Streptomisetes penghasil antibiotika yang berasosiasi dengan rizosfer rumput teki (Cyperus rotundus L.) dan tanaman jagung (Zea mays L.)

AMBARWATI, Drs. Langkah Sembiring, M.Sc., Ph.D

2008 | Tesis | S2 Biologi

Dalam upaya untuk mengetahui keanekaragaman aktinomisetes yang berpotensi menghasilkan antibiotika, streptomisetes diisolasi dari sampel tanah rizosfer rumput teki (Cyperus rotundus L.) dan tanaman jagung (Zea mays L.). Metode yang digunakan adalah isolasi selektif dengan menggunakan media Starch-Casein Agar dan Raffinose-Histidin Agar. Identifikasi sampai tingkat genus dilakukan berdasarkan karakteristik koloni, colour grouping dan pengecatan Gram. Uji pendahuluan potensi isolat sebagai penghasil antibiotika dilakukan dengan metode agar blok dengan empat bakteri uji (Escherichia coli ATCC 35218, Salmonella typhimurium FNCC 0164, Staphylococcus aureus ATCC 25923 dan Bacilus subtilis FNCC 0060) untuk mendapatkan isolat terpilih. Dari isolat terpilih didapatkan isolat unggul yang mampu menghambat bakteri uji dengan kategori kuat, dengan diameter daerah hambatan lebih dari 25 mm. Identifikasi terhadap isolat yang unggul dilakukan berdasarkan karakterisasi dengan metode Scanning Electron Microscopy untuk mengetahui morfologi rantai spora dan ornamen permukaan spora. Terakhir senyawa yang diduga sebagai antibiotika yang dihasilkan oleh isolat unggul dikarakterisasi dan diidentifikasi dengan metode Kromatografi Lapis Tipis dengan deteksi sinar UV254 nm Berdasarkan hasil penelitian diperoleh sebanyak 103 isolat dari rizosfer rumput teki (Cyperus rotundus L.) dan tanaman jagung (Zea mays L.). Berdasarkan hasil pengamatan morfologi koloni, colour grouping dan pengecatan Gram, semua isolat yang diperoleh diduga sebagai anggota genus Streptomyces. Empat puluh lima isolat dari rizosfer rumput teki dapat dikelompokkan menjadi 16 colour groups (43 isolat) beranggota banyak isolat dan dua colour groups beranggotakan isolat tunggal. Selanjutnya 58 isolat dari rizosfer tanaman jagung dapat dikelompokkan menjadi 17 colour groups beranggota banyak isolat. Dua puluh dua isolat di antara 35 colour groups diketahui berpotensi sebagai penghasil antibiotika. Dua isolat dari 22 isolat tersebut mampu menghambat kedua bakteri uji, baik bakteri Gram negatif maupun Gram positif. Di antara 20 isolat yang mampu menghambat bakteri Gram positif, 12 isolat dapat menghambat Staphylococcus aureus ATCC 25923 dan Bacilus subtilis FNCC 0060. Dua isolat hanya mampu menghambat Staphylococcus aureus ATCC 25923 dan enam isolat hanya mampu menghambat Bacilus subtilis FNCC 0060. Di antara 22 isolat yang berpotensi sebagai penghasil antibio tika, diketahui hanya satu isolat (RNJ14) yang mampu menghambat Staphylococcus aureus ATCC 25923 dengan kuat dengan diameter daerah hambatan 32,33 mm. Dua isolat yaitu SNR19 dan RNR25 mampu menghambat Bacilus subtilis FNCC 0060 dengan kuat dengan diameter daerah hambatan masing-masing 31,33 mm dan 33,33 mm. Berdasarkan morfologi rantai spora dan ornamen permukaan spora, satu isolat (SNR19) diduga sebagai anggota dari Streptomyces albovinaceus atau Streptomyces niveus. Sedangkan dua isolat lainnya (RNJ14 dan RNR25) belum dapat diidentifikasi sampai tingkat spesies. Berdasarkan hasil Kromatografi Lapis Tipis, antibiotika yang dihasilkan oleh isolat RNJ14 dan RNR25 diduga sebagai antibiotik linkomisin. Sementara itu antibiotika yang dihasilkan oleh isolat SNR19 belum dapat diidentifikasi. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa streptomisetes dapat diisolasi dari rizosfer rumput teki (Cyperus rotundus L.) dan tanaman jagung (Zea mays L.) yang berpotensi sebagai penghasil antibiotik dengan spektrum luas dan sempit.

In attempt to understand the diversity of actino mycetes that is potential to be antibiotic producer, streptomycetes were isolated from soil sample taken from rhizosphere of purple nut sedge (Cyperus rotundus L.) and corn (Zea mays L.). Starch casein agar and Ra ffinose histidine agar were used to selectively isolate the streptomycetes associated with the soil sample. Generic assignment was conducted based on colony characteristics, colour grouping, and Gram-stain procedure. Isolates were screened for the ability to produce antibiotic by using agar-block method, with four test bacteria (Escherichia coli ATCC 35218, Salmonella typhimurium FNCC 0164, Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Bacilus subtilis FNCC 0060). Selected isolates were further screened in order to select the best antibiotic producer by using agar-block method. The isolate which could strongly inhibit the test bacteria indicating by producing more than 25 mm of inhibition zone diameter was selected as the best antibiotic producer. The best antibiotic producers were than identified based on the spore chain morphology and spore surface ornamentation obtained from Scanning Electron microscopy analysis. Finally the identification of antibiotic produced by the best producer was conducted by using Thin Layer Chromatography analysis and visualized by UV illumination at 254 nm. The result of the study showed that 103 isolates, could be obtained from the soil sample taken from the rhizosphere of purple nut sedge (Cyperus rotundus L.) and corn (Zea mays L.). Based on the colony morphology, colour grouping and Gram-stain procedure, all isolates were assigned to be member of the genus streptomycetes. Forty five isolates from rhizosphere of purple nut sedge (Cyperus rotundus L.) were assigned to 16 multi-membered (43 isolates) and two singlemembered colour groups. Subsequently 58 isolates from rhizosphere of corn (Zea mays L.) were assigned to 17 multi-membered colour groups. Twenty two isolates among the representatives of 35 colour groups were found potential to be antibiotic producer. Two isolates out of 22 isolates could inhibit both Gramnegative bacteria and Gram-positive bacteria. Among 20 isolates which inhibited Gram-positive bacteria, 12 isolates could inhibit Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Bacilus subtilis FNCC 0060. However only two isolates could inhibit Staphylococcus aureus ATCC 25923 and six isolates could inhibit Bacilus subtilis FNCC 0060. Among 22 isolates of antibiotic producer it was found that only one isolate (RNJ14) could strongly inhibit Staphylococcus aureus ATCC 25923 with inhibition zone diameter of 32.33 mm. In addition, two isolates SNR19 and RNR25 could strongly inhibit Bacilus subtilis FNCC 0060 with inhibition zone diameter of 31.33 mm and 33.33 mm respectively. Based on their spore chain morphology and spore surface ornamentation., one isolate (SNR19) was putatively identified to be member of Streptomyces albovinaceus or Streptomyces niveus. Whereas the other two (RNJ14 and RNR25) could not be identified up to species yet. On bases of Thin Layer Chromatography analysis the antibiotic produce by the isolate RNJ14 and RNR25 were identified to be lincomycin. Whereas the antibiotic produce by SNR19 could not be identified yet. Therefore it could be concluded that streptomycetes isolated from the rhizosphere of purple nut sedge (Cyperus rotundus L.) and corn (Zea mays L.) were potential to produce both broad and narrow spectrum of antibiotic.

Kata Kunci : Streptomisetes,Rizosfer,Rumput teki,Antibiotika,Jagung,Streptomycetes, rhizosphere, purple nut sedge, corn, antibiotic