Paper Title (use style: paper title)

Evaluasi Aspergillus Penghasil Enzim Hidrolitik.…
EVALUASI Aspergillus PENGHASIL ENZIM HIDROLITIK DAN ANTAGONISMENYA
TERHADAP Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc)
Suciatmih
Bidang Mikrobiologi, Puslit Biologi – LIPI, CSC Jl. Jakarta – Bogor Km 46, Cibinong, Bogor
[email protected]
ABSTRAK
Evaluasi Aspergillus penghasil enzim hidrolitik dilakukan untuk mencari agen antijamur terhadap
Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc), penyebab penyakit panama (layu fusarium) pada Musa spp.
Identifikasi jamur Aspergillus dilakukan secara morfologi, sedangkan evaluasi enzim kitinase, lipase, dan
protease dilakukan dengan menggunakan media spesifik. Uji antagonisme antara Aspergillus dan patogen
Foc menggunakan metode kultur ganda. Lima puluh tiga (45,7 %) dan 63 (54,3 %) dari 116 isolat
Aspergillus yang dikoleksi dari berbagai subtrat masing-masing berhasil diidentifikasi sampai spesies dan
genus. Aspergillus yang sudah diidentifikasi sampai spesies adalah satu isolat sebagai A. clavatus, 3 isolat
sebagai A. chevalieri, 1 isolat A. flavipes, 1 isolat sebagai A. flavus, 10 isolat sebagai A. fumigatus, 4
isolat sebagai A. japonicus, 2 isolat sebagai A. kanagawaensis, 3 isolat sebagai A. neoglaber, 23 isolat
sebagai A. niger, dan 5 isolat sebagai A. terreus. Semua isolat jamur tidak menunjukkan aktivitas kitinase,
tetapi 45,7 %, 20,7 %, dan 11,2 % masing-masing mempunyai aktivitas lipase dan protease; lipase serta
protease. Hanya 22,4 % isolat jamur tidak mempunyai aktivitas lipase atau protease. Tiga contoh isolat
Aspergillus (A. niger 917, A. terreus 583, dan Aspergillus sp. 920) yang mempunyai aktivitas lipase dan
protease tinggi dapat menghambat pertumbuhan patogen Foc sekitar 21,67–36,81 %.
Kata Kunci: antagonisme, Aspergillus, Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc), enzim hidrolitik
PENDAHULUAN
Salah satu ancaman utama tanaman pisang di
seluruh dunia adalah penyakit layu fusarium (Vuylsteke
et al., 1996). Penyakit tersebut disebabkan oleh Fusarium
oxysporum f.sp. cubense (Foc) melalui infeksi sistemik
vaskuler (Snyder & Hanson, 1940). Foc, seperti
kebanyakan isolat patogen F. oxysporum, mengolonisasi
jaringan vaskuler, menyebabkan gangguan translokasi air
ke pucuk tanaman (Beckman & Roberts, 1995). Di
Indonesia, penyakit ini dilaporkan telah menyebar hampir
seluruh daerah pertanaman pisang. Sekitar 1,300 ha
pisang barangan rusak berat akibat serangan Foc di
Sumatera Utara (Jumjunidang et al., 2005).
Pengendalian Foc menggunakan fungisida sintetis
ke dalam tanah tidak efektif karena propagul jamur yang
berdistribusi ke dalam tanah seringkali di luar jangkauan
fungisida (Campbell, 1989). Selain itu, aplikasi fungisida
dapat membunuh organisme bukan target, menyebabkan
timbulnya strain patogen yang resisten terhadap
fungisida, dan dapat membahayakan kesehatan serta
lingkungan (Djatnika et al., 2003). Oleh karena itu perlu
dicari alternatif pengendalian Foc yang aman dan ramah
lingkungan. Salah satu pendekatan alternatif yang
menjanjikan adalah dengan menggunakan jamur saprofit
seperti Aspergillus.
Prosiding Seminar Nasional Biologi 2016_ ISBN: 978‐602‐0951‐11‐9
Aspergillus spp. adalah jamur yang hidup bebas
dan ditemukan di berbagai substrat, seperti akar, batang,
biji, buah, bunga, daun, umbi, bahan bakar, dan tanah
rizosfer. Jamur tersebut dapat menjadi oportunis, simbion
tanaman tidak virulen, dan parasit pada jamur lain.
Aspergillus spp. digunakan untuk mengendalikan jamur
patogen tanaman melalui mikoparasitisme, lisis
miselium, dan antibiosis melalui sintesis metabolit volatil
dan atau non-volatil (Bhattacharyya & Jha, 2011).
Selulase, kitinase, pektinase, protease, dan lipase adalah
enzim yang bertanggung jawab untuk melisis dinding sel
jamur (Smitha et al., 2014).
Spesies Aspergillus telah dilaporkan dapat
mengendalikan banyak jamur patogen, seperti Fusarium
acuminafum, F. equiseti, F. oxysporum f.sp. ciceri, F.
monilliforme, F. sambucinum, F. solani, Macrophomia
phaseolina, dan Rhizoctonia solani pada tanaman
chickpea (Dolar, 2011), Fusarium oxysporum f. sp.
lycopersici (Alwathnani & Perveen, 2012), Fusarium
oxysporum var cumini (Sharma, 2012), dan F. solani f.sp.
melongenae (Najar et al., 2011).
Penelitian ini bertujuan mengevaluasi aktivitas
enzim hidrolitik, seperti kitinase, lipase, dan protease
secara in vitro dari Aspergillus koleksi LIPI-MC yang
diisolasi dari berbagai substrat. Beberapa contoh isolat
298
Evaluasi Aspergillus Penghasil Enzim Hidrolitik.…
Aspergillus penghasil aktivitas enzim hidrolitik tinggi
kemudian diuji antagonismenya melawan patogen Foc.
dilakukan dengan metode kultur ganda. Diameter jamur
patogen diukur pada hari ke-5 setelah inokulasi, dan
hambatan pertumbuhannya dihitung berdasarkan rumus
Skidmore & Dickinson (1976):
PI = C – T x 100
C
METODE
Identifikasi Aspergillus
Seratus enam belas isolat Aspergillus koleksi
LIPI-MC diidentifikasi secara morfologi menggunakan
panduan genus Aspergillus (Raper & Fennell, 1965).
Spesies Aspergillus dibiakan pada dua media berbeda,
yaitu Czapek Solution Agar (CZA) and Malt Extract
Agar (MEA). Setelah tujuh hari diinkubasi, koloni jamur
diamati karakter makroskopisnya, seperti diameter
koloni, eksudat, sebalik koloni; dan karakter
mikroskopisnya meliputi konidiofora, vesikel, metula,
fialid, dan konidia.
Deteksi enzim hidrolitik
Deteksi aktivitas enzim hidrolitik Aspergillus,
seperti kitinase dilakukan dengan metode Lingappa &
Lockwood (1962), lipase dilakukan dengan metode
Peterson & Johnson (1949), serta protease dilakukan
dengan metode Uria et al. (unpublished).
Evaluasi antagonisme
Evaluasi antagonisme Aspergillus (penghasil
enzim hidrolitik tinggi) terhadap jamur patogen Foc
No
1.
2.
3.
6.
7.
8.
9.
Aspergillus
A. flavipes
A. fumigatus
A. japonicus
A. neoglaber
A. niger
A. terreus
Aspergillus
Total isolat
PI = hambatan pertumbuhan miselium (%)
C = diameter miselium patogen pada cawan petri kontrol
(cm)
T = diameter miselium patogen pada cawan petri
perlakuan (cm)
HASIL
Empat puluh dua isolat Aspergillus diisolasi dari
tanah rizosfer (Tabel 1 dan 4). Sembilan belas (45,2 %)
isolat Aspergillus berhasil diidendifikasi sampai spesies,
sedangkan 23 (54,8 %) isolat sampai genus. Aspergillus
yang sudah diidentifikasi sampai spesies adalah satu
isolat sebagai A. flavipes, 4 isolat sebagai A. fumigatus, 4
isolat sebagai A. japonicus, 2 isolat sebagai A. neoglaber,
6 isolat sebagai A. niger, dan 2 isolat sebagai A. terreus.
Tabel 1. Aspergillus yang diisolasi dari tanah rizosfer
Tanah rizosfer
Bambu Jagung Mangrove Pisang
Tebu
Teh
1
1
1
3
1
1
1
3
3
2
2
4
15
1
1
2
4
4
3
3
Tomat
1
2
3
6
Ubi
kayu
2
6
8
Keterangan: - = tidak ditemukan
Empat puluh tujuh isolat Aspergillus diisolasi dari berbagai bahan (Tabel 2 dan 5). Sembilan belas (40,4 %)
isolat Aspergillus berhasil diidendifikasi sampai spesies, sedangkan 28 (59,6 %) isolat sampai genus. Aspergillus yang
sudah diidentifikasi sampai spesies adalah satu isolat masing-masing sebagai A. chevalieri, A. clavatus, A. flavus, A.
kanagawaensis, A. neoglaber, dan A. terreus; 4 isolat sebagai A. fumigatus, dan 9 isolat sebagai A. niger.
Tabel 2. Aspergillus yang diisolasi dari berbagai bahan
No
Aspergillus
1.
2.
2.
3.
5.
A. chevalieri
A. clavatus
A. flavus
A. fumigatus
A.
kanagawaensis
A. neoglaber
6.
Avtur
Kain
Kompos
1
-
-
1
-
-
-
-
Prosiding Seminar Nasional Biologi 2016_ ISBN: 978‐602‐0951‐11‐9
Bahan
KonMinyak
taminan
tanah
1
3
-
-
Tanah
hutan
1
1
Tanah
KRI
-
Tanah
Pantai
-
1
-
-
299
Evaluasi Aspergillus Penghasil Enzim Hidrolitik.…
Bahan
KonMinyak
Avtur
Kain
Kompos
taminan
tanah
7.
A. niger
4
3
8.
A. terreus
1
9.
Aspergillus
3
2
1
4
Total isolat
1
3
3
9
8
Keterangan: KRI = Kebun Raya Indonesia; - = tidak ditemukan
No
Aspergillus
Tanah
hutan
1
11
15
Tanah
KRI
1
6
7
Tanah
Pantai
1
1
Dua puluh tujuh isolat Aspergillus diisolasi dari organ tanaman (Tabel 3 dan 6). Lima belas (55,6 %) isolat
Aspergillus berhasil diidendifikasi sampai spesies, sedangkan 12 (44,4 %) isolat sampai genus. Aspergillus yang sudah
diidentifikasi sampai spesies adalah dua isolat masing-masing sebagai A. chevalieri, A. fumigatus, dan A. terreus; 1
isolat A. kanagawaensis, serta 8 isolat sebagai A. niger.
Tabel 3. Aspergillus yang diisolasi dari organ tanaman
No
Aspergillus
Akar
pisang
1.
2.
3.
A. chevalieri
2
A. fumigatus
2
A.
kanagawaensis
4.
A. niger
2
5.
A. terreus
6.
Aspergillus
2
Total isolat
8
Keterangan: - = tidak ditemukan
Organ tanaman
Buah
Bunga
tomat
tomat
Batang
kopi
Biji
kedelai
Daun
-
1
-
-
-
Umbi
bawang
merah
-
3
3
1
1
4
7
1
1
1
1
3
1
2
6
1
1
Semua (42) isolat Aspergillus yang diisolasi dari tanah rizosfer diketahui tidak terdeteksi menghasilkan enzim
kitinase, 28 (66,7 %) isolat Aspergillus menghasilkan enzim lipase, 26 (61,9 %) menghasilkan enzim protease, dan 10
(23,8 %) isolat Aspergillus tidak menghasilkan enzim lipase maupun protease (Tabel 4). Indeks lipase dihasilkan oleh
24 (57,1 %) isolat Aspergillus yang besarnya sekitar 1,11–2,33, sedangkan 4 (9,5 %) isolat Aspergillus hanya terdeteksi
positif menghasilkan lipase. Indeks protease dihasilkan oleh 17 (40,5 %) isolat Aspergillus yang besarnya sekitar 1,06–
1,67, sedangkan 9 (21,4 %) isolat hanya terdeteksi positif menghasilkan protease. Indeks lipase (2,33) dan protease
(1,67) tertinggi dihasilkan masing-masing oleh Aspergillus (514) dan Aspergillus (583). Ke dua Aspergillus tersebut
diisolasi dari tanah mangrove.
Tabel 4. Aktivitas enzim Aspergillus yang diisolasi dari tanah rizosfer
No
Aspergillus
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
A. fumigatus
A. neoglaber
Aspergillus
A. fumigatus
A. fumigatus
A. japonicus
Aspergillus
Aspergillus
A. neoglaber
A. terreus
A. flavipes
A. japonicus
A. japonicus
Aspergillus
A. terreus
A. niger
No
koleksi
501
502
506
509
510
511
514
526
580
583
584
611
612
619
623
692
Habitat
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Mangrove
Pisang
Prosiding Seminar Nasional Biologi 2016_ ISBN: 978‐602‐0951‐11‐9
Aktivitas
kitinase
-
Indeks
lipase
2,0
1,2
2,0
1,2
1,14
2,33
1,14
2,0
+
1,4
+
-
Indeks
protease
1,57
1,11
1,63
1,57
1,5
1,13
1,5
1,63
1,67
1,25
1,13
-
300
Evaluasi Aspergillus Penghasil Enzim Hidrolitik.…
No
Habitat
koleksi
17.
Aspergillus
763
Ubi kayu
18.
Aspergillus
769
Pisang
19.
Aspergillus
811
Ubi kayu
20.
A. niger
815
Ubi kayu
21.
Aspergillus
824
Ubi kayu
22.
Aspergillus
826
Ubi kayu
23.
Aspergillus
830
Ubi kayu
24.
A. niger
908
Ubi kayu
25.
Aspergillus
968
Jagung
26.
Aspergillus
996
Tebu
27.
Aspergillus
1505
Tebu
28.
Aspergillus
1508
Teh
29.
Aspergillus
1525
Tebu
30.
Aspergillus
1526
Teh
31.
Aspergillus
1529
Ubi kayu
32.
Aspergillus
1533
Teh
33.
Aspergillus
1535
Tebu
34.
Aspergillus
1565
Bambu
35.
A .japonicus
1577
Bambu
36.
A. niger
1580
Bambu
37.
A. niger
2240
Tomat
38.
A. niger
2241
Tomat
39.
Aspergillus
2270
Tomat
40.
A. fumigatus
2273
Tomat
41.
Aspergillus
2275
Tomat
42.
Aspergillus
2276
Tomat
Keterangan: - = tidak terdeteksi; + = terdeteksi
No
Aspergillus
Semua (47) isolat Aspergillus yang diisolasi dari
berbagai bahan diketahui tidak terdeteksi menghasilkan
enzim kitinase, 33 (70,2 %) isolat Aspergillus
menghasilkan enzim lipase, 28 (59,6 %) isolat
Aspergillus menghasilkan enzim protease, dan 8 (17,0 %)
isolat Aspergillus tidak terdeteksi menghasilkan enzim
lipase maupun protease (Tabel 5 & Gambar 1). Indeks
lipase dihasilkan oleh 29 (61,7 %) isolat Aspergillus yang
besarnya sekitar 1,13–3,11, sedangkan 4 (8,5 %) isolat
Aspergillus hanya terdeteksi positif menghasilkan
aktivitas lipase. Indeks protease dihasilkan oleh 17 (36,2
Aktivitas
kitinase
-
Indeks
lipase
2,14
1,33
1,33
+
1,91
1,2
1,33
1,18
1,11
+
1,86
1,17
2,1
1,29
1,38
1,67
1,33
Indeks
protease
1,14
1,25
1,14
1,45
+
1,06
1,13
+
+
+
+
+
+
+
+
-
%) isolat Aspergillus yang besarnya sekitar 1,05–2,0,
sedangkan 11 (23,4 %) hanya terdeteksi positif
menghasilkan aktivitas protease. Indeks lipase (3,11)
tertinggi dihasilkan oleh Aspergillus (1523), sedangkan
indeks protease (2,0) tertinggi dihasilkan masing-masing
oleh Aspergillus (798) dan Aspergillus (917). Aspergillus
(1523) yang menghasilkan indeks lipase tertinggi
diisolasi dari minyak tanah, sedangkan Aspergillus (798)
dan Aspergillus (917) yang menghasilkan indeks protease
tertinggi masing-masing diisolasi dari tanah KRI.
Tabel 5. Aktivitas enzim Aspergillus yang diisolasi dari berbagai bahan
No
Aspergillus
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Aspergillus
Aspergillus
Aspergillus
Aspergillus
Aspergillus
A. fumigatus
A. niger
A. niger
A. niger
A. niger
A. niger
Aspergillus
No
koleksi
722
790
798
822
867
907
909
911
912
913
917
918
Habitat
Tanah KRI
Tanah KRI
Tanah KRI
Tanah KRI
Tanah KRI
Avtur
Minyak tanah
Minyak tanah
Minyak tanah
Tanah Hutan
Tanah KRI
Minyak tanah
Prosiding Seminar Nasional Biologi 2016_ ISBN: 978‐602‐0951‐11‐9
Aktivitas
kitinase
-
Indeks
lipase
1,5
1,2
1,19
1,13
1,75
1,2
2,0
2,31
Indeks
protease
1,29
2,0
1,13
1,25
1,13
2,0
1,08
301
Evaluasi Aspergillus Penghasil Enzim Hidrolitik.…
No
Habitat
koleksi
13.
Aspergillus
919
Tanah KRI
14.
Aspergillus
920
Tanah KRI
15.
A. terreus
921
Minyak tanah
16.
Aspergillus
976
Tanah Hutan
17.
A. flavus
979
Tanah Hutan
18.
Aspergillus
992
Tanah Hutan
19.
Aspergillus
993
Tanah Hutan
20.
Aspergillus
1507
Minyak tanah
21.
Aspergillus
1523
Minyak tanah
22.
Aspergillus
1528
Minyak tanah
23.
Aspergillus
1573
Kain
24.
Aspergillus
1591
Tanah Hutan
25.
Aspergillus
1601
Tanah Hutan
26.
Aspergillus
1605
Tanah Hutan
27.
Aspergillus
1606
Tanah Hutan
28.
Aspergillus
1620
Tanah Hutan
29.
Aspergillus
1621
Tanah Hutan
30.
Aspergillus
1633
Kain
31.
Aspergillus
1642
Tanah Hutan
32.
Aspergillus
1661
Kain
33.
A. clavatus
1881
Kontaminan
34.
A.chevalieri
1886
Kompos
35.
Aspergillus
1888
Kompos
36.
Aspergillus
1895
Kompos
37.
Aspergillus
1913
Tanah Hutan
38.
A. neoglaber
1917
Tanah Hutan
39.
A. kanagawaensis
1923
Tanah Hutan
40.
A. niger
2149
Kontaminan
41.
Aspergillus
2154
Kontaminan
42.
A. fumigatus
2157
Kontaminan
43.
A. niger
2161
Kontaminan
44.
A. niger
2168
Kontaminan
45.
A. fumigatus
2172
Kontaminan
46.
A. niger
2224
Kontaminan
47.
A. fumigatus
2258
Kontaminan
Keterangan: - = tidak terdeteksi; + = terdeteksi
No
Aspergillus
Semua (27) isolat Aspergillus yang diisolasi dari
berbagai organ tanaman diketahui tidak terdeteksi
menghasilkan enzim kitinase, 16 (59,3 %) isolat
Aspergillus menghasilkan enzim lipase, 12 (44,4 %)
isolat Aspergillus menghasilkan enzim protease, dan 8
(29,6 %) isolat Aspergillus tidak menghasilkan enzim
lipase maupun protease (Tabel 6). Indeks lipase
dihasilkan oleh 14 (51,9 %) isolat Aspergillus yang
besarnya sekitar 1,14–2,0, sedangkan 2 (7,4 %) isolat
Aspergillus hanya terdeteksi positif menghasilkan
aktivitas lipase. Indeks protease dihasilkan oleh 8 (29,6
Prosiding Seminar Nasional Biologi 2016_ ISBN: 978‐602‐0951‐11‐9
Aktivitas
kitinase
-
Indeks
lipase
2,67
2,0
1,67
1,2
2,44
1,33
3,11
2,86
+
1,6
1,23
1,71
1,18
1,4
1,36
1,14
+
1,45
1,33
2,17
3,0
1,4
+
1,2
+
-
Indeks
protease
1,05
1,82
1,24
1,74
1,34
1,11
+
+
+
+
+
1,11
+
1,2
+
+
+
+
+
1,24
1,14
%) isolat Aspergillus yang besarnya sekitar 1,09–1,29,
sedangkan 4 (14,8 %) isolat Aspergillus hanya terdeteksi
positif menghasilkan aktivitas protease. Indeks lipase
(2,0) tertinggi dihasilkan masing-masing oleh A.
kanagawaensis (2278) dan A. terreus (2288), sedangkan
indeks protease (1,29) tertinggi dihasilkan oleh
Aspergillus (2132). Aspergillus kanagawaensis (2278)
dan A. terreus (2288) masing-masing diisolasi dari biji
kedelai, sedangkan Aspergillus (2132) diisolasi dari akar
pisang.
302
Evaluasi Aspergillus Penghasil Enzim Hidrolitik.…
Tabel 6. Aktivitas enzim Aspergillus yang diisolasi dari organ tanaman
No
Habitat
koleksi
1.
Aspergillus
1542
Daun
2.
A. terreus
1755
Daun
3.
Aspergillus
1878
Buah
4.
Aspergillus
1879
Daun
5.
Aspergillus
1961
Batang kopi
6.
Aspergillus
1967
Batang kopi
7.
Aspergillus
1982
Umbi bawang merah
8.
A. niger
1994
Bunga tomat
9.
A. niger
2026
Daun tomat
10.
A. niger
2080
Buah jeruk
11.
A. fumigatus
2125
Akar pisang
12.
A. fumigatus
2126
Akar pisang
13.
Aspergillus
2132
Akar pisang
14.
A. niger
2139
Akar pisang
15.
A. niger
2141
Akar pisang
16.
A. chevalieri
2142
Akar pisang
17.
Aspergillus
2143
Akar pisang
18.
A. chevalieri
2144
Akar pisang
19.
A. niger
2255
Daun pisang
20.
A. niger
2256
Daun pisang
21.
Aspergillus
2277
Biji kedelai
22. A. kanagawaensis
2278
Biji kedelai
23.
A. niger
2279
Biji kedelai
24.
Aspergillus
2282
Biji kedelai
25.
Aspergillus
2283
Biji kedelai
26.
A. terreus
2288
Biji kedelai
27.
Aspergillus
2291
Biji kedelai
Keterangan: - = tidak terdeteksi; + = terdeteksi
No
Aspergillus
Secara total (116), 53 (45,7 %) isolat Aspergillus
terdeteksi menghasilkan lipase dan protease, 24 (20,7 %)
isolat Aspergillus menghasilkan lipase, 13 (11,2 %) isolat
Aspergillus menghasilkan protease, dan 26 (22,4 %)
isolat Aspergillus tidak menghasilkan enzim lipase
maupun protease (Tabel 4, 5 & 6).
Aktivitas
kitinase
-
Indeks
lipase
1,44
1,4
1,27
1,25
1,14
1,44
1,6
1,29
+
+
1,35
2,0
1,33
1,25
2,0
1,33
Indeks
protease
1,13
1,12
+
1,11
1,11
1,29
1,13
1,22
1,09
+
+
+
diikuti oleh Aspergillus sp. 920 (24,20 %), dan A. terreus
583 (21,67 %). Ke tiga Aspergillus tersebut diisolasi dari
tanah.
Tabel 7. Persen hambatan pertumbuhan Foc oleh tiga
contoh Aspergillus penghasil aktivitas lipase
dan protease tinggi
No
Jamur
1.
2.
3.
A. niger (917)
A. terreus (583)
Aspergillus sp.
(920)
Indeks
lipase
2,0
2,0
2,0
% Hambatan
Indeks
pertumbuhan
protease
Foc
2,0
36,81
1,67
21,67
1,82
24,20
Gambar 1. Aktivitas protease Aspergillus (867) kiri dan
aktivitas lipase Aspergillus (790) kanan
Tiga contoh isolat Aspergillus yang menghasilkan
enzim lipase dan protease tinggi dapat menghambat
pertumbuhan patogen Foc (Tabel 7 & Gambar 2). Persen
hambatan pertumbuhan Foc tertinggi pada pengamatan
hari ke-5 diperlihatkan oleh A. niger 917 (36,81 %)
Prosiding Seminar Nasional Biologi 2016_ ISBN: 978‐602‐0951‐11‐9
Gambar 2. Foc (kiri) dan A. niger (917) vs Foc (kanan)
303
Evaluasi Aspergillus Penghasil Enzim Hidrolitik.…
PEMBAHASAN
Banyaknya (116) isolat Aspergillus yang terisolasi
dari berbagai subtrat pada penelitian ini merupakan
sumber bioaktif alami berpotensi yang dapat dieksploitasi
untuk keperluan industri, obat, dan pertanian (Strobel &
Daisy, 2003). Masih banyaknya isolat Aspergillus (54,3
%) yang belum teridentifikasi sampai spesies secara
morfologi merupakan kendala tersendiri sehingga ke
depannya perlu diusahakan identifikasi dengan metode
molekuler.
Sebanyak 45,7 % Aspergillus menghasilkan
aktivitas lipase maupun protease. Hasil ini tentunya
sangat menggembirakan karena ada kemungkinan ke dua
enzim tersebut dapat melisis polimer kecil (protein dan
lipid) yang menyusun dinding dan membran sel jamur
yang mungkin terlibat dalam respon antagonisme dari
Aspergillus (de la Cruz & Llobell, 1999). Hal ini
terbukti bahwa tiga contoh isolat Aspergillus yang
menghasilkan aktivitas lipase dan protease tinggi (A.
niger 917, A. terreus 583 dan Aspergillus sp. 920)
ternyata dapat menghambat pertumbuhan jamur patogen
Foc secara in-vitro sekitar 21,67-36,81 %. Antagonisme
Aspergillus melawan patogen Foc telah dilaporkan secara
intensif oleh Garoé et al. (2013) dan Suciatmih &
Rahmansyah (2013).
Beberapa penelitian berikut yang mendukung
penelitian Aspergillus yang menghasilkan enzim
melaporkan bahwa A. flavus, A. fumigatus, dan A. niger
menghasilkan aktivitas lipase dan protease (Aboul-Nasr
et al., 2013). Protease dihasilkan oleh A. clavatus
(Sampaio e Silva et al., 2011) dan A. terreus (Budak et
al., 2014), sedangkan lipase dihasilkan oleh A. japonicus
(Jayaprakash & Ebenezer, 2012) dan A. terreus
(Mahmoud et al., 2015).
Ketidakmampuan
Aspergillus
menghasilkan
aktivitas kitinase, lipase, dan protease; serta Aspergillus
yang hanya terdeteksi positif menghasilakn enzim lipase
atau protease tetapi indeks aktivitasnya tidak dapat diukur
dalam penelitian ini mungkin disebabkan oleh faktor
biologi seperti sifat genetik dari organisme yang dapat
mempengaruhi sifat metabolisme dan biokimia strain
mikroba sehingga akhirnya mempengaruhi sistem
produksi enzimnya. Hasil yang berbeda telah dilaporkan
oleh beberapa penelitian berikut bahwa aktivitas kitinase
dihasilkan oleh A. flavus (Gunalan et al., 2012), A.
fumigatus (Xia et al., 2001), A. niger (Brzezinska &
Jankiewicz, 2012), dan A. terreus (Farag & Al-Nusarie,
2014).
Metode kultur ganda telah digunakan secara
ekstensif untuk mempelajari antagonisme (Bhale et al.,
2013). El-Katatny (2001) menginformasikan bahwa
pembentukkan zona hambatan pada titik kontak antara
Aspergillus dan patogen Foc dapat disebabkan oleh
Prosiding Seminar Nasional Biologi 2016_ ISBN: 978‐602‐0951‐11‐9
produksi metabolit volatil dan bukan volatil atau enzim
hidrolitik, seperti lipase dan protease yang dihasilkan
Aspergillus.
SIMPULAN
Aspergillus dapat diisolasi dari tanah rizosfer,
organ tanaman, dan bahan lain (avtur, kain, kompos,
minyak tanah, dan kontaminan yang berasal dari udara).
Tiga isolat Aspergillus (A. niger 917, A. terreus 583, dan
Aspergillus sp. 920) yang menghasilkan aktivitas lipase
dan protease tinggi dapat menghambat patogen Foc. Ke
tiga isolat tersebut akan diuji lebih lanjut pada skala
rumah kaca. Aspergillus yang belum berhasil
diidentifikasi secara morfologi akan diidentifikasi secara
molekuler pada penelitian mendatang.
DAFTAR PUSTAKA
Aboul-Nasr MB, Zohri ANA, Amer EM, 2013.
Enzymatic and toxigenic ability of opportunistic
fungi contaminating intensive care units and
operation rooms at Assiut University Hospitals,
Egypt. Springerplus, 2: 347. Doi: 10.1186/21931801- 2-347.
Alwathnani HA, Perveen K, 2012. Biological control of
fusarium wilt of tomao by antagonist fungi and
Cyanobacteria. African Journal of Biotechnology,
11: 1100-1105.
Beckman C, Roberts E, 1995. On the nature and genetic
basis for resistance and tolerance to fungal wilt
diseases of plants. Advances in Botanical Research,
21: 35-77.
Bhale UN, Wagh PM, Rajkonda JN, 2013. Antagonistic
confrontation of Trichoderma spp. against fruit rot
pathogens on sapodilla (Manilkara zapota L.).
Journal of Yeast and Fungal Research, 4(1): 5-11.
Bhattacharyya PN, Jha DK, 2011. Optimization of
cultural conditions affecting growth and improved
bioactive metabolite production by a subsurface
Aspergillus strain TSF 146. International Journal of
Applied Biology and Pharmaceutical Technology, 2:
133-143.
Brzezinska MS, Jankiewicz U, 2012. Production of
antifungal chitinase by Aspergillus niger LOCK 62
and its potential role in the biological control.
Current Microbiology, 65(6): 666-672.
Budak SO, Zhou M, Brouwer C, Wiebenga Ad, Benoit I,
Falco MD, Tsang A, de Vries RP, 2014. A genomic
survey of proteases in Aspergilli. BMC Genomics,
15: 523 DOI: 10.1186/1471-2164-15-523.
Campbell R, 1989. Biological control of microbial plant
pathogens. Cambridge:
Cambridge University
Press.
304
Evaluasi Aspergillus Penghasil Enzim Hidrolitik.…
de la Cruz J, Llobell A, 1999. Purification and properties
of a basic endo-β-1,6-glucanase (BGN16.1) from
the antagonistic fungus Trichoderma harzianum.
European Journal of Biochemistry, 265: 145-151.
Najar AG, Anwar A, Masoodi L, Khar MS, 2011.
Evaluation of native biocontrol agents against
Fusarium solani f.sp. melongenae causing wilt
disease of brinjal in Kashmir. Journal of Phytology,
3(6): 31-34.
Djatnika I, Hermanto C, Eliza, 2003. Pengendalian hayati
layu fusarium pada tanaman pisang dengan
Pseudomonas flourescens dan Gliocladium. Jurnal
Hortikultura, 13: 203-211.
Peterson MH, Johnson MJ, 1949. Delayed hydrolysis of
butterfat by certain Lactobacilli and Micrococci
isolated from cheese. Journal of Bacteriology, 58:
701-708.
Dolar FS, 2001. Antagonistic effect of Aspergillus
melleus Yukawa on soilborne pathogens
of
chickpea. Tarim Bilimleri Dergisi, 8(2): 167-170.
Raper KB, Fennell DI, 1965. The Genus Aspergillus.
Baltimore: Williams and Wilkins.
El-Katatny MH, Gudelj M, Robra KH, Elnaghy MA,
Gubitz GM, 2001. Characterization of a chitinase
and an endo-b-1,3-glucanase from Trichoderma
harzianum Rifai T24 involved in control of the
phytopathogen
Sclerotium
rolfsii.
Applied
Microbiology and Biotechnology, 56: 137-143.
Farag MA, Al-Nusarie ST, 2014. Production,
optimization, characterization and antifungal
activity of chitinase produced by Aspergillus terrus.
African Journal of Biotechnology, 13(14): 15671578.
Garoé N-T, Cabrera R, Cosoveanu A, Martín TT,
Giménez C, 2013. Survey of banana endophytic
fungi isolated in artificial culture media from an
applied viewpoint. Journal of Horticulture, Forestry
and Biotechnology, 17(2): 22-25.
Gunalan G, Sadhana D, Ramya RP, 2012. Production,
optimization of chitinase using Aspergillus flavus
and its biocontrol of phytopathogenic fungi. Journal
of Pharmacy Research, 5(6): 3151.
Jayaprakash A, Ebenezer P, 2012. Optimization of
Aspergillus japonicus lipase production by response
surface methodology. Journal of Academia and
Industrial Research, 1(1): 23-30.
Jumjunidang, Narsis N, Riska, Handayani H, 2005.
Teknik pengujian in vitro ketahanan pisang terhadap
layu fusarium menggunakan filtrat toksin dari kultur
Fusarium oxysporum f.sp. cubens. Jurnal
Hortikultura, 15(2): 135-139.
Lingappa Y, Lockwood JL, 1962. Chitin medium for
selective isolation and culture of Actinomycetes.
Phytopathology, 52: 317-323.
Mahmoud GAL, Koutb MM, Morsy FM, Bagy MM,
2015. Characterization of lipase enzyme produced
by hydrocarbons utilizing fungus Aspergillus
terreus. European Journal of Biological Research,
5(3): 70-77.
Prosiding Seminar Nasional Biologi 2016_ ISBN: 978‐602‐0951‐11‐9
Sampaio e Silva TA, Knob A, Tremacoldi CR,
Brochetto-Braga MR, Carmona EC, 2011.
Purification and some properties of an extracellular
acid protease from Aspergillus clavatus. World
Journal of Microbiology and Biotechnology, 27:
2491-2497.
Sharma S, 2012. Antagonistic interaction between
Fusarium oxysporum var cumini and Aspergillus
niger. Journal of Research in Biology, 1: 032-034.
Skidmore AM, Dickinson CH, 1976. Colony interactions
and hyphal interference between Septoria nodurum
and phylloplane fungi. Transactions of the British
Mycological Society, 66: 57-64.
Smitha C, Finosh GT, Rajesh R, Abraham PK, 2014.
Induction of hydrolytic enzymes of phytopathogenic
fungi in response to Trichoderma viride influence
biocontrol activity. International Journal of Current
Microbiology and Applied Sciences, 3(9): 12071217.
Snyder W, Hanson H, 1940. The species concept in
Fusarium. American Journal of Botany, 27: 64–67.
Strobel G, Daisy B, 2003. Bioprospecting for microbial
endophytes and their natural products. Microbiology
and Molecular Biology Reviews, 67(4): 491-502.
Suciatmih, Rahmansyah M, 2013. Endophytic fungi
isolated from mangrove plant and have antagonism
role against Fusarium wilt. ARPN Journal of
Agricultural and Biological Science, 8(3): 251-257.
Vuylsteke D, Swennen R, de Langhe E, 1996. Field
performance of somaclonal variants of plantain.
Journal of the American Society of Horticultural
Science, 121: 42-46.
Xia G, Jin C, Zhou J, Yang S, Zhang S, Ji C, 2001. A
Novel Chitinase Having a unique mode of action
from Aspergillus fumigatus YJ-407. European
Journal of Biochemistry, 268: 4079-4085.
305