1

KAPANG PEREDUKSI FOSFAT DARI BERBAGAI BIOAKTIVATOR

(REDUCING PHOSPHATES MOLD FROM VARIOUS BIOACTIVATORS)

Adyanti K. Sutoro*, N.D. Kuswytasari1, Maya Shovitri

1

Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

ABSTRAK

Pada penelitian ini dilakukan isolasi dan identifikasi kapang dari bioaktivator Orlitani,

Tunas Windu, Petro Gladiator dan Bio Extrim. Isolat kemudian diuji kemampuannya mereduksi

fosfat dalam medium Pikovskaya dengan 3 (tiga) sumber fosfat yang berbeda, yaitu AlPO4

(Aluminum orthophosphate), Ca3(PO4)2 (Tricalcium diphosphate) atau P2O5 (Phosphorus oksida).

Parameter yang diukur adalah rasio antara diameter isolat kapang dan diameter zona bening yang

disebut dengan Indeks Reduksi Fosfat (IRF). Pada penelitian ini kapang yang berhasil

diidentifikasi dari bioaktivator Orlitani adalah Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Rhizopus sp.,

Penicillium sp. Trichoderma sp.1 dan Trichoderma sp.2. Pada bioaktivator Tunas Windu,

teridentifikasi Rhizopus sp., Nigrospora sp dan Aspergillus awamori. Pada bioaktivator Petro

Gladiator, isolate kapang yang diidentifikasi adalah Rhizopus sp., Aspergillus awamori dan

Aspergillus niger. Pada bioaktivator Bio Extrim, teridentifikasi Fusarium sp. dan Rhizopus sp.

Hasil uji reduksi fosfat menunjukkan bahwa 7 (tujuh) isolat kapang mampu mereduksi Ca3(PO4)2,

yaitu Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus awamori, Penicillium sp. Trichoderma sp.1,

Trichoderma sp.2 dan Fusarium sp.. Terdapat 4 (empat) isolat kapang yang mampu mereduksi

P2O5 yaitu Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus awamori dan Fusarium sp..Tidak

satupun isolat kapang yang mampu mereduksi AlPO4.

Kata kunci : Kapang, Bioaktivator, Reduksi Fosfat

ABSTRACT

In this research, isolation and identification of molds in four different bioactivators

collected from Orlitani, Tunas Windu, Petro Gladiator and Bio Extrim followed by evaluation of its

ability to reduce phosphates in the Pikovskaya medium with three different phosphate sources,

AlPO4 (Aluminum orthophosphate), Ca3(PO4)2 (Tricalcium diphosphate) and P2O5 (Phosphorus

oxide). The measured parameters taken were the ratio between the diameter of clear zone diameter

with the diameter of mold isolate which is then called Phosphate Reduction Index (IRF). The molds

were identified from Orlitani is Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Rhizopus sp., Penicillium sp.

Trichoderma sp.1 and Trichoderma sp.2. From Tunas Windu were identified Rhizopus sp.,

Nigrospora sp and Aspergillus awamori. At Petro Gladiator were identified Rhizopus sp.,

Aspergillus awamori and Aspergillus niger. In Bio Extrim were identified Fusarium sp. and

Rhizopus sp. The results showed, seven mold isolates that have ability in reducing phosphate

Ca3(PO4)2 are Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus awamori, Penicillium sp.

Trichoderma sp.1, Trichoderma sp.2 dan Fusarium sp.. Four mold isolates mold that have ability

in reducing phosphate P2O5 are Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus awamori dan

Fusarium sp.. At last, no mold isolates that could reduce phosphate AlPO4.

Keyword : Molds, Bioactivators, Phospate Reduction

*Corresponding Author Phone : +6281216368685

email : adyanti@bio.its.ac.id

1Alamat sekarang : Prodi Biologi, FMIPA

Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya

2

I PENDAHULUAN

Fosfor (P) termasuk unsur hara makro

yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Apabila

kekurangan unsur P, pertumbuhan tanaman

akan terhambat, daun menjadi tipis, kecil dan

tidak mengkilat, daun dan buah rontok

sebelum waktunya, batangnya menjadi

gopong (lubang di tengah), terkadang

terdapat bercak pada tepi atau ujung daun

(nekrosis). Fungsi penting P lainnya adalah

sebagai penyusun adenosin triphosphate

(ATP) yang terkait dalam metabolisme

tumbuhan (Dobermann and Fairhurst, 2000).

Unsur P di alam berikatan dengan

oksigen yang disebut senyawa fosfat.

Tanaman menyerap fosfat dalam bentuk ion

fosfat anorganik terutama H2PO4-, dan

HPO42-

. Namun, ketersediaan fosfat dalam

tanah di Indonesia umumnya sangat rendah

yang disebabkan karena fosfat terikat

menjadi AlPO4 pada tanah asam atau

Ca3(PO4)2 pada tanah basa. Tumbuhan tidak

dapat menyerap fosfat terikat sehingga harus

diubah menjadi bentuk yang dapat diserap

tumbuhan (Elfiati, 2005).

Kapang (molds) adalah jamur berfilamen

(Brock et al., 1994). Kapang merupakan

mikroorganisme tanah yang mampu

mereduksi fosfat terikat menjadi fosfat yang

dapat diserap oleh tumbuhan dengan bantuan

enzim fosfatase (Cunningham dan Kuiack,

1992). Aspergillus sp., Penicilium sp. Dan

Trichoderma sp. Diketahui mampu

mereduksi fosfat (Elfiati, 2005)

Dalam skala laboratorium, uji reduksi

fosfat menggunakan medium Pikovskaya.

Fosfat yang telah tereduksi akan membentuk

zona bening di sekitar koloni kapang. Fosfat

tereduksi dengan bantuan enzim fosfatase

yang disekresikan oleh koloni kapang

tersebut. Kemampuan kapang dalam

mereduksi fosfat ditunjukkan dari rasio

diameter koloni kapang dan diameter zona

bening yang terbentuk (Saryono dkk, 2002)

Saat ini telah banyak beredar pupuk

organik berupa kompos yang dapat

meningkatkan hasil pertanian, memperbaiki

tekstur tanah dan meningkatkan kandungan

unsur hara tanah yang tersedia bagi

tumbuhan dalam bentuk yang dapat diserap

oleh tumbuhan (Goenadi, 1993). Kompos

merupakan hasil degradasi bahan organik

yang dilakukan oleh mikroorganisme. Pada

proses pengomposan bahan organik biasanya

ditambahkan bioaktivator yang mengandung

mikroorganisme yang dapat mereduksi

lignin, selulosa, protein, lipid, amilum, dan

mikrorganisme yang dapat memfiksasi

nitrogen. Nurmajdi (2004), Mala dkk, (1999)

dan Jasmaniar (2006) telah berhasil

menunjukkan bahwa mikroorganisme yang

terkandung dalam bioaktivator dapat

mempercepat laju pengomposan bahan

organik sehingga kandungan fosfat dalam

tanah dapat dimanfaatkan langsung oleh

tumbuhan.

Kelebihan Penggunaaan bioaktivator

yaitu bioaktivator mengandung strain terpilih

berdaya adaptasi tinggi yang dikemas dalam

bahan pembawa alami sehingga dapat

mempertahankan daya hidup mikroba hingga

satu tahun,tidak mencemari lingkungan

karena tidak mengandung senyawa kimia,

mempercepat proses pengomposan, lebih

mudah, lebih murah dan tidak memerlukan

bahan tambahan lain serta meningkatkan

kandungan bahan organik tanah,

memperbaiki struktur tanah, dan ketersediaan

hara dalam tanah. Biaktivator yang beredar di

pasaran saat ini sangatlah beragam, misalnya

saja Petro Gladiator, Orlitani, Bio Extrim dan

Bioaktivator Tunas Windu.

Permasalahan yang dihadapi dalam

penelitian ini adalah kapang apa saja yang

berhasil diisolasi dan diidentifikasi dari ke-4

(empat) bioaktivator yang digunakan.

Selanjutnya, isolat kapang manakah dari ke-4

(empat) bioaktivator tersebut yang memiliki

kemampuan dalam mereduksi fosfat terikat.

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan

informasi kepada masyarakat tentang jenis

kapang yang terdapat pada beberapa

bioaktivator yang memiliki kemampuan

dalam mereduksi fosfat terikat dari AlPO4

(biasanya terdapat pada tanah asam),

Ca3(PO4)2 (biasanya terdapat pada tanah

basa) dan P2O5 (biasanya terdapat pada tanah

netral).

II METODOLOGI

Waktu dan Tempat Penelitian

Pelaksanaan tugas akhir rencananya akan

dilakukan pada bulan April –Juni 2010 di

Laboratorium Mikologi, Jurusan Biologi

FMIPA ITS.

3

Pembuatan Medium PDB (Potato

Dextrose Broth) Chloramphenicol 100 ‰

Potato Dextrose Broth (Oxoid®, Inggris)

sebanyak 24 gram dan

Chloramphenicolsebanyak 100 mg dilarutkan

dengan akuades hingga 1000 ml di dalam

erlenmeyer. Medium cair kemudian

dihomogenkan dengan magnetic stirer

sampai larut dan dipanaskan hingga

mendidih. Erlenmeyer ditutup dengan

aluminium foil dan plastik wrap. Medium

disterilkan dengan autoklaf pada suhu 1210C

dan tekanan 1,5 atm selama 15 menit.

Pembuatan Medium PDA (Potatoes

Dextrose Agar) Chloramphenicol 100 ‰

Potato Dextrose Agar (Oxoid®, Inggris)

sebanyak 39 gram dan

Chloramphenicolsebanyak 100 mg dilarutkan

dengan akuades hingga 1000 ml akuades.

Medium cair kemudian dihomogenkan

dengan magnetic stirer sampai larut dan

dipanaskan hingga mendidih. Erlenmeyer

ditutup dengan aluminium foil dan plastik

wrap. Medium disterilkan dengan autoklaf

pada suhu 1210C dan tekanan 1,5 atm selama

15 menit.

Pembuatan Medium Pikovskaya

Chloramphenicol 100 ‰

Glukosa sebanyak 5 gram dimasukkan ke

dalam erlenmeyer. Lalu ditambahkan

masing-masing Sumber Fosfat (Ca3(PO4)2

atau AlPO4 atau P2O5) 2,5 gr, Natrium

klorida (NaCl) 0,1 gram, Amonium sulfat

((NH4)2SO4) 0,25 gram, Kalium klorida

(KCl) 0,1 gram, Magnesium sulfat anhidrat

(MgSO4.7H2O) 0,05 gram, MnSO4 1,25 mg,

FeSO4 1,25 mg, yeast extract 0,25 gram, 100

mg chloramphenicol dan agar 5 gram.

Akuades dimasukkan ke dalam erlenmeyer

hingga volume 500 ml, lalu diletakkan di atas

magnetic stirer. Semua bahan dalam

erlenmeyer distirer hingga tercampur.

Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil

dan plastik wrap. Medium disterilisasi

dengan autoklaf pada suhu 121 0C dan

tekanan 1,5 atm selama 15 menit

(dimodifikasi dari Elzouni,2008).

Isolasi Kapang dari Bioaktivator

Sumber inokulum adalah Biaktivator

Petro Gladiator, Orlitani, Bio Extrim dan

Bioaktivator Tunas Windu.Kapang diaktivasi

terlebih dahulu dengan cara memasukkan

bioaktivator bubuk sebanyak 10 mg atau

bioaktivator cair sebanyak 10 ml ke dalam

100 ml medium Potatoes Dextrose Broth.

Kemudian di shaker selama 168 jam (Boldu,

2001). Isolasi kapang dilakukan dengan

metode pengenceran bertingkat sampai 10-6

dan metode tuang.Kultur bioaktivator diambil

sebanyak 1 ml, kemudian diinokulasikan ke

dalam akuades steril 9 ml dan di-vortex agar

bercampur (disebut suspensi dengan

pengenceran 10-1

). Suspensi pengenceran 10-1

diambil sebanyak 1 ml dengan mikropipet

dan dimasukkan ke dalam akuades steril 9

ml, kemudian di-vortex (disebut suspensi

dengan pengenceran 10-2

). Hal ini dilakukan

terus sampai pengenceran 10-6

. Mulai sampel

pengenceran 10-4

hingga 10-6

diambil

sebanyak 0,1 ml lalu dimasukkan ke dalam

cawan petri steril. Cawan Petri berisi sampel

ditambahkan medium PDA cair secukupnya,

kemudian digerak-gerakkan membentuk

angka delapan. Inkubasi dilakukan pada suhu

ruang selama 4 hari dengan posisi cawan

Petri terbalik (Siswanto, 2006).

Pemurnian Isolat Kapang

Koloni kapang yang tumbuh dimurnikan

dengan propagasi koloni, yaitu memotong

dan memindahkan secara aseptik sebagian

hifa/miselium kapang ke dalam medium

biakan padat baru (Alexopoulos et al., 1996)

dan diinkubasi pada suhu ruang sampai

tumbuh koloni. Pemindahan koloni dilakukan

secara bertingkat sebanyak 3 kali sampai

diperoleh isolat murni. Isolat murni

kemudian diinokulasi ke dalam tabung reaksi

berisi medium padat miring secara duplo.

Satu tabung untuk proses identifikasi dan

karakterisasi, sedangkan satu tabung lainnya

untuk sediaan biakanyang disimpan dalam

lemari es pada suhu 40C.

Identifikasi Isolat Kapang

Identifikasi isolat kapang dilakukan

berdasarkan karakteristik makroskopis dan

mikroskopis. Untuk mengidentifikasi isolat

kapang, maka hasil pengamatan dicocokkan

dengan buku Pengenalan Kapang Tropik

Umum (Gandjar, 1999), Pictorial Atlas of

Soil and Seed Fungi Morphologies of

Cultured Fungi and Key to Species

4

(Watanabe, 2002), The Genus Aspergillus

(Raper et al., 1965) dan Fungi and Food

Spoilage (Pitt et. al.,2009)

Karakteristik Makroskopis

Untuk mengamati ciri makroskopisnya

maka setiap isolat murni kapang diinokulasi

ke dalam suatu media agar datar kemudian di

inkubasi pada suhu ruang selama 7 hari.

Karakteristik Mikroskopis

Pengamatan mikroskopik dilakukan

dengan cara membuat slide culture. Kertas

saring steril diletakkan pada bagian dasar

cawan petri steril secara aseptik dengan

menggunakan penjepit. Batang gelas steril

berbentuk “U” diletakkan di atas kertas

saring tersebut. Kemudian dengan penjepit,

kaca objek steril diletakkan di atas batang

gelas tersebut. Akuades sebanyak 4 ml di

tuang pada kertas saring. Medium PDA

kosong dipotong berbentuk kotak 1 cm x 1

cm menggunakan scalpel steril dan

diletakkan di atas kaca objek secara aseptis.

Isolat murni diambil dengan jarum inokulasi

steril kemudian ditusukkan ke bagian tengah

kotak medium padat dan empat sisi yang lain

kemudian ditutup dengan kaca penutup steril.

Preparat biakan kemudian diinkubasi pada

suhu kamar (25oC) selama 48 jam. Setelah

kapang bersporulasi maka dilakukan

pewarnaan dengan lactophenol cotton blue

(LPCB). Pewarnaan dengan LPCB dilakukan

dengan cara kaca penutup dibuka dan

preparat biakan ditetesi etanol 95% sebanyak

1 tetes dan diikuti dengan LPCB sebanyak 1-

2 tetes, kemudian preparat ditutup dengan

kaca penutup steril. Preparat diamati di

bawah mikroskop dengan perbesaran 100-

400x.

Uji Pereduksi Fosfat

Biakan murni hasil dari pemurnian isolat

kapang diinokulasi pada medium Pikovskaya

dalam cawan petri untuk mengetahui

pembentukan zona bening. Isolat kapang

diambil dengan jarum tanam tajam yang telah

steril kemudian diinokulasi pada cawan petri

berisi medium Pikovskaya. Pengamatan

dilakukan pada saat diameter isolat kapang

yang diuji mencapai 3 cm. Pengamatan yang

dilakukan adalah ada tidaknya zona bening

dan selanjutnya apabila isolat kapang tersebut

membentuk zona bening, dengan

menggunakan rumus dapat diperoleh indeks

reduksi fosfatnya. Ulangan dilakukan

sebanyak 3 kali. Adapun rumus Indeks

Reduksi adalah rumus sebagai berikut:

Analisis Data

Kemampuan isolat kapang dalam

mereduksi fosfat dideskripsikan apakah

mampu membentuk zona bening atau tidak.

Selanjutnya dicari kapang manakah yang

memiliki kemampuan mereduksi fosfat pada

masing – masing sumber fosfat (Ca3(PO4)2

atau AlPO4 atau P2O5).

III HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil isolasi dan identifikasi kapang

Bioaktivator adalah inokulum campuran

berbagai jenis mikroorganisme seperti

mikroba lignolitik, selulolitik, proteolitik,

lipolitik, amilolitik, dan mikroba fiksasi

nitrogen yang biasanya digunakan untuk

pengomposan bahan organik. Bioaktivator

yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Orlitani, Petro Gladiator, Tunas Windu dan

Bio Extrim.

Tabel 4.1 menunjukkan isolat kapang

yang berhasil diisolasi dan diidentifikasi dari

ke-4 bioaktivator. Dari bioaktivator Orlitani

adalah Aspergillus flavus, Aspergillus niger,

Rhizopus sp., Penicillium sp. Trichoderma

sp.1 dan Trichoderma sp.2. Pada bioaktivator

Tunas Windu, teridentifikasi Rhizopus sp.,

Nigrospora sp dan Aspergillus awamori.

Pada bioaktivator Petro Gladiator,

teridentifikasi Rhizopus sp., Aspergillus

awamori dan Aspergillus niger. Pada

bioaktivator Bio Extrim, teridentifikasi

Fusarium sp. dan Rhizopus sp..

5

Tabel 4.1 Hasil isolasi dan identifikasi kapang

dari bioaktivator

Bioaktivat

or

Hasil

Identifika

si

Makrosko

pis

Mikrosko

pis

ORLITAN

I

(Lebih

detailnya

pada

Lampiran

7)

Aspergill

us flavus

(O1)

Aspergill

us

niger(O2)

Trichoder

ma sp.1

(O3)

Trichoder

ma sp.2

(O4)

Rhizopus

sp. (O5)

Penicilliu

m sp.

(O6)

TUNAS

WINDU

(Lebih

detailnya

pada

Lampiran

8)

Aspergill

us

awamori

(T1)

Rhizopus

sp. (T2)

Nigrospo

ra sp.

(T3)

PETRO

GLADIAT

OR

(Lebih

detailnya

pada

Lampiran

9)

Aspergill

us

awamori

(P1)

Aspergill

us niger

(P2)

Rhizopus

sp. (P3)

BIO

EXTRIM

(Lebih

detailnya

pada

Lampiran

10)

Fusarium

sp. (B1)

Rhizopus

sp. (B2)

Kapang pereduksi fosfat

Untuk menguji kemampuan isolat kapang

dalam mereduksi fosfat, digunakan medium

selektif Pikovskaya (Rao dan Sinha, 1963).

Medium Pikovskaya berwarna putih keruh

karena mengandung P tidak larut seperti

trikalsium difosfat (Ca3(PO4)2), aluminium

orthofosfat (AlPO4) dan fosfat alam (P2O5).

AlPO4 biasanya terdapat pada tanah asam,

Ca3(PO4)2 pada tanah basa dan P2O5 pada tanah

netral.

Pembuatan medium Pikovskaya ini harus

steril dan teliti. Pada saat penuangan medium

Pikovskaya ke cawan petri steril, harus

dilakukan secara aseptis dan digoyang terus

menerus agar kekeruhan dalam medium dapat

merata. Hal ini memudahkan pengamatan zona

bening yang akan terbentuk apabila isolat

kapang yang diinokulasikan berpotensi

mereduksi fosfat. Luas zona bening tersebut

secara kualitatif menunjukkan besar kecilnya

kemampuan isolate kapang dalam mereduksi P

dari fosfat terikat. Hal ini diperkuat dengan

penelitian Rachmiati (1995) yang menyatakan

semakin besar diameter zona bening semakin

besar pula kemampuan kapang dalam mereduksi

fosfat.

Kemampuan reduksi fosfat ditunjukkan oleh

nilai indeks reduksi fosfat (IRF) yang

merupakan rasio antara diameter zona bening

yang terbentuk dengan diameter koloni isolat

kapang. Diameter koloni isolat kapang

mempengaruhi kemampuan isolat kapang dalam

mereduksi fosfat, hal ini disebabkan karena

semakin tua usia isolat kapang maka

metabolisme kapang tersebut semakin

sempurna. Oleh sebab itu, pada penelitian ini

pengukuran diameter zona bening dilakukan

pada saat diameter koloni isolat kapang

mencapai ± 3 cm seperti pendapat Pointing

(1999). Pada Tabel 4.5 dan Gambar 4.1 dapat

dilihat nilai indeks reduksi fosfat (IRF) yang

dihasilkan isolat kapang pada Ca3(PO4)2, P2O5

dan AlPO4.

6

Tabel 4.4 Nilai Indeks Reduksi Fosfat Yang Dihasilkan Isolat Kapang

Bioaktivator Hasil Identifikasi Nilai Indeks Reduksi Fosat (IRF)

Ca3(PO4)2 P2O5 AlPO4

ORLITANI

Aspergillus flavus (O1) 1,09 1,06 0

Aspergillus niger (O2) 1,12 1,06 0

Trichoderma sp.1 (O3) 1,07 0 0

Trichoderma sp.2 (O4) 1,07 0 0

Rhizopus sp. (O5) 0 0 0

Penicillium sp. (O6) 1,03 0 0

TUNAS

WINDU

Aspergillus awamori (T1) 1,10 1,07 0

Rhizopus sp. (T2) 0 0 0

Nigrospora sp. (T3) 0 0 0

PETRO

GLADIATOR

Aspergillus awamori (P1) 1.13 1,09 0

Aspergillus niger (P2) 1.17 1,10 0

Rhizopus sp. (P3) 0 0 0

BIO EXTRIM

Fusarium sp. (B1) 1,12 1,03 0

Rhizopus sp. (B2) 0 0 0

Gambar 4.1 Grafik Indeks Reduksi Fosfat (IRF) pada saat diameter isolat ± 3 cm pada Fosfat

Ca3(PO4)2, AlPO4 dan P2O5 (O1= Aspergillus flavus, O2= Aspergillus niger,O3=

Trichoderma sp.1, O4= Trichoderma sp.2, O5= Rhizopus sp., 06= Penicillium sp.,

T1= Aspergillus awamori, T2= Rhizopus sp., T3= Nigrospora sp., P1= Aspergillus

awamori, P2= Aspergillus niger, P3= Rhizopus sp., B1= Fusarium sp., B2=

Rhizopussp.)

Dari Tabel 4.5 dan Gambar 4.1 terlihat

bahwa isolat kapang yang mampu mereduksi

Ca3(PO4)2 ada 9 (sembilan) isolat, yaitu dari

bioaktivator Orlitani: Aspergillus flavus,

Aspergillus niger, Trichoderma sp.1,

Trichoderma sp.2 dan Penicillium sp., dari

bioaktivator Tunas Windu: Aspergillus

awamori, dari bioaktivator Petro Gladiator:

Aspergillus awamori dan Aspergillus niger,

dan dari bioaktivator Bio Extrim: Fusarium

sp.. Isolat kapang yang memiliki kemampuan

tertinggi dalam mereduksi Ca3(PO4)2 adalah

Aspergillus niger dari bioaktivator Petro

Gladiator dengan nilai IRF 1,17.

Tabel 4.5 dan Gambar 4.1 juga

menunjukkan bahwa isolat kapang yang

mampu mereduksi P2O5 ada 6 (enam) isolat,

yaitu dari bioaktivator Orlitani: Aspergillus

flavus dan Aspergillus niger, dari

bioaktivator Tunas Windu: Aspergillus