Pemanfaatan Pseudomonas Aeruginosa Sebagai Distributor Pengendali Hayati

copyright"ruangpertanian"@2014

---------------------------------------------------------------------------------------------

BAB I

PENDAHULUAN

       a. Latar Belakang

      Pseudomonas merupakan genus dari gammaproteobacteria aerobik Gram negatif ,milik keluarga Pseudomonadaceae mengandung 191 spesies secara sah dijelaskan. Para anggota dari genus memperlihatkan banyak keragaman metabolisme , dan akhirnya sanggup menjajah aneka macam niche .Mereka fasilitas kultur in vitro dan ketersediaan peningkatan jumlah Pseudomonas urutan regangan genom telah menciptakan genus fokus yang sangat baik untuk penelitian ilmiah , spesies terbaik dipelajari meliputi P. aeruginosa dalam kiprahnya sebagai patogen insan oportunistik , tumbuhan patogen P. syringae , basil tanah P. putida , dan pertumbuhan tumbuhan P. fluorescens mempromosikan.

     Karena terjadinya secara luas dalam air dan dalam bibit tumbuhan menyerupai dikotil , pseudomonad diamati di awal sejarah mikrobiologi . The Pseudomonas nama generik diciptakan untuk organisme ini didefinisikan dalam istilah agak kabur oleh Walter Migula pada tahun 1894 dan 1900 sebagai genus dari Gram - negatif , basil berbentuk batang dan kutub - flagela dengan beberapa spesies bersporulasi ,  yang terakhir pernyataan itu kemudian terbukti tidak benar dan lantaran butiran bias materi cadangan .Meskipun deskripsi kurang jelas , spesies jenis , Pseudomonas pyocyanea ( basonym Pseudomonas aeruginosa ) mengambarkan deskripsi terbaik.

      Agens hayati berdasarkan FAO (1988) ialah mikroorganisme, baik yang terjadi secara alami menyerupai bakteri, cendawan, virus dan protozoa, maupun hasil rekayasa genetik (genetically modified microorganisms) yang dipakai untuk mengendalikan organisme pengganggu flora (OPT). Pengertian ini hanya meliputi mikroorganisme, padahal agens hayati tidak hanya meliputi mikroorganisme, tetapi juga organisme yang ukurannya lebih besar dan sanggup dilihat secara kasat mata menyerupai predator atau parasitoid untuk membunuh serangga. Dengan demikian,pengertian agens hayati perlu dilengkapi dengan kriteria berdasarkan FAO (1997), yaitu organisme yang sanggup berkembang biak sendiri menyerupai parasitoid, predator, parasit, artropoda pemakan tumbuhan, dan patogen.

       Dewasa ini tuntutan masyarakat akan produk tumbuhan yang berkualitas, ekonomis, serta kondusif dikonsumsi semakin tinggi. Produk tumbuhan menyerupai ini sanggup diperoleh dengan menerapkan budidaya tumbuhan yang sehat, antara lain dengan penggunaan agens hayati sebagai sumber pengendalian hama dan penyakit. Indonesia merupakan negara yang dikenal mempunyai sumber kekayaan hayati yang sangat besar, bahkan merupakan negara kedua di dunia, sesudah Brazil (Dibiyantoro, 2005). Namun di Negara Brazil, proteksi terhadap kekayaan hayati jauh lebih baik lantaran Undang-undang yang ada selalu sanggup diberlakukan bagi penduduk maupun pendatang/turis yang akan memanfaatkannya. Sedangkan di Indonesia kekayaan hayati yang sangat potensial ini belum sepenuhnya ditingkatkan daya gunanya bagi kepentingan pertanian.

     Serangan Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) mempunyai arti penting bagi masyarakat, lantaran sanggup mengakibatkan kerusakan serta kerugian pada tumbuhan atau hasil olahannya. Pada umumnya petani memakai pestisida kimia untuk menekan kerusakan tumbuhan tersebut, lantaran dianggap lebih cepat memperlihatkan imbas hasil, gampang diaplikasikan serta gampang untuk mendapatkannya. 

       b. Tujuan

   Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini ialah untuk mengetahui Pemanfaatan Pseudomonas Aeruginosa Sebagai Agen Pengendali Hayati dan mekanismenya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

        Penggunaan biro pengendali hayati dalam mengendalikan OPT semakin berkembang, lantaran cara ini lebih unggul dibanding pengendalian berbasis pestisida kimia. Beberapa keunggulan tersebut adalah: 1) Aman bagi manusia, musuh alami dan lingkungan, 2) sanggup mencegah ledakan hama sekunder; 3) produk pertanian yang dihasilkan bebas dari residu pestisida; 4) terdapat disekitar pertanaman sehingga sanggup mengurangi ketergantungan petani terhadap pestisida sintetis; dan 5) menghemat biaya produksi lantaran biaya aplikasi cukup dilakukan satu atau dua kali dalam satu kali demam isu panen. Agen pengendali hayati ini sanggup berupa bakteri, jamur, actinomycetes ataupun virus (Hanudin et al., 2010).

Agen pengendali hayati golongan basil dalam mengendalikan patogen pada dasarnya

memiliki 3 prosedur yaitu:

1. Hiperparasitisme: terjadi apabila organisme antagonis memparasit organisme benalu (patogen tumbuhan)
2. Kompetisi ruang dan hara: terjadi persaingan dalam mendapat ruang hidup dan hara menyerupai karbohidrat, Nitrogen, ZPT dan vitamin.
3. Antibiosis: terjadi penghambatan atau penghancuran suatu organisme oleh senyawa metabolik yang diproduksi oleh organisme lain (Anonim, 2009).

        Biakan P. aeruginosa dimudakan dengan metode pure plate pada media King’s B yang mengandung 1 ppm kloramfenicol dan diinkubasikan selama 24-48 jam. P. aeruginosa dengan kerapatan tertinggi diperbanyak dalam 500 ml media pepton glucose cair. Sebelum dipakai P. aeruginosa diencerkan dengan air steril hingga volume 2500 ml (Mukaromah, 2005). Sebagai biro pengendali hayati, P. aeruginosa sanggup diaplikasikan pada tanah, biji (Azadeh dan Meon, 2009).

        Kemampuan Pseudomonas flourescens menekan populasi patogen diasosiasikan dengan kemampuan untuk melindungi akar dari bisul patogen tanah dengan cara mengkolonisasi permukaan akar, menghasilkan senyawa kimia menyerupai antijamur dan antibiotik serta kompetisi dalam peresapan kation Fe (Supriadi, 2006). Beberapa hasil penelitian menyatakan bahwa Pseudomonas flourescens sanggup mengendalikan : penyakit layu fusarium pada tumbuhan pisang (Djatnika I,2003); penyakit virus kuning pada tumbuhan cabe (Yulmira Y, 2009); penyakit layu basil (Ralstonia solanacearum) pada tumbuhan kacang tanah (Suryadi, Y, 2009).

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BAB III

PEMBAHASAN

1. Peranan Pseudomonads Fluorescens dalam pengendalian biologi

   Pseudomonas terbagi atas grup, diantaranya ialah sub-grup berpendarfluor  (Fluorescent) yang sanggup mengeluarkan pigmen phenazine (Brock & Madigan 1988). Kebolehan menghasilkan pigmen phenazine juga dijumpai pada kelompok tak berpendarfluor yang disebut sebagai spesies Pseudomonas multivorans. Sehubungan itu maka ada empat spesies dalam kelompok  Fluorescent yaitu  Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescent, P. putida, dan P. multivorans (Stanier et al 1965). Pseudomonas sp. telah diteliti sebagai biro pengendalian hayati penyakit flora (Hebbar et al. 1992; Weller 1983).

       Diseluruh dunia perhatian kepada golongan basil Pseudomonas sp. ini dimulai dari penelitian yang dilakukan di University of California, Barkeley pada tahun 70-an. Burr et al (1978) dan Kloepper et al (1980) menyampaikan bahwa strain P.fluorescens dan P. putida yang diaplikasikan pada umbi kentang telah menggalakkan pertumbuhan umbi kentang. Schroroth dan Hancock (1982) menyampaikan bahwa Pseudomonad pendarfluor meningkatkan hasil panen umbi kentang 5-33%, gula beet 4-8 ton/ha. dan menambah berat akar flora radish 60-144%. Strain ini dan strain-strain yang sama dengannya disebut sebagai rizobakteri perangsang per flora tumbuhan (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria, PGPR). Sebutan sebagai rizobakteri pada basil Pseudomonas sp. sehubungan dengan kemampuannya mengkoloni  disekitar akar dengan cepat (Schroroth & Hancock 1982).

        Kloepper dan Schroth (1978) menyampaikan bahwa kemampuan PGPR sebagai biro pengendalian hayati ialah lantaran kemampuannya bersaing untuk mendapat zat makanan, atau lantaran hasil-hasil metabolit menyerupai siderofor, hidrogen sianida, antibiotik, atau enzim ekstraselluler yang bersifat antagonis melawan patogen (Kloepper & Schroth. 1978; Thomashow & Weller 1988; Weller 1988). Wei et al. (1991) menyampaikan bahwa perlakuan benih timun memakai strain PGPR mengakibatkan ketahanan sistemik terhadap penyakit antraknosa yang disebabkan Colletotrichum arbiculare. Alstrorn (1991) menyebutkan aplikasi P.fluorescens strain S97 pada benih kacang telah mengakibatkan ketahanan terhadap serangan penyakit hawar disebabkan P. syringe pv. phaseolicola. Maurhofer et al. (1994) menyampaikan  P. fluorescens strain CHAO mengakibatkan ketahanan pada flora tembakau terhadap serangan virus nekrotik tembakau.

        Baru-baru ini telah dibutikan bahwa Pseudomonas sp. sanggup menstimulir timbulnya ketahanan tumbuhan terhadap bisul jamur patogen akar, basil dan virus (Van Peer et al 1991; Wei et al. 1994; Zhou et al. 1992; Alstrom 1991).Voisard et al (1989) mendapati bahwa sianida yang dihasilkan  P. fluorescens stroin CHAO merangsang pembentukan akar rambut pada flora tembakau dan menekan pertumbuhan Thielaviopsis basicola penyebab penyakit busuk akar, diduga bahwa sianida mungkin penyebab timbulnya ketahanan sistemik (ISR). Maurhofer et al (1994) menyampaikan bahwa siderofor pyoverdine dari P. fluorescens strain CHAO ialah alasannya ialah timbulnya ketahanan sistemik pada flora tembakau terhadap bisul virus nekrosis tembakau.

        Perlakuan basil pada benih flora lobak dan umbi kentang memakai P. fluorescens strain WCS374 memperlihatkan efek pertumbuhan yang kasatmata (Geels & Schippers 1983). Sedangkan P. putida strain WCS374 telah meningkatkan pertumbuhan akar dan produksi umbi kentang (Baker et al 1987; Geels & Schippers 1983). Leemon et al. (1995) menyampaikan bahwa siderofor dari P. fluoresces WCS374 sanggup berperan sebagai perangsang pertumbuhan flora dan menekan pertumbuhan F. oxysporon f sp. raphani penyebab penyakit layu Fusarium pada flora lobak. Hambatan terhadap penyakit layu Fusarium pada flora carnationdiduga disebabkan persaingan terhadap unsur besi (Duijff 1993).

        Wei et al. (1991) menyampaikan bahwa ketahanan sistemik akan terjadi pada timun terhadap bisul Colletotrichum orbiculare sesudah inokulasi benih timun dengan strain PGPR. Alstrom (1991) menyampaikan bahwa perlakuan benih kacang dengan P. fluorescens strain S97 mengakibatkan ketahanan sistemik terhadap bisul Pseudomonas syringae pv. phaseolicola. Zhou et al. (1992) dan Zhou dan Paulitz (1994) mengntakan bahwa strain  Pseudomonas sp. mengakibatkan ketahanan sistemik flora timun terhadap Pythium aphanidetmatum. Contoh-contoh PGPR yang bisa berperan sebagai biro penyebab ketahanan sistemik tersebut di atas ialah lantaran perlakuan akar, tanah, atau biji dengan rizobakteri.

     Mekanisme kerja dari biro pengendalian hayati umumnya digolongkan sebagai persaingan zat makanan, parasitisme, dan antibiosis (Fravel 1988; Weller 1988). Peranan antibiotik dalam pengendalian hayati telah dikaji oleh Siminoff dan Gottlieb (1951). Penelitian mereka memperlihatkan bahwa kemampuan Streptomyces griseuspengeluar antibiotik streptomisin dan strain mutasi yang tidak menghasilkan antibiotik dalam menekan pertumbuhan Bacillus subtilis temyata tidak berbeda tingkat antagonisnya, penelitian ini telah menciptakan Siminoff dan Gottlieb (1951) berkesimpulan bahwa antibiotik bukan satu-satunya penyebab timbulnya antagonis.

       Kemajuan dalam rekayasa genetik telah membolehkan penelitian terhadap mutan dijalankan dengan lebih akurat dan terperinci sehingga banyak hipotesis wacana antibiotik telah dibuktikan, contohnya Pseudomonas fluorescens ialah biro pengendalian hayati penyakit  take-all pada gandum yang disebabkan Gaeumannomyces graminis var. tritici. Bakteri ini terbukti menghasilkan antibiotik phenazin yang menekan pertumbuhan  G. graminis dalam pengendalian hayati (Thornashow & Weller 1987; Thomashow et al. 1986; Weller et al. 1985).

        2. Patogen Yang Dapat Dikendalikan Dengan P. Aeruginosa

        Menurut Mansoor et al. (2007), berdasarkan uji invitro aplikasi P. aeruginosa sanggup menghambat diameter pertumbuhan Macrophomina phaseoilina, Rhizoctonia solani dan Fusarium oxysporum dengan menghasilkan zone penghambatan secara berturut-turut 2, 6, dan 10 mm. P. aeruginosa 7NSK2 bisa menginduksi ketahanan tumbuhan buncis terhadap Botrytis cinerea dan Colletotrichum lindemuthianum dan menginduksi ketahanan tumbuhan tembakau terhadap TMV (Meyer dan Hofte, 1997; Van Loon et al., 1998). Menurut Mukaromah (2005), introduksi P. aeruginosa dan cacing merah sanggup menurunkan tingkat keparahan penyakit pada tembakau yang diintroduksi virus CMV. Penelitian lain menyatakan, P.aeruginosa strain UPM P3 berpotensi menekan pathogen Ganoderma boninense, penyebab penyakit busuk batang Basal Stem Rot (BSR) pada kelapa sawit (Azadeh dan Meon, 2009). Hasil penelitian Saikia et al. (2006) memperlihatkan bahwa P. aeruginosa sanggup meningkatkan pertumbuhan tumbuhan padi dan menekan penyakit hawar daun yang disebabkan oleh Rhizoctonia solani. Produk biologi yang mengandung pyoverdin dan asam salisilat yang dihasilkan oleh P. aeruginosa PSS sangat efektif melawan Paeronospora tabacina pada pertanaman tembakau, Alternaria solani pada tomat, Pseudoperenospora cubensis pada mentimun (Fallahzadeh et al., 2010).

       3. Karakteristik Bakteri

          Pseudomonas Sp merupakan basil hidrokarbonoklastik yang bisa mendegradasi aneka macam jenis hidrokarbon. Keberhasilan penggunaan basil Pseudomonas dalam upaya bioremediasi lingkungan tanggapan pencemaran hidrokarbon membutuhkan pemahaman wacana prosedur interaksi antara basil Pseudomonas sp dengan senyawa hidrokarbon. Kemampuan basil Pseudomonas sp. IA7D dalam mendegradasi hidrokarbon dan dalam menghasilkan biosurfaktan memperlihatkan bahwa isolat basil Pseudomonas sp IA7D berpotensi untuk dipakai dalam upaya bioremediasi lingkungan tanggapan pencemaran hidrokarbon.

         P. aeruginosa ialah basil dalam klas Gama proteobacteria, ordo Pseudomonadales, family Pseudomonadaceae, genus Pseudomonas. Bakteri ini mempunyai ciri-ciri: gram negatif, aerob, berbentuk batang lurus atau lengkung, berukuran 0,5 – 0,8 μm x 1,5 – 3 μm, suhu optimum untuk pertumbuhan 37 ºC dan bisa tumbuh hingga suhu 42 ºC (Todar, 2008). Bakteri ini sanggup ditemukan satu-satu, atau berpasangan, dan kadang kala membentuk rantai pendek, tidak mempunyai spora, tidak mempunyai selubung, serta mempunyai flagel monotrika (flagel tunggal pada kutub) sehingga selalu bergerak (Lubis, 2005). P. aeruginosa hidup bebas, umumnya ditemukan di tanah atau di air. Sampel klinis dari isolat tanah atau air menghasilkan dua tipe koloni yang halus. Tipe pertama mempunyai tampilan menyerupai telur goreng yang besar dan halus, dengan tepi rata dan permukaan timbul. Tipe kedua mempunyai tampilan berlendir yang disebabkan oleh produksi lendir alginate. Strain P. aeruginosa menghasilkan dua pigmen larut air, yaitu pigmen flouresen pyoverdin dan pigmen biru pyocianin (Todar, 2008). Bakteri golongan Pseudomonas ini meberikan hasil tes positif pada uji oksidase dan katalase (Azadeh dan Meon, 2009).

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BAB IV

PENUTUP

    a. kesimpulan     

 Pseudomonas Sp merupakan basil hidrokarbonoklastik yang bisa mendegradasi aneka macam jenis hidrokarbon. Keberhasilan penggunaan basil Pseudomonas dalam upaya bioremediasi lingkungan tanggapan pencemaran hidrokarbon membutuhkan pemahaman wacana prosedur interaksi antara basil Pseudomonas sp dengan senyawa hidrokarbon. Kemampuan basil Pseudomonas sp. Mekanisme pengendalian penyakit oleh golongan basil ini bersifat pribadi dan tidak pribadi dengan memasukkan sintesis dari beberapa metabolit (auksin, sitokinin dan giberelin), menginduksi 1-aminocyclopropane-1-carbocylate (ACC), diaminase, memproduksi siderophore, antibiotik, HCN dan senyawa volatile.

---------------------------------------------------------------------------------------------

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Bakteri antagonis Corynebacterium yang ramah lingkungan. Available at:http://bakteri-       antagonis-corynebacterium-yang.html. Accessed Jan. 31, 2011.

Adesemoye, A.O. and E.O. Ugoji. 2008. Evaluating Pseudomonas aeruginosa as plant growth promoting rhizobacteria in West Africa. Available http://rvrmoorthy.tripod.com/crop_protection.pdf. Accessed Jan. 17, 2011.

Azadeh, B.F. dan S. Meon. 2009. Molecular characterization of Pseudomonas aeruginosa UPM P3 from oil palm rhizosphere. Available at: http://www.scipub.org/fulltext/ajas/ajas6111915-1919.pdf. Accessed Jan. 17, 2011.

Chivasa, S., A.M. Murphy, M. Naylor dan J.P. Carr. 1997. Salicylic acid interferst with Tobacco mosaic virus replication via a novel salicylhydroxamic acid-sensitive mechanism. Plant cells 9: 547-557.

Fallahzadeh, V. , Ahmadzadeh, M. dan Sharifi, R. 2010. Growth and pyoverdine production kinetics of Pseudomonas aeruginosa 7NSK2 in an experimental fermentor. Available at: http://www.bashanfoundation.org/dilantha/dilanbiocontrol.pdf. Accessed Jan. 17, 2011.

FAO. 1997. Code of conduct for the import and release of exotic biological control agents.Biocontrol News and Information 18(4): 119N−124N.

FAO. 1988. Guidelines for the Registration of Biological Pest Control Agents. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. 7 pp.

Hanudin, E. Sutarya, S. Mihardja, dan I. Sanusie. 2010. Mikroba Antagonis sebagai Agen Hayati Pengendali Penyakit Tanaman. Available at: http://pustaka.litbang.deptan.go.id/publikasi/wr262044.pdf. Accessed Jan. 26, 2011.

Lubis, S. 2005. Pseudomonas aeruginosa; karakteristik, infeksi, dan penanganan. Availableat:http://hasilpartanian.blogspot.com//search?q= . Accessed Jan. 13, 2010.