Bakteri endofit

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Bakteri Endofit

Citation preview

1. Bakteri endofitBakteri endofit merupakan sumber keanekaragaman genetik yang kaya dan dapat diandalkan, dengan sumber berbagai jenis baru yang belum dideskripsikan (Prasetyoputri & Ines, 2006). Bakteri endofit pertama kali dilaporkan oleh Darnel et al pada tahun 1904. Sejak itu, definisi mikroba endofit telah disepakati sebagai mikroba yang hidup di dalam jaringan internal tumbuhan hidup tanpa menyebabkan efek negatif langsung yang nyata. Sifat mikroba endofit yang tidak berdampak negatif pada jaringan tumbuhan menunjukkan kemungkinan adanya hubungan simbiosis mutualisme antara mikroba endofit dan inangnya (Stone et al, dalam Strobel & Daisy, 2003). Mikroorganisme disebut sebagai endofit jika berada dalam tubuh tumbuhan setidaknya satu bagian dari siklus hidupnya, sehingga mikroorganisme ini tidak hanya numpang lewat atau menyebabkan penyakit (patogen). Mikroba endofit yang umum ditemukan adalah berupa bakteri dan jamur namun jamur lebih sering diisolasikan. Beberapa pihak bahkan berspekulasi bahwa masih dimungkinkan adanya beberapa jenis bakteri endofit lain, seperti ricketsia, dan archaebacteria. Karena tumbuh dalam jaringan tanaman, dimana tanaman yang satu tentunya berbeda dengan tanaman lainnya, maka tempat hidup bakteri sangat unik sifatnya. Bahkan, fisiologi tumbuhan tinggi termasuk yang berasal dari spesies yang sama akan beda di lingkungan yang berbeda. Karena itu keanekaragaman bakteri endofit sangatlah tinggi. Berdasarkan pertimbangan tersebut endofit dapat menjadi sumber berbagai metabolit sekunder baru yang berpotensi untuk dikembangkan dalam bidang medis, pertanian, dan industri (Prasetyoputri & Ines, 2006). Tanaman tingkat tinggi dapat mengandung beberapa bakteri endofit yang mampu menghasilkan senyawa biologi atau metabolit sekunder yang diduga sebagai akibat koevolusi atau transfer genetik (genetic recombination) dari tanaman inangnya ke dalam bakteri endofit sepanjang waktu evolusinya (Tan & Zhou, 2001 dalam Radji, 2005). Sejumlah mikroba endofit yang telah berhasil diisolasi dari bagian dalam beberapa tanaman pangan, yaitu pada tanaman padi, jagung, sorgum dan tebu (James dan Olivares, 1996). Ada beberapa bakteri penghasil hormon IAA yang terdapat pada tanaman tertentu dan menghasilkan fitohormon yang bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman tersebut (Hoflich, 1995 dalam Aryantha, 2005). Tumbuhan yang telah diteliti bakteri endofitnya masih sedikit. Oleh karena itu, masih ada banyak kesempatan untuk menemukan berbagai jenis, taksa endofit baru (Prasetyoputri & Ines, 2006). Bakteri endofit dapat menghasilkan senyawa-senyawa bioaktif yang langka dan penting bagi tumbuhan inangnya, maka kebutuhan untuk menumbuhkan tumbuhan yang masa hidupnya panjang dan mungkin termasuk langka akan berkurang dan keanekaragaman hayati dunia juga terlindungi. Bakteri digunakan sebagai sumber suatu produk hayati akan memudahkan proses dan mengurangi biaya produksi, sehingga pada akhirnya menghasilkan produk dengan harga lebih murah (Tan & Zhou, 2001 dalam Radji, 2005). Kemampuan mikroba endofit memproduksi senyawa metabolit sekunder sesuai dengan tanaman inangnya merupakan peluang yang sangat besar dan dapat diandalkan untuk memproduksi metabolit sekunder (Radji, 2005). Banyak penelitian yang mempelajari tentang kemampuan mikroba endofit berada di dalam tumbuhan dan hubungannya dengan inang. Endofit ini di dalam tanaman berada di ruang antarsel. Endofit awalnya, ada di luar tubuh tanaman yang kemudian masuk jika terjadi luka pada tanaman. Jika sudah berada dalam tanaman, endofit akan menetap. Endofit berkembang biak di dalam tanaman tanpa menyebabkan penyakit bagi tanaman inangnya. Belum ada penelitian khusus tentang cara metabolisme bakteri endofit dan kemampuan bakteri endofit menetap selamanya di tanaman. Masih belum ada penelitian yang membuktikan apakah endofit memiliki spesifikasi tertentu, misalnya apakah satu endofit selalu muncul pada jenis tumbuhan yang sama di tempat yang berbeda. Banyak faktor luar seperti curah hujan dan polusi yang mempengaruhi populasi endofit dalam tanaman (Prasetyoputri & Ines, 2006).

2. Bakteri penghasil auksinKelompok bakteri yang bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman secara langsung adalah kelompok penghasil zat pengatur tumbuh. Kelompok ini berperan penting pada pertanian di wilayah tropis. Azospirillum mempunyai kemampuan menambat nitrogen baik sebagai mikroorganisme yang hidup bebas atau berasosiasi dengan perakaran tanaman pangan seperti padi dan jagung (Dobereiner & Day, 1976). Beberapa strain bakteri dari genus Azospirillum memiliki kemampuan phytostimulatori (merangsang pertumbuhan tanaman). Hal ini disebabkan karena bakteri tersebut mampu memproduksi fitohormon, yaitu IAA (Lestari et al., 2007). Hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa respon tanaman yang disebabkan oleh adanya faktor lain selain fiksasi N2 diantaranya adalah pengaruh hormon yang mampu mengubah metabolisme dan pertumbuhan tanaman (Lestari et al, 2007). Strain-strain Azospirillum yang mampu memproduksi IAA tinggi dalam kulturnya sangat mempengaruhi morfologi tanaman, meningkatkan pertumbuhan akar tanaman dan dapat memodifikasi proses pertumbuhan inang (Jain & Patriquin 1985 dalam Lestari et al., 2007). Azospirillum ini dapat tumbuh pada media yang memiliki komposisi seperti triptofan (Akbari et al., 2007). Azospirillum mampu meningkatkan hasil panen tanaman pada berbagai jenis tanah dan iklim dan menurunkan kebutuhan pupuk nitrogen sampai 35%. Inokulasi Azospirillum lipoferum pada tanaman jagung menyebabkan peningkatan hasil panen sekitar 10%. Di samping itu, Azospirillum dapat meningkatkan jumlah serabut akar padi, tinggi tanaman, dan menambah konsentrasi fitohormon asam indol asetat (AIA) dan asam indol butirat (AIB) bebas di daerah perakaran. Azospirillum Brasilense memberi pengaruh terhadap perkembangan akar gandum (Bottini et al, 1989; Okon et al, 1988; Barbieri et al, 1986; Barbieri & Galli, 1993 dalam Lestari et al, 2007). Azospirillum yang menghasilkan IAA mampu mempercepat pertumbuhan tanaman, perkembangan akar lateral, merangsang kerapatan dan panjang rambut akar, yang pada akhirnya menyebabkan peningkatan serapan hara pada tanaman padi sehingga meningkatkan tinggi tanaman padi dan menjadikan bakteri ini berfungsi sebagai pupuk bakteri (Lestari et al, 2007). Beberapa mikroorganisme tanah yang menghasilkan IAA seperti Azospirillum sp., Enterobacter sp., Azotobacter sp., Klebsiella sp., Alcaligenes faecalis, Azoarcus sp., Serratia sp., Cyanobacteria dan bakteri sulfur dapat mendorong pertumbuhan tanaman (Rubio et al, 2000). Azotobacter chroococcum, A. vinelandii dan A. paspali mampu menghasilkan auksin (Azcon & Barea, 1975). Efek Azotobacter dalam meningkatkan biomassa akar disebabkan oleh penghasilan asam indol asetat di daerah perakaran. Hal ini didukung bukti bahwa eksudat akar mengandung triptofan atau senyawa serupa yang dapat digunakan oleh mikroorganisme tanah untuk memproduksi asam indol asetat (Dewan & Subba Rao, 1979). Bakteri tersebut dapat diisolasi dari akar padi. Identifikasi dengan menggunakan metode kalorimeter, densitomery dan bioassays dapat mengidentifikasi bakteri penghasil hormon IAA (Rubio et al, 2000). Bakteri endofit penghasil IAA yang berhasil diisolasi dari akar tanaman adalah Agrobacterium tumafaciens dan Azotobacter vinelandii (Khan & Sharon, 2008).Web:http://ukmprunsoed.files.wordpress.com/2008/08/makalah-lengkap-nurosid_lipase_azospirillum-sp-jg3_2008.pdfhttp://aguskrisnoblog.files.wordpress.com/2012/01/azospirillum-sp.gifhttp://dosselaere.be/pictures/azospirillum.gifhttp://www.polypompholyx.com/wp-content/uploads/2012/10/Enterobacter.jpghttp://hypescience.com/wp-content/uploads/2012/12/Enterobacter_aerogenes__53224024.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/Azotobacter_cells.jpghttp://www.essc.psu.edu/~sxb7/smallAzoto.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/thumb/6/61/SmallAzoto.jpg/275px-SmallAzoto.jpghttp://www.planetinvestigations.com/wp-content/uploads/2013/11/KLEBSIELLA2.jpghttp://www.saniers.com/empresa/MICROORG/Klebsiella-sp.jpghttp://germsandworms.files.wordpress.com/2013/03/alcaligenes_feacalis.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/Alcaligenes_faecalis_PHIL-stained.jpghttp://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z1999/0075/html/Image7.jpghttp://bacmap.wishartlab.com/system/images/1354/medium/Serratia_sp..jpg?1319706644http://imgc.allpostersimages.com/images/P-473-488-90/64/6462/SNVH100Z/posters/stanley-flegler-serratia-marcescens-bacteria-are-gram-negative-rods-that-occur-widely-in-soil-and-water.jpghttp://assets.inhabitat.com/wp-content/blogs.dir/1/files/cyanobacteria-ed02.jpghttp://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/Cyanobacteria/CyanoHyellaStella300Crop.jpghttp://portal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/1769/1/16%20Darti%20Nurani_Lap%20penelitian_sitokinin.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/13831/1/10E01104.pdf?origin=publication_detail