PENAPISAN FUNGI PENGHASIL ANTIBIOTIK DARI TANAH BANGKA DAN TAMAN WISATA ALAM SIBOLANGIT SERTA POTENSINYA DALAM MENGHAMBAT BEBERAPA FUNGI PATOGEN TANAMAN SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mendapat Gelar Sarjana Sains RAHMIATI 060805046 DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
PENAPISAN FUNGI PENGHASIL ANTIBIOTIK DARI TANAH BANGKA DAN TAMAN WISATA ALAM SIBOLANGIT SERTA POTENSINYA DALAM MENGHAMBAT BEBERAPA FUNGI PATOGEN TANAMAN SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mendapat Gelar Sarjana Sains RAHMIATI 060805046 Disetujui Oleh: Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc NIP. 19621211199803 1 001 NIP. 19640409199403 1 003
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia Nya, serta salawat beriring salam penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan hasil penelitian yang berjudul Penapisan Fungi Penghasil Antibiotik dari tanah Bangka dan Taman Wisata Alam Sibolangit serta Potensinya dalam Menghambat Beberapa Fungi Patogen Tanaman sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar sarjana Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc sebagai Dosen pembimbing 1, dan Bapak Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc selaku Dosen pembimbing 2. Dra. Nunuk Priyani, M.Sc dan Dra. Elimasni, M.Si selaku Dosen penguji yang telah memberikan banyak saran dan arahan dalam penulisan skripsi ini. Bapak Nursal, M.Si selaku Dosen Penasehat Akademik. Ketua Departemen Biologi, Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc dan seluruh staff pengajar dan pegawai di jurusan Biologi. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Nurhasni Muluk dan Bapak Sukirmanto (Alm) selaku Laboran di Laboratorium Biologi FMIPA USU dan kepada Ibu Roslina Ginting dan Bang Endra Raswin selaku Pegawai Administrasi Program Studi Biologi FMIPA USU. Terima kasih atas keluangan waktu dan keikhlasan dalam memabantu penulis selama ini. Ungkapan terima kasih yang tak ternilai harganya penulis ucapkan kepada kepada Ayahanda tercinta Sa i dan Suparmin (Alm) serta Ibunda tercinta Paini dan Gina, sosok wanita hebat dan pantang menyerah yang akan senantiasa menjadi panutan penulis. Walaupun Ayah dan Ibu tidak berpendidikan tinggi tetapi selalu berjuang dan memberikan segala yang terbaik agar penulis menjadi sarjana. Terima kasih atas kasih sayang yang tulus yang telah diberikan selama ini. Skripsi ini ananda persembahkan untuk kalian dan akan menjadi skripsi pertama yang menghiasi rak buku di rumah kita. Kepada Nenek tersayang Siti Aisyah, juga saudara-saudariku tersayang Kak Yani, Anto, Uti, Indah, Wawan, Ican, Rani, Rudi, dan Salia Rizkiani terima kasih atas doa dukungan dan semangat yang telah kalian berikan. Dan kepada seluruh keluarga besar yang selalu memberikan motivasi dan dukungan tiada henti penulis ucapan terima kasih sebesarbesarnya. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat-nya kepada keluarga kita. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada sahabat tersayang di hati Andre Wardian, Amd yang selalu memberikan doa, semangat, dan perhatian selama ini. Semoga apa yang kita impikan dan cita-citakan dapat terwujud. Semoga Allah SWT meridhai kita. Teman-teman stambuk 2006 Yanti, Diah, Zulfan, Dwi, Andri, Hilda, Kasbi, Umri, Helen, Juki, Jane, Desmina, Eva, Zulfa, Icha, Fida, Lena, Widya, Leni, Tari, Reni, Lia, Vita terima kasih untuk pertemanan yang indah sejak awal perkuliahan. Kepada rekan
seperjuangan Nikmah terima kasih untuk semangat dan motivasi yang telah diberikan. Kepada rekan-rekan di Laboratorium Mikrobiologi Siti, Yayan, Ika, Sari, Kak Dini, Nana dan adik-adik ku Asril, Mirza, Afan, Resty, Yanti, Nila, Misel, Helmi, Nina, Frans Ayu, Pesta terima kasih atas segala bantuan yang telah diberikan selama ini, jangan pernah berhenti berjuang. Kepada kakak-kakak S2 Kak Siti, Kak Sari, Buk Mar, Buk Rita, Kak Yuni kehadiran kalian memberi warna tersendiri di hati penulis. Kepada Bapak dan Ibu guru penulis mulai SD, SMP sampai SMA terima kasih atas segala ilmu yang telah kalian berikan secara ikhlas. Tanpa kalian penulis tidak akan menjadi seperti sekarang. Kalian benar-benar pahlawan tanpa tanda jasa, seperti pelita di hati penulis. Terima kasih kepada dua teman baikku Rini dan Nova semoga ikatan persaudaraan diantara kita semakin kuat. Sohib ku semasa SMA Angker Community (Rista, Rian, Azi, Puput, Lamhot, Diki, Yessi, Igit) atas suka, duka, dan tawa yang telah kita lewati bersama. Semoga semuanya tidak akan lekang oleh waktu. Terima kasih untuk sebuah momen indah kepada rekan-rekan BFS (Bengkel Fotografi Sains) Bang Ayul, Kak diah, Kak Umi, Kak Tika, Bang Andi, Bang Juned, Zulfan, Affan, NChay, Maika, Dwi, Putri, Laura, Irma, Eka, Novi, Andini, Dewi, dan Sirma, terima kasih untuk segala ilmu dan kebersamaan yang telah diberikan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada PT. Djarum yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengecap manisnya menjadi Beswan Djarum. Kepada Mas Singgih terima kasih untuk bantuan dan dukungan yang telah diberikan. Rekan-rekan Beswan Djarum 2008-2009 Monik, Tina, Fany, Elisa, Anov, Randy, Dodi, Hecan, terima kasih untuk persahabatan yang indah. Semoga skripsi ini bermanfaat untuk semua pihak dan semoga Allah SWT memberikan balasan atas apa yang telah diberikan. Amin ya Rabbal Alamin.
PENAPISAN FUNGI PENGHASIL ANTIBIOTIK DARI TANAH BANGKA DAN TAMAN WISATA ALAM SIBOLANGIT SERTA POTENSINYA DALAM MENGHAMBAT BEBERAPA FUNGI PATOGEN TANAMAN ABSTRAK Penelitian tentang penapisan fungi penghasil antibiotik dari tanah bangka dan taman wisata alam sibolangit serta potensinya dalam menghambat beberapa fungi patogen tanaman telah dilakukan dari bulan Mei 2010 sampai Januari 2011 di Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Biologi dan Laboratorium Penelitian, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara. Sebanyak 31 isolat fungi telah berhasil diisolasi dengan menggunakan media potato dextrose agar. Dari 31 isolat terdapat 9 genus yaitu Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Curvularia, Rhizomucor, Paecilomyces, Moniliella, Eupenicillium, Trichoderma. Dan empat isolat yang tidak teridentifikasi yaitu sp. 1, sp. 2, sp. 3, dan sp. 4. Dari hasil isolasi yang dilakukan Penicillium dan Aspergillus merupakan jenis yang paling banyak ditemukan. Hasil uji antagonis menunjukkan bahwa sebanyak 14 isolat potensial menghambat pertumbuhan G. boninense dan F. oxysporum, tetapi tidak ada yang berpotensi menghambat P. citrinum. Ekstrak metanol fungi menunjukkan bahwa daya hambat ekstrak Penicillium sp. 1 100% merupakan daya hambat terbesar terhadap G. boninense dibandingkan ketiga isolat lain yaitu sebesar 17,75 mm, dan daya hambat ekstrak Penicillium sp. 8 100% merupakan daya hambat terbesar terhadap F. oxysporum dibandingkan ketiga isolat lain yaitu sebesar 7,75 mm. Kata kunci: antibiotik, fungi patogen, ekstrak metanol.
SCREENING OF SOIL FUNGI THAT PRODUCE ANTIBIOTIC ISOLATED FROM BANGKA AND SIBOLANGIT RECREATION NATURAL PARK AND THEIR ABILITY TO INHIBIT PLANT PATHOGENIC FUNGI ABSTRACT A study on screening of soil fungi that produce antibiotic isolated from Bangka and Sibolangit Recreation Natural Park and their ability to inhibit plant phatogenic fungi was conducted from May 2010 to January 2011 in Microbiology Laboratory, Biology Department, and Research Laboratory, Faculty of Mathematic and Natural Science University of Sumatera Utara. Thirty one fungi were isolated from soil on potato dextrose agar (PDA) medium. They consisted of nine genera. i.e Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Curvularia, Rhizomucor, Paecilomyces, Moniliella, Eupenicillium, and Trichoderma, and four unidentified isolates wich were sp. 1, sp. 2, sp. 3, and sp. 4. Aspergillus and Penicillium were frequently found. The result showed that fourteen species fungi were potential to inhibit the growth of G. boninense and F. oxysporum. No isolates was potential to inhibit P. citrinum growth. Methanol extract of Penicillium sp. 1 showed relatively high ability to inhibit the growth of G. boninense compared to others, with inhibition zone of 17.75 mm, whereas Penicillium sp. 8 inhibited the growth of the F. oxysporum with inhibition zone of 7.75 mm. Keywords: antibiotic, soil, pathogenic fungi, methanol extract.
DAFTAR ISI Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman i iii iv v vi vii viii BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 3 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Hipotesis 4 1.5 Manfaat 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 Fungi Penghasil Antibiotik dan Jenis Antibiotiknya 5 2.2 Fungi Patogen pada Tanaman 7 2.3 Pengendalian Hayati Fungi Patogen Tanaman 11 BAB 3 BAHAN DAN METODE 13 3.1 Waktu dan Tempat 13 3.2 Bahan 13 3.3 Sumber Isolat 13 3.4 Isolasi Fungi Penghasil Antibiotik dari Sampel Tanah 14 3.5 Karakterisasi dan Identifikasi Fungi Penghasil Antibiotik 14 3.6 Uji Antagonis Fungi Penghasil Antibiotik terhadap Fungi Patogen 14 3.7 Pengamatan Visual dan Mikroskopik 15 3.8 Ekstraksi Senyawa Antibiotik dari Isolat Fungi 15 3.9 Uji Aktivitas Antibiotik Ekstrak Fungi Terhadap Fungi Patogen 16 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 17 4.1 Isolat Fungi 17 4.2 Kemampuan Antagonis Isolat Fungi Terhadap Fungi Patogen Tanaman 25 4.3 Pengamatan Mikroskopik Hifa Abnormal Fungi Patogen Tanaman 28 4.4 Uji Antibiotik Ekstrak Metanol Fungi Terhadap G. boninense dan F. oxysporum 29 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 33 5.1 Kesimpulan 33
5.2 Saran 34 DAFTAR PUSTAKA 35 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1.1 Tabel 4.2.1 Tabel 4.4.1 Jumlah isolat fungi yang diisolasi dari tanah Bangka dan TWA Sibolangit 18 Deskripsi gejala antagonis yang terjadi antara isolat fungi dengan fungi patogen 27 Besar zona hambat (mm) yang dibentuk oleh masing-masing ekstrak metanol fungi, ketokonazol dan DMSO sebagai kontrol 31
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.2.1 Koloni F. oxysporum pada media PDA umur 3 hari 8 Gambar 2.2.2 Koloni G. boninense pada media PDA umur 3 hari 10 Gambar 2.2.3 Koloni P. citrinum pada media PDA umur 3 hari 11 Gambar 4.1.1 Gambar 4.1.2 Gambar 4.1.3 Histogram frekuensi kehadiran genus fungi di Bangka dan TWA Sibolangit 18 Variasi beberapa koloni dari genus Penicillium dan Aspergillus (umur 7 hari) pada lokasi Bangka dan TWA Sibolangit 20 Genus fungi umur 14 hari pada media PDA (potato dextrose agar) 22 Gambar 4.1.4 Empat jenis isolat yang tidak diketahui genusnya 25 Gambar 4.2.1 Gambar 4.3.1 Gambar 4.4.1 Zona hambat yang terbentuk pada uji antagonis pada hari ke-5 26 (a).hifa normal G. boninense (b). hifa G. boninense menggulung (c). hifa G. boninense mengalami lisis. (d). hifa normal F. oxysporum (e). hifa F. oxysporum mengalami pembengkakan (f). hifa F. oxysporum mengalami lisis (perbesaran 400x) 28 Daya hambat ekstrak metanol Penicillium sp1. dan Penicillium sp8. terhadap G. boninense dan F. oxysporum pada media PDYA dengan masa inkubasi hari 29
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Halaman Karakterisasi umum isolat fungi dari tanah Bangka dan TWA Sibolangit pada media potato dextrose agar umur 7 hari 41 Lampiran B Alur kerja isolasi fungi penghasil antibiotik 44 Lampiran C Alur kerja uji antagonis fungi terhadap fungi patogen tanaman 44 Lampiran D Alur kerja ekstraksi senyaea antibiotik dari isolat fungi 45 Lampiran E Alur kerja uji aktivitas antibiotik ekstrak metanol fungi terhadap fungi patogen 45 Lampiran F Dokumentasi penelitian 46