Nurlida Ramli ((POPT Madya BBPPTP Medan)

Hama dan penyakit tanaman masalah yang cukup penting dalam budidaya tanaman karena jika tidak diatasi maka akan berdampak pada menurunnya produksi, usaha yang telah dilakukan petani untuk mengendalian, antara lain dengan menggunakan varietas tahan maupun pestisida kimia sintetis. Penggunaan pestisida kimia sintesis yang tidak bijaksana dapat  menimbulkan pencemaran bagi lingkungan, produk tanaman dan kesehatan manusia. Oleh karena itu agensia pengendali hayati (APH) merupakan salah satu alternatif pengendalian hama dan penyakit tanaman yang memiliki beberapa kelebihan yaitu murah, mudah didapat dan aman terhadap lingkungan dan manusia sebagai pengguna.

Agensia pengendali hayati (APH) adalah suatu makhluk hidup (organisme) yang dapat mengendalikan OPT  tanaman. Selain  jamur endofitik, bakteri kitinolitik juga dapat menekan patogen penyakit pada tanaman terutama patogen terbawa tanah melalui mekanisme mikroparasitisme, kompetisi dan antibiosis serta secara langsung dapat juga memacu pertumbuhan tanaman dan merangsang respon ketahanan terhadap penyakit (Widyastuti dan Hariani, 2006; Soesanto dkk., 2011). 

Bakteri kitinolitik  memiliki kemampuan menghasilkan enzim kitinase yang digunakan untuk mendegradasi senyawa kitin dalam memperoleh karbon, nitrogen dan energi. Kemampuan ini menyebabkan bakteri kitinolitik berpotensi besar untuk dimanfaatkan sebagai agens pengendali hayati terhadap cendawan patogen, nematoda atau serangga hama karena kitin merupakan komponen struktural dari sebagian besar di dinding sel organisme tersebut ( Rahmalia, 2018).

Bakteri penghasil kitinase merupakan salah satu kelompok mikroorganisme yang relatif mudah dikembangkan sehingga akan lebih cepat melimpah jika dikembangkan dari biosfirnya. Oleh karena itu skrining bakteri kitinolitik dari daerah perakaran (rizosfir) dan perbanyakannya yang diikuti aplikasi kembali ke daerah perakaran pertanaman merupakan usaha konservasi lingkungan rizosfir yang akan memberikan prospek cerah dalam usaha mengendalikan penyakit tanaman tular tanah secara hayati. Eksplorasi bakteri kitinolitik bisa dilakukan di habitatnya yaitu tanah disekitar perakaran (rizosfir) dari tanaman yang sehat. 

Enzim Kitinase

Enzim kitinase (E.C 3.2.1.14) dapat dihasilkan dari berbagai jenis organisme, bahkan organisme yang memiliki kitin. Enzim yang memiliki kemampuan umtuk mendegradasi kitin disebut enzim kitinase total atau kitinase non spesifik. Mikroorganisme penghasil enzim kitinase masih sedikit diketahui baik jumlah, diversitas, maupun fungsi kitinase yang dihasilkannya (Soeka, 2016). Mikroorganisme ini dapat diisolasi dari phyllosphare, rizosphare, tanah atau dari lingkungan air seperti danau, kolam, laut atau limbah udang dan sebagainya.

Enzim kitinase secara luas dimanfaatkan dalam bidang pertanian, pengolahan limbah terutama limbah yang mengandung kitin seperti cangkang udang dan sebagai agen biokontrol terhadap hama dan jamur patogen yang menyerang tanaman (Maggadani , dkk. 2017).

Bakteri Kitinolitik

Bakteri yang memiliki kemampuan mendegradasi kitin disebut bakteri kitinolitik. Saat ini bakteri kitinolitik banyak dimanfaatkan untuk mengendalikan serangan jamur patogen dengan menjadikan kitin sebagai sumber karbon dan nitrogen (Gohel, dkk. 2006; Kamil et al. 1993). Pujiyanto, dkk. (2002) berhasil mengisolasi 55 isolat bakteri kitinolitik dari ekosistem air hitam Kalimantan Tengah. Dari hasil uji in vitro diperoleh dua isolat bakteri yang memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan jamur patogen Rhizoctonia solani dan Helmintosporium oryzae. Bakteri kitinolitik Aeromonas caviae digunakan untuk mengontrol serangan R. solani dan F. oxysporum pada kapas serta S. rolfsii pada buncis (Ferniah, dkk. 2011). Bacillus spp. yang dikombinasikan dengan pestisida nabati, diketahui dapat mengendalikan penyakit JAP dan meningkatkan produksi pada tanaman jambu mete (Tombe 2008).

Beberapa kelompok bakteri dengan kemampuan kitinolitik yang dipakai dalam mengendalikan jamur patogen tanaman seperti A. hydrophila, A. caviae, Pseudomonas maltophila, B. licheniformis, B. circulans, Vibrio furnissii, Xanthomonas spp., dan Serratia marcescens (Gohel, dkk. 2006), serta B. cereus (Huang, dkk. 2005). Yurnaliza ,dkk. (2011) melaporkan bahwa aktivitas kitinase Streptomyces RKt5 dapat menghambat pertumbuhan F. oxysporum.

Muharni & Widjajanti (2011) melaporkan bahwa bakteri kitinolitik yang diisolasi dari rizosfer tanaman karet mampu menghambat pertumbuhan jamur akar putih R. microporus setelah pengujian secara in vitro. Setelah dilakukan identifikasi meliputi uji biokimia dan pewarnaan Gram, diketahui bahwa bakteri tersebut termasuk ke dalam genus Bacillus. Tombe (2008) menyatakan bahwa, Bacillus spp. merupakan salah satu kelompok mikroorganisme yang dapat berfungsi baik sebagai agen hayati untuk mengendalikan penyakit tanaman maupun stimulator pertumbuhan tanaman. Wirandi (2021) melaporkan bahwa dari 12 isolat bakteri kitinolitik yang temukan di daeah rizosfir tanaman kelapa sawit, 5 diantaranya  mampu menghambat pertumbuhan jamur Ganoderma boninense secara in-vitro. Sedangkan Rahmiati (2013) melaporkan bahwa Bacillus sp PB08, BK17, dan Enterobacter sp PB17 bisa mengendalikan serangan jamur akar putih R. microporus pada bibit tanaman karet.

Hasil isolasi bakteri kitinolitk dari rizosfir tanaman perkebunan wilayah Sumatera Utara

            Hasil isolasi bakteri kitinolitik dari rizosfir tanaman perkebunan di wilayah Sumatera Utara diperoleh 48 isolat bakteri kitinolitik.  seperti yang terdapat pada Tabel 1. di bawah ini.

Tabel 1. Karakteristik morfologi dan sifat gram bakteri kitinoltik dari rizosfir tanaman perkebunan

No.	Isolat	Bentuk koloni	Tepi koloni	Elevasi koloni	Warna koloni	Gram
1	T sp 1	Circular	Entire	Raise	Kuning	–
2	T sp 2	Circular	Entire	Flat	Kuning	+
3	T sp  4	Circular	Entire	Flat	Cream	+
4	T sp 5	Circular	Entire	Raise	Kekuningan	–
5	T sp 6	Circular	Entire	Flat	Cream	–
6	T sp 8	Circular	Entire	Flat	Cream	–
7	T sp 9	Biconvex	Undulate	Flat	Kuning	–
8	T sp 10	Circular	Entire	Flat	Cream	–
9	M sp 4	Circular	Entire	Flat	Kekuningan	–
10	M sp 5	Circular	Entire	Flat	Kuning	–
11	M sp 7	Circular	Entire	Flat	Cream	–
12	M sp 8	Circular	Lobate	Flat	Cream	–
13	M sp 11	Circular	Entire	Flat	Cream	–
14	La sp 1	Circular	Entire	Raise	Kekuningan	+
15	La sp 2	Circular	Entire	Flat	Bening	–
16	La sp 3	Circular	Entire	Flat	Keabu-abuan	–
17	La sp 4	Circular	Entire	Flat	Abu-abu	–
18	La sp 5	Irregular	Lobate	Flat	Kekuningan	–
19	La sp 6	Circular	Entire	Flat	Bening	–
20	La sp 7	Circular	Entire	Flat	Abu-abu	–
21	La sp 8	Circular	Entire	Raise	Kekuningan	–
22	Da sp 1	Circular	Entire	Flat	Bening	+
23	Da sp 2	Circular	Entire	Raise	Keabu-abuan	–
24	Ka sp 1	Circular	Entire	Flat	Abu-abu	+
25	Ka sp 2	Circular	Entire	Flat	Cream	+
26	Tk sp 1	Circular	Entire	Flat	Bening	–
27	Tk sp 2	Circular	Entire	Flat	Kekuningan	–
28	Pst sp 1	Irregular	Lobate	Flat	Cream	+
29	Pst sp 2	Circular	Entire	Flat	Abu-abu	–
30	Pst sp 3	Circular	Entire	Flat	Kuning	–
31	Pst sp 4	Circular	Entire	Flat	Bening	+
32	Pst sp 5	Circular	Entire	Raise	Kekuningan	–
33	Pst sp 6	Circular	Entire	Raise	Kekuningan	+
34	Pst sp 7	Circular	Entire	Flat	Abu-abu	–
35	Pst sp 8	Circular	Entire	Flat	Cream	–
36	Bb sp 1	Circular	Entire	Raise	Kuning	–
37	Bb sp 2	Circular	Entire	Flat	Cream	–
38	Bb sp 3	Circular	Entire	Flat	Kuning	–
39	Bb sp 4	Circular	Entire	Flat	Bening	–
40	Bb sp 5	Circular	Entire	Flat	Kekuningan	–
41	Bb sp 6	Circular	Entire	Flat	Bening	–
42	Bb sp 7	Circular	Entire	Flat	Cream	–
43	Lbs sp 1	Circular	Entire	Raise	Hijau	–
44	Lbs sp 2	Circular	Entire	Raise	Kekuningan	–
45	Lbs sp 3	Circular	Entire	Raise	Keabu-abuan	–
46	Lbs sp 4	Circular	Entire	Raise	Kekuningan	–
47	Lbk sp 1	Circular	Entire	Flat	kuning	–
48	Lbk sp 2	Circular	Entire	Flat	Merah	–

           Sebagian besar  isolat bakteri kitinolitik  yang diperoleh pada penelitian ini memiliki sifat pewarnaan Gram negative (39 isolat). Hasil  pewarnaan bakteri dari penelitian ini sama seperti yang didapat oleh Islam, dkk., (2019) dan Amalia, dkk., (2020), yang memperoleh isolat bakteri diazotrof Gram negatif lebih banyak dibandingkan dengan bakteri Gram positif. Genus bakteri kitinolitik pada umumnya ialah Burkhoderia, Pseudomonas, Sphingomonas, Azospirillum, Agrobacterium, Rhizobium, Chitinophaga, Serratia (Rambe, 2019), Azomona, Azotobacter, Beijirinckia (Lubis ,dkk., 2020). Hasil penelitian Santoso (2019) dan Agisti dkk., (2014) didapat bakteri kitinolitik Gram negatif dari genus Azotobakter, Azospirillum, Pseudomonas, Beijirinckia. dan Derxia.

            Perbedaan struktur dinding sel bakteri mempengaruhi warna pada bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Struktur dinding sel bakteri Gram positif memiliki kandungan peptidoglikan yang tebal sedangkan struktur bakteri Gram negatif memiliki kandungan lipid yang tinggi (Lay, 1994).

Kesimpulan

1. Dijumpai  48 Isolat bakteri kitinolitik pada daerah rizosfir tanaman perkebunan di  wilayah Sumatera Utara  dengan karakteristik morfologi di dominasi oleh bentuk koloni Circular, tepi koloni Entire, elevasi koloni Flat, warna koloni kekuningan.Uji Gram terhadap bakteri kitinolitik ternyata isolat didominasi gram negatif, bentuk sel batang, dengan indeks kitinolitik tertinggi pada isolat  BB sp 5 yaitu 0,949. dan terendah pada isolat M sp 8 yaitu 0,013.
2. Hasil uji antagonis bakteri kitinolitik terhadap jamur Pestalotiosis  secara in vitro dari 20 isolat memperlihatkan bahwa bakteri kitinolitk mampu menghambat pertumbuhan jamur   Pestalotiosis, dengan persentase tertinggi pada isolat T sp 2 dan Da sp 1 yaitu 73,08% dan terendah pada isolat M sp 4 yaitu 55,13%.

Saran

1.       Perlu dilakukan identifikasi secara PCR terhadap bakteri kitinoltik yang ditemukan.
2.       Perlu dilakukan uji lanjut terhadap bakteri kitinolitik yang ditemukan terhadap jamur jamur patogen dan  hama tanaman perkebunan baik secara in-vitro maupun secara lapang.
3.       Perlu dikembangkan untuk skala massal agar bisa digunakan sebagai agens pengendali hayati pada tanaman khususnya tanaman perkebunan.
4.       Perlunya dilakukan pemeliharaan dan penyimpanan yang baik terhadap bakteri kitinolitik yang ditemukan untuk bisa digunakan pada pengujian pengujian selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Agisti A, Alami NH, Hidayati TN, 2014. Isolasi dan Identifikasi Bakteri Penambat Nitrogen Non Simbiotik pada Lahan Restorasi dengan Metode Legume Cover Crop (LCC) di Daerah Pesirian Lumajang Jawa Timur. Jurnal Sains dan Seni POMITS. 3(2).

Amalia DAL, Oedjijono, Purwanto, 2020. Eksprolari Bakteri Diazotrof dari Rhizosfer Tanman Bawang Merah (Allium ascaalonicum L.) di Brebes,Jawa Tengah. Jurnal Ilmiah Biologi Unsoed. 2(3); 467-470.

Ferniah RS, Pujiyanto S, Purwantisari S & Supriyadi. 2011. Interaksi kapang patogen Fusarium oxysporum dengan bakteri kitinolitik rizosfer tanaman jahe dan pisang. Jurnal Nature Indonesia 14(1): 56-60.

Gohel V, Singh A, Vimal M, Ashwini D & Chatpar HS. 2006. Bioprospecting and antifungal potential of chitinolytic microorganism. Afri J Biotechnol 5(2): 54-72.

Huang CJ, Tang-Kai W, Shun-Chun C & Chao Ying C. 2005. Identification of an antifungal chitinase from a potential biocontrol agent, Bacillus cereus 28-9. J Biochem Mol Biol 38(1): 82-88.

Islam H, Nelvia N, Zul D, 2019. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Diazotrof Non Simbiotik Asal Tanah Kebun Kelapa Sawit dengan Aplikasi Tandan Kosong dan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit. Jurnal Agroteknologi. 9(2): 35-39.

Lay W. B. 1994. Analisis Mikroba di Laboratorium. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta

Lubis SS, Sardi A, Feizia H, Uslina F, Lisa M, 2020. Isolasi Dan Karakterisasi Bakteri Pengikat Nitrogen Tanah Gambut Hutan Dari Kecamatan Trumon Aceh Selatan. Jurnal Pendidikan dan Biologi. 12(2): 122-125.

Maggadani BP, Setyahadi S, Harmita, 2017. Skrining dan Evaluasi Aktivitas kitinase dari sembilan isolat bakteri lokal. Pham Sci Res. 4(1): 14-22.

Muharni & Widjajanti H. 2011. Skrining bakteri kitinolitik antagonis terhadap pertumbuhan jamur akar putih (Rigidoporus lignosus) dari rizosfir tanaman karet. Penelitian Sains 14(1): 51-56.

Muharni & E. Nurnawati. 2007. Pengujian Aktivitas Kitinase Bacillus circulans Untuk Dikembangkan Sebagai Agen Biokontrol Pada Penyakit Tanaman. Jurnal Penelitian Sains, 1 : 144- 150.

.

Pujiyanto S. 2002. Isolasi dan karakterisasi bakteri kitinolitik serta kloning shotgun gen kitinase dari Ekosistem Air Hitam, Kalimantan Tengah. Tesis. IPB. Bogor.

Rahmiati. 2013. Kemampuan Isolat Bakteri Kitinolitik Dalam Mengendalikan Jamur Akar Putih ( Rigidoporus microporus) pada Bibit Tanaman Karet. Tesis. Pascasarjana. FMIPA. USU.Medan.

Rahmalia, N.A. 2018. Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Kitinolitik dari Tambak Udang di Pantai Tiram. Kabupaten Padang Pariaman. Skripsi. FMIPA UNAND. Padang.

Rambe DI, 2019. Kemampuan Antagonis Bakteri Diazotrof Isolat Rhizosfer Kelapa Sawit (Elais Guinensis Jacq.) Terhadap Ganoderma boninense. Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara, Program Studi Biologi.

Santoso K, Rahmawati, Rafdinal, 2019. Eksprolari Bakteri Penambat Nitrogen dari Tanah Hutan Mangrove Sungai Peniti, Kabupaten Mempawah. Jurnal Protobiomt. 8(1): 52-55

Soeka YS, Triana E, 2016. Pemanfaatan Limbah Kulit Udang Untuk menghasilkan Enzim Kitinase dari Streptomyces macrosporeus InaCC A454. J.Kim. Terap. Indones. 18(1): 92-98.

Soesanto L, Utami DS, & Rahayuniati RF. 2011. Morphological characteristics of four Trichoderma isolates and two endophytic Fusarium isolates. Can. J. on Scientific and Industrial Res. 2(8): 294-306

Tombe, M. 2008. Pemanfaatan pestisida nabati dan agensia hayati untuk pengendalian penyakit busuk jamur akar putih pada jambu mete. Bul Littro 19(1): 68-77.

Widyastuti SM & Hariani M. 2006. Peranan Trichoderma reesei E.G. Simmons pada pengendalian Damping off semai Cendana (Santalum album Linn.) J. Perlind. Tan. Indon. 12 (2): 62-73.

Wirandi, D.2021. Aktivitas Kitinolitik Bakteri Diazotrof Isolat Rhizosfer Kelapa Sawit Terhadap Ganoderma boninense .Pat. Skripsi. FMIPA. USU

Yurnaliza, Margino S & Sembiring L. 2011. Kemampuan kitinase Streptomyces RKt5 sebagai antijamur terhdap patogen Fusarium oxysporum. Jurnal Nature Indonesia 14(1):42-64

Bagikan Artikel Ini