Aktivitas Antibiotik Ekstrak Mikroba Actinomycetes Yang Diisolasi ...
Dasar Teori Actinomycetes
Transcript of Dasar Teori Actinomycetes
DASAR TEORI
Actinomycetes adalah suatu grup besar untuk delapan suku bakteri yang berbeda yang
tumbuh sebagai filamen sel yang bercabang terlihat sekilas seperti fungal hyphae, berbentuk
panjang atau pendek/batang, non motil, tidak membentuk spora, tidak tahan asam dan
termasuk bakteri gram positif yang memiliki rentang distribusi yang luas di alam. Karena
pertumbuhannya yang relatif lambat, mengisolasi organisme ini dari spesimen cukup sulit
karena organisme yang lain berkembang dengan cepat dan cenderung akan mengaburkan
spesies ini.
Actinomycetes dapat bersifat anaerob fakultatif atau mikroaerofilik dan mampu
memfermentasi karbohidrat (Anonim, 2010). Actinomycetes merupakan bakteri yang
bereproduksi dengan pembelahan sel, rentan terhadap penicilin tetapi tahan terhadap zat
antifungi (Rollin and Joseph, 2000). Dua genus penting dari kelompok ini adalah
Actinomycetes dan Nocardia. Struktur kimia dari dinding sel serupa dengan Corynebacterium
dan Mycobacterium.
Actinomycetes bereproduksi dengan spora aerial (konidia) atau melalui fragmentasi
miselia. Actinomycetes memiliki dua macam miselia, yaitu miselia aerial dan miselia
substrat. Kedua miselia ini mampu menghasilkan pigmen yang menyebabkan perbedaan
warna pada masing-masing koloni. Perbedaan warna masing-masing koloni dapat dijadikan
tahap awal identifikasi genus dan spesies pada Actinomycetes. Tahap identifikasi selanjutnya
adalah uji produktivitas melanin, karena kelompok warna spora yang sama dapat dimiliki
anggota yang berasal dari genus maupun spesies yang berbeda (Holt et al. 1994).
Actinomycetes mempunyai beberapa manfaat yaitu mendekomposisi bahan organik,
menghasilkan antibiotik yang dapat menghambat bahkan mematikan mikroba
lainnya (khususnya yang pathogen), mengikat struktur tanah liat sehingga dapat memperbaiki
sifat fisik tanah, dan dapat menghilangkan bau, dengan zat-zat metabolik yang
dikeluarkannya (Anonim, 2007). Selain itu Actinomycetes memegang peranan penting
dalam proses biodegradasi senyawa polimer dan memobilisasi unsur hara makro dan mikro,
sehingga berperan sentral dalam menjaga kestabilan ekosistem (Nurkanto, 2008).
Populasi dan jenis Actinomycetes terbanyak dijumpai di tanah, sehingga
Actinomycetes dianggap sebagai bakteri tanah.
Tabel 1. Flora Actinomycetes yang dominan di tanah (Madigan, 2003)
Taksonomi Actinomycetes
Menurut Madigan et.al (2003) Actinomycetes dibagi menjadi beberapa kelompok
sebagai berikut :
1. Actinomycetes, kelompok ini tidak dapat memfermentasi alkohol dan asam, bersifat
fakultatif aerob, tidak membentuk miselium, dan dimungkinkan membentuk filamen
yang bercabang. Bentukan selularnya adalah batang, cocoit, atau coryneform.
Actinomycetes bersifat anaerob sampai dengan fakultatif aerob, mikropoloni
membentuk filamen, tapi ada juga yang berbentuk filamen semu atau fragmen
dalam coryneform, dan dapat bersifat patogen.
2. Mycobacteria, memiliki filamen semu. Ada yang saprofitik, dan hidupnya obligat
aerob, mengandung lipid yang tinggi pada sel dan dinding selnya. Pertumbuhan sel
yang lambat, berlilin, dan mengandung asam mikolid.
3. Actinomycetes penambat nitrogen. Biasanya bersimbiosis dengan tanaman, dan
menghasilkan miselium sejati. Seperti margaFrankia, yang terdapat di permukaan
nodul pada akar, mungkin bersifat aerofil dan pertumbuhannya lambat. Sel mampu
menambat nitrogen bebas.
4. Actinoplanes. memiliki miselium sejati dan membentuk spora. Termasuk dalam
kelompok ini adalah marga Actinoplanes dan streptosporangium.
5. Dermatopilus. Memiliki miselium filamentus yang terbagi transversal, untuk
membentuk massa yang motil. Berbentukcoccus, tidak memiliki aerial miselium,
kadang-kadang menyebabkan infeksi epidermal.
6. Nocardia. Miselianya berfragmen untuk membentuk cocoid atau pemanjangan elemen,
kadang-kadang memproduksi spora aerial, kadang bersifat asam, kandungan lipid di sel
dan dinding selnya sangat tinggi.
Familia Persentase Familia
Streptomyces
Actinomadura
Actinoplanes
Microbiospora
Micromonospora
Nocordia
Streptosporangium
Thermomonospra
95,43
0,10
0,20
0,18
1,40
1,98
0,10
0,22
7. Streptomycetes. Miseliumnya lengkap, kelimpahan miselium tinggi, dan rantai
sporanya panjang. Marga terbesar adalahStreptomyces, yang telah di ketahui sekitar
500 jenis, banyak memproduksi antibiotik.
8. Beberapa spesies bersifat patogen dan fitopatogen dengan prosentase GC 69 – 75.
Streptomyces yang diisolasi sebagian besar memiliki kemampuan dalam mendegradasi
selulosa dan melarutkan fosfat. Genus ini paling efisien dalam mendegradasi selulosa
dan melarutkan fosfat karena kecepatan pertumbuhannya dan aktivitas yang tinggi
dibanding genus lain (Nurkanto, 2007).
9. Micromonospora. Miseliumnya lengkap, spora berbentuk panjang dalam satu pasang,
atau dalam rantai yang pendek. Beberapa di antaranya bersifat termofilik, sedangkan
yang di temukan di tanah biasanya bersifat saprofitik.
Morfologi Actinomycetes
Menurut Nurkanto (2008) Actinomycetes memiliki karakter yang berbeda dibanding
bakteri yang lain. Bentuk koloni Actinomycetes menyerupai koloni kapang dan bakteri,
namun keragaman koloni Actinomycetes sangat bervariasi. Actinomycetes berbeda dari
jamur dalam hal komposisi dinding selnya. Actinomycetes tidak memiliki kitin dan selulosa
yang umum dijumpai dalam dinding sel jamur.
Koloni-koloni di permukaan dapat berkembang bersama membentuk selaput
permukaan yang halus atau berkeriput. Koloni-koloni pada media padat biasanya dapat
keras, kasar, dan dapat pula halus atau berkeriput, terkadang tumbuh tinggi di atas permukaan
medium (Sutedjo, 1996). Koloni pada media akan nampak berwarna putih dan berbentuk
kecil. Kumpulan dari mikroorganisme ini akan terlihat seperti yellowish sulphur granules.
Pengamatan yang lebih teliti pada suatu koloni di bawah mikroskop stereo
menunjukkan adaya miselium ramping bersel satu yang bercabang,diameter hifanya jarang
melebihi satu micron (0,5-0,8 µ) yang membentuk spora aseksual untuk
perkembangbiakannya (Subba, 1994).
Misellium yang serial dapat berwarna putih, kelabu, merah, kuning, coklat, hijau atau
suatu tipe pewarnaan lainnya. Hifa yang kemungkinannya pendek, cenderung berkembang
dengan suatu penampilan yang pucat atau panjang membentuk semacam lapisan yang tebal,
menutupi permukaan pada perkembangan vegetatif atau mungkin membentuk suatu jaringan
yang halus (Sutedjo, 1996).
Di alam, Actinomycetes dapat ditemui sebagai konidia atau bentuk vegetatif. Populasi
di alam dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kandungan organik, pH, kelembaban,
temperatur, musim, kedalaman dan sebagainya (Suwandi, 2010).
Habitat Actinomycetes
Menurut Budiyanto (2004) bahwa jumlah Actinomycetes meningkat dengan adanya
bahan organik yang mengalami dekomposisi. Lazimnya, Actinomycetes tidak toleran
terhadap asam dan jumlahnya menurun pada pH 5,0. Rentang pH yang paling cocok adalah
antara 6,5 dan 0,8. Pada lingkungan pH tinggi, Actinomycetes mendominasi pertumbuhan
mikroorganisme.
Daya kerja kelompok ini dalam mendegradasi bahan organik mampu meningkatkan
kesuburan tanah. Mikroorganisme ini tersebar luas tidak hanya di tanah tetapi juga di
kompos, lumpur, dasar danau, air laut dan sungai walaupun frekuensinya rendah. Suhu yang
optimum bagi pertumbuhannya adalah sekitar 25-35o C (Suwandi, 2010). Tetapi beberapa
Actinomycetes tumbuh pada suhu 55-65o C, di dalam kompos (Waluyo, 2008).
Teknik Isolasi Actinomycetes
Teknik isolasi mikroorganisme adalah suatu usaha menumbuhkan mikroba di luar dari
lingkungan ilmiahnya. Pemisahan mikroorganisme dari lingkungannya ini bertujuan untuk
memperoleh biakan bakteri yang sudah tidak bercampur lagi dengan bakteri lainnya ini
disebut dengan biakan murni.
Mikroorganisme dapat diperoleh dari lingkungan air, tanah, udara, substrat yang
berupa bahan pangan, tanaman dan hewan. Jenis mikroorganisme dapat berupa bakteri,
khamir, dan kapang.Populasi mikroba di lingkungan sangat beranekaragam sehingga dalam
mengisolasi diperlukan beberapa tahap penanaman sehingga diperoleh koloni tunggal (Alwi
dkk, 2007).
Actinomycetes memiliki distribusi ekologi yang luas dan mampu tumbuh pada berbagai
habitat dan kondisi, namun pertumbuhannya lebih lambat dibandingkan dengan mikroba lain
sehingga sulit untuk diisolasi.Kontaminasi mikroba lain sering terjadi saat Actinomycetes
ditumbuhkan pada media agar. Berbagai metode telah dikembangkan untuk menumbuhkan
Actinomycetes dan membatasi pertumbuhan mikroba lain yang tidak dikehendaki, yang
disebut skrining. Dengan mengacu kepada teknik isolasi Actinomycetes, dikenal tiga cara
yang secara garis besar dikelompokkan kepada metode umum, metode dengan perlakuan
awal, dan kombinasi kedua metode dasar tersebut.
Metode Tabur (Spread method) dikembangkan untuk mengeliminasi kontaminasi oleh
mikroba lain. Pada metode tabur digunakan media yang hanya mampu untuk memacu
pertumbuhan Actinomycetes dan dapat menghambat pertumbuhan mikroba lain karena
sumber karbon dan nutrisi hanya spesifik digunakan oleh Actinomycetes. Prinsip kedua
adalah penghambatan dengan menggunakan antibiotik yang diambahkan dalam media
(Nurkanto, 2008).
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro, D., 1989. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Penerbit Djambatan, Malang.
Ersya DA. 2004. Pencirian Actinomycetes Isolat Lokal: Colour Grouping, Produksi Pigmen
Melanin, dan Resistensi Antibiotik. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Institut Pertanian Bogor.
Madigan, M.T., Martinko, J.M., Dunlap, P.V. and Clark, D.P. 2009. (published February,
2008) Brock Biology of Microorganisms, 12th edition, Pearson Benjamin-Cummings,
San Francisco.
Pelczar, M. J., & Chan, E. C. S., 1988, Dasar-Dasar Mikrobiologi, Alih Bahasa Hadioetomo,
R. S., Imas, T., Tjitrosomo, S. S., dan Angka, S. L., UI Press, Jakarta.
“Eksplorasi Actinomycetes” diakses daei http://actinomycetes/diana%20blog
%20%20mikrobiologi%20tanah.html tanggal 01 Mei 2013.
“Actinomycetes” diakses dari http://digilib.bi.itb.ac.id/go.php?id=jbptitbbi-
gdl-sl-1973-zaidarzain-1050 tanggal 01 Mei 2013.
“Kuantitas Keberadaan Baktetri Actinomycetes” diakses dari http://lontar.ui.ac.id/file?
file=digital/20307710-T31183-Kuantitas%20bakteri.pdf tanggal 01 Mei 2013.