Yeast untuk Pengendalian Hayati Patogen

Ari Susilowati

Yeast

Yeast secara umum merupakan kelompok cendawan bersel satu. Yeast yang paling umum adalah Saccharomyces cerevisiae digunakan untuk membuat roti mengembang (beaker’s yeast) dan memfermentasi minuman beralkohol.

Kebanyakan yeast termasuk divisi ascomycota.

Lebih dari 1.000 spesies yeast telah dideskripsikan.

Yeast untuk Pengendalian Hayati

Yang seperti apa ???

Bisa mengontrol patogen di bagian tajuk (phylloplane) ???

Jenisnya apa saja ???Botrytis cinerea pada anggur

Powdery mildew pada apelXanthomonas pada kubis

Yeast di phylloplane

Dalam rangka mengawali biokontrol yang sukses melawan patogen bagian tajuk (daun dan buah), informasi mendasar perlu diketahui seperti (i) hubungan yang terjadi di alam antara inang, patogen dan mikroflora yang terkait; (ii) mikroklimat pada permukaan daun atau buah; dan (iii) perubahan musiman yang menyebabkan terjadinya fluktuasi mikrohabitat bagian tajuk yang terus menerus.

Kolonisasi yeast di phylloplane berasal dari inokulum yang dibawa udara (airborne inocula), tidak ada transfer langsung dari daun yang tua ke daun yang muda.

Persyaratan perkembangan populasi yeast adalah suplai gula sederhana yang mencukupi dari jaringan tanaman, pollen dan honeydew dari lebah.

Pada akhir 1980-an dan awal 1990-an, berbagai mikrobial antagonis dilaporkan dapat digunakan untuk mengontrol beberapa patogen yang berbeda pada buah-buahan.

Di antara antagonis tersebut adalah yeast dan organisme seperti yeast, sebagai contoh Debaromyces hansenii (Pichia guilliermondii) untuk mengontrol pembusukan pasca-panen citrus dan beberapa spesies Cryptococcus untuk mengontrol pembusukan pasca panen buah apel dan pear.

Keduanya, baik secara alami ada maupun diintroduksi secara artifisial dapat diusulkan sebagai pilihan lain yang menjanjikan untuk mengontrol penyakit pasca panen (selain menggunakan fungisida)

Yeast sebagai Biokontrol

Beberapa yeast untuk pengendalian hayati

1. Aureobasidium pullulans

2. Rhodotorula glutinis

3. Tricosporon sp

1 2 3

Mekanisme aktivitas biokontrol yeast

• Kompetisi nutrisimerupakan model aksi beberapa organisme biokontrol seperti :• Pichia guilliermondii melawan Penicillium digitatum. • Candida guilermondii, Cryptococcus laurentii dan

Metschnikowia pulcherima melawan Botrytis cinerea dan Penicillium expansum

• Parasitisme• Yeast Pichia guilliermondii menghambat Botrytis cinerea

dan menempel kuat pada miselium cendawan tersebut.• Yeast Pichia anomala strain K memproduksi enzim ß-1,3

glukanase yang mendegradasi dinding sel cendawan.

• Produksi antibiotik• Antibiotik yang dihasilkan dapat mengurangi

perkecambahan spora (mengurangi kapasitas reproduktif)

• Stimulasi respon pertahanan tanaman• Pichia guillermondii dapat menstimulasi produksi

etilen pada tanaman anggur• Pichia guillermondii dapat menstimulasi produksi

fitoaleksin pada tanaman citrus• Aureobasidium pullulans dan Candida saitoana

menginduksi akumulasi ß-1,3 glukanase, kitinase dan peroksidase pada tanaman apel.

Mekanisme yeast untuk pengendalian hayati cendawan

patogen

Secara in vitro• Mengurangi pertumbuhan myselium• Mengurangi perkecambahan konidia• Mengurangi perkembangan dan

ukuran lesio

Antagonis yeast Aureobasidium spp vs Colletotricum gloeosporioides

• Menghambat pertumbuhan miselium pada medium PDA

• Mengurangi perkecambahan spora pada cellophane overlaying weak sugar agar

• Mengurangi perkecambahan spora pada leaf disk daun alpukat

• Mengurangi perkembangan ukuran lesio pada buah alpukat yang sudah dipetik ketika yeast diaplikasikan sebelum menginokulasikan buah dengan cendawan patogen

Stirling et al., 1995

Kontrol infeksi dan sporulasi Botrytis cinerea pada tanaman kacang dan

tomat dengan yeast saprofitik

• Isolat yeast Rhodotorula glutinis dan dua isolat yeast Cryptococcus albidus dapat mengurangi perkecambahan konidia dan keparahan simtom kebusukan pada daun yang dipetik maupun seluruh tanaman dengan konsentrasi sel 750-7.500/cm2

Elat et al. 1994

Pengaruh yeast yang telah diformulasi dalam penekanan

pelepasan konidia Botrytis cinerea• Penekanan pelepasan konidia merupakan cara lain

untuk kontrol biologi sporulasi B. cinerea pada perkembangan akhir epidemik.

• Setelah suspensi yeast (Candida pulcherima) dicampur dengan selulosa dan dikeringkan, kemudian dihaluskan menjadi bubuk, formulasi yeast ini diaplikasikan sebagai bubuk kering ke koloni B. cinerea yang bersporulasi pada leaf disk assay daun kiwi.

• Partikel formulasi menempel pada konidiofor dan konidia dari koloni yang diperlakukan.

• Hasil menunjukkan: hampir 50% pengurangan jumlah conidia yang dilepas.

Cook 2002

Mekanisme yeast untuk pengendalian hayati bakteri

• Mengurangi pertumbuhan karena kompetisi nutrisi • Sebagai contoh:

• Yeast yang diisolasi dari daun kubis dievaluasi aktivitas antagonis terhadap Xanthomonas campestris pv. campestris di lapangan.Isolat yeast LR32, LR42 dan LR19 menunjukkan persentase pengurangan keparahan penyakit sebanyak 72, 75 dan 79%.

Assis 1999

Aplikasi lapangan biokontrol yeast

• Menekan penyakit di daun (foliar disease)• Menekan penyakit pada buah yang masih

ada di tanaman• Menekan penyakit kebusukan pasca panen

Sifat-sifat yeast yang menguntungkan

untuk tujuan biokontrol• Tidak menghasilkan spora yang bersifat allergenik atau

mikotoksin• Mempunyai kebutuhan nutrisi yang sederhana.• Dapat mengkolonisasi permukaan yang kering untuk waktu

yang lama.• Dapat menggunakan dengan cepat nutrien yang tersedia • Dapat bertahan terhadap beberapa pestisida yang

digunakan dalam lingkungan pasca panen.• Mudah tumbuh pada substrat yang murah dalam suatu

fermentor oleh karenanya mudah diproduksi dalam jumlah yang banyak.

Produk komersial yeast sebagai agen biokontrol

Ada tiga produk komersial yang tersedia di pasaran untuk mengatasi pembusukan pasca panen pada buah-buahan:

– Aspire® : mengandung yeast Candida oleophila, diperlakukan dengan cara disemprot atau dicelup, untuk melawan pembusukan pasca panen citrus, diperkenalkan di Amerika Serikat pada tahun 1996.

– Yield Plus® : mengandung yeast Cryptococcus albidus, digunakan untuk mengatasi Botrytis, Penicillium dan Mucor pada buah apel dan pear, diperkenalkan di pasaran Afrika Selatan pada tahun 1997.

– Shemer® : didaftarkan di Israel, mengandung yeast yang baru diidentifikasi Metschnikowia fruticola (2001), efektif melawan berbagai patogen pada anggur, stroberry dan sweet potato.