LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI MIKROBA TROPIS
Oleh KURNIAWAN NIM. P2BA09003
PROGRAM STUDI MAGISTER BIOLOGI PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO 2010
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan praktikum biologi mikroba tropis program studi S 2 Biologi Universitas Jenderal Soedirman ini yang sempat tertunda sekian lama. Pada kesempatan kali ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada Dosen Pengampu Mata Kuliah Biologi Mikroba Tropis yaitu Prof. Agus Irianto Ph.D. Tidak lupa pula ucapan terima kasih penulis tujukan kepada dua Asisten Praktikum Biologi Mikroba Tropis yaitu Mba Yohana dan Arief Mulyanto yang telah dengan penuh dedikasi mengarahkan kami dalam pelaksanaan praktikum ini. Penyusunan laporan praktikum ini telah diusahakan sesuai dengan aturan penulisan laporan yang telah ditetapkan baik tentang sistematika maupun isi laporan. Mengenai isi laporan telah diupayakan sesuai dengan tujuan acara praktikum dengan didasarkan pada berbagai sumber referensi yang relevan. Akhirnya penulis berharap semoga laporan ini bisa memberikan sedikit manfaat bagi studi biologi sel molekuler. Amin.
Purwokerto, Maret 2010 ttd Penulis
2
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI MIKROBA TROPIS PROGRAM STUDI S 2 BIOLOGI PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
Oleh KURNIAWAN P2BA09003
Diajukan sebagai salah satu kelengkapan penilaian mata kuliah Biologi Mikroba Tropis
Disetujui dan disahkan Pada tanggal ................................. .................................
Asisten Praktikum
................................
3
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ............................................. .................................................................... .............................................. ................................... ............
2
Lembar Pengesahan ............................................. .................................................................... .............................................. ........................... ....
3
Daftar Isi ........................................... .................................................................. .............................................. ............................................. ........................
4
I.
Asosiasi Mikroba – Tumbuhan (Bakteri Endofit) ............................... ....................................... ........
5
II.
Mikroba di Lingkungan Tanah dan Penggunaan Metode Identifikasi Cepat
11
4
I.
1.
ASOSIASI MIKROBA – TUMBUHAN (BAKTERI ENDOFIT)
Landasan Teori
Mikroba dapat kita jumpai pada seluruh lingkungan baik lingkungan normal maupun ekstrim. Setiap mikroba membutuhkan kondisi lingkungan tertentu terkait dengan karakter morfologi dan biokimia (metabolisme) yang dimilikinya. Oleh karena itu, lingkungan hidup suatu mikroba akan berbeda – beda dan ada kalanya hanya spesifik untuk mikroba tertentu. Dalam suatu lingkungan, tidak dapat dihindari bahwa mikroba akan selalu berinteraksi dengan organisme lain baik itu dari kelompoknya sendiri maupun dari kelompok lain. Kondisi lingkungan yang kompleks telah membentuk suatu pola interaksi diantara organisme yang ada di dalamnya. Mikroba memiliki berbagai peran penting dalam suatu ekosistem. Peran ini bisa diemban dalam kapasitasnya sebagai organisme tunggal (sel atau koloni) maupun dalam kaitannya sebagai organisme yang memiliki kebutuhan dan kemampuan untuk berinteraksi dengan organisme lain. Proses interaksi akan terjadi secara kompleks yang melibatkan berbagai faktor fisiologis, anatomis, perilaku dan lainnya. Semua itu terjadi dalam rangka untuk menciptakan keseimbangan ekosistem untuk menjamin keberlangsungan kehidupan. Interaksi diantara dua organisme secara umum disebut dengan simbiosis, yaitu suatu interaksi yang stabil antara dua organisme yang berbeda dimana terjadi asosiasi atau kontak fisik yang erat tanpa memperhatikan pengaruhnya pada masing – masing pihak. Namun istilah ini kemudian berkembang untuk menggambarkan bentuk asosiasi yang saling menguntungkan diantara dua organisme atau lebih (www.sith.itb.ac.id ( www.sith.itb.ac.id). ). Salah satu bentuk interaksi mikroba adalah endosimbiosis, yaitu bentuk asosiasi antara mikroba dengan organisme lain, dimana mikroba ini hidup dibagian dalam dari sel organisme lain tersebut. Endosimbiosis ini salah satunya dapat kita jumpai pada interaksi antara mikroba dengan tanaman. Oleh karena itu, pada praktikum ini dicoba dilakukan pengkajian mikroba endofit dari suatu bagian tanaman.
2.
Tujuan
Tujuan dari acara praktikum kali ini adalah untuk mengetahui interaksi mikroba tanaman, sifat dan distribusinya
5
3.
Alat dan Bahan 3.1. Alat
1.
Cutter
2.
Mortar dan pastle
3.
Sprayer alcohol 70 %
4. Beaker glass 100 ml 5.
Jarum ose
6.
Bunsen
7.
Cawan petri
8. Kamera digital 9.
Objek glas
10. Cover glass 11. Spidol marker 12. Pipet tetes 13. Botol semprot 14. Mikrometer 15. Incubator 16. Refrigerator 17. Mikroskop 3.2. Bahan
1. Buah apel dan per 2. Medium Nutrient agar (NA) 3. Medium Nutrient broth (NB) 4. Pewarna gram (kristal violet, kalium iodida, alkohol aseton, dan safranin) 5. Reagent katalase
4.
Cara Kerja
1. Siapkan satu macam buah lokal yaitu buah apel dan per untuk kemudian dipotong dan diambil bagian dalamnya sebanyak 1 g. Disiapkan pula daun tebal (tanaman Sansievera sp) kemudian diambil 1 gram dan juga potongan akar tanaman sepanjang ± 3 cm 2. Disiapkan media NA cawan sebanyak 3 – 6 buah 3. Disiapkan pula mortar, sterilisasi permukaan dengan alkohol 70 % 4. Bahan dari tanaman dicuci/disterilisasi permukaan dengan mencelupkannya dalam alkohol, selanjutnya dikeringanginkan dan dikondisikan aseptis 5. Bahan ditumbuk dengan mortar
6
6. Dengan ose, ambil sedikit materi yang sudah dihancurkan dan goreskan dalam kwadran (4 bidang goresan) pada permukaan media NA supaya diperoleh koloni yang memisah 7. Dari masing – masing sampel dilihat berapa spesies yang ada (didasarkan pada ciri koloni, catat dengan baik) 8. Selanjutnya pilih salah satu koloni dari masing – masing sampel untuk dilakukan uji lanjutan seperti katalase, gram, pengamatan morfologi sel, ukuran sel, kisaran suhu, dan pH pertumbuhan.
5.
Hasil dan Pembahasan Pembahasan
Simbiosis merupakan interaksi antara dua organisme yang hidup berdampingan (www.id.wikipedia.or g). Definisi simbiosis ini mengandung arti yang luas dan tidak hanya diartikan sebagai interaksi yang saling menguntungkan saja, tetapi juga bentuk – bentuk interaksi lainnya tanpa memperhatikan pengaruhnya (www.answer.com ( www.answer.com)) Mikroba dapat melakukan asosiasi dengan organisme lain melalui tiga cara yaitu 1). Ektosimbiosis, merupakan bentuk asosiasi antara mikroba dengan organisme lain, dimana mikroba hidup dibagian luar dari organisme lain tersebut; 2). Endosimbiosis, merupakan bentuk asosiasi antara mikroba dengan organisme lain, dimana mikroba masuk dan hidup di bagian dalam dari organisme lain tersebut; 3). Endo/ektosimbiosis, merupakan bentuk asosiasi antara mikroba dengan organisme lain, dimana mikroba dapat hidup diluar atau masuk ke dalam organisme lain tersebut (www.mikrobiologi.edublogs.org ( www.mikrobiologi.edublogs.org)) Pada acara praktikum kali ini telah dilakukan isolasi dan identifikasi mikroba dari tiga sampel berbeda yang keseluruhannya merupakan bagian dari tumbuhan yaitu buah, daun, dan akar. Hasil isolasi dan identifikasi secara lengkap disajikan pada tabel I.5.1. berikut ini. Tabel I.5.1. I.5.1. Identifikasi dan karakterisasi isolat mikroba yang berhasil berhasil buah apel, daun tebal dan akar tanaman Sampel No Pengujian Buah Apel Daun Tebal Morfologi Koloni bulat, koloni tidak 1. Koloni permukaan putih beraturan, mengkilap, tepi koloni permukaan rata dan halus, elevasi transparan dan rata mengkilap, tepi koloni berlekuk, elevasi rata Bentuk sel Batang (Basil) Batang (Basil) 2. Ukuran sel P : 6,5 µl P : 7,8 µl 3. L : 2,8 µl L : 3,1 µl Gram Positif (+) Negatif (-) 4. Katalase Positif (+) Positif (+) 5.
diisolasi dari dari sampel
Akar Tanaman koloni bulat, permukaan putih mengkilap, tepi rata dan halus, elevasi cembung
Bulat (coccus) P : 5,2 µl L : 5,1 µl Negatif (-) Positif (+)
7
6.
7.
Pengaruh Suhu a). 4 oC b) 37 oC c). 50 oC Pengaruh pH a). pH 4 b). pH 7 c). pH 9
Negatif (-) Positif (+) Positif (+)
Positif (+) Positif (+) Negatif (-)
Negatif (-) Positif (+) Positif (+)
Negatif (-) Positif (+) Positif (+)
Negatif (-) Positif (+) Positif (+)
Negatif (-) Positif (+) Positif (+)
Berdasarkan data dari tabel di atas, kita dapat mengetahui bahwa di dalam buah apel, daun, dan akar tanaman dapat kita jumpai mikroba. Hal ini menunjukkan bahwa mikroba mampu hidup dengan cara berasosiasi dengan tumbuhan. Bentuk asosiasi seperti ini kemudian dikenal dengan istilah endosimbiosis, dan mikroba yang hidup berendosimbiosis disebut dengan mikroba endofit. Tanaka et all , (1999) dalam Simarmata et all (2007) mendefinisikan mikroba endofit sebagai organisme hidup yang berukuran mikroskopis (bakteri dan jamur) yang hidup di dalam jaringan tanaman (xylem, floem), daun, akar, batang, dan buah. Hasil pengamatan terhadap morfologi koloni menunjukkan bahwa mikroba – mikroba yang diisolasi dari tiga sampel berbeda tersebut memiliki beberapa perbedaan dalam hal bentuk koloni, ciri permukaan koloni, tepi koloni dan elevasi koloni. Namun demikian, secara umum mikroba – mikroba hasil isolasi tersebut kemungkinan termasuk dalam kelompok bakteri. Hal ini bisa dilihat dari ciri koloni yang tumbuh pada medium NA cawan yaitu sifat semitransparan dan tidak berwarna. Menurut Soeroso (1983), bakteri merupakan jasad renik uniseluler yang bersifat semi transparan dan tidak berwarna.
A
B
C
Gambar I.5.1. Pertumbuhan koloni mikroba hasil isolasi dari bagian tanaman tertentu pada medium NA. Gambar A: hasil isolasi dari buah apel; Gambar B: hasil isolasi dari daun tebal; Gambar C: hasil isolasi dari akar tanaman
Hasil pengecatan gram menunjukkan bahwa bakteri hasil isolasi dari sampel buah apel bersifat gram positif dengan ciri sel berwarna ungu, sedangkan bakteri hasil isolasi dari
8
sampel daun dan akar tumbuhan berwarna merah sehingga bersifat gram negatif. Perbedaan warna ini disebabkan oleh adanya respon penyerapan zat warna yang berbeda dari dinding sel bakteri. Dinding sel bakteri gram positif dan negatif memiliki komposisi yang berbeda. Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang sebagian besar ( >50 %) tersusun atas peptidoglikan yang akan mempertahan zat warna kristal ungu ketika pewarnaan gram berlangsung, sedangkan bakteri gram negatif memiliki dinding sel yang sebagian besar berupa lipid yang akan tercuci oleh alkohol aseton ketika pewarnaan gram berlangsung sehingga kompleks warna ungu pada dinding sel akan hilang dan diganti oleh pewarna tandingan
yaitu
safranin
yang
berwarna
merah.
(blogbakteri.ftik-uinjkt.ac.id;
www.wikipedia.id.org,) www.wikipedia.id.org ,) Hasil pengukuran sel bakteri yang diperoleh dari ketiga sampel menunjukkan bahwa bakteri yang diperoleh dari sampel buah apel dan daun tebal berbentuk batang (basil ), ), sedangkan bakteri yang diperoleh dari akar tanaman berbentuk bulat ( coccus ). Hasil uji katalase menunjukkan bahwa ketiga isolat bakteri dari ketiga sampel yang diuji semuanya bersifat katalase positif. Hal ini terbukti dengan terbentuknya gelembung gas ketika isolat – isolat tersebut ditetesi dengan reagent katalase (H2O2). Menurut Hardiningsih akan dianggap negatif apabila sel bakteri yang telah et all , (2006), hasil reaksi katalase akan ditetesi dengan H2O2 tidak menunjukkan adanya busa atau buih setelah 1 menit. Menurut rgmaisyah.files.wordpress.com, Uji katalase merupakan salah satu uji biokimiawi yang dijadikan dasar dalam identifikasi bakteri berdasarkan kemampuannya untuk memecah hydrogen peroksida (H 2O2) menjadi H2O dan O2 yang akan terlihat sebagai gelembung atau buih.
A
B
C
Gambar I.5.2. Hasil uji katalase pada ketiga isolate bakteri yang diperoleh dari sampel buah apel (A), daun tebal (B), dan akar tanaman (C). Isolat bakteri yang telah dimurnikan dari masing – masing sampel ditumbuhkan pada medium NA miring dan NB yang kemudian diinkubasi pada kondisi suhu berbeda.
9
Berdasarkan data tabel di atas, dapat kita ketahui bahwa isolat bakteri hasil isolasi dari daun tebal memiliki kisaran suhu pertumbuhan dari suhu rendah sampai suhu sedang, sedangkan isolat bakteri yang diperoleh dari sampel buah apel dan akar tumbuhan memiliki kisaran suhu pertumbuhan yang lebih tinggi yaitu dari suhu sedang sampai suhu tinggi. Pada praktikum kali ini, suhu yang digunakan adalah 4
o
C, 37 oC, dan 50 oC.
berdasarkan kriteria yang disampaikan oleh Sumarsih07.files.wordpress.com, maka suhu 4 o
C termasuk dalam suhu rendah (dingin), suhu 37 oC termasuk suhu sedang (normal), dan
suhu 50 oC termasuk suhu tinggi (panas). Berdasarkan kriteria – criteria tersebut, maka isolat bakteri yang diperoleh dari sampel daun tebal termasuk dalam bakteri psikrofilik, yaitu bakteri yang suhu pertumbuhannya berkisar antara 0 – 30 oC, sedangkan isolat bakteri yang diperoleh dari sampel buah apel dan akar termasuk dalam bakteri mesofilik, yaitu bakteri yang mempunyai suhu pertumbuhan minimum 15 oC, suhu optimum 25 – 37 oC, dan suhu maksimum 45 – 55 oC. Selain ditumbuhkan pada kondisi suhu pertumbuhan berbeda, isolat – isolat bakteri hasil isolasi juga ditumbuhkan pada lingkungan dengan kondisi pH berbeda. Pada praktikum ini dicoba hasil isolasi ditumbuhkan pada medium pertumbuhan dengan pH 4, 7, dan 9. Dari perlakuan ini diperoleh data bahwa semua isolat bakteri tidak mampu tumbuh pada pH asam (pH 4), tetapi mampu tumbuh pada pH 7 dan 9. Menurut blogs.unpad.ac.id, pH merupakan salah satu faktor pertumbuhan intrinsik dari mikroba. Umumnya bakteri hidup pada kisaran pH netral yaitu pH 6 – 8. Namun ada beberapa bakteri yang hidup pada pH rendah yaitu antara 3 – 6 yang sering disebut dengan bakteri asidofilik, sedangkan bakteri yang mampu tumbuh pada pH tinggi tinggi (basa) disebut disebut dengan bakteri basofilik. Berdasarkan uraian ini, maka isolate – isolate mikroba yang diperoleh dari ketiga sampel tersebut termasuk dalam kelompok bakteri yang menyukai pH netral (Neutrafilik) sampai pH basa (Basofilik).
6.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum dan pembahasan di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa mikroba memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan tumbuhan tingkat tinggi sebagai mikroba endofit.
10
DAFTAR REFERENSI
Hardiningsih, R., R.N.R. Napitupulu, dan T. Yulinery. 2006. Isolasi dan Uji Resistensi Beberapa Isolat Lactobacillus pada pH Rendah. Biodiversitas, Volume 7 Nomor 1. http://blogbakteri.fitk-uinjkt.ac.id/yuke_mardiati/files/2008/…/bakterippyuke.ppt. http://blogs.unpad.ac.id/roostitabalia/wp-content/uploads/mikropangan02.pdf http://blogs.unpad.ac.id/roostitabalia/wp-content/uploads/mikropangan02.pd f http://id.wikipedia.org/wiki/Pewarnaan_Gram http://id.wikipedia.org/wiki/Simbiosis http://mikrobiologi.edublogs.org/files/2009/03/07-interaksi-mikroba.pdf http://rgmaisyah.files.wordpress.com/2009/05/aktivitas-biokimia-mikroorganisme.pdf http://rgmaisyah.files.wordpress.com/2009/05/aktivitas-biokimia-mikroorganisme.pd f http://sumiarsih07.files.wordpress.com/2008/11/ii-lingkungan-pertumbuhan-mikroba.pdf http://www.answers.com/topic/symbiosis http://www.sith.itb.ac.id/mgbm/KULIAH-4%20INTERAKSI%MIKROBA-TUMBUHAN.pdf http://www.sith.itb.ac.id/mgbm/KULIAH-4%20INTERAKSI%MIKROBA-TUMBUHAN.pd f Soeroso, 1983. Petunjuk Praktikum Mikrobiologi untuk Mahasiswa Akademi Kesehatan Lingkungan dan yang Sederajat. Fakultas Biologi Universitas Jenderal Soedirman. Purwokerto
11
II. MIKROBA DI LINGKUNGAN TANAH DAN PENGGUNAAN METODE IDENTIFIKASI CEPAT
1.
Landasan Teori
Setiap manusia memiliki berbagai kepentingan terhadap tanah. Tanah Tanah merupakan sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk berbagai macam aktivitas dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya yang salah satun ya adalah untuk pertanian. Dalam bidang pertanian, tanah merupakan sumber utama bagi tumbuhan untuk mendapatkan unsur hara yang penting bagi pertumbuhannya, tempat tumbuh, berlindung, dan menancapnya akar tumbuhan serta sebagai tempat penyimpanan air alami. Oleh karena itu, tanah merupakan hal yang sangat penting bagi tumbuhan. Perkembangan system pertanian yang digunakan oleh manusia secara perlahan telah mengubah pemanfaatan tanah secara massive sehingga memberikan dampak yang merugikan bagi lingkungan. Sistem pertanian sekarang ini telah dijalankan secara intensif melalui
pemanfaatan
pupuk
kimiawi
yang
berlebihan
secara
kontinu
tanpa
mempertimbangkan keseimbangan ekosistem tanah. Secara alami, tanah terdiri atas populasi yang berlimpah meliputi tumbuhan dan hewan
mikroskopis yang berperan dalam menjaga keseimbangan lingkungan yang
berlangsung dinamis (Muntean, http://soilandplantlaboratory.co ttp://soilandplantlaboratory.com m). Telah diketahui bahwa tanah mengandung jutaan mikroba dari kelompok fungi, yeast, dan bakteri. Komposisi mikroba tanah sangat beragam, dimana setiap mikroba tanah akan berkompetisi antara satu dengan lainnya untuk memperoleh sumber makanan dan ruang. Adanya perubahan kondisi lingkungan seperti suplai makanan, suhu, kelembaban, suplai oksigen, dan kondisi lainnya dapat menyebabkan perubahan komposisi mikroba pada tanah tersebut. Tidak dapat kita pungkiri, bahwa mikroba tanah memiliki peran yang sangat penting bagi tumbuhan tingkat tinggi karena melalui asosiasi langsung dengan akar tanaman, mikroba dapat memecah bahan organik yang ada di tanah untuk menghasilkan berbagai bahan mineral penting bagi tumbuhan dalam jumlah tinggi. Namun demikian, adakalanya, mikroba tanah menjadi sumber penyakit bagi tumbuhan apabila kondisi lingkungan tidak menguntungkan. Dari uraian tersebut di atas, maka dapat kita ketahui bahwa mikroba tanah memiliki diversitas yang sangat beragam tergantung pada kondisi lingkungan tempat hidupnya. Oleh karena itu, pada praktikum kali ini akan dicoba peraktikum mengenai
12
pengaruh tumbuhan terhadap pertumbuhan mikroba rhizosfer dan isolasi karakterisasi bakteri.
2.
Tujuan
Tujuan dari acara praktikum kali ini adalah untuk mengetahui pengaruh tumbuhan terhadap pertumbuhan mikroba rhizosfer dan isolasi karakterisasi bakteri
3.
Alat dan Bahan 3.1. Alat
1. Cawan petri 2. Tabung reaksi 3. Incubator 4. Timbangan analitik 5. Cangkul kecil 6. Mikropipet dan tip 7. Jarum ose 8. Spidol marker 3.2. Bahan
1. Sampel tanah dari daerah yang dekat dan yang jauh dari per akaran tanaman 2. Medium Nutrient agar (NA) 3. Medium Potato Dektrose Agar (PDA) 4. Medium Triptone Soya Broth (TSB) 5. Aquades steril 6. Medium Gelatin 7. Satu strip kit API 20NE 8. Parafin cair
4.
Cara Kerja
1.
Disiapkan medium NA dan PDA
2.
Ambil 1 gram tanah dekat / yang menempel pada perakaran 15 cm dari permukaan tanah (dicari tanaman soliter yang mudah dijangkau bagian – bagiannya, misalkan tanaman kedelai atau rumpun padi)
3.
Ambil pula 1 gram tanah dari tempat dan kedalaman yang sama tetapi berjarak 20 cm dari tanaman atau lebih dimana akar tanaman t anaman tidak menjangkau bagian tersebut.
4.
Untuk bakteri lakukan pengenceran hingga 10 -7, tiga pengenceran terakhir diplating
13
5.
Untuk jamur plating diambil dari pengenceran 10 -3 – 10-5
6.
Inkubasi 1 – 2 hari dan amati ciri – ciri ci ri koloni
7.
Diambil satu, yang menunjukkan ciri tipis, krem atau transparan, ukuran koloni sedang (3 mm), gram negatif.
8.
Jika tidak ada, ambil saja 1 yang gram negatif, dilihat kemampuan motilitasnya selanjutnya disubkultur dan disimpan kembali hingga 1 – 2 hari.
9.
Selanjutnya kultur yang terpilih dibuat suspensi dengan konsentrasi sekitar 10 -8 sel per ml sebanyak 35 – 50 ml
10. Siapkan 1 strip API 20NE untuk identifikasi cepat, isikan pada masing – masing kupula (kantongan kecil) suspensi bakteri sesuai petunjuk API, inkubasikan 1 X 24 jam. Baca hasilnya (ingat, ada yang harus anaerob dengan mengisikan parafin cair pada mulut kupula)
5.
Hasil dan Pembahasan Pembahasan
Pada praktikum kali ini digunakan metode pengenceran dari dua sampel tanah yang berbeda dengan tujuan untuk menghindari pertumbuhan mikroba yang menumpuk pada medium agar cawan. Total populasi mikroba tanah kemudian dihitung dengan menggunakan metode plate count atau hitungan cawan sesuai dengan metode yang digunakan oleh Purwaningsih et all , 2004 dan Purwaningsih, 2005. Metode ini dilakukan dengan cara sampel tanah diencerkan dengan jumlah seri tertentu kemudian diinokulasikan ke medium agar cawan (Herdiyantoro, 2009). Pengenceran terhadap dua sampel tanah yang berbeda tersebut dilakukan sampai tingkat 10-7, dimana pengenceran 10-3 sampai 10-5 diplating pada medium cawan PDA, sedangkan pengenceran 10 -5 sampai 10-7 diplating pada medium cawan NA. Hasil plating pada kedua medium tersebut menunjukkan bahwa kedua sampel tanah tersebut memiliki kandungan mikroba yang berbeda baik dilihat dari jenis maupun jumlah mikrobanya. Herdiyantoro, (2009) menyatakan bahwa jumlah seri pengenceran untuk fungi adalah 10 -4 10-5, sedangkan jumlah seri pengenceran untuk bakteri adalah 10 -5 - 10-7. Hasil penghitungan jumlah koloni mikroba yang tumbuh pada media cawan NA dan PDA menunjukkan bahwa sampel tanah yang dekat perakaran memiliki jumlah mikroba lebih tinggi daripada jumlah mikroba yang ditemui pada sampel tanah yang jauh dari perakaran. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Purwaningsih et all , (2004) yang menemukan populasi bakteri pada daerah perakaran tanaman lebih tinggi daripada populasi bakteri pada daerah yang tanpa perakaran. Alexander (1977) dalam Purwaningsih (2005)
14
menyatakan bahwa jumlah bakteri di daerah perakaran tanaman jumlahnya berlimpah hingga 109 sel/gram tanah. Jumlah mikroba yang tinggi pada tanah dekat perakaran mungkin berkaitan dengan hasil aktivitas metabolisme dari akar tanaman. Metabolisme akar tanaman akan menghasilkan senyawa metabolit yang disebut dengan eksudat ke dalam tanah. Menurut Waksman (1952) dalam Purwaningsih et all , (2004), mengemukakan bahwa eksudat merupakan produk metabolit tanaman yang terdiri atas senyawa gula, asam amino, asam organik, glikosida, senyawa nukleotida dan basanya, enzim, vitamin, dan senyawa indol. Eksudat inilah yang digunakan oleh mikroba tanah sebagai sumber nutrisi sehingga mampu bertahan hidup dan bereproduksi memperbanyak diri. Analisis yang mendalam mengenai tipe – tipe koloni yang diperoleh dari dua sampel tanah yang berbeda tersebut menunjukkan bahwa jenis mikroba yang diperoleh dari tanah dekat perakaran memiliki keragaman yang lebih tinggi daripada jenis mikroba yang ditemukan pada sampel tanah yang jauh dari perakaran. Pada praktikum ini, diperoleh tiga jenis mikroba dari sampel tanah yang dekat perakaran yaitu fungi, bakteri, dan yeast; sedangkan dari sampel tanah yang jauh dari perakaran hanya diperoleh satu jenis mikroba yaitu bakteri. Adanya perbedaan keragaman jenis mikroba pada tanah mungkin berkaitan dengan kondisi lingkungan dan juga kandungan bahan organik dari masing – masing sampel tanah tersebut. Populasi mikroba di dalam tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan seperti kesuburan tanah, pH, ketersediaan sumber energi dan unsur hara, dan kondisi fisika, kimia, dan biologi (Hoffman, 1914 dalam Waksman, 1952 dalam Purwaningsih et all , 2004). Tanah yang ditumbuhi oleh aneka tumbuhan tentunya memiliki kandungan bahan organik yang memadai yang sangat dibutuhkan untuk kelangsungan hidup bakteri (Purwaningsih, 2005). Pendapat lain menyebutkan bahwa perbedaan populasi antar marga dan jenis mikroba mungkin disebabkan oleh perbedaan aktivitas metabolisme akar tanaman sehingga menghasilkan eksudat yang berbeda pula. Adanya perbedaan komposisi eksudat inilah yang kemudian mempengaruhi populasi dari marga atau jenis mikroba yang hidup di tanah (Purwaningsih et all, 2004). Untuk mengetahui spesies atau genus dari berbagai isolat mikroba yang telah diperoleh tersebut, maka pada praktikum kali ini dilakukan identifikasi dengan menggunakan kit API 20NE (bioMerieux ®sa). API 20NE merupakan suatu system yang telah distandarisasi untuk mengidentifikasi bakteri batang gram negatif non-enteric dan non-
fastidious seperti Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium, Moraxella, Vibrio,
15
Aeromonas, dan sebagainya yang merupakan hasil kombinasi dari delapan uji konvensional, 12 uji asimilasi, dan satu database (http://netropica.org/bacteriologia/Api20NE(1).pdf ) Untuk memperoleh data yang akurat, maka pada acara praktikum ini, terlebih dahulu dilakukan skrining terhadap isolat – isolat bakteri yang telah diperoleh tadi dengan cara mencari koloni mikroba dengan ciri – ciri koloni tipis, permukaannya berwarna krem atau transparan, ukuran ukuran sedang, dan dan merupakan bakteri gram gram negatif. Dari proses skrining skrining ini, ternyata tidak ditemukan koloni bakteri dengan ciri – ciri seperti tersebut di atas. Untuk mengatasi permasalah tersebut di atas, maka isolat – isolat yang telah diperoleh tadi diuji dengan pewarnaan gram. Hasil pewarnaan gram menunjukkan bahwa isolat – isolat bakteri yang diperoleh dari sampel tanah yang jauh dari perakaran semuanya bersifat gram positif. Oleh karena itu, pewarnaan gram selanjutnya dilakukan terhadap isolat – isolat bakteri yang diperoleh dari sampel tanah yang dekat perakaran. Hasil pewarnaan gram menunjukkan bahwa isolat – isolat bakteri dari tanah yang dekat perakaran ada yang bersifat gram positif dan ada pula yang gram negatif. Isolat bakteri gram negatif yang telah diperoleh kemudian ditumbuhkan pada medium NA miring dan medium gelatin semipadat. Medium NA miring digunakan untuk memperbanyak jumlah bakteri yang nantinya akan digunakan dalam uji dengan kit API 20NE, sedangkan medium gelatin semipadat digunakan untuk mengetahui motilitas dari bakteri tersebut. Dari uji motilitas diperoleh data, bahwa bakteri ini bersifat motil atau mampu bergerak yang ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan yang menyebar di sekitar daerah tusukan pada media gelatin semipadat. Bakteri yang tumbuh pada medium agar miring NA selanjutnya digunakan untuk membuat suspensi bakteri pada medium TSB ( triptone soya broth ) yang kemudian diujikan pada kit API 20NE. Hasil pengujian dengan menggunakan kit API 20NE secara lengkap dapat dilihat pada tabel II.5.1. berikut ini.
Tabel II.5.1. Hasil uji isolat i solat bakteri gram negatif dengan kit API 20NE No
Jenis Uji
1.
NO3
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
TRP GLU ADH URE ESC GEL PNPG
Reaksi
Reduksi nitrat menjadi nitrit Reduksi nitrat menjadi nitrogen Produksi indol (triptofan) Fermentasi glukosa Dihidrolase arginin Urease Hidrolisis β-glukosidase (ESCulin Hidrolisis protein (gelatin) β-galaktosidase
Hasil
+ + + + +
Interpretasi Hasil
1
7 2
16
9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.
[GLU] [ARA] [MNE] [MAN] [NAG] [MAL] [GNT] [CAP] [ADI] [MLT] [CIT] [PAC] OX
Asimilasi glukosa Asimilasi arabinosa Asimilasi manosa Asimilasi manitol Asimilasi N-asetil glucosamine Asimilasi maltose Asimilasi potassium glukonat Asimilasi asam capric Asimilasi asam adipic Asimilasi asam malat Asimilasi trisodium citrate Asimilasi asam fenilasetat Sitokrom oksidase
+ + + + + + Tidak diujikan
5
7
4
0
Dari data tabel II.5.1 di atas, maka kita dapat mengetahui bahwa isolat bakteri gram negatif hasil isolasi dari sampel tanah yang dekat perakaran memiliki kemampuan yang beragam dalam hal asimilasi, fermentasi, hidrolisis, produksi, dan konversi suatu senyawa tertentu. Informasi yang dimuat dalam http http://netropica.org/bacteriologia/Api20NE(1).pdf ://netropica.org/bacteriologia/Api20NE(1).pdf , menyatakan bahwa interpretasi hasil identifikasi dengan API 20NE akan menghasilkan angka profil yang terdiri dari tujuh digit yang kemudian harus dicocokkan dengan analytical
profile index atau identification software untuk mengetahui jenis atau genus dari isolat bakteri ini. Hasil interpretasi diperoleh serangkaian angka profil yaitu 1 725 740. Proses identifikasi ini ternyata tidak bisa dilanjutkan karena kita tidak memiliki analytical profile
index atau identification software .
6.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum dan pembahasan di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa pertumbuhan mikroba tanah dipengaruhi oleh tumbuhan dan karakter isolat mikroba yang diperoleh dari sampel tanah yang dekat dengan perakaran menunjukkan keragaman yang tinggi dalam hal jenis dan jumlah.
17
DAFTAR REFERENSI
Herdiyantoro, 2009. Metode Mempelajari Pertumbuhan Mikroorganisme. http://herdiyantoro.files.wordpress.com/2009/10/mikrum-metode-mempelajarihttp://herdiyantoro.files.wordpress.com/2009/10/mikrum-metode-mempe lajari pertumbuhan-mikroba-diyan-herdiyantoro.pdf pertumbuhan-mikroba-diyan-herdiyantoro.pd f . diakses tanggal 21 Februari 2010 http://netropica.org/bacteriologia/Api20NE(1).pdf . diakses tanggal 21 Februari 2010 Muntean, D.W. Beneficial Soil Microorganisms. ht http://soilandplantlaboratory.com tp://soilandplantlaboratory.com.. diakses tanggal 21 Februari 2010 Purwaningsih, S., Riani H., Wardah, dan A. Sujadi. 2004. Populasi Bakteri dari Tanah di Desa Tudu-Aog, Kecamatan Passi, Kabupaten Bolaang Mongondow, Sulawesi Utara. Biodiversitas Volume 5 Nomor 1. Purwaningsih, S. 2005. Isolasi, Enumerasi, dan Karakterisasi Bakteri Rhizobium dari Tanah Kebun Biologi Wamena, Papua. Biodiversitas Volume 6 Nomor 2.
18
