Isolasi Actinomycetes pada Tegakan Rhizophora sp. Di Kawasan Mangrove Desa Bulalo, Kecamatan Kwandang, Provinsi Gorontalo.

Transkripsi

1 Isolasi Actinomycetes pada Tegakan Rhizophora sp. Di Kawasan Mangrove Desa Bulalo, Kecamatan Kwandang, Provinsi Gorontalo. Agusrianto Yusuf 1, Wirnangsi Uno 2, Yuliana Retnowati 3 1) Mahasiswa Jurusan Biologi, 2) Dosen Jurusan Biologi, 3) Dosen Jurusan Biologi Program Studi Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo agus_yusuf52@yahoo.com Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan Actinomycetes pada tegakan Rhizophora sp. di kawasan mangrove Desa Bulalo, Kecamatan Kwandang, Provinsi Gorontalo. Isolasi dilakukan pada batang, daun dan sedimen rhizosfer. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif menggunakan metode expo-facto. Langkah penelitian meliputi: isolasi dan pengamatan morfologi koloni dan morfologi sel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa diperoleh 2 isolat Actinomycetes khususnya dari sedimen rhizosfer masing-masing ARR1 dan ARR2, sedangkan pada batang dan daun tidak ditemukan adanya Actinomycetes endofit. Kata Kunci: Actinomycetes, Rhizophora sp. PENDAHULUAN Ekosistem mangrove adalah suatu sistem di alam tempat berlangsungnya kehidupan yang mencerminkan hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan di antara makhluk hidup itu sendiri, terdapat pada wilayah pesisir, terpengaruh pasang surut air laut, dan didominasi oleh spesies pohon atau semak yang khas dan mampu tumbuh pada perairan asin/payau (Santosa, 2000 dalam Erna Rochana, 2012). Kawasan mangrove yang terletak di Desa Bulalo Kecamatan Kwandang merupakan salah satu kawasan mangrove di Provinsi Gorontalo yang terdiri dari 10 spesies mangrove Actinomycetes tidak toleran terhadap asam dan jumlahnya menurun pada keadaan lingkungan yang didominasi oleh spesies Rhizophora apiculata Blume dan Rhizophora mucronata Lamk (Katili, 2009). Rhizophora sp. merupakan tumbuhan yang memiliki ciri khas tersendiri untuk setiap daerah dan telah beradaptasi dengan lingkungan tumbuhnya sehingga berpengaruh pada keberadaan mikroorganisme. Menurut Cook (1993) dalam Lestiana (2010), mikroba yang bersimbiosis dengan tanaman seringkali spesifik untuk lokasi dan jenis tanaman tertentu. Keberadaan mikroorganisme pada ekosistem mangrove erat kaitannya dengan kestabilan ekosistem. Pada umumnya dengan ph di bawah 5,0 (Jiang dan Xu, 1985; Jiang et al., 1988) dalam Kanti (2005). Akan tetapi beberapa 1

2 penelitian terdahulu berhasil mengeksplorasi Actinomycetes dari beberapa kawasan mangrove dan membuktikan bahwa mikroba tersebut memiliki kemampuan untuk menghasilkan metabolit sekunder sebagai antibakteri bahkan anti tumor. Menurut Solingen et al. (2001) mikroorganisme khususnya Actinomycetes yang tumbuh pada lingkungan perairan laut mampu menghasilkan senyawa aktif yang pada dasarnya digunakan untuk mekanisme adaptasi pada lingkungan ekstrim seperti asam, temperatur dan kondisi lingkungan yang tergenang. Metabolit sekunder yang dihasilkan sangat diperlukan terutama antibiotik yang melawan bakteri resisten, virus, fungi maupun tumor. Oleh karena itu eksplorasi isolat Actinomycetes terus dilakukan untuk mendapatkan strainstrain endofitik Actinomycetes yang spesifik untuk tanaman Rhizophora sp. yang disertai kemampuan memproduksi senyawa antibiotik. Penelitian ini bertujuan untukmelihat apakah terdapat Actinomycetes pada tegakan Rhizophora sp. di kawasan mangrove Desa Bulalo, Kecamatan Kwandang, Provinsi Gorontalo. METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi untuk mengisolasi Actinomycetes dan melihat kemampuannya dalam menghasilkan metabolit sekunder. Penelitian ini dilaksanakan selama 5 bulan mulai dari persiapan sampai dengan penyusunan laporan hasil penelitian. Subjek penelitian Subjek penelitian ini adalah Actinomycetes dari sedimen rhizosfer, batang dan daun tegakan Rhizophora sp. Alat dan Bahan Alat yang digunakan: Laminar Airflow, Oven, Inkubator, Autoclave, Erlenmeyer, Mortar, Mikropipet, Tabung Reaksi, Spektrofotometer, Colony Counter, Vortex, ph-meter, Salinometer, Ose, Mikroskop, Kaca Objek, Paper Disk, Lampu Bunsen dan Camera. Bahan yang digunakan: sedimen rhizozfer, batang dan daun tanaman jenis Rhizophora sp., medium Starch Casein Agar, Nystatin, air laut, aquades, etanol 70%, ungu violet, lugol, alkohol 96%, safranin, dan Nutreint Agar. Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah metode Expose facto dan data dianalisis secara deskriptif. Isolasi dan Pengamatan Morfologi Actinomycetes Isolasi dari sedimen rhizosfer dari tumbuhan Rhizopora sp. Teknik isolasi Actinomycetes dari sampel sedimen rizosfer tanaman Rhizopora sp. diawali dengan pembuatan seri pengenceran sampel (Ravikumar et al. 2011). Sampel sedimen basah sebanyak 1 gram ditambahkan ke dalam 5 ml air laut steril (pengenceran 10-1 ). 2

3 Pengenceran dilakukan sampai taraf Masing-masing pengenceran diambil suspensi sampel sedimen sebanyak 0,25 ml dan dilakukan penanaman pada medium Starch Casein Agar dengan metode surface. Medium disuplementasi dengan 25µg. ml -1 Nystatin untuk mencegah pertubuhan fungi. Selanjutnya diinkubasi pada suhu 28 0 C selama 7 10 hari. Isolasi Actinomycetes Endofitik Sampel batang dan daun tanaman Rhizopora sp. dilakukan sterilisasi permukaan dengan menggunakan etanol 70% dan dikering-anginkan di dalam laminar airflow. Permukaan terluar sampel batang dibuang dengan menggunakan pisau steril dan jaringan dalam sampel batang selanjutnya dihaluskan dengan menggunakan mortar steril. Demikian halnya dengan sampel daun, dihaluskan dengan mortar steril. Sampel yang sudah halus kemudian dilakukan serangkaian pengenceran sampai pada taraf Masing-masing pengenceran diambil suspensi sampel sebanyak 0,25 ml dan dilakukan penanaman pada medium Starch Casein Agar dengan metode surface. Kemudian diinkubasi pada suhu 28 o C selama 7 10 hari (Ravikumar et al. 2010). Pengamatan Morfologi Mikroba Morfologi koloni Actinomycetes dipelajari dengan cara menginokulasikan isolat Actinomycetes pada medium Nutrient Agar dan diinkubasikan pada suhu 27 0 C selama 7 hari. Actinomycetes yang tumbuh diamati karakter morfologinya meliputi karakteristik koloni dan morfologi sel, menggunakan mikroskop dan hasil pengamatan didokumentasikan sebagai data morfologi (Nanjwade et al, 2010). Pengamatan morfologi sel didasarkan pada metode pewarnaan menggunakan pewarnaan gram. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Hasil pengukuran ph dan salinitas sampel dari rhizosfer Rhizophora sp. masing-masing 6 dan 27 ppt. Hasil Isolasi Actinomycetes pada Tegakan Rhizophora sp. Ciri morfologi Actinomycetes yang berhasil diisolasi dari sampel sedimen rhizosfer dapat dilihat pada tabel 1. 3

4 Tabel 1. Ciri Morfologi Actinomycetes pada Rhizosfer Tumbuhan Rhizophora sp. Actinomycetes pada Media Isolat Actinomicetes Ciri Morfologi SCA yang diinkubasi selama 7 x 24 jam Warna putih abu-abu Berbentuk kerucut ARR1 Tepi rata dan beraturan Menempel erat pada media ARR2 Warna putih abu-abu kehijauan Berbentuk kerucut Tepi rata dan beraturan Menempel erat pada media Keterangan: ARR: Actinomicetes Rhizophora sp. Rhizosfer ARR1: Actinomicetes Rhizophora sp. Rhizosfer ( isolat 1). ARR2: Actinomicetes Rhizophora sp. Rhizosfer ( isolat 2). Hasil pewarnaan gram dari isolat Actinomycetes adalah gram positif (ungu), dan sel berbentuk basil (Gambar. 1) a b Gambar 1. Pewanaan Gram Isolat Actinomycetes, a; Isolat ARR1, b; Isolat ARR2 ( Perbesaran 10 x 40 ) 4

5 Actinomycetes adalah bakteri gram positif anaerob atau fakultatif yang membentuk filamen bercabang atau hifa dan spora aseksual (Rollin dan Josep, 2000 dalam Ambarwati, 2007). Isolasi Actinomycetes dilakukan untuk menemukan strainstrain endofitik yang spesifik untuk tanaman Rhizophora sp. lokal yang disertai kemampuan memproduksi senyawa antibiotik. Antibiotik adalah agen antimikroba, yang diproduksi oleh beberapa mikroorganisme untuk menghambat atau membunuh banyak mikroorganisme lainnya termasuk bakteri yang berbeda, virus dan sel eukariotik. Berdasarkan hasil penelitian, isolasi Actinomycetes pada tegakan Rhizophora sp. diperoleh 2 isolat dari sampel rhizosfer, masing-masing ARR1 dan ARR2, sedangkan pada daun dan batang tidak ditemukan. Hal ini menunjukan bahwa Actinomycetes pada tumbuhan Rhizophora sp. tidak hidup secara endofit, melainkan hidup di tanah sekitar perakaran atau pada daerah rhizosfer. Banyaknya mikroorganisme termasuk Actinomycetes pada rhizosfer ini disebabkan karena akar tanaman mempunyai kemampuan mengeluarkan eksudat yang mengandung bahan organik yang berguna sebagai sumber energi bagi mikroorganisme yang hidup di Pada tegakan Rhizophora sp. ditemukan 2 isolat Actinomycetes khususnya pada daerah rhizosfer, yakni daerah sekitar perakaran. Pada PEMBAHASAN KESIMPULAN sekitar perakaran tersebut (Ambarwati, 2007). Pada umumnya Actinomycetes tidak toleran terhadap asam dan jumlahnya menurun pada keadaan lingkungan dengan ph dibawah 5,0 (Jiang dan Xu, 1985; Jiang et al., 1988 dalam Kanti 2005). Akan tetapi beberapa Actinomycetes masih berhasil diisolasi dari ekosistem mangrove dan diketahui mempunyai aktivitas sebagai antimikroba yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif maupun gram negatif (Sahoo et al. 2008). Actinomycetes yang tumbuh pada lingkungan tersebut mampu menghasilkan senyawa aktif yang pada dasarnya digunakan sebagai mekanisme adaptasi pada lingkungan ekstrim seperti asam, temperatur dan kondisi lingkungan yang tergenang (Solingen et al. 2001). Karakteristik koloni Actinomycetes yang didapatkan dari Rhizophora sp. adalah sebagai berikut: Isolat ARR1 memiliki karakteristik koloni antara lain; warna putih abu-abu, berbentuk kerucut, menempel erat pada media, dan tepi rata. Sedangkan isolat ARR2 memiliki karakteristik koloni antara lain; warna putih abu-abu kehijauan berbentuk kerucut, menempel erat pada media, dan tepi rata. Berdasarkan hasil pewarnaan gram, kedua isolat mempunyai morfologi sel berbentuk batang dan berwarna ungu (gram positif). jaringan tanaman yakni pada daun dan batang, tidak ditemukan adanya Actinomycetes endofit. 5

6 DAFTAR PUSTAKA Abbas, S., M. et al. (2010). Biosynthesis of antibiotic through metabolism of actinomycetes strain MH- 9 through shake flask fermentation. Sarhad J. Agric. Vol. 26(1). Pp Agung. (2012). Karakterisasi Senyawa Aktif Antibakteri. Bogor. Institut Pertanian Bogor. Ambarwati, (2007). Kajian Actinomycetes yang Berpotensi Menghasilkan Antibiotika dari Rhizosfer Putri Malu (Mimosa Pudica L. ) dan Kucing-Kucingan (Acalypha indica L.). Jurnal Sains & Teknologi, Vol. 8, N0. 1: LPPM.UMS. Ambarwati dan Gama, Azizah T. (2009). Isolasi Actinomycetes dari Tanah Sawah sebagai penghasil Antibiotik. Jurnal Penelitian Sains & Teknologi, Vol. 10, No. 2, 2009: Akhyar, (2010). Uji Daya Hambat dan Analisis KLT Bioautografi Ekstrak Akar dan Buah Bakau (Rhizophora stylosa griff.) Terhadap Vibrio harveyi. Makasar: Fakultas Farmasi. Universitas Hasanudin. Ari Kurniati. (2011). Isolasi Actinomycetes Halotoleran dari Kawasan Managrove Segara Anakan Cilacap yang Berpotensi sebagai Sumber Senyawa Antibakteri. (online). Tersedia di: Arista.( 2010). Analisa Sildenafil Sitrat Pada Obat Tradisional Gali-Gali Dengan Metode Kromatografi Lapis Tipis. (Online). Tersedia di: Atlas R.M. (1997). Principles of Microbiology. 2 nd ed. Wm.C. Brown Publishers. Pp. 468 Baltz R.H. (2007). Antomicrobilas from Actinomycetes: Back to the future. Microbe. Vol. 2 (3), pp Baskaran R, R. Vijayakumar and P.M Mohan.(2011). Enrichment Method For The Isoation Of Bioactive Actinomycetes From Mangrove Sediment Of Andaman Island, India. Malaysian journal of Microbiologi. Vol 7(1), pp Erna Rochana. (2012). Ekosistem Mangrove dan Pengelolaannya di Indonesia. (Online) tersedia di: http: // mangrove_kelola.pdf 6

7 Lestiana, Erna. (2010). Isolasi Dan Identifikasi Bakteri Endofitik Actinomycetes dari Tanaman Padi Lokal Lombok. Mataram: Fakultas Pertanian Universitas Mataram. Duke Norman C. (2006). Rhizophora apiculata, R. mucronata, R. stylosa, R. annamalai, R. lamarckii (Indo West Pacific stilt mangrove). Species Profiles for Pacific Island Agroforestry. Farmakologi. (2004). Farmakoterapi Antiinfeksi/Antibiotika. Bagian Farmakologi klinik. Fakultas Kedokteran. UGM. (Online). Tersedia di: Gossart H.P, A. et al. (2004). Antagonistic activity of bacteria isolated from organic aggregates of the German Wadden Sea. FEMS Microbial Ecol. Vol. 47: Katili A.S.( 2009). Struktur Vegetasi Mangrove di Kecamatan Kwandang Kabupaten Gorontalo Utara, Provinsi Gorontalo. Jurnal Pelangi Ilmu, Vol.2 (6). Pp. Kanti, Atit. (2005). Actinomycetes Selulolitik dari Tanah Hutan Taman Nasional Duabelas, Jambi. Surakarta: Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta. Volume 6, Nomor 2. Kin S lam. (2006). Discovery Of Novel Metabolites From Marine Actinomycetes. Current Opinion in Microbiology, Vol. 9: Kui Hong, et al. (2009). Actinomycetes for marine drug discovery isolated from mangrove soils and plants in China. Marine Drugs. Vol. 7, p Nanjwade B.K, S. et al. (2010). Isolation and Morphological Characterization of Antibiotic Producing Actinomycetes. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. Vol. 9 (3): Nurkanto, Arif. (2007). Identifikasi Aktinomisetes Tanah Hutan Pasca Kebakaran Bukit Bangkirai Kalimantan Timur dan Potensinya Sebagai Pendegradasi Selulosa dan Pelarut Fosfat. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Cibinong. Volume 8, Nomor 4. Halaman: Ravikumar. S, S.J et al. (2011). Diversity of endophytic actinomycetes from Karangkadu mangrove ecosystem and its antibacterial potential againts bacterial pathogens. Journal of Pharmacy Research. Vol. 4(1),

8 Ravikumar S, M. Fredimoses, and R. Gokulakrishnan. (2011). Biodiversity of Actinomycetes in Manakkudi Mangrove Ecosystem, Southwest coast of India. Annals of Biological Research. Vol. 2(1), pp Sahoo. K and N.K Dhal. (2008). Potential microbial diversity in mangrove ecosystema: A review. Indian Journal of marine Science. Vol. 38 (2), pp Sateesh V.N and J.L Rathod. (2011). Selective Isolation And Antimicrobial Activity Of Rare Actinomycetes From Mangrove Sediment Of Karwar. Journal of Ecobiotechnology, 3(10):48-53 Setyabudi, Agus. (2007). Rhizophora mucronata Lamk. (Online). Tersedia di: Sunaryanto, Rofiq.(2011). Isolasi, Purifikasi, Identifikasi, Dan Optimasi Medium Fermentasi Antibiotik Yang Dihasilkan Oleh Aktinomisetes Laut. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Talib, Muhammad. (2008). Struktur Dan Pola Zonasi (Sebaran) Mangrove Serta Makrozoobenthos Yang Berkoeksistensi, Di Desa Tanah Merah Dan Oebelo Kecil Kabupaten Kupang. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. Tirtodiharjo, Kuswandi Strategi Mengatasi Bakteri yang Resisten Terhadap Antibiotika. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada Tenover F.C. (2006). Mechanisms Of Antimicrobial Resistance In Bacteria. The American Journal of Medicine. Vol. 119 (6A), pp. S3-S10. 8