Suksesi aktinomisetes selama proses pengomposan limbah ternak sapi melalui pendekatan pembiakan dan tanpa pembiakan

FAATIH, Mukhlissul, Dr. Jaka Widada, M.P

2008 | Tesis | S2 Bioteknologi

Proses pengomposan berlangsung melalui tiga tahap perubahan suhu yaitu mesofilik, termofilik, dan pematangan. Tahapan perubahan suhu menentukan populasi komunitas mikroba selama proses pengomposan. Aktinomisetes merupakan salah satu mikroba kompos yang jumlahnya sangat melimpah. Penelitian ini bertujuan untuk mengungkap suksesi aktinomisetes selama proses pengomposan limbah ternak sapi melalui pendekatan pembiakan dan tanpa pembiakan. Suksesi aktinomisetes dalam kompos dia nalisis dengan teknik tanpa pembiakan menggunakan Nested-polymerase chain reaction Ribosomal Intergenic Spacer Analysis (PCR-nested RISA) dari DNA yang diekstraksi secara langsung dari kompos. Gen 16S rRNA diamplifikasi dengan primer 243F spesifik aktinomisetes dan dilanjutkan dengan amplifikasi RISA. Dengan teknik pembiakan, aktinomisetes kompos diisolasi dengan metode taburan pada medium Starch Nitrate dan Humicacid Vitamins. Isolat- isolat aktinomisetes diidentifikasi morfologi koloni dan keragaman genetiknya dengan metode repetitive sequence-based PCR (rep-PCR) dan Unweight Pair Group Mathematical Average (UPGMA). Isolat- isolat aktinomisetes yang diperoleh ditumbuhkan pada substrat jerami sebagai satu-satunya sumber karbon, kemudian diamati penurunan berat jeraminya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa selama proses pengomposan limbah peternakan sapi CV. Lembah Hijau Multifarm terjadi suksesi komunitas bakteri dan aktinomisetes. Analisis melalui pendekatan tanpa pembiakan menunjukkan komunitas bakteri kompos secara relatif dari yang paling banyak berturut-turut pada fase mesofilik, termofilik, dan pematangan. PCR-nested RISA menunjukkan bahwa komunitas aktinomisetes kompos secara relatif dari yang paling banyak berturut-turut pada fase termofilik, pematangan, dan mesofilik. Hasil isolasi diperoleh aktinomisetes pada fase mesofilik sebanyak 29 isolat, termofilik sebanya k 23 isolat, dan pematangan sebanyak 19 isolat. Keragaman genetik isolat- isolat yang diperoleh menunjukkan adanya pengelompokan isolat-isolat aktinomisetes pada profil filogenetiknya dalam setiap fase pengomposan yang mengindikasikan adanya suksesi komunitas aktinomisetes. Kemampuan isolat- isolat aktinomisetes dalam mendegradasi jerami bervariasi dan ditemukan 1 isolat (SnT9) yang paling unggul.

Mesophilic, thermophilic, and maturation phases were recognized in composting proccess. Temperature changes influence the microbial communities in compost within composting proccess. Actinomycetes account for a larger part of compost microbial population. The aim of this research was to study succession of actinomycetes community during composting of dairy- farm waste investigated by culture-dependent and independent approaches. In culture-independent method, the succession of actinomycetes community was analyzed by nested-polymerase chain reaction of ribosomal intergenic spacer (nested-PCR RISA) using spesific primer F243 and primer R23S followed by a second PCR using primers F968 and R23S. In culture-dependent method actinomycetes from compost were isolated on selective media, starch- nitrate medium and humic-acid + vitamins medium. DNA of actinomycetes was extracted and amplified by repetitive sequence-based PCR (rep-PCR) using primer BOXA1R. The banding patterns were used to generate dend rograms by UPGMA clustering with NTSYS program. Microcosm containing sterile rice-straw and water which is inoculated with each actinomycetes isolates was used for examining the ability of each isolate in rice-straw degradation. The experiment results showed that succession of both bacteria and actinomycetes was occured within composting proccess of dairy-farm waste. Analysed by culture- independent method revealed that the highest community of compost’s bacteria was on mesophilic, thermophilic, and maturation phases, respectively. Whereas PCR-nested RISA resulted the highest population of actinomycetes was on thermophilic, maturation, and mesophilic phases, respectively. By culture-dependent method was obtained 29 actinomycetes isolates from mesophilic phase, 23 isolates from thermophilic phase, and 19 isolates from maturation phase. Genetic diversity analysis of the obtained isolates showed the presence of phylogenetic grouping on each phase of composting proccess. This result illustrated the occurance of succession of actinomycetes community in compost. The ability of each isolates in rice-straw degradation was different, and SnT9 isolate was found to be a promising rice-straw degrader.

Kata Kunci : Suksesi,Aktinomisetes,Pengomposan,PCR,nested RISA,Rep-PCR, succession, actinomycetes, composting, nested-PCR RISA