bio.unsoed.ac.id

II. TELAAH PUSTAKA
Mikroorganisme merupakan salah satu makhluk hidup yang banyak
dimanfaatkan dalam kehidupan manusia. Pemanfaatan mikroorganisme ini
dikarenakan kemampuan mereka dalam menghasilkan berbagai senyawa yang
bersifat bioaktif. Senyawa bioaktif tersebut diantaranya antitumor dan antibakteri
yang dimanfaatkan dalam bidang farmasi, fungisida dan pestisida dimafaatkan dalam
bidang pertanian, dan pigmen yang berpotensi dalam bidang kosmetik, makanan
maupun tekstil sebagai pewarna alami.
Salah satu mikroorganisme yang banyak dikaji potensinya adalah
aktinomisetes. Aktinomisetes merupakan salah satu organisme prokariot yang unik,
karena termasuk ke dalam golongan bakteri namun morfologinya mirip jamur.
Mayoritas dari aktinomisetes hidup bebas sebagai bakteri saprofit yang ditemukan di
tanah, air, serasah, maupun di dalam tanaman. Aktinomisetes berperan penting dalam
lingkungan. Menurut Nurkanto et al. (2008) aktinomisetes berperan dalam
biodegradasi tanah, pembentukan humus, dan daur ulang nutrisi dengan menguraikan
tumbuhan ataupun hewan yang mati.
Aktinomisetes diketahui memiliki sifat fisiologis yang beragam, hal tersebut
terlihat dari kemampuannya dalam menghasilkan berbagai macam senyawa
metabolit. Nurkanto (2011) menyebutkan bahwa hal yang menarik dari aktinomisetes
adalah kemampuan bakteri ini dalam memproduksi komponen bioaktif yang bernilai
penting dan memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Senyawa aktif yang berguna
tersebut adalah antibiotik, antikanker, dan peningkat sistem imun.
Nurkanto (2011) menyebutkan bahwa semakin besar keragaman ekologi
dalam habitat tertentu maka tingkat keragaman metabolit sekunder yang dihasilkan
aktinomisetes semakin tinggi. Serasah mangrove merupakan bahan dasar penghasil
unsur hara yang penting bagi kelangsungan jaring-jaring makanan pada lahan
bio.unsoed.ac.id
mangrove. Lingkungan mangrove sangat kaya akan bahan organik, mengandung
karbon, sulfur dan nitrogen (Phongsopitanun et al., 2014). Pencarian aktinomisetes
pada lahan mangrove belum banyak dilakukan. Padahal lahan mangrove merupakan
ekosistem yang unik, termasuk daerah yang terletak antara lingkungan darat dan laut
(Das et al., 2006).
Aktinomisetes juga diketahui mampu menghasilkan pigmen sebagai salah
satu hasil dari metabolit sekundernya. Pigmen yang dihasilkan oleh bakteri ini dapat
6
digunakan sebagai alternatif dari penggunaan pewarna sintetis. Menurut Amal et al.
(2011), pigmen coklat yang dihasilkan oleh Streptomyces virginiae bisa digunakan
sebagai pewarna untuk benang wol. Sedangkan menurut Palanichamy et al. (2011),
genus Streptomyces selain diketahui memiliki kemampuan menghasilkan antibiotik,
tapi juga diketahui dapat menghasilkan pigmen. Salah satunya adalah Actinochordin
yang merupakan pigmen berwarna merah sampai biru yang dihasilkan oleh S.
coelicolor.
Shaaban et al. (2013) menyatakan bahwa aktinomisetes dapat menghasilkan
zat berwarna coklat gelap pada medium kultur, yang biasanya disebut melanin.
Melanin ini dapat digunakan dalam industri farmakologi maupun kosmetik. Melanin
yang dihasilkan oleh aktinomisetes juga terbukti dapat mengurangi produksi
aflatoxin oleh Aspergillus flavus. Destager et al. (2006) menyatakan bahwa melanin
merupakan suatu senyawa yang tidak teratur, memiliki sifat antioxidan yang dapat
melindungi mikroorganisme dari paparan sinar uv. Melanin dihasilkan oleh
mikroorganisme yang memiliki jalur fermentasi oksidatif. Biosintesis dari pigmen
melanin diawali dengan adanya enzim tirosinase, yang akan merubah tirosin yang
ada pada medium menjadi suatu senyawa yang berwarna coklat.
Pigmen yang dihasilkan oleh aktinomisetes memiliki potensi untuk
digunakan dalam berbagai bidang industri. Namun, penggunaan pigmen dari
aktinomisetes pada tingkat industri masih jarang dilakukan. Penyebab yang
mendasarinya adalah belum ditemukan medium yang cocok untuk fermentasi pigmen
tersebut. Produksi dari pigmen aktinomisetes ini sangat dipengaruhi oleh komposisi
dari medium pertumbuhan (Palanichamy et al., 2011).
Menurut Scribner et al. (1973), medium pertumbuhan dari aktinomisetes
mempengaruhi sporulasi dan produksi pigmen. Dearajat keasaman (pH) medium
akan mempengaruhi warna yang dihasilkan oleh aktinomisetes. Conn dan Conn
(1941) menyatakan bahwa warna yang dihasilkan dari pigmen aktinomisetes akan
bio.unsoed.ac.id
lebih gelap pada medium basa dibandingkan pada medium asam. Penambahan
glukosa sebagai sumber karbon dalam medium akan mempengaruhi warna pigmen
yang dihasilkan oleh aktinomisetes.
Menurut Shaaban et al. (2013), starch atau pati merupakan sumber karbon
terbaik
untuk
pertumbuhan aktinomisetes
dan produksi
pigmen
melanin,
dibandingkan dengan gliserol, fruktosa, dan sukrosa. Nitrat merupakan sumber
nitrogen yang baik untuk memaksimalkan produksi senyawa melanin dari
7
aktinomisetes, dibandingkan dengan sodium nirat, ammonium chlorida, dan pepton.
Sedangkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Palanichamy et al. (2011)
menunjukkan bahwa sodium caseinat merupakan sumber nitrogen yang cukup baik
selain pepton dalam produksi pigmen aktinomisetes, namun tripton dan asparagin
bukan merupakan sumber nitrogen yang dapat mendukung produksi pigmen
aktinomisetes.
Conn (1943) menyebutkan bahwa spesies aktinomisetes yang sama akan
menghasilkan warna yang berbeda pada medium pertumbuhan yang berbeda.
Komposisi medium akan mengubah konsentrasi ion hidrogen akhir yang dihasilkan
aktinomisetes sehingga akan menghasilkan warna yang berbeda. Penggunaan
berbagai medium banyak dilakukan untuk mendapatkan variasi warna dan
memaksimalkan produksi pigmen yang dihasilkan oleh aktinomisetes.
Beberapa peneliti telah melakukan pencarian medium pertumbuhan untuk
memaksimalkan
produksi
pigmen
aktinomisetes.
Dastager
et
al.,
(2006)
menggunakan medium basal yang ditambahkan sumber karbon dan sumber nitrogen
yang berbeda untuk memaksimalkan produksi melanin oleh Streptomyces spp.
Hasilnya starch atau pati merupakan sumber karbon terbaik untuk produksi melanin,
dibandingkan gliserol dan fruktosa. Beberapa asam amino seperti lisin, prolin, argin,
dan citrulin merupakan sumber nitrogen terbaik dalam produksi melanin. Sedangkan
Shaaban et al. (2013) menggunakan medium YEME dan Oatmeal Agar untuk
melihat pertumbuhan dari isolat aktinomisetes hasil isolasi dari tanah. Pertumbuhan
kedua isolat pada kedua medium ini menunjukkan pertumbuhan yang baik, terlihat
dari adanya miselium aerial dan miselium substrat pada medium.
Kedua isolat
yang digunakan dalam penelitian selanjutnya akan
diidentifikasi untuk mengetahui genus dari aktinomisetes yang potensial tersebut.
Identifikasi isolat aktinomisetes menjadi hal penting dalam pencarian aktinomisetes
baru yang memiliki kemampuan menghasilkan pigmen. Jeffry (2008) menyebutkan
bio.unsoed.ac.id
bahwa identifikasi aktinomisetes secara mikroskopis saja tidak cukup untuk
dilakukan. Identifikasi secara biokimiawi akan lebih memastikan genus dari
aktinomisetes yang potensial.
Selanjutnya pigmen hasil produksi dari dua isolat aktinomisetes selanjutnya
akan diekstraksi dan dikarakterisasi. Karakterisasi pigmen aktinomisetes dapat
dilakukan melalui beberapa cara. Menurut Ahmad et al. (2012), karakterisasi pigmen
8
dapat dilakukan dengan UV-VIS. UV-VIS digunakan untuk mengetahui panjang
gelombang maksimum yang dapat diserap oleh pigmen aktinomisetes.
bio.unsoed.ac.id
9