endo-p-1,4-xilanase (1,4- P-xilan xilanohidrolase) dan P-xilosidase (P-D-xilosida xilohidrolase) (Richana, 2002).
2.3. Xiianase
Xiianase adalah kelompok enzim yang dapat menghidrolisis hemiselulosa yaitu pada xilan atau polimer dari xilosa dan xilo-oUgosakarida. Xiianase dihasilkan dari beberapa mikroorganisme pada kondisi yang ditunjukkan Tabel 1. Tabel 1. Beberapa Mikroorganisme Penghasil Xiianase
Berat Mikroorganisme Suhu tumbuh Suhu optimum pH Molekul
CQ (kDa) Jamur Aspergillus sp 24-30 45-60 4,5-6 22,0-46,5 Criptococcus 20 55 4,5 25,0 flavus Fusarium 26 50 5,0 80,0 oxysporium Neurospora 28 50 4,8 33,0 crassa Penicillum sp 25 40 6,0 35,0 Trichoderma sp 25-30 50-60 3,5-6,5 1,8-32 Bakteri Bacillus sp 37-50 50-70 6,0-10,0 16-43 Clostridium sp 37-65 50-75 5,5-7,0 29,0-72,0 Sutnber; Smm (Im AntrmMm ilW)
Xiianase dapat diklasifikasikan berdasarkan substrat yang dihidrolisis yaitu:
• P-xilosidase, xiianase yang mampu menghidrolisis xilo-oligosakarida rantai
pendek menjadi xilo-sa.
• Eksoxilanase, mampu memutuskan rantai polimer xilosa (xilan) pada ujung reduksi sehmgga menghasilkan xilosa sebagai rantai pendek
• Endoxilanase, mampu memutuskan ikatan P 1-4 pada bagian dalam rantai xilan secara teratur.
(Richana, 2002)
Komposisi media untuk produksi xiianase d ^ t dilihat pada kondisi termofilik, alkalofilik dan media netral yang ditunjukkan oleh Tabel 2 berikut ini:
Tabel 2. Media Pertumbuhan Bakteri Penghasil Xiianase
Bahan Komposisi ( %)
Bahan Media AUcali Media Netral
Polipepton 0,5
-Ekstrak khamir K2PO4 0,1 0,2
0,1 1,5
MgSQ4.7H20 0,02 QMS
Xilan (sumber karhon) 0,5 0,7
NaCl - 0,25
NH4a
-
0,5Na2HP04 5,0
Sumber: Nakamura (1993); Dung et al (1993)
Pengembangan proses hidrolisis secara enzimatis merupakan prospek baru dalam penanganan limbah hemiselulase. Pemanfaatan xiianase dapat dilihat dalam berbagai proses yaitu:
1. Proses Pembuatan Kertas, digunakan untuk menghilangkan hemiselulosa dalam proses bleaching. &izim ini pengganti cara kimia sehingga pencemaran racun lunbah dapat dihindari.
2. Hidrolisis Xilan menjadi Gula Xilosa
3. Peningkatan Kualitas Roti yaitu menambahkannya pada tepung terigu sehmgga roti mengembang 10 % dari sebelumnya dan mengontrol penyerapan air.
2.4. Metode DNS (Dinitrosalisilat acid)
Metode DNS adalah Metode Miller yang digunakan untuk mengetahui keberadaan gugus karbonil bebas yang disebut Gula Pereduksi. Reaksi ini merupakan oksidasi gugus fungsi Aldehid dalam senyawa contohnya glukosa dan gugus fungsi keton pada Fruktosa. Secara bersamaan asam 3,5 duurosalisilat (DNS) direduksi menjadi asam 3-ammo,5-{utrosalisilat yang bersifat alkali. Oksigen yang terlarut bisa bercampur dengan oksidasi glukosa dan sulfit Hal ini dapat dilihat seperti reaksi dibawah ini:
Gugus Aldehid Gugus Karboksilat
Asam 3,5 - Dinitrosalisilat Asam 3 amino, 5 nitrosalisilat Gambar 3. Senyawa 3,5 dinitrosalisilat
Deteksi gula reduksi dengan metode DNS dipilih karena metode NS (Nelson Somogyi) memiliki reagen yang sangat sensitif teibadap betbagai fiiktor pengganggu, dan lebih mahal dan beracun. Meskipun demikian, sebenamya reaksi NS lebih spesifik dari pada reaksi DNS. Ketidak spesifilain reaksi DNS dapat diatasi dengan menggunakan kontrol yang baik (Bailey, 1992).
2.5. Antibiotik
Antibiotik adalah suatu senyawa kimia yang dihasilkan oleh beberapa mikroorganisme hidup dan mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain. Penisilin yaitu suatu zat yang dihasilkan oleh Penicillium yang banyak digunakan sebagai pembunuh bakteri sebagai antibiotik pertama yang ditemukan (Waluyo, 2004).
Jenis Mitibiotik berdasarican kemampuan mempengaruhi banyaknya jenis mikroba dibagi menjadi dua jenis yaitu antibiotik berspektrum sempit dan berspektrum luas. Antibiotik berspektrum sempit misahiya Penisilin G yang mempengaruhi bakteri gram positif sedat^can berspektrum luas mempengaruhi bakteri gram positif dan negatif misahiya tetrasiklm, ampisiUn dan lain - lam. Pertumbuhan mikroorganisme dikendalikan melalui proses fisik dan kimia. Zat antibakterial digunakan karena mengganggu pertumbuhan dan metabolisme melalui pen^iambatan pertumbuhan bakteri (Pratama, 2005).
Pericembangan bakteri patogen yang resisten terhadap antibiotik yang ada di pasaran mendukung penelitian untuk memperoleh antibiotik baru. Berbagai jenis Trichoderma menghasilkan bermacam - macam antibiotik dengan perbedaan
struktur kimia (Nugroho, 2006). Jamur Trichoderma sp. seperti Hypocrea,
Hypocreales dan Ascon^cota mengandung beberapa spesies dengan galur yang menonjol unUik kepentingan ekonomi yaitu sumber enzim dan antibiotik. Bentuk metabolit sekunder yang antagonistik merupakan faktor penting dalam semua proses interaksi Trichoderma dengan organisme hidup lamnya. Metabolit sekunder telah diisolasi dan dikarakterisasi dari berbagai spesies Trichoderma diantaranya peptaibol dan peptabiotik yang mempakan kelas unik dari peptida (Kubicek, 2007). Golongan peptaibol dan peptabiotik merupakan antibiotik baru yang dianggap penting sehmgga perlu untuk mengisolasi, memahami struktur dan bioaktivitasnya (Nugroho, 2009). Jenis senyawa antibiotik yang diisolasi dari Trichoderma itu diantaranya adalah :
1. Peptabiotik
Peptabiotik merupakan antibiotik baru yang penting dan telah diisolasi dari Trichoderma. Peptabiotik adalah antibiotik peptida non-ribosomal rantai pendek (umumnya kurang dari 20 residu) yang kaya asam amino unik non-proteinogenik yaitu asam a-aminoisobutirat (Aib) dan asam amino teralkilasi seperti isovalm (Iva) atau asam ammo hidroksiprolm. Peptaibiotik yang mengandung gugus 1,2-amino alkohol pada ujung C-nya disebut peptaibol (Krauseera/.,2006),
2. Peptaibol
Nama "peptaibol" bagian dari kata peptida, Aib dan amino alkohol. Peptaibol yang dibentuk oleh Trichoderma biasanya terdiri dari 18 - 20 asam ammo residu. Peptaibol yang dihasilkan oleh spesies Trichoderma sangat heterogen, yaitu ukuran dan komposisi asam ammo pada beberapa sekuensing dan kultur dari galur tunggal biasanya terdiri dari beberapa komponen (Kubicek dkk, 2007). Salah satu peptaibol yang sudah banyak diteliti adalah trichotoxm. Peptaibol dihasilkan oleh Trichoderma galur biokontrol dari isolasi, elusidasi struktur dan bioaktivhas (Nugroho, 2006).
Umumnya peptaibol yang sudah diteliti menghambat bakteri gam positif, Mycoplasma dan Spiroplasma (Duval et a/.,1997). Trichoderma asperellum T.NJ63 dan T,N.C52 dapat menghambat pertumbuhan bakteri garam positif dan khamir. Senyawa antibakteri dan anti khamir ini kemungkinan besar mempakan
peptaibol (Nugroho et al, 2006; Jasril et al, 2006). Bentuk dasar membran aktif peptaibol disebut Alameticin. Menurut Duclohier (2007) jenis - jenis dari peptaibol adalah Harzianins ( rantai 14 residu peptaibol ), Trichotoxin ( rantai 18 residu peptaibol), dmAntiamoebin ( rantai 16 residu peptaibol).
Penelitian bioaktivitas peptaibol menunjukkan bahwa beberapa peptaibol memiliki bioaktivitas lain yang sangat penting pada aktivitas antibiotiL Contoh dari jenis peptaibol ini adalah SPF-5506-A4, suatu peptaibol yang diproduksi Trichoderma sp. Fungsi peptaibol pada Trichoderma adalah senjata utama untuk pertahanan yaitu sporanya selalu dilmdungi dengan baik daripada hipa dan akhimya membentuk banyak peptaibol. Akan tetapi peptaibol memberikan fungsi yang berbeda pada Trichoderma dan akhimya berpengaruh terhadap produksi jamur yang lain. Hal yang menarik bahwa bagian lamnya membentuk peptida antibiotik, gramicidm, induksi sporalasi dalam menghasilkan bakteri pada Bacillus subtilis. Pada jamur juga diketahui peptida yang struktumya tidak dikarakteristik mengmduksi sporulasL Spomlasi Trichoderma harzianum yang telah pecah menjadi normal, galumya masih dihasilkan peptaibol rantai pendek dan tidak sempuraa dari bentuknya (Kubicek, 2007).
2.6, Metode Overlay
Metode Overlay adalah suatu metode untuk melihat kemampuan jamur atau sampel yang menghasilkan senyawa antibiotik pada media padat Jamur yang akan diujikan terlebih dahulu ditanam pada media padat dalam cawan petri steril. Biakan jamur sampel ini dilapisi det^an biakan mikroba uji dan amati zona bening yang dihasilkan (Rozita,
