II. TINJAUAN PUSTAKA 1.1. Penyakit Busuk Buah Kakao Oleh Phytophthorapalmivora Serangan Phytophthora palmivora pada tanaman kakao dapat terjadi pada daun, tunas, batang, akar dan bunga, tetapi infeksi pada buah khususnya buah yang masih muda {pentil I ukuran ± 10 cm) mengakibatkan kerugian yang sangat berarti (Siregar dkk, 2003). Gejala infeksi P. palmivora pada buah dapat timbul pada berbagai umur buah. Gejala yang tampak berupa bercak kelabu kehitaman, biasanya bercak tersebut terdapat pada ujung buah atau pangkal buah dan dengan cepat meluas ke seluruh bagian buah dalam waktu 14-22 hari. Gejala lanjut serangan jamur ini mengakibatkan bagian buah dan biji membusuk dan berwama coklat kehitaman. Spora akan terbentuk dan tampak dengan adanya wama putih seperti tepung diatas bercak yang telah meluas (Purwantra, 1992). a) b) Cambar 1. Gejala Serangan P. palmivora a. Pada Buah yang Masak, b. Pada Buah yang Masih Muda (Pentil) Jamur yang menginfeksi buah dapat bersumber dari tanah, batang yang sakit, buah yang sakit dan tumbuhan lain. P. palmivora banyak bertahan di dalam tanah sehingga inokulum jamur ini dapat terbawa partikel tanah bersama percikan air hujan ke buah yang dekat dengan permukaan tanah. Beberapa hari setelah terjadi inieksi akan timbul bercak dan terbentuk sporangium pada permukaan buah yang dapat menyebar oleh angin dan serangga ke buah yang letaknya lebih tinggi (Semangun, 2000).
5 Buah yang busuk terserang P. palmivora akan banyak membentuk sporangium (zoosporangium) yang menjadi salah satu sumber penyebaran jamur. Spora aseksual jamur yang terbentuk pada buah disebut zoospora bentuknya seperti buah pear dengan ukuran 35-60 x 20-40 im. Sporangium dapat berkccambah secara langsung dengan membentuk pembuluh kecambah, tetapi dapat juga berkembang secara tidak langsung dengan membentuk spora kembara yang dapat berenang pada permukaan air (Sri dan Sukamto, 1985 dalam Semangun, 2000). fmm c) Gambar 2. Phytophthora palmivora, a. Sporangium (Zoosporangium)/Spora Aseksual pada Miselium, b. Keluarnya Zoospora dari Zoosporangium c. Spora Seksual (Oospora) Kelembaban yang tinggi akan memacu pembentukan spora (zoospora) dan meningkatkan daya infeksi P. palmivora. Pembuluh kecambah atau tabimg kecambah dari sporangium akan mudah terbentuk jika terdapat air pada permukaan buah sehingga infeksi akan lebih cepat berlangsung. Hujan akan membantu penyebaran spora disamping meningkatkan kelembaban kebun. Fluktuasi intensitas serangan penyakit cendrung sama dengan fluktuasi curah hujan harian, dengan puncak intensitas serangan 1-3 minggu setelah puncak curah hujan tahunan (Purwantra dan Pawirosoemardjo, 1990). Sprora berkembang baik pada temperatur 27,5-30 C dan kelembaban 60-80 persen (Siregar dkk, 2003). Pelepasan dan perkecambahan spora kembara baik terjadi pada suhu 15-30 C, sedangkan infeksi buah pada suhu 20-30 C. Pelepasan, perkecambahan dan infeksi memerlukan adanya air bebas paling sedikit selama 3-4 jam (Purwantra, 1990).
6 Penelitian yang dilakukan Mitchell dan Ramirez (1975) mendapatkan bahwa potensi kerapatan inokulum P. palmivora zoospora per tanaman dapat mengakibatkan 75% infeksi pada tanaman pepaya. Tahun 1982 Kannwischer and Mitchell melakukan penelitian hubungan kerapatan inokulum Phytophthora sp dengan timbulnya penyakit pada beberapa tanaman inang, didapat hasil bahwa kerapatan klamidospora 0.1-0.9 per gram tanah dapat menimbulkan lebih dari 50% infeksi pada tanaman pepaya dan tembakau. Babadost dan Islam (2002) melakukan uji patogenesitas Phytophthora capsici yang mempunyai kerapatan karakter dengan Phytophtora palmivora pada tanaman labu. Daun dan buah disemprotkan inokulum patogen dengan kerapatan spora besar sama dengan 104 spora/ml. Lima hari setelah penyemprotan (inokulasi) telah terlihat lesio (nekrotik) pada daun dan buah tanaman labu. Hubungan kerapatan inokulum patogen dalam tanah dengan daya infeksi dipengaruhi faktor lingkungan seperti suhu, kelembaban, ph tanah, karakteristik tanah dan ketahanan tanaman inang. Semakin tinggi kesesuaian faktor-faktor lingkungan terhadap patogen, semakin rendah potensi kerapatan inokulum untuk bisa menimbulkan infeksi (Waste, 1983). Pengendaiian P. palmivora yang selama ini sering dilakukan pada perkebunan kakao adalah tindakan preventif seperti pemangkasan untuk mengurangi kelembaban areal tanaman. Selain itu sanitasi buah-buah yang terserang serta aplikasi fungisida juga menjadi tindakan yang dilakukan dalam menekan serangan Phytophthora palmivora. 2.2. Kitosan (Kitosan) Kitin dan kitosan merupakan senyawa karbohidrat (polysacarida) yang banyak terdapat pada limbah hasil laut khususnya golongan udang, kepiting, rajungan dan kerang. Kitin merupakan senyawa terbesar kedua yang tersedia di alam setelah selulosa pada tumbuhan. (Rize dan Herera, 1978 dalam Rusmayanto, 2004). Secara kimiawi kitin merupakan polimer (l-4)-2-asetamido-2-deoksi-b-dglukosamin yang dapat dicema oleh mamalia, sedangkan kitosan merupakan kitin yang dihilangkan gugus asetilnya dengan menggunakan basa pekat sehingga bahan ini merupakan polimer dari D-glukosamin. Pcrbedaan antara keduanya
7 berdasarkan kandungan nitrogennya. Bila nitrogen kurang dari 7%, maka polimer disebut kitin dan apabila kandungan total nitrogennya lebih dari 7% maka disebut kitosan (Krissetiana, 2004). Kitin sulit larut pada pelarut organik seperti aseton alkohol, dimetil formamida, dimetil sulfoksida dan lainnya. Sehingga aplikasinya cukup terbatas, sedangkan kitosan mempunyai kecendrungan lebih ftiudah larut pada beberapa jenis pelarut organik bahkan pada asam format berkonsentrasi 0,2-100% dalam air (Pasaribu, 2004). (c) Gambar 3. Struktur Bcrantai a. Kitin, b. Kitosan, c. Struktur Tunggal Kitosan Gugus amina CNH2) pada kitosan menyebabkan senyawa ini bermuatan parsial positif kuat, hal ini menyebabkan kitosan dapat larut dalam larutan asam lemah hingga netral. Muatan positif juga menyebabkan kitosart dapat menarik molekul-molekul yang bermuatan parsial negatif seperti minyak, lemak, dan protein. Sifat inilah yang menjadikan kitosan dimanfaatkaft pada banyak bidang. Kitosan banyak dimanfaatkan dalam beragam industri, antara lain sebagai pengikat lemak dan penstabil rasa dalam industri makanan, bahan aditif untuk sampo dan kosmetik, bahan antibakteri, absorban logam berat dan dimanfaatkan juga pada proses pemumian air (Kusumawati, 2006). Kitosan melindungi buah dan sayuran melalui dua mekanisme yaitu fisik dan kimiawi. Secara flsik kitosan membentuk lapisan film yang membungkus permukaan produk dan mengatur pertukaran gas dan kelembaban. Secara kimiawi kitosan bersifat fungisida dan merangsang respon resistensi pada jaringan tanaman (Pamekas, 2007).
8 Efek fungisida dari senyawa kitosan terjadi karena adanya aktifitas enzim kitinase, 3-1,3 glukanase serta adanya senyawa-senyawa kimia yang terurai dari kitosan seperti polimer D-Glukosamin yang bersifat toksik. Enzim p-1,3 glukanase dapat mengakibatkan terurainya kitin pada dinding hifa dan sporangium yang mengakibatkan rusaknya dinding hifa sehingga pertumbuhan koioni jamur terhambat. Penurunan jumlah kitin pada diding hifa akibat aplikasi kitosan dapat dilihat dari wama hifa atau miselium yang lebih terang (bening) dari wama biasanya tampa aplikasi kitosan (Rogis dkk, 2007). Respon resistensi jaringan tanaman dapat terjadi karena induksi ketahanan tanaman oleh senyawa kimia atau patogen. Efek Induksi ketahanan pada tanaman mengakibatkan timbulnya reaksi hipersensitif sel atau terbentuknya senyawa fitoaleksin (asam salisilat atau asam jasmonat) yang dapat menghambal perkembangan infeksi patogen pada jaringan tanaman (Habazar dan Rival, 2003). Aplikasi kitosan pada buah diduga mengakibatkan terbantuknya senyawa fitoaleksin yang diseintesis sel/jaringan sebagai respon pemberian kitosan dan inokulasi patogen. Mo<1e of action of plant activators Gambar 4. Mekanisme Induksi Ketahanan pada Jaringan Tanaman Hasil penelitian Rogis dkk (2007) menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi kitosan yang diberikan. semakin besar penghambatan terhadap jumlah, panjang dan lebar konidia serta menghambat pembelahan sel sehingga berdampak langsung pada pembentukan konidia jamur Coletotrichum musae. Hadwiger dkk, (1989) dalam Rogis dkk, (2007) mengemukakan bahwa ketika kitosan diaplikasikan pada cendawan patogen akan menghambat pembentukan tabung kecambah (germinasi) dan pertumbuhan miselium pada konsentrasi kurang
9 dari 10 mg/ml. Masuknya senyawa kitosan pada sei-sel jamur mempengaruhi komplek DNA-Protein pada inti sel sehingga menghambat pembentukan protein (DNA) pada proses pembelahan sel. Hasil penelitian EI ghaouth dkk, (1992) dalam Pamekas, (2007) menyebutkan aktifitas kitosan dapat menghambat proliferasi (perkembangan gejala) dan mengakibatkan kerusakan pada sel jamur seperti terurainya dinding sel hifa (lisis) sampai disintegrasi (perubahan komposisi) sitoplasma. Teknik ekstraksi kitosan dari limbah kulit udang ineliputi 3 proses, yaitu proses deproteinisasi, demineralisasi dan deasetilasi. Proses deproteinisasi bertujuan untuk mengurangi kadar protein dari limbah kulit udang melalui proses perebusan dalam larutan basa (alkali) dalam konsentrasi rendah. Proses demineralisasi bertujuan untuk mengurangi kadar mineral pada kulit udang melalui perebusan dalam larutan asam dengan konsentrasi rendah. Sedangkan proses deasetilasi bertujuan untuk menghilangkan gugus asetil pada kitin melalui perebusan dalam larutan alkali dengan konsentrasi tinggi (Yunizal, 2001). Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Rogis dkk (2007) konsentrasi terbaik chitosan untuk menekan perkembangan Coletotrichum musae adalah 20 mg/ml. Berdasarkan penelitian diatas, maka konsentrasi kitosan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 10 mg/ml, 15 mg/ml, 20 mg/ml, 25 mg/ml, 30 mg/ml.