Keragaman aktinomisetes pada beberapa tipe tegakan hutan Wanagama I Yogyakarta dan potensinya sebagai penghasil senyawa antijamur

NURJASMI, Reni, Dr. Jaka Widada, MP

2008 | Tesis | S2 Bioteknologi

metabolit sekunder dengan aktivitas biologi yang berbeda, seperti antijamur, antibakteri, antivirus, antitumor, dan lain- lain. Aktinomisetes tersebar luas di dalam tanah dan keragamannya dipengaruhi oleh berbagai factor lingkungan, salah satunya adalah tipe tegakan hutan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman aktinomisetes pada beberapa tipe tegakan hutan Wanagama I Yogyakarta dan potensinya sebagai penghasil senyawa antijamur. Tanah di bawah tegakan hutan jati, mahoni, bambu, kayu putih, dan gliriside digunakan sebagai sumber bakteri dan aktinomisetes. Keragaman bakteri dan aktinomisetes dianalisis melalui pendekatan tanpa pembiakan dengan metode Ribosomal Intergenic Spacer Analysis (RISA) dan nested-Polymerase Chain Reaction (PCR) RISA. Menggunakan primer spesifik aktinomisetes (F243). Analisis keragaman aktinomisetes melalui pendekatan dengan pembiakan meliputi identifikasi keragaman morfologi (koloni dan sel), genetik (rep-PCR menggunakan primer BOXA1R), dan metabolit sekunder (kromatografi lapis tipis). Disamping itu, kemampuan isolate-isolat aktinomisetes dalam menghasilkan aktivitas antijamur diuji daya antagonistiknya terhadap Saccharomyces cerevisae, Candida albicans, Fusarium oxysporum, dan Aspergillus flavus. Deteksi gen Poliketida Sintase-I (PKS-I) dan Non-Ribosomal Peptida Sintetase (NRPS) dilakukan untuk mengetahui korelasinya terhadap aktivitas antijamur isolat aktinomisetes. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tipe tegakan hutan Wanagama I Yogyakarta mempengaruhi keragaman rhizobakteri dan terutama aktinomisetes. Berdasarkan pendekatan tanpa pembiakan, secara relatif komunitas rhizobakteri dari yang paling tinggi berturut-turut adalah pada tanah di bawah tegakan hutan bambu, gliriside, jati, mahoni, dan kayu putih. Sementara komunitas aktinomisetes dari yang paling tinggi berturut-turut adalah pada tanah di bawah tegakan hutan gliriside, bambu, kayu putih, mahoni, dan jati. Isolasi aktinomisetes melalui pendekatan dengan pembiakan menghasilkan 43 isolat yang memiliki morfologi koloni dan sel berbeda. Jumlah isolat aktinomisetes di bawah tegakan kayu putih, jati, gliriside, mahoni, dan bambu berturut-turut adalah 17, 9, 9, 6, dan 2 isolat. Metabolit sekunder yang paling beragam ditemukan pada isolat yang diisolasi dari tanah di bawah tegakan hutan kayu putih. Di antara 43 isolat, 100% isolat menghasilkan aktivitas antijamur terhadap S. cerevisae, 37,20% terhadap C. albicans, 95,30% terhadap F. oxysporum, dan 83,70% terhadap A. flavus. Aktivitas antijamur tidak selalu berkorelasi dengan keberadaan gen PKS-I dan NRPS.

Actinomycetes are bacterial groups that produce many secondary metabolites which different biological activities, such as antifungi, antibacteria, antitumor, antivirus, etc. Actinomycetes are widely distributed in soil and their diversity is influenced by many environmental factors, i.e. type of forest. The aim of this study is to investigate diversity of actinomycetes in several forest types of Wanagama I forest in Yogyakarta and their potency as a producer of antifungal compound. Soil samples under forest of Tectona grandis, Swietenia macrophylla King, Bamboosa vulgaris, Melaleuca leucadendron, and Gliricidia maculata were used as sources of soil bacteria. Diversity of bacteria and actinomycetes communities were analyzed through culture-independent approach by Ribosomal Intergenic Spacer Analysis (RISA) and nested-Polymerase Chain Reaction (PCR) RISA using actinomycetes spesific primer (F243), respectively. Through Culturedependent approach, isolated actinomycetes was analyzed by identification of morphology (colony and cell), genetic (BOX element by rep-PCR), and secondary metabolites (thin layer chromatography). In addition, actinomycete isolates were bioassayed for their antifungal activity against Saccharomyces cerevisae, Candida albicans, Fusarium oxysporum and Aspergillus flavus. The presence of Polyketide Synthase-I (PKS-I) and NonRibosomal Peptide Synthetase (NRPS) genes were amplified by PCR to study their correlation with antifungal activity of the actinomycete isolates. The results showed that types of forest influence diversity of rhizobacteria especially actinomycetes. According to culture- independent approach, relatively, community of rhizobacterial from the highest were soil under the forest of B. vulgaris, G. maculata, T. grandis, S. macrophylla King., and M. leucadendron, respectively. Meanwhile, community of actinomycetes from the highest were soil under the forest of G. maculata, B. vulgaris, M. leucadendron, S. macrophylla King., and T. grandis, respectively. Fourty-three morphologically different isolates were found by using culture-dependent approach consisting of 17 isolates were found in soil under the forest of M. leucadedron, each of 9 isolates in G. maculata and T. grandis, 6 isolates in S. macrophylla King, and 2 isolates in B. vulgaris. More diverse of secondary metabolites were observed in soil actinomycetes under the forest of M. leucadendron. Of the 43 isolates, 100% were active against S. cerevisae, 37.20% against C. albicans, 95.30% against F.oxysporum, and 83.70% against A. flavus. Antifungal activity of actinomycete isolates did not always have correlation with the presence of PKS-I and NRPS genes.

Kata Kunci : Hutan Wanagama I,Keragaman baktei tanah dan aktinomisetes,Ribosomal intergenic spacer analysis,Aktivitas antijamur,Wanagama I Forest, soil bacterial diversity and actinomycetes, ribosomal intergenic spacer analysis, antifungal activity