KAJIAN JAMUR KHITINOLITIK UNTUK MENGENDALIKAN NEMATODA SISTA KENTANG (Globodera rostochiensis): Isolasi dan Purifikasi Khitinase

RISMA ULI SITUMORANG, Prof. Dr. Ir. Sebastian Margino; Prof. Dr. drh. Widya Asmara, SU.

2018 | Tesis | S2 Bioteknologi

Nematoda Sista Kentang/NSK (Globodera rostochiensis) merupakan hama yang ditemukan pertama kali pada tahun 2003 dan menyebabkan kerugian secara ekonomis pada pertanian kentang di indonesia hingga 70%. Pengendalian NSK dengan nematisida kimiawi banyak menimbulkan masalah di lingkungan, oleh karena itu pengendlian hayati menggunakan agensia biologi (khususnya jamur) merupakan alternatif yang lebih ramah lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan isolat jamur khitinolitik dari berbagai sumber dan mempurifikasi khitinasenya. Penelitian dilakukan secara bertahap, meliputi: (1) Isolasi dan seleksi jamur khitinolitik; (2) Karakterisasi isolat unggul; (3) Optimalisasi kondisi pertumbuhan isolat unggul; (4) Purifikasi dan karakterisasi enzim khitinase. Sebanyak 80 isolat jamur khitinolitik berhasil diisolasi dari limbah berkhitin dan dari rhizosfer tanaman Solanaceae, kemudian diseleksi secara kualitatif diperoleh 18 isolat memiliki daya hidrolisis lebih besar atau sama dengan 2. Hasil seleksi diuji secara kuantitatif dengan mengukur aktivitas enzim spesifik diperoleh 5 isolat terpilih untuk dilakukan bioassay terhadap telur NSK. Hasil bioassay didapatkan bahwa isolat LCUK 1 yang unggul. Isolat LCUK 1 diidentifikasi dan mengarah pada genus Aspergillus sp.. Hasil optimasi menggunakan kerapatan spora inokulum 1 x 10 pangkat 7 ml medium produksi dengan pH 5 dan konsentrasi khitin 0,2%, agitasi 150 rpm dengan suhu 30 derajat Celcius. Purifikasi khitinase Aspergillus sp. LCUK 1 dengan kromatografi penukar ion (DEAE cellulose) meningkatkan aktivitas spesifik hingga 3369,267 U/mg dan kemurnian enzim 10,84 kali. Berdasarkan atas hasil karakterisasi dengan SDS-PAGE 10%, diketahui bahwa khitinase Aspergillus sp. LCUK 1 memiliki berat molekul 75 kDa. Analisis kinetika enzim menunjukkan bahwa nilai Km 2,93 mg/ml dan Vmaks 4,27 mikrogram/jam dengan aktivitas optimal khitinase pada suhu 30 derajat Celcius dan pada pH 5.

Potato Cyst Nematodes (Globodera rostochiensis)/GCN found in Indonesia since 2003 and it was estimated to cause 70% of economic lost of potato farming in some parts of Indonesia. Chemically control of nematode has environmental problems,thus alternative with the biological control (special with fungi) is a great importance wich more friendly for environmental. The aim of research was to find chitinolytic fungi from environmental containing of chitin and used as biological control agents of NSK. The research was divided in to several steps: (1) Isolation and selection of chtinolytic fungi; (2) Characterization of selected isolate; (3) Optimization the growth of selected isolate, and (4) Purification and characterization of chitinase. As much as 80 isolates have been screened and had the hydrolytic activity in minimal medium contain 0,2% colloidal chitin. Among of them, there were 18 isolates which had hydrolytic activity greater than 2. These 5 isolates also had high specific activity of chitinases and high percentage of eggs damage during bioassay towards GCN eggs. Isolate LCUK 1 was chosen as selected fungi. The selected isolate was identified as Aspergillus sp. LCUK 1. Optimation used spore suspension ten to the power seven ml in medium contain 0,2% colloidal chitin, with 150 rpm, pH of 5 and 30 degree in Celcius. Chitinase of Aspergillus sp. LCUK 1 was purified with DEAE cellulose and could increase its specific activity up 461,2207U/mg, and the degree of purity 10,84 times compared to the crude enzyme. Characterization of molecular weight with SDS-PAGE 10% was found that chitinase of Aspergillus sp. LCUK 1 had molecular weight 75 kDa. This chitinase optimally active at pH of 5 and 30 degree in Celcius. The Km value and Vmax value towards colloidal chitin was 2,93 mg/ml, and 4,27 microgram/h, respectively.

Kata Kunci : jamur khitinolitik, pengendalian hayati NSK, purifikasi khitinase