Upload
ngohanh
View
232
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
23
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Uji Pertumbuhan Rhizobakteri Tanaman Teh pada Media M63
Standar
Pertumbuhan bakteri bisa dilihat melalui data nilai absorbansi (Optical
Density) yang didapatkan melalui alat spektrofotometer. Data pertumbuhan
rhizobakteri diambil setiap 2 jam sekali dengan tujuan untuk mengetahui fase
pertumbuhan, mulai dari fase adaptasi (lag fase), fase eksponensial, fase stasioner
dan fase kematian (dead fase). Adapun pola pertumbuhan isolat rhizobakteri
tanaman teh yang ditumbuhkan pada media M63 standar disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4. Pola Pertumbuhan Isolat Rhizobakteri Tanaman Teh pada Media
M63 Standar A) 5 Isolat Rhizobakteri Tertinggi dan B) 5 Isolat
Rhizobakteri Terendah.
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0
NIL
AI A
BSO
RB
AN
SI
UMUR/JAMA
I Re T5 10-4 COK
I Re T5 10-2 BIR
I Re T2 10-2 COK
I Re T5 10-2 COK
I Re T5 10-3 COK
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0
NIL
AI A
BSO
RB
AN
SI
UMUR/JAMB
I Re T2 10-4 COK
I Re T3 10-3 PUT
I Re T4 10-2 COK
I Re T3 10-3 COK
I Re T3 10-4 COK
24
Berdasarkan Gambar 4 menunjukkan bahwa isolat I Re T5 10-4 COK, I RE
T5 10-2 BIR dan I RE T2 10-2 COK memiliki pola pertumbuhan yang relatif mirip
dan menunjukkan tipe pertumbuhan yang sangat cepat (fast grower) serta
mempunyai fase adaptasi yang relatif singkat dibandingkan dengan isolat lainnya.
Isolat I Re T5 10-4 COK dan I RE T5 10-2 BIR mampu mencapai titik eksponensial
pada umur 2 jam setelah dilakukan inokulasi. Sedangkan I RE T2 10-2 COK mampu
mencapai titik eksponensial pada umur 10 jam setelah inokulasi. Pola pertumbuhan
isolat I Re T3 10-3 COK merupakan isolat yang mempunyai karakter yang lambat
(slow grower) dan sempat mengalami penurunan pertumbuhan, akan tetapi setelah
ini mengalami kenaikan lagi dan mencapai titik eksponensial pada umur 6 jam.
Isolat I Re T3 10-3 COK memiliki karakter pertumbuhan yang lambat dibandingkan
I Re T5 10-4 COK, I RE T5 10-2 BIR dan I RE T2 10-2 COK. Isolat tersebut
mencapai titik eksponensial pada umur 16 jam setelah inokulasi, meskipun pada
umur 18 jam mengalami penurunan pertumbuhan (Lampiran 2).
Data keseluruhan pada Tabel 2 menunjukkan bahwa rhizobakteri tanaman
teh pada media M63 yang memiliki pertumbuhan paling cepat adalah isolat I Re T5
10-4 COK. Sedangkan tingkat pertumbuhan isolat bakteri yang paling lambat adalah
isolat I Re T3 10-4 COK. Artinya, isolat bakteri yang telah diinokulasi tersebut
memiliki perbedaan kecepatan pertumbuhan dan faktor utama perbedaan tersebut
yaitu perbedaan jenis bakteri.
Kecepatan pertumbuhan isolat bakteri pada media M63 tanah tanaman teh
dapat diktahui berdasarkan hasil selisih nilai Optical Density (OD) tertinggi dengan
nilai OD awal disajikan pada Tabel 2.
25
Tabel 2. Data OD Awal, OD Tertinggi, Umur (Jam), Rerata Isolat Bakteri Tanah
Tanaman Teh pada Media M63.
Isolat
Nilai Absorbansi (OD) Umur Jam
Ke- Rerata
OD Awal OD
Tertinggi
I Re T5 10-4 COK 0,33 1,70 18 1,38
I Re T5 10-2 BIR 0,27 1,76 20 1,37
I Re T2 10-2 COK 0,17 1,67 18 1,23
I Re T5 10-2 COK 0,15 1,44 20 0,96
I Re T5 10-3 COK 0,29 1,42 18 0,83
I Re T2 10-4 COK 0,34 1,38 16 0,79
I Re T3 10-3 PUT 0,19 1,52 20 0,75
I Re T4 10-2 COK 0,20 1,27 20 0,71
I Re T3 10-3 COK 0,13 1,20 18 0,60
I Re T3 10-4 COK 0,09 1,11 18 0,59
Keterangan :
COK : Bakteri berwarna coklat
PUT : Bakteri berwarna putih
MER : Bakteri berwarna merah
BIR : Bakteri berwarna biru (Lampiran 4).
4.1.2 Uji Pertumbuhan Rhizobakteri Tanaman Kakao pada Media M63
Standar
Pertumbuhan bakteri bisa dilihat melalui data nilai absorbansi yang
didapatkan melalu alat spektrofotometer. Data pertumbuhan rhizobakteri diambil
setiap 2 jam sekali dengan tujuan untuk mengetahui fase pertumbuhan, mulai dari
fase adaptasi, fase eksponensial, fase stasioner dan fase kematian. Adapun pola
pertumbuhan isolat rhizobakteri tanaman kakao yang ditumbuhkan pada media
M63 standar disajikan pada Gambar 5.
Berdasakan Gambar 5 menunjukkan bahwa rhizobakteri tanaman kakao I
Re C3 10-2 COK, I Re C3 10-3 COK, I Re C2 10-2 COK, I Re C5 10-3 PUT, dan I
Re C1 10-3 COK memiliki pertumbuhan yang relatif sama dan menunjukkan tipe
pertumbuhan yang cepat serta memiliki fase adaptasi yang sangat singkat
dibandingkan isolat bakteri lainnya. Kelima isolat tersebut mampu mencapai titik
26
eksponensial pada umur 2 jam dan pertumbuhannya stasioner pada umur 4 jam
sampai umur 20 jam. Isolat I RE C4 10-3 COK memiliki pola pertumbuhan yang
relatif lambat dan memiliki pertumbuhan yang tidak stabil.
Gambar 5. Pola Pertumbuhan Isolat Rhizobakteri Tanaman Kakao pada Media
M63 Standar A) 5 Isolat Rhizobakteri Tertinggi dan B) 5 Isolat
Rhizobakteri Terendah.
Data keseluruhan pada Tabel 3 menunjukkan bahwa rhizobakteri tanaman
kakao pada media M63 yang memiliki pertumbuhan paling cepat adalah isolat I Re
C3 10-3 COK. Sedangkan tingkat pertumbuhan isolat bakteri yang paling lambat
adalah isolat I Re C4 10-3 COK. Artinya, isolat bakteri yang telah diinokulasi
tersebut memiliki perbedaan kecepatan pertumbuhan dan faktor utama perbedaan
tersebut yaitu perbedaan jenis bakteri (Lampiran 2).
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0
NIL
AI A
BSO
RB
AN
SI
UMUR/JAMA
I Re C3 10-3 COK
I Re C3 10-2 COK
I Re C5 10-3 PUT
I Re C2 10-2 COK
I Re C1 10-3 COK
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0
NIL
AI A
BSO
RB
AN
SI
UMUR/JAMB
I Re C4 10-2 COK
I Re C2 10-4 COK
I Re C2 10-2 MER
I Re C4 10-4 COK
I Re C4 10-3 COK
27
Kecepatan pertumbuhan isolat bakteri pada media M63 tanah tanaman
kakao dapat diketahui berdasarkan hasil selisih nilai Optical Density (OD) tertinggi
dengan nilai OD awal disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Data OD Awal, OD Tertinggi, Umur (Jam), Rerata Isolat Bakteri Tanah
Tanaman Kakao pada Media M63.
Isolat
Nilai Absorbansi (OD) Umur Jam
Ke- Rerata
OD Awal OD
Tertinggi
I Re C3 10-3 COK 0,25 1,76 20 1,42
I Re C3 10-2 COK 0,20 1,74 20 1,39
I Re C5 10-3 PUT 0,31 1,72 20 1,36
I Re C2 10-2 COK 0,22 1,70 18 1,29
I Re C1 10-3 COK 0,56 1,68 20 1,29
I Re C4 10-2 COK 0,21 1,71 18 1,21
I Re C2 10-4 COK 0,05 1,69 20 1,17
I Re C2 10-2 MER 0,20 1,68 20 1,04
I Re C4 10-4 COK 0,26 1,59 20 0,92
I Re C4 10-3 COK 0,37 1,51 18 0,85
Keterangan :
COK : Bakteri berwarna coklat
PUT : Bakteri berwarna putih
MER : Bakteri berwarna Merah (Lampiran 4).
4.1.3 Uji Pertumbuhan Rhizobakteri Tanaman Teh pada Media M63 +
100 ppm Triptofan
Pertumbuhan isolat rhizobakteri tanaman teh pada media M63 + triptofan
dapat dilihat berdasarkan nilai Optical Density (OD) atau nilai absorbansi
menggunakan alat Spektrofotometer. Nilai OD tersebut merupakan nilai yang
menunjukkan tinggi rendahnya pertumbuhan atau populasi bakteri dalam suatu
media.
Berdasarkan Gambar 6. menunjukkan 5 isolat rhizobakteri tanaman teh
dimana isolat tersebut didapatkan dari nilai Optical Density (OD) 5 isolat terbaik.
Hasil yang didapatkan yaitu pada isolat I Re T4 10-2 COK merupakan isolat yang
28
mempunyai nilai eksponensial yang tinggi dengan nilai absorbansi 1,974 dan isolat
bakteri yang mampu beradaptasi secara cepat yaitu isolat I Re T5 10-4 COK dengan
nilai absorbansi 1,424. Hal ini ditandai dengan tercapainya fase eksponensial pada
umur 4 jam. Sedangkan isolat bakteri yang mempunyai tingkat pertumbuhan yang
lambat (slow grower) adalah isolat I Re T3 10-3 PUT. Titik stasioner isolat bakteri
tersebut pada umur 10 jam dan hasil nilai absorbansi (OD) 1,783. Adapun pola
pertumbuhan isolat rhizobakteri tanaman teh yang ditumbuhkan pada media M63
standar disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6. Pola Pertumbuhan Isolat Rhizobakteri Tanaman Teh pada Media
M63 + Triptofan A) Isolat I Re T4 10-2 COK; B) Isolat I Re T3 10-3
PUT; C) Isolat I Re T2 10-2 COK; D) Isolat I Re T5 10-2 BIR; dan E)
Isolat I Re T5 10-4 COK
Hasil data diatas juga menampilkan persamaan linier dan koefisien
determinasi (R2) dari 5 isolat terbaik tanaman teh, dengan perhitungan nilai Optical
1.974
y = -0.0501x2 + 0.6984x - 0.5573R² = 0.9014
0
1
2
3
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
1.783
y = -0.0414x2 + 0.6482x - 0.618R² = 0.9586
0
1
2
3
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
1.969
y = -0.0142x2 + 0.3298x + 0.0343R² = 0.9285
0
1
2
3
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
1.959
y = -0.051x2 + 0.6596x - 0.2744R² = 0.866
0
1
2
3
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/JamD
1.424
y = -0.0494x2 + 0.6512x - 0.285R² = 0.9484
0
0.5
1
1.5
2
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
A B
C
E
29
density (OD) atau nilai absorbansi. Nilai koefisien determinasi tertinggi didapatkan
pada isolat I Re T3 10-3 PUT dengan nilai 0,9586. Sedangkan nilai R2 paling sedikit
didapatkan pada isolat I Re T5 10-2 BIR dengan nilai 0,866.
4.1.4 Uji Pertumbuhan Rhizobakteri Tanaman Kakao pada Media M63 +
100 ppm Triptofan
Pola pertumbuhan rhizobakteri pada media M63 + 100 ppm triptofan diuji
menggunakan spektrofotometer yang dilihat dari nilai absorbansi. Adapun hasil
pola pertumbuhan rhizobakteri tanaman kakao pada media M63 + 100 ppm
triptofan disajikan dalam Gambar 7.
Gambar 7. Pola Pertumbuhan Isolat Rhizobakteri Tanaman Kakao pada Media
M63 + Triptofan A) Isolat I Re C2 10-2 MER; B) Isolat I Re C2 10-4
COK; C) Isolat I Re C4 10-2 COK; D) Isolat I Re C3 10-3 COK dan
E) Isolat I Re C5 10-3 PUT
Berdasarkan Gambar 7. menunjukkan 5 isolat rhizobakteri tanaman kakao
dimana isolat tersebut didapatkan dari nilai Optical Density (OD) 5 isolat terbaik.
1.1111.551
y = -0.0357x2 + 0.5008x - 0.1857R² = 0.9763
0
0.5
1
1.5
2
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
1.864
y = -0.0491x2 + 0.6726x - 0.4505R² = 0.9556
0
0.5
1
1.5
2
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
2.016
y = -0.0572x2 + 0.7506x - 0.4446R² = 0.9382
0
1
2
3
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
1.823
y = -0.0401x2 + 0.5942x - 0.3267R² = 0.958
0
0.5
1
1.5
2
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
1.964
y = -0.0446x2 + 0.6191x - 0.2285R² = 0.9436
0
1
2
3
0 2 4 6 8 10 12 14 16Nila
i Ab
sorb
ansi
Umur/Jam
A B
C D
E
30
Isolat I Re C2 10-2 MER merupakan isolat yang mempunyai nilai eksponensial yang
cepat dengan nilai absorbansi 1,111. Hal ini ditandai dengan tercapainya fase
eksponensial pada umur 4 jam. Isolat bakteri yang mempunyai tingkat pertumbuhan
yang cepat (fast grow) adalah isolat I Re C4 10-2 COK dengan nilai absorbansi
2,016. Sedangkan isolat bakteri yang mempunyai tingkat pertumbuhan yang lambat
(slow grower) adalah isolat I Re C2 10-2 MER dengan nilai absorbansi 1,551. Titik
stasioner isolat bakteri tersebut pada umur 10 jam dan pada isolat bakteri yang
lainnya sudah mencapai titik stasioner pada umur 8 jam.
4.1.5 Uji Produksi Hormon Pertumbuhan Ekstraseluler Menggunakan Gas
Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Uji produksi hormon pertumbuhan ekstraseluler 3 bakteri terbaik dari area
rhizosfer tanaman teh dan kakao menggunakan GC-MS disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Jenis dan Konsentrasi Hormon Pertumbuhan 3 Terbaik Rhizobakteri
Tanaman Teh dan Kakao.
Jenis Hormon
Pertumbuhan
Konsentrasi Hormon Pertumbuhan
Ekstraseluler 3 Bakteri Terbaik dari Area
Rhizosfer Tanaman Teh dan Kakao (%)
I Re T3 10-3
PUT
I Re C3 10-3
COK
I Re C5 10-3
PUT
Auksin
3 Indoleacetic acid 2,52 2,32 2,6
3 Indolelactic acid 0,54 0,39 1,81
3 Indolepropionic acid 1,72 1,54 0,64
Sitokinin
Kinetin 1,73 1,55 1,82
cis Zeatin 1,13 0,97 1,22
trans Zeatin 1,01 0,97 1,1
Kinetin riboside 1,53 1,35 1,62
Zeatin riboside 1,13 0,97 1,23
Kinetin 7 N glucoside 2,15 1,96 2,23
31
Lanjutan Tabel 4.
Jenis Hormon
Pertumbuhan
Konsentrasi Hormon Pertumbuhan
Ekstraseluler 3 Bakteri Terbaik dari Area
Rhizosfer Tanaman Teh dan Kakao (%)
I Re T3 10-3
PUT
I Re C3 10-3
COK
I Re C5 10-3
PUT
trans Zeatin glucoside 1,72 1,54 1,81
Kinetin glucoside 1,72 1,54 1,81
6 Benzylaminopurine 0,74 0,58 0,73
Kinetin 9 N glucoside 1,53 1,35 1,62
Giberelin
Gibberellin A1 0,25 - 0,24
Gibberellin A3 0,56 0,52 0,66
Gibberellin A4 0,06 1,73 0,05
Gibberellin A5 0,07 0,03 -
Gibberellin A6 0,08 0,07 0,08
Gibberellin A7 0,15 0,11 0,14
Gibberellin A8 0,17 0,15 0,17
Gibberellin A9 0,08 0,07 0,08
Gibberellin A12 - 0,13 0,1
Gibberellin A13 0,2 0,17 -
Gibberellin A14 0,14 - 0,13
Gibberellin A17 - 0,07 0,1
Gibberellin A19 0,19 0,15 -
Gibberellin A20 0,07 1,13 0,04
Gibberellin A24 - 0,05 -
Gibberellin A25 0,19 0,15 -
Gibberellin A34 0,05 0,02 0,04
Gibberellin A36 0,09 0,05 0,08
Gibberellin A44 - 0,07 -
Gibberellin A53 0,09 0,05 0,08
Berdasarkan Tabel 4. didapatkan bahwa hormon yang dihasilkan selain IAA
dari ketiga isolat tersebut adalah sitokinin yang terdiri dari Kinetin dan cis Zeatin,
sedangkan senyawa giberelin terdiri dari giberellin A1 sampai A53. Persentase
Kinetin yang didapatkan pada isolat bakteri I Re T3 10-3 PUT adalah 1,55%, I Re
C3 10-3 COK 1,73% dan I Re C5 10-3 PUT 1,82%. Sedangkan senyawa cis Zeatin
pada isolat bakteri I Re T3 10-3 PUT adalah 0,97%, I Re C3 10-3 COK 1,73 dan
32
COK I Re C5 10-3 PUT 1,22%. Hasil teringgi hormon pertumbuhan senyawa
giberelin yaitu isolat bakteri COK I Re C5 10-3 PUT sebesar 0,66% (Gibberellin
A3).
4.1.6 Uji Produksi Senyawa Osmoprotektan Ekstraseluler Menggunakan
Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Uji produksi golongan osmoprotektan ekstraseluler 3 bakteri terbaik dari
area rhizosfer tanaman teh dan kakao menggunakan alat GC-MS disajikan pada
Tabel 5.
Tabel 5. Jenis dan Konsentrasi Golongan Osmoprotektan Ekstraseluler 3 Terbaik
Rhizobakteri Tanaman Teh dan Kakao.
Jenis Osmoprotektan
Konsentrasi Golongan Osmoprotektan
Ekstraseluler 3 Bakteri Terbaik dari Area
Rhizosfer Tanaman Teh dan Kakao (%)
I Re T3 10-3
PUT
I Re C3 10-3
COK
I Re C5 10-3
PUT
Glycine 0,2 0,16 0,19
Alanine 0,61 0,46 0,71
Proline 0,69 0,64 0,79
Glutamine 0,7 0,65 0,79
Berdasarkan Tabel 5. menunjukkan jenis dan konsentrasi golongan
osmoprotektan ekstraseluler pada 3 isolat rhizobakter tanaman teh dan kakao.
Osmoprotektan tersebut dapat meningkatkan tanaman toleran terhadap kekerngan.
Berdasarkan hasil yang didapatkan melalui Uji GC-MS terdapat 4 jenis senyawa
yaitu Glycine, Alanine, Proline dan Glutamine. Dimana konsentrasi tertinggi
didapatkan pada isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 0,79%, sedangkan konsentrasi
kandungan yang paling sedikit yaitu pada isolat I Re C3 10-3 COK sebesar 0,16%.
33
4.1.7 Uji Produksi Senyawa Asam Amino Ekstraseluler Menggunakan Gas
Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Uji produksi asam amino 3 bakteri terbaik dari area rhizosfer tanaman teh
dan kakao menggunakan alat GC-MS disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6. Jenis dan Konsentrasi Golongan Asam Amino Ekstraseluler 3 Terbaik
Rhizobakteri Tanaman Teh dan Kakao.
Jenis Asam Amino
Konsentrasi Golongan Asam Amino Ekstraseluler
3 Bakteri Terbaik dari Area Rhizosfer Tanaman
Teh dan Kakao (%)
I Re T3 10-3
PUT
I Re C3 10-3
COK
I Re C5 10-3
PUT
α Aminobutyric acid 0,33 0,5 0,43
Serine 0,2 0,16 0,19
Valine 1,13 0,97 1,12
Threonine 1,13 0,97 1,12
Cystein 0,37 0,33 0,36
Isoleucine 0,7 0,65 0,79
Leucine 1,96 1,77 2,04
Asparagine 0,47 0,33 0,36
Aspartic acid 1,46 1,29 1,55
Malic acid 0,52 0,69 0,62
α Ketoglutaric acid 0,18 0,26 0,18
Lysine 1,3 1,13 1,39
Glutamic acid 2,29 2,1 2,37
Methionine 0,2 0,16 0,19
Tartaric acid 0,21 0,17 0,2
Histidine 0,63 0,43 0,62
Phenylalanine 1,47 1,29 1,56
Arginine 1,38 1,38 1,47
Caffeic acid 3,74 4,47 3,37
Tyrosine 0,68 0,64 0,78
Citric acid 0,74 0,9 0,73
Tryptophan 0,64 0,49 0,63
Riboflavin 2,51 1,88 -
Glucuronic acid - - 2,51
Ferulic acid - - 3,73
Berdasarkan Tabel 5. menunjukkan jenis dan konsentrasi golongan asam
amino pada 3 isolat terbaik rhizobakteri tanaman teh dan kakao. Berdasarkan hasil
34
diatas data yang menunjukkan konsentrasi teritinggi didapatkan pada senyawa
caffeic acid yaitu pada isolat I Re C3 10-3 COK sebesar 4,47% sedangkan isolat I
Re T3 10-3 PUT sebesar 3,74% dan isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 3,37%. Data
terendah dari 3 rhizobakteri tanaman teh dan kakao didapatkan pada senyawa
Glycine, Serine dan Methionin dengan konsentrasi I Re T3 10-3 PUT sebesar 3,74%,
I Re C3 10-3 COK sebesar 0,16% dan isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 0,19%.
Senyawa lain yang didapat kan adalah senyawa Tryptophan dengan
konsentrasi I Re T3 10-3 PUT sebesar 0,64%, I Re C3 10-3 COK sebesar 0,49% dan
isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 0,63%. Selain itu pada isolat I Re C5 10-3 PUT
yang menghasilkan golongan asam amino yaitu senyawa Glucoronic acid ( 2,51%)
dan Ferulic acid (3,73), sedangkan isolat yang tidak menghasilkan senyawa
tersebut yaitu pada isolat I Re T3 10-3 PUT dan I Re C3 10-3 COK.
4.1.8 Uji Produksi Golongan Karbohidrat Ekstraseluler Menggunakan Gas
Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Uji produksi golongan karbohidrat ekstraseluler 3 bakteri terbaik dari area
rhizosfer tanaman teh dan kakao menggunakan alat GCMS disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7. Jenis dan Konsentrasi Golongan Karbohidrat 3 Terbaik Rhizobakteri
Tanaman Teh dan Kakao.
Jenis Karbohidrat
Konsentrasi Golongan Karbohidrat Ekstraseluler
3 Bakteri Terbaik dari Area Rhizosfer Tanaman
Teh dan Kakao (%)
I Re T3 10-3
PUT
I Re C3 10-3
COK
I Re C5 10-3
PUT
Lactic acid 0,87 1,03 0,85
Xylose 1,23 0,95 1,32
Arabinose 1,24 1,07 1,33
Lanjutan
Rhamnose 1,23 1,07 1,32
Shikimic acid 0,14 - -
Esculetin 2,35 2,69 2,1
35
Lanjutan Tabel 7
Jenis Karbohidrat
Konsentrasi Golongan Karbohidrat Ekstraseluler
3 Bakteri Terbaik dari Area Rhizosfer Tanaman
Teh dan Kakao (%)
I Re T3 10-3
PUT
I Re C3 10-3
COK
I Re C5 10-3
PUT
Glucuronic acid 2,87 3,2 -
2 Carboxyarabinitol 1,9 - 1,65
Coumestrol 1,31 1,14 0,86
β Sitosterol 1,87 2,22 1,63
Berdasarkan Tabel 7. menunjukkan jenis dan konsentrasi golongan
karbohidrat pada 3 isolat terbaik rhizobakteri tanaman teh dan kakao. Berdasarkan
hasil diatas data yang menunjukkan konsentrasi teritinggi didapatkan pada senyawa
Glucoronic acid yaitu pada isolat I Re T3 10-3 PUT sebesar 2,87% dan I Re C3 10-
3 COK sebesar 2,69%. Data terendah dari 3 rhizobakteri tanaman teh dan kakao
didapatkan pada senyawa Shikimic acid dengan konsentrasi isolat I Re T3 10-3 PUT
sebesar 2,87%. Senyawa lain yang didapat kan adalah senyawa Esculetin dengan
konsentrasi I Re T3 10-3 PUT sebesar 2,35%, I Re C3 10-3 COK sebesar 2,69% dan
isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 2,1%.
4.1.9 Uji Produksi Golongan Vitamin Ekstraseluler Menggunakan Gas
Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Uji produksi golongan vitamin ekstraseluler 3 bakteri terbaik dari area
rhizosfer tanaman teh dan kakao menggunakan alat GCMS disajikan pada Tabel 8.
Berdasarkan Tabel 8. dibawah menunjukkan jenis dan konsentrasi golongan
vitamin pada 3 isolat terbaik rhizobakteri tanaman teh dan kakao. Berdasarkan hasil
diatas data yang menunjukkan konsentrasi teritinggi didapatkan pada senyawa
Luteolin yaitu pada isolat I Re C3 10-3 COK sebesar 4,33% sedangkan isolat I Re
T3 10-3 PUT sebesar 4,83% dan isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 3,73%. Data
36
terendah dari 3 rhizobakteri tanaman teh dan kakao didapatkan pada senyawa
Pantothenic acid dengan konsentrasi I Re T3 10-3 PUT sebesar 1,13%, I Re C3
10-3 COK sebesar 0,97% dan isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 1,32%.
Tabel 8. Jenis dan Konsentrasi Golongan Vitamin 3 Terbaik Rhizobakteri
Tanaman Teh dan Kakao.
Jenis Vitamin
Konsentrasi Golongan Vitamin Ekstraseluler 3
Bakteri Terbaik dari Area Rhizosfer Tanaman Teh
dan Kakao (%)
I Re T3 10-3
PUT
I Re C3 10-3
COK
I Re C5 10-3
PUT
Ascorbic acid 2,9 2,37 3,63
Pantothenic acid 1,13 0,97 1,32
Biotin 2,01 - -
Kaempferol 2,96 3,29 2,6
Luteolin 4,33 4,83 3,73
Pyridoxine β glucoside 1,69 1,29 1,77
Apigenin 7 glucoside 2,9 3,23 2,54
Luteolin 7 glucoside 3,76 4,39 3,29
Isoquercitrin 2,86 3,3 2,5
3 Hydroxy 4
methoxyflavone - 1,62 1,22
Thiamine - - 2,15
Selain itu, ada beberapa senyawa yang dihasilkan dalam satu isolat, yaitu
senyawa Biotin dan senyawa Thiamine. Senyawa biotin ditemukan pada isolat I Re
T3 10-3 PUT dengan konsentrasi sebesar 2,01%, sedangkan pada senyawa Thiamine
ditemukan pada isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 2,15%.
4.2 Pembahasan
4.2.1 Uji Pertumbuhan Rhizobakteri Tanaman Teh
Uji pertumbuhan rhizobakteri tanaman industri tahap pertama dilakukan
pada media M63 standar dan yang kedua pada M63 + Triptofan. Uji pada media
M63 standar bertujuan untuk mengetahui kemampuan pertumbuhan bakteri
terhadap media mikronutrient M63. Sedangkan uji pertumbuhan rhizobakteri
37
tanaman industri menggunakan media M63 + Triptofan bertujuan untuk
mengetahui tingkat pertumbuhan rhizobakteri tanaman industri sebagai penghasil
hormon pertumbuhan tanaman (ZPT) atau biostimulan. Media M63 merupakan
media yang mempunyai nutrisi rendah akan tetapi masih bisa digunakan untuk
pertumbuhan bakteri dan keunggulan media ini adalah menggurangi kontaminasi
dari mikroorganisme lainnya.
Berdasarkan pola pertumbuhan rhizobakteri tanaman teh pada media M63
standar, didapatkan bahwa bakteri memiliki pertumbuhan yang berbeda dan hanya
sedikit yang memiliki pertumbuhan bakteri lebih baik dibandingkan dengan
kebanyakan isolat bakteri. Hal tersebut dikarenakan setiap bakteri memiliki
kemampuan yang berbeda dalam memanfaatkan nutrisi yang terdapat pada media
M63. Menurut Suriaman (2010) menyatakan bahwa kemampuan antara bakteri satu
dengan yang lainnya ditendukan oleh bakteri itu sendiri dalam memanfaatkan
substrat yang terdapat pada media tumbuh. Selain itu, telah terjadi proses
pemanfaatan unsur-usur hara pada media yaitu unsur Karbon (C) dan unsur
Nitrogen (N) yang digunakan dalam proses pemanfaatan dan pertumbuhan sumber
karbon antara jenis bakteri satu dengan bakteri lainnya berbeda-beda.
Berdasarkan hasil pola pertumbuhan menunjukkan bahwa isolat I Re T5
10-4 COK, I RE T5 10-2 BIR dan I RE T2 10-2 COK memiliki pertumbuhan yang
sangat baik. Sedangkan pada isolat I Re T3 10-3 COK menunjukkan pertumbuhan
yang kurang baik dibandingkan dengan isolat yang lainnya (Gambar 4). Isolat I Re
T5 10-4 COK, I RE T5 10-2 BIR dan I RE T2 10-2 COK memiliki pertumbuhan
cenderung yang lebih baik dibandingkan dengan isolat yang lain. Hal ini
dikarenakan isolat I RE T5 10-2 BIR mampu memanfaatkan sumber karbon atau
38
nutrisi yang terdapat pada media M63, sehingga isolat tersebut mampu membelah
sel dan mampu beradaptasi dengan cepat. Menurut Sumarsih (2003), menyatakan
bahwa pertumbuhan bakteri atau mikroorganisme dapat dilihat dari meningkatnya
jumlah sel atau massa sel. Sebagian besar, bakteri dapat memperbanyak diri dengan
pembelahan biner, yaitu yang semula satu sel membelah menjadi dua sel baru dan
seterusnya. Diikuti dengan berjalannya waktu, sel tersebut akan bertambah banyak
dan akan membelah secara terus-menerus sampai kandungan nutrisi yang terdapat
pada media habis. Proses selang waktu pembelahan sel menjadi dua kali lipat
disebut dengan waktu generasi. Bakteri mempunyai waktu generasi yang berbeda-
beda, ada yang memerlukan waktu 20 menit bahkan ada yang yang sampai
memerlukan waktu berjam-jam dan berhari-hari.
Fase pertumbuhan bakteri yang terbaik pada isolat I Re T5 10-4 COK dan I
Re T5 10-2 BIR yaitu mencapai titik eksponensial pada umur 2 jam. Sedangkan
pertumbuhan mulai kelihatan stasioner dimulai pada umur 4 jam sampai 20 jam
(Gambar 4). Menurut Kosim dan Putra (2010), pada fase eksponensial isolat bakteri
mengalami pertumbuhan secara cepat. Selain itu, kebutuhan akan nutrisi dan energi
bagi bakteri pada fase eksponensial lebih tinggi dibandingkan pada fase lag
(adaptasi), stasioner dan kematian. Fase eksponensial, sel akan banyak
menghasilkan zat-zat metabolit yang dibutuhkan dalam memenuhi kebutuhannya
dalam pertumbuhannya.
Isolat I Re T3 10-3 COK menunjukkan pertumbuhan yang kurang baik
dengan pengamatan nilai Optical Density (OD) 0 sampai dengan 12 jam setelah
inokulasi. Hal ini menunjukkan bahwa, isolat tersebut memerlukan waktu adaptasi
yang cukup lama dibandingkan dengan isolat yang lainnya. Fase adaptasi
39
merupakan fase awal proses kehidupan atau pertumbuhan dari populasi bakteri.
Ketika bakteri sudah bisa menyesuaikan diri, maka sel-sel mulai membelah diri
dengan kondisi lingkungan yang baru sebelum memulai pertumbuhan eksponensial
(Matthew, D. Rolfe., J. Christopher., Rice., Sacha Lucchini., Carmen Pin., Arthur
Thompson., D.S. Andrew, Cameron, Mark Alston, F. Michael. Stringer, Roy P.
Betts, Jozsef Baranyi, W. Michael. Peck, and C.D Jay Hintona., 2012). Menurut
Waluyo (2011), faktor yang mempengaruhi adaptasi adalah jumlah inokulum,
kandungan nutrisi pada media, dan masa fisiologis sel. Sedangkan isolat I Re T4
10-4 MER memiliki pola pertumbuhan yang tidak normal dibandingkan dengan
isolat yang lainnya. Isolat tersebut mengalami pertumbuhan yang naik turun
dimulai dari umur 8 jam sampai 20 jam. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
isolat tersebut yaitu tingkat kebersihan tabung reaksi ketika pengukuran
pertumbuhan bakteri, human error, dan karakteristik bakteri.
Isolat bakteri I Re T5 10-4 COK merupakan isolat dengan pertumbuhan
terbaik karena memiliki nilai OD rata-rata 1,38 dan OD tertinggi pada umur 18 jam
(Tabel 2). Isolat tersebut mampu beradaptasi sangat cepat dan mampu beradaptasi
pada lingkungan yang baru serta nutrisi yang terbatas. Sedangkan isolat yang
memiliki tingkat adaptasi dan pembelahan sel yang lambat, yaitu isolat I Re T3
10-3 COK dengan nilai OD rerata 0,40 (rendah) dan OD tertinggi 1,13 pada umur
20 jam. Menurut Sumarsih (2003), menyatakan bahwa penyebab rendahnya nilai
OD pada isolat bakteri adalah adanya hubungan interaksi negatif. Interaksi negatif
menyebabkan turunnya tingkat pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan
populasi bakteri itu sendiri.
40
4.2.2 Uji Pertumbuhan Rhizobakteri Tanaman Kakao
Hasil isolat rhizobakteri tanaman kakao yang ditumbuhkan pada media M63
standar mununjukkan bahwa pertumbuhan isolat I Re C3 10-3 COK memiliki
pertumbuhan dan adaptasi yang baik. Isolat bakteri I Re C5 10-3 PUT, I Re C3 10-2
COK, I Re C2 10-2 COK, dan I Re C1 10-3 COK juga memiliki pertumbuhan yang
cukup baik. Kelima isolat rhizobakteri tanaman kakao tersebut meiliki
pertumbuhan stasioner pada umur 4 jam sampai umur 20 jam (Gambar 5).
Sedangkan pada isolat bakteri I Re C4 10-3 COK memiliki pertumbuhan kurang
baik dan adaptasi yang cukup lama. Menurut Wirda F. R dan Handajani., (2009)
adaptasi merupakan suatu proses menyesuaikan diri pada suatu isolat bakteri ke
dalam suatu media pertumbuhan baru agar isolat bakteri tersebut mampu bertahan
hidup dan berkembang biak. Perubahan lingkungan dapat menyebabkan perubahan
sifat morfologi dan fisiologi suatu mikroba sehingga dapat mempengaruhi
pembelahan sel dan viabilitas mikroba dalam media pertumbuhan yang baru.
Fase eksponensial terbaik pada isolat rhizobakteri tanaman kakao yaitu pada
isolat I Re C3 10-3 COK dan I Re C5 10-3 PUT yang terjadi pada umur 2 jam.
Sedangkan fase stasioner dimulai sejak isolat berumur 4 jam sampai 20 jam
(Gambar 5). Kedua isolat tersebut memiliki karakteristik pertumbuhan yang cepat
(fast grow) dan terus mengalami pertumbuhan dibandingkan dengan isolat bakteri
yang lain.
Hasil pertumbuhan bakteri yang tidak normal adalah pada isolat I Re C2
10-3 PUT. Pola pertumbuhan bakteri pada umur 4 jam sempat menurun dan pada
saat umur 6 sampai 10 jam mengalami pertumbuhan yang sangat signifikan, akan
tetapi pada umur jam 12 jam isolat tersebut mengalami penurununan pertumbuhan
lagi. Oleh karena itu, isolat bakteri tersebut dikatakan memiliki pertumbuhan yang
41
tidak normal dan tidak memiliki pertumbuhan yang stasioner dibandingkan dengan
isolat bakteri lainnya.
Isolat bakteri I Re C3 10-3 COK merupakan isolat rhizobakteri tanaman
kakao terbaik dengan nilai rata-rata Optical Density (OD) 1,42 dan OD tertinggi
1,76 pada umur 20 jam (Tabel 3). Isolat tersebut mampu beradaptasi sangat cepat
dan mampu beradaptasi pada lingkungan yang baru serta nutrisi yang terbatas.
Sedangkan isolat yang memiliki tingkat adaptasi dan pembelahan sel yang lambat,
yaitu isolat I Re C1 10-4 PUT dengan nilai OD rata-rata 0,73 dan OD tertinggi 1,26
pada umur 18 jam.
4.2.3 Uji Pertumbuhan Rhizobakteri Tanaman Teh pada Media M63 + 100
ppm Triptofan
Uji pertumbuhan isolat rhizobakteri tanaman teh pada media M63 + 100
ppm triptofan bertujuan untuk mengetahui tingkat pertumbuhan isolat rhizobakteri
tanaman teh menghasilkan hormon pertumbuhan. Triptofan merupakan asam
amino yang berfungsi sebagai prekursor dalam biosintesis auxin (IAA) pada
tanaman dan mikrobaa (Patil, NB, M. Gajbhiye, S.S. Ahiwale, A.B. Gunjal, B.P.
Kapadnis., 2011). Bakteri yang mampu memproduksi IAA akan menstimulasi
pertumbuhan sistem perakaran inang. Bakteri penghasil hormon tumbuh IAA
menyintesis hormon tersebut melalui jalur tryptophan dependent pathway dengan
senyawa intermediet indolepyruvic acid (Mohite, 2013).
Berdasarkan pola hasil pertumbuhan isolat rhizobakteri tanaman teh
menunjukkan bahwa semua isolat mampu tumbuh dengan baik. Hal tersebut
merupakan bahwa rhizobakteri tanaman teh mampu menghasilkan hormon
pertumbuhan dan mampu menyintesis triptofan. Hasil fase eksponensial (adaptasi)
yang paling cepat (fast grower) adalah isolat bakteri I Re T5 10-4 COK dengan nilai
42
absorbansi 1,424. Hal ini ditandai dengan tercapainya fase eksponensial pada umur
4 jam. Hasil tertinggi pada fase eksponensial didapatkan pada isolat bakteri I Re T4
10-2 COK dengan nilai absorbansi 1,974. Sedangkan isolat bakteri yang mempunyai
tingkat pertumbuhan yang lambat (slow grower) adalah isolat I Re T3 10-3 PUT.
Titik stasioner isolat bakteri tersebut pada umur 10 jam dan hasil nilai absorbansi
(OD) 1,783 (Gambar 6).
Menurut Thontowi A., Kusmiati dan S. Nuswantara (2007), menyatakan
bahwa kebutuhan dasar nutrisi bagi mikroorganisme untuk tumbuh adalah energi
atau sumber karbon dari tanah, sumber nitrogen, dan unsur anorganik. Sumber
nitrogen dalam media fermentasi digunakan untuk menyintesis protein di dalam sel.
Sedangkan menurut pendapat Chaiharn dan Lumyong (2011) dengan melakukan
penelitian menyatakan bahwa, sebagian besar dari isolat bakteri akan memproduksi
IAA lebih tinggi ketika ada penambahan prekursor L-triptofan dan sintesis IAA
akan melalui jalur Trp-pathways.
Fase pertumbuhan yang dialami bakteri yang lain adalah fase kematian
(dead fase). Pada fase ini, sel bakteri akan mati lebih cepat dari pada terbentuknya
sel baru (Pratiwi, 2008). Berdasarkan hasil yang didapatkan isolat bakteri yang
mengalami fase kematian tercepat adalah isolat bakteri I Re T5 10-2 BIR. Hal ini
disebakan karena habisnya jumlah makanan atau nutrisi dalam medium sehingga
pembiakan bakteri terhenti dan keadaan lingkungan yang jelek selain itu, semakin
banyaknya hasil metabolit yang tidak berguna dan mengganggu pertumbuhan
bakteri (Gaman, 1994).
43
4.2.4 Uji Pertumbuhan Rhizobakteri Tanaman Kakao pada Media M63 +
100 ppm Triptofan
Berdasarkan hasil yang telah didapatkan (Gambar 7) pada uji pertumbuhan
rhizobakteri tanaman kakao pada media M63 + triptofan menunjukkan bahwa Isolat
I Re C2 10-2 MER merupakan isolat yang mempunyai nilai eksponensial yang cepat
dengan nilai absorbansi 1,111. Hal ini ditandai dengan tercapainya fase
eksponensial pada umur 4 jam. Isolat bakteri yang mempunyai tingkat pertumbuhan
yang cepat (fast grower) adalah isolat I Re C4 10-2 COK dengan nilai absorbansi
2,016. Sedangkan isolat bakteri yang mempunyai tingkat pertumbuhan yang lambat
(slow grower) adalah isolat I Re C2 10-2 MER dengan nilai absorbansi 1,551. Titik
stasioner isolat bakteri tersebut pada umur 10 jam dan pada isolat bakteri yang
lainnya sudah mencapai titik stasioner pada umur 8 jam.
4.2.5 Uji Produksi Hormon Pertumbuhan Ekstraseluler Menggunakan Gas
Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Berdasarkan hasil uji produksi hormon pertumbuhan ekstraseluler
menggunakan GC-MS, diketahui bahwa semua isolat rhizobakteri tanaman teh dan
kakao (industri) yang diberi penambahan triptofan memiliki kemampuan dalam
memproduksi hormon pertumbuhan yang berupa ekstraseluler. Hormon
pertumbuhan yang terkandung dalam 3 isolat diantaranya adalah Indole Acetic acid
(IAA), Sitokinin dan Giberelin. Selain itu ketiga isolat tersebut mampu
menghasilkan senyawa organik (ekstraseluler) berupa vitamin yaitu Niacin, Biotin
dan Riboflavin dengan konsentrasi yang berbeda pada setiap isolat. Tingkat
konsentrasi hormon pertumbuhan yang dihasilkan oleh bakteri tidak dipengaruhi
oleh tingkat pertumbuhan suatu bakteri. Hal tersebut sependapat dengan Widiawati
(2012) yang menyatakan bahwa, tinggi rendahnya nilai Optical Density (OD) tidak
44
menentukan besar kecilnya konsentrasi hormon pertumbuhan (ZPT) yang
dihasilkan oleh suatu bakteri. Hal tersebut, disebabkan oleh metode pengukuran
nilai OD menggunakan alat Spektrofotometer yang hanya mendeteksi tingkat
kekeruhan suatu isolat, sehingga bakteri yang sudah mati di dalam media cair ikut
terdeteksi. Hormon pertumbuhan dan senyawa organik yang dihasilkan oleh 3 isolat
rhizobakteri tanaman teh dan kakao (industri) adalah sebagai berikut.
Isolat rhizobakteri tanaman industri yang memiliki kemampuan
menghasilkan hormon 3 Indole Acetic acid (IAA) paling tinggi adalah isolat I Re
C5 10-3 PUT dengan konsentrasi 2,6%. Sedangkan isolat I Re T3 10-3 PUT dan I
Re C3 10-3 COK menghasilkan hormon IAA sebanyak 2,32% dan 2,52% (Tabel 4).
Dengan demikian, isolat yang dapat menyintesis nutrisi pada media M63 + 100 ppm
triptofan adalah isolat yang berasal dari rhizosfer tanaman kakao (I Re C5 10-3 PUT)
dengan konsentrasi senyawa IAA sebesar 2,6%, 3 Indolelactic acid sebesar 1,81%
dan 3 Indolepropionic acid sebesar 0,64% (Lampiran 5). Menurut Tarabily K, AH.
Nassar, K. Sivasithamparam (2003) menyatakan bahwa hormon auksin (IAA)
merupakan salah satu hormon endogen (dihasilkan sendiri oleh individu yang
bersangkutan) yang berperan dalam memacu pertumbuhan tanaman dengan
meningkatkan proses pembelahan sel dan perpanjangan batang seperti halnya
diferensiasi sel. Hormon IAA dapat dimanfaatkan tanaman ketika tanaman aktif
membelah, tumbuh dan berkembang seperti, daun muda, akar, tumas dan bunga.
Hormon yang dihasilkan selanjutnya adalah hormon sitokinin yang terdiri
dari zeatin dan kinetin. Kinetin berfungsi untuk pengatur pembelahan sel dan
morfogenesis. Isolat yang paling tinggi menghasilkan zeatin adalah I Re C5 10-3
PUT dengan konsentrasi 1,82%. Sedangkan pada isolat I Re T3 10-3 PUT dan I Re
45
C3 10-3 COK menghasilkan hormon kinetin sebesar 1,55% dan 1,73%. Kandungan
lain dari hormon pertumbuhan sitokinin adalah zeatin. Isolat terbaik dengan
kandungan senyawa zeatin tertinggi aladah isolat I Re C3 10-3 COK dengan
konsentrasi 1,73% (Tabel 4). Berdasarkan jenis hormon pertumbuhan sitokinin,
didapatkan bahwa 3 rhizobakteri tersebut mampu menghasilkan hormon
pertumbuhan berupa sitokinin dan mampu menyintesis nutrisi pada media menjadi
sitokinin. Konsentrasi sitokinin terbanyak didapatkan pada isolat I Re C5 10-3 PUT
yaitu berasal dari tanah tanaman kakao. Menurut Zulkarnain (2009) menyatakan
bahwa, sitokinin adalah salah satu jenis hormon pertumbuhan yang berperan dalam
pembelahan sel serta mengatur pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Hormon lain yang dihasilkan 3 isolat rhizobakteri tanaman teh dan kakao
(industri) adalah Giberelin. Terdapat bermacam-macam bentuk giberelin yaitu
GA1, GA2, GA3,..., GA52. Menurut Parman (2015) giberelin merupakan hormon
pertumbuhan yang terdapat tanaman dan mempunyai beberapa pengaruh
pertumbuhan. Hormon tanaman yang sering terlibat dalam proses fisiologi dan
pengaturan pertumbuhan antara lain pertumbuhan dan perkembangan bunga,
pemanjangan batang dan proses perkecambahan biji. Isolat yang mampu
menghasilkan hormon giberelin yang paling tinggi adalah isolat I Re C5 10-3 PUT
pada jenis hormon Gibberellin A3 dengan konsentrasi 0,66%. Sedangkan isolat I
Re T3 10-3 PUT dan I Re C3 10-3 COK menghasilkan hormon Gibberellin A3
dengan konsentrasi 0,52% dan 0,56% (Lampiran 5).
Berdasarkan hasil yang telah didapatkan, isolat I Re C5 10-3 PUT tidak
mampu menyintesis nutrisi media khususnya triptofan menjadi hormon
pertumbuhan giberelin (Gibberellin A4, A13, A19,A24, A25 dan A44). Sedangkan
46
isolat terbanyak menghasilkan giberelin berupa ekstraseluler adalah pada isolat I
Re C3 10-3 COK yang berasal dari tanah kakao. Dengan demikian isolat yang
berpotensi dalam menyintesis nutrisi yang berada pada media dengan penambahan
100 ppm triptofan adalah pada isolat yang berasal dari tanah tanaman kakao.
4.2.6 Uji Produksi Golongan Osmoprotektan Ekstraseluler Menggunakan
Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Uji golongan osmoprotektan menggunakan GC-MS bertujuan untuk
mengetahui konsentrasi senyawa yang terdapat pada rhizobakteri tanaman teh dan
kakao. Osmoprotektan adalah kondisi suatu tanah yang mengalami kekeringan atau
kekurangan unsur N. Tanaman memiliki banyak strategi adaptasi dalam merespon
cekaman lingkungan abiotik seperti cekaman kekeringan dan tekanan osmotik yang
berlebihan. Kondisi lingkungan yang hiperosmotik akan menyebabkan tekanan
turgor sel menurun sehingga menimbulkan respon akumulasi senyawa metabolit
osmotik pada jaringan tanaman (Bargmann B.O.R., A.M. Laxalt, B. ter Riet, B. van
Schooten, E. Merquiol, C.Testerink, M.A. Haring, D. Bartels, and T. Munnik.,
2009).
Berdasarkan hasil yang didapatkan melalui Uji GC-MS terdapat 4 jenis
senyawa yaitu Glycine, Alanine, Proline dan Glutamine yang dihasilkan
rhizobakteri dalam bentuk ekstraseluler. Dimana konsentrasi tertinggi didapatkan
pada isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 0,79% (Lampiran 5). Sedangkan konsentrasi
kandungan yang paling sedikit yaitu pada isolat I Re C3 10-3 COK sebesar 0,16%
(Tabel 5). Cekaman kekeringan dapat mengakibatkan peningkatan sintesis prolin
yang berperan sebagai senyawa osmoprotektan dalam penyesuaian osmotik sel.
Cekaman kekeringan dapat mengakibatkan terhambatnya sintesis protein dan
47
menyebabkan hidrolisis atau degradasi. Degradasi protein menghasilkan asam
amino, senyawa volatil, amida, peptida dan amina (Hamim, 2008).
Tanah yang mengalami kekeringan akan berdampak buruk bagi
pertumbuhan tanaman (khususnya tanaman budidaya). Masalah tersebut dapat
diatasi dengan adanya rhizobakteri tanaman teh dan kakao yang mampu
menyintesis beberapa senyawa osmoprotektan dan dapat meningkatkan toleransi
tanaman terhadap kekeringan. Jenis osmoprotektan yang terkandung dalam
rhizobakteri tersebut salah satunya adalah prolin. Menurut Tuasamu (2009)
menyatakan bahwa mekanisme toleransi terhadap kekeringan selain berkurangnya
kerapatan dan pembukaan stomata untuk meminimalisir kehilangan air di bawah
kondisi cahaya berlebihan yaitu dengan mengakumulasi senyawa prolin yang
berfungsi untuk pengaturan tekanan osmotik sel (osmotic adjustment). Akumulasi
prolin dapat menurunkan potensial osmotik sehingga menurunkan potensial air
dalam sel tanpa membatasi fungsi enzim dan menjaga turgor sel.
4.2.7 Uji Produksi Golongan Asam Amino Ekstraseluler Menggunakan Gas
Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Berdasarkan hasil uji produksi golongan asam amino menggunakan GC-MS
diketahui bahwa ada 30 senyawa yang dihasilkan dari 3 isolat terbaik. Kandungan
senyawa yang dihasilkan memiliki berbagai macam konsentrasi. Manfaat asam
amino bagi kehidupan mikrobiologi yaitu sebagai penganti sel yang telah rusak dan
akan terus diproduksi oleh organ selama nutrisi yang terdapat pada media tercukupi.
Menurut Voet (1990), menyatakan bahwa asam amino berperan sebagai bahan
untuk membangun protein yang bermanfaat mengganti bagian-bagian sel tubuh
yang rusak. Protein sendiri merupakan unsur terpenting yang terdapat dalam semua
makhluk hidup.
48
Golongan asam amino yang tertinggi terdapat pada senyawa caffeic acid
yaitu pada isolat I Re C3 10-3 COK sebesar 4,47% sedangkan isolat I Re T3 10-3
PUT sebesar 3,74% dan isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 3,37% (Tabel 6). Selain
itu ada banyak golongan asam amino yang dihasil 3 rhizobakteri tanaman teh dan
kakao, diantaranya Glycine, Alanine, Serine, Proline, Valine, Threonine, Cystein,
Isoleucine, Leucine, Asparagine, Aspartic acid, Malic acid, Glutamine, dan Lysine
(Lampiran 5). Asam amino tersebut dihasilkan oleh rhizobakteri dalam bentuk
ekstraseluler (mengeluarkan zat). Sebagian besar senyawa tersebut termasuk dalam
golongan asam amino non-esensial. Hal tersebut sependapat dengan Voet (1990),
yaitu Asam amino non-essensial dapat dibentuk didalam tubuh manusia,
diantaranya Alanin (Ala), Asam Aspartat (Asp), Asam Glutamat (Glu), Prolin
(Pro), Glisin (Gly), Serin (Ser), Sistein (Cys), Triosin (Tyr), Asparagin (Asn), dan
Glutamin (Gln).
Banyak jenis bakteri dapat menghancurkan protein di luar tubuhnya dan
menggunakan produk-produk hasil proses tersebut sebagai sumber tenaga karbon
dan nitrogen. Karena molekul protein terlampau besar untuk dapat melewati
membran, bakteri mengekskresikan enzim yang disebut protease yang
menghidrolisis protein tersebut menjadi peptide-peptide. Bakteri menghasilkan
peptidase yang menguraikan peptide menjadi asam-asam amino individu, yang
kemudian dikatabolisme melalui cara yang bergantung pada tipe asam aminonya
dan spesies atau galur bakteri yang menguraikannya. Bilamana asam amino
diuraikan, kerangka karbon asam-asam amino tersebut mengalami peruraian
oksidatif menjadi senyawa-senyawa yang dapat memasuki siklus TCA untuk
dioksidasi lebih lanjut. Masuknya ke dalam siklus TCA dapat melalui asetil-KoA,
49
asam α ketoglutarat, asam suksinat, asam fumarat atau asam oksaloasetat (Palczar,
1986). Prosesnya sebagai berikut :
Protease
Peptidase
Potein Peptide
Asam amino
Gambar 8. Proses perombakan protein menjadi asam amino
Uji GC-MS yang telah dilakukan menggunakan media M63 + triptofan.
Hasil yang didapatkan selain golongan asam amino non-esensial yaitu senyawa
triptofan yang berasal dari sisa media. Konsentrasi senyawa triptofan yang tersisa
pada isolat I Re T3 10-3 PUT sebesar 0,64%, I Re C3 10-3 COK sebesar 0,49% dan
I Re C5 10-3 PUT sebesar 0,63%. Isolat I Re T3 10-3 PUT dan I Re C3 10-3 COK
tidak mampu memanfaatkan nutrisi yang berada pada media untuk menyintesis
menjadi Glucuronic acid dan Ferulic acid. Artinya, kedua bakteri terbaik tersebut
masih belum mampu menyintesis senyawa triptofan. Akan tetapi, isolat yang
berpotensi dalam menyintesis nutrisi media dengan penambahan triptofan adalah
isolat yang berasal dari tanah tanaman kakao yaitu pada isolat I Re C5 10-3 PUT.
4.2.8 Uji Produksi Golongan Karbohidrat Ekstraseluler Menggunakan Gas
Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Berdasarkan uji GC-MS yang didapatkan yaitu golongan karbohidrat.
Karbohidrat dalam bakteri digunakan untuk membantu proses fermentasi. Hasil
akhir dari fermentasi karbohidrat ini ditentukan oleh sifat mikroba, media biakan
yang digunakan, serta faktor lingkungan antara lain pH dan suhu. Media fermentasi
harus mengandung senyawa yang dapat dioksidasi dan difermentasikan oleh
mikroorganisme. Glukosa merupakan senyawa yang paling sering digunakan oleh
mikroorganisme dalam proses fermentasi itu. Selain itu terdapat pula media sukrosa
50
dan laktosa (Dwijoeseputro, 1990). Sedangkan pada media M63 salah satu
komposisi penyusunnya adalah sukrosa. Artinya bakteri tersebut mampu
mensintesi sukrosa sebagai karbohidrat. Hal tersebut dapat dibuktikan pada hasil
Tabel 7.
Golongan karbohidrat yang dihasilkan 3 rhizobakteri tanaman teh dan kakao
adalah Glucoronic acid yaitu pada isolat I Re T3 10-3 PUT sebesar 2,87% dan I Re
C3 10-3 COK sebesar 2,69%. Senyawa lainnya yang dihasilkan adalah Lactic acid
(asam laktat) dengan konsentrasi pada isolat I Re T3 10-3 PUT sebesar 0,87% dan I
Re C3 10-3 COK sebesar 1,03% dan I Re C5 10-3 PUT sebesar 0,85% (Tabel 7).
Jenis bakteri yang mampu memfermentasi atau menyintesis terhadap karbohidrat
serta hasil fermentasi berupa asam laktat adalah bakteri Streptococcus dan
Lactobacillus. Semua jenis senyawa karbohidrat tersebut dihasilkan oleh
rhizobakteri tanaman teh dan kakao dalam bentuk ekstraseluler, sehingga tanaman
dapat memanfaatkan dan menyintesis zat tersebut utuk digunakan sebagai proses
pertumbuhan.
4.2.9 Uji Produksi Golongan Vitamin (Ekstraseluler) Menggunakan Gas
Chromatograph Mass Spectrometer (GC-MS)
Berdasarkan hasil uji GC-MS selanjutnya, senyawa yang didapatkan adalah
golongan vitamin. Bakteri akan memproduksi vitamin dalam jumlah yang besar
salah satunya adalah luteolin. Hasil yang didapatkan didapatkan pada senyawa
Luteolin yaitu pada isolat I Re C3 10-3 COK sebesar 4,33% sedangkan isolat I Re
T3 10-3 PUT sebesar 4,83% dan isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 3,73% (Tabel 8).
Vitamin diperlukan untuk mengaktifkan enzim dan banyak spesies bakteri yang
dapat mensintesa sendiri vitamin yang dibutuhkannya.
51
Data terendah dari 3 rhizobakteri tanaman teh dan kakao didapatkan pada
senyawa Pantothenic acid dengan konsentrasi I Re T3 10-3 PUT sebesar 1,13%, I
Re C3 10-3 COK sebesar 0,97% dan isolat I Re C5 10-3 PUT sebesar 1,32%
(Lampiran 5). Selain itu ada bakteri yang tidak dapat menyintesis media yang
digunakan untuk memproduksi vitamin salah satunya senyawa Thiamine. Isolat
tersebut adalah I Re T3 10-3 dan I Re C3 10-3 COK, sedangkan yang dapat
menyintesis media sebagai vitamin pada senyawa Thiamine (tiamin) yaitu pada
isolat I Re C5 10-3 PUT dengan kandungan 2,15%. Vitamin tersebut dikeluarkan
rhizobakteri dalam bentuk ekstraseluler. Ketidakmampuan untuk menyintesis
vitamin-vitamin yang dibutuhkan, menyebabkan bakteri ini tidak dapat tumbuh
pada media yang kandungan vitaminnya rendah. (Jay, 2000). Berdasarkan pendapat
tersebut, bakteri tidak dapat menyintesis dan memproduksi vitamin jika keadaan
media pertumbuhan atau lingkungannya tidak mendukung.