ganoderma

KEMAMPUAN ANTIFUNGI BAKTERI ENDOFIT KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) TERHADAP Ganoderma boninenese Pat.

SKRIPSI

DEWI NOVELINA SIMBOLON 040805024

DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

Universitas Sumatera Utara

ii

PERSETUJUAN

Judul

Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas

: KEMAMPUAN ANTIFUNGI BAKTERI ENDOFIT KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) TERHADAP Ganoderma boninense Pat. : SKRIPSI : DEWI NOVELINA SIMBOLON : 040805024 : SARJANA (S1) BIOLOGI : BIOLOGI : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Desember 2008

Komisi Pembimbing Pembimbing II

: Pembimbing I

Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc NIP. 132 207 808

Yurnaliza, S.Si, M.Si NIP. 132 240 155

Diketahui/Disetujui oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,

Dr. Dwi Suryanto, M.Sc NIP. 132 089 421


iii

PERNYATAAN

KEMAMPUAN ANTIFUNGI BAKTERI ENDOFIT KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) TERHADAP Ganoderma boninense Pat.

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Desember 2008

DEWI NOVELINA SIMBOLON 040805024


iv

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, karena atas Berkat dan RahmatNya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan benar dan tepat pada waktu yang telah ditetapkan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Yurnaliza, S.Si, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan, waktu dan perhatian yang besar terutama saat penulis memulai penulisan hingga penyusunan skripsi ini. Kepada Bapak Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang sangat membantu penulisan skripsi ini hingga akhirnya sempurna. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Biologi, Dr. Dwi Suryanto, M.sc dan Dra. Nunuk Priyani, M.Sc yang telah banyak memberikan arahan dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. Ucapan terimakasih saya tujukan kepada Ibu Dra. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc selaku dosen pembimbing akademik saya dan juga kepada Bapak Dr. Dwi Suryanto, M.Sc selaku Ketua Departemen Biologi FMIPA USU dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Biologi FMIPA USU. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc selaku kepala Laboratorium Mikrobiologi. Staf pengajar di Departemen Biologi FMIPA USU. Bapak Sukirmanto, Ibu Nurhasni Muluk, Ibu Roslina Ginting, dan Bapak Erwin selaku staf pegawai Departemen Biologi FMIPA USU. Ucapan terimakasih yang tak ternilai penulis ucapkan kepada keluarga saya yang saya sayangi, terutama kepada kedua orang tua (Ayahanda Marolop Simbolon, S.H yang sudah banyak memberikan doa, pengharapan dan pengorbanan yang tak ternilai sehingga penulis bisa menyelesaikan studi perkuliahan ini, dan Ibunda Posma Sinaga yang selalu memberikan semangat setiap hari, serta doa dan harapan yang tidak putus-putus). Penulis juga ucapkan terimakasih kepada kedua adik saya (Agnes Simbolon dan Abram Meyer Simbolon). Penulis juga tak lupa ucapkan terimakasih kepada Bibi saya selaku adik ayahanda, terimakasih karena telah memberikan motivasi sehingga penulis tetap semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Kepada semua sepupu saya (Bang Apul, Putra, Nuel, Rizky, Rio, Hengki, Nova) yang selalu mengingatkan penulis untuk secepatnya menyelesaikan skripsi ini. Terimakasih sebesar-besarnya penulis ucapkan atas segala doa dan dukungannya. Ucapan terimakasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman asisten mikrobiologi (Asni, Atika, Lidia Sari, Lidia Gustika, Gustin, Siti, Ummie, Efendi, Kabul dan Icha. Juga kepada teman-teman stambuk 2004 (Dahlia, Maria, Alex, Fitra, Lusi, Roma, Daniel, Siska, Julianus, Ika dan semua yang belum disebutkan namanya). Ucapan terimakasih juga penulis ucapkan untuk sahabat saya Hendrian Yoshua Samosir, teman-teman dekat saya (Charlie, Marry, Lamsihar, Mimi, Abang Ginta Rio, S.Si, Abang Risky Hadi Wibowo, S.Si, Kakak Netty, S.Si, Kakak Ansen, S.Si, Kakak Erlan, S.Si dan Kakak Elenti), seluruh adik-adik asuh stambuk 2006, Susanti, Doris, Imus, adik-adik saya (Santa, Egi, dan Hans), buat PKBKB, dan seluruh senior dan


v

junior di Departemen Biologi yang telah memberi dukungan, perhatian dan bantuan kepada penulis.

Medan, Desember 2008

Penulis


vi

KEMAMPUAN ANTIFUNGI BAKTERI ENDOFIT KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) TERHADAP Ganoderma boninense Pat.

ABSTRAK

Penelitian tentang Kemampuan Antifungi Bakteri Endofit Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jack. Terhadap Ganoderma boninense Pat. telah dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Biologi, FMIPA USU. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui mekanisme penghambatan bakteri endofit kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) terhadap G. boninense. Tiga bakteri endofit yang berpotensi antagonis dideteksi kemampuan kitinolitik, glukanolitik dan lisis terhadap G. boninense. Dari hasil kitinolitik ketiga bakteri endofit tidak menunjukkan zona bening. Hasil glukanolitik terbesar yaitu bakteri PS34A sebesar 15,95 mm diikuti oleh PS35A sebesar 13,75 mm dan PS38D sebesar 1,705 mm. Uji lisis hifa G. boninense menggunakan dua jenis media yang berbeda. Uji lisis hifa G. boninense mengakibatkan hifa G. boninense mengalami keabnormalan, diantaranya pembengkakan pada hifa G. boninense, hifa yang mengkerut, percabangan dini dan hifa G. boninense lisis. Lisisnya dinding sel jamur G. boninense, ditandainya adanya N-asetil glukosamin (NAG) dan glukosa yang dibebaskan ke dalam medium. Pengujian ekstrak metanol isolat bakteri endofit dilakukan dengan metode KirbyBauer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya hambat ekstrak metanol bakteri PS38D lebih besar dibandingkan dengan ekstrak metanol bakteri PS34A dan PS35A yaitu 8,3 mm, sedangkan PS34A sebesar 4,8 mm dan PS35A sebesar 6,3 mm. Kemungkinan mekanisme dari bakteri PS34A dan PS34A adalah secara enzimatis, sedangkan PS38D secara antifungi.


vii

BIOASSAY ANTIFUNGAL EFFECT OF ENDOPHYTIC BACTERIA FROM OIL PALM (Elaeis guineensis Jacq.) AGAINTS Ganoderma boninense Pat.

ABSTRACT

A study on Bioassay Antifungal effect of Endophytic Bacteria of Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq.) Againts Ganoderma boninense Pat. has been conducted in Microbiology Laboratory, Biology Department, Faculty of Mathematic and Natural Sciences University of Sumatera Utara. The purpose of this research is to investigate the mechanism of endophytic bacteria of oil palm againts G. boninense. Three endophytic bacteria that showed potential antagonistic have been detected their chitinolytic, glukanolytic and fungal cell wall lytic of G. boninense. The result showed that all bacteria didnt have chitinolytic activities which was shown by no clear zone observed. Meanwhile, their glucanolytic activities were bacteria PS34A was 15.95 mm followed by PS35A was 13.75 mm and PS38D was 1.70 mm. Two different media were used as bioassays to fungal cell wall lytic of G. boninense use. Bioassay of lysis hypha G. boninense indicated the presence of abnormal hypha. There were swollen, curly, and lysis of hypha G. boninense. The lysis of fungal cell wall was observed on the presence of N-acetylglucosamine and glucosa that released into medium after 2, 4, 6, and 8 days of incubation. The test of extract methanol of endophytic bacteria were conducted by Kirby-bauer method. The results indicated that the ability of methanol extract againts G. boninense from isolate PS38D was highest than extract methanol of isolate PS34A and PS35A. PS38D had inhibition 8.3 mm whereas PS34A was 4.8 mm and PS35A was 6.3 mm respectively. It could be sugeshed that mechanism of antifungal activities of PS34A and PS35A was enzymatic while PS38D was antifungal activity.


viii

DAFTAR ISI

Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar lampiran Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Tujuan 1.4 Hipotesis 1.5 Manfaat Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Mikroba Endofit 2.1.1 Bakteri Endofit 2.1.2 Manfaat Mikroba Endofit 2.2 Busuk Pangkal Batang 2.2.1 Ganoderma boninense Pat. 2.2.2 Pengendalian Hayati 2.3 Mekanisme Antagonis Dalam Pengendalian Penyakit Tumbuhan Bab 3 Bahan dan Metode 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Bahan 3.3 Deteksi Kemampuan Kitinolitik dari Bakteri Endofit 3.4 Deteksi Kemampuan Glukanolitik dari Bakteri Endofit 3.5 Isolasi Senyawa Antifungi dari Kultur Bakteri Endofit 3.6 Uji Antagonis Ekstrak Metanol Bakteri Endofit Terhadap G. boninense 3.7 Deteksi Kandungan Senyawa Antijamur dari Ekstrak Metanol Bakteri Endofit 3.8 Uji Kemampuan Bakteri Endofit Melisiskan Miselium G. boninense Bab 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Deteksi Kemampuan Kitinolitik dari Bakteri Endofit 4.2 Deteksi Kemampuan Glukanolitik dari Bakteri Endofit

Halaman ii iii iv vi vii viii x xi xii 1 1 3 3 3 3 4 4 5 5 6 7 8 9 12 12 12 12 13 13 13 14 15 16 16 17


ix

4.3 Uji Antagonis Ekstrak Metanol Bakteri Endofit Terhadap G. boninense 4.4 Deteksi Kandungan Senyawa Antijamur dari Ekstrak Metanol Bakteri Endofit 4.5 Konsentrasi N-asetilglukosamin 4.6 Konsentrasi Glukosa 4.7 Pengamatan Mikroskopis Hifa G. boninense Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran Daftar Pustaka

18 20 21 23 25 27 27 27 28


x

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 4.3.1 Besar zona hambat (mm) yang dibentuk oleh masing-masing ekstrak metanol bakteri endofit, ketokonazol dan DMSO sebagai kontrol. Tabel 4.4.1 Hasil skrining fitokimia ekstrak metanol bakteri PS38D.

19 20


xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.2.1 Tanaman kelapa sawit yang terserang busuk pangkal yang disebabkan Ganoderma boninense Pat. Gambar 4.1.1 Uji kemampuan isolat bakteri endofit PS38D, PS34A dan PS35A dalam menghasilkan enzim kitinase Pada media kitin agar dengan inkubasi 5 hari. Gambar 4.2.1 Data diagram besarnya zona bening yang terbentuk pada uji kemampuan glukanolitik ketiga bakteri pada hari ke-4 Gambar 4.2.2 Besarnya zona bening yang terbentuk pada uji kemampuan glukanolitik ketiga bakteri pada media NA+Yeast ekstrak dengan inkubasi 4 hari, (ZB = Zona bening) Gambar 4.3.1 Daya hambat ekstrak metanol bakteri PS34A, PS35A dan PS38D terhadap Ganoderma boninense pada media PDA dengan masa inkubasi 4 hari (K = Ketokonazol 10%, DM = DMSO). Gambar 4.5.1 Pengaruh uji lisis G. boninense terhadap kadar N-asetilglukosamin di dalam media mineral Gambar 4.6.1 Pengaruh uji lisis G boninense terhadap kadar glukosa di dalam media mineral Gambar 4.7.1 (A) Hifa normal G. boninense pada media mineral tanpa koloidal kitin, (B) dengan penambahan koloidal kitin. Hifa abnormal G. boninense yang pecah pada uji lisis terhadap (C). PS35A dalam media mineral tanpa penambahan koloidal kitin dengan masa inkubasi 6 hari. (D) hifa G. boninense yang mengalami lisis terhadap PS34A dalam media mineral tanpa koloidal kitin pada hari ke-8. (E) hifa G. boninense yang keriting terhadap PS38D dalam media mineral tanpa koloidal kitin pada hari ke-5. (F) G. boninense yang mengalami pembengkakan pada uji lisis terhadap PS35A dalam media mineral tanpa penambahan koloidal kitin dengan pada hari ke-6 (perbesaran 400x)

7

16 17

18

19 22 24

26


xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran A : Besar daya hambat (mm) ketiga bakteri endofit terhadap G. boninense Pat. Lampiran B : Pembuatan kolidal kitin dengan cara hidrolisis parsial (Rodriquez-Kabana et al., 1983 dalam Yurnaliza, 2002) Lampiran C : Penentuan Kadar Gula Reduksi (Metode Nelson-Somogyi) Lampiran D : Penentuan Aktivitas NAG N-asetil Glukosamin (Metode Reissig, 1995 dalam Yunaliza, 2002) Lampiran E : Deteksi Kemampuan kitinolitik dan Glukanolitik Lampiran F : Isolasi senyawa antifungi dari kultur bakteri endofit Lampiran G : Uji Kemampuan Bakteri Endofit Melisiskan Dinding Sel Miselium G. boninense Lampiran H : Komposisi Pereaksi Nelson- Somogyi Lampiran I : Tabel konsentrasi N-asetilglujosamin dan glukosa ketiga Bakteri endofit dalam media mineral tanpa penambahan koloidal kitin dan media mineral dengan koloidal kitin. Lampiran J : Pengamatan mikroskop hifa G. boninense setelah diuji dengan PS34A di dalam media mineral tanpa koloidal kitin Lampiran K : Pengamatan mikroskop hifa G. boninense setelah diuji dengan PS35A di dalam media mineral tanpa koloidal kitin Lampiran L : Pengamatan mikroskop hifa G. boninense setelah diuji dengan PS38D di dalam media mineral tanpa koloidal kitin Lampiran M : Pengamatan mikroskop hifa G. boninense setelah diuji dengan PS34A di dalam media mineral + koloidal kitin Lampiran N : Pengamatan mikroskop hifa G. boninense setelah diuji dengan PS35A di dalam media mineral + koloidal kitin Lampiran O : Pengamatan mikroskop hifa G. boninense setelah diuji dengan PS38D di dalam media mineral + koloidal kitin Lampiran P : Kurva standart N-asetilglukosamin an glukosa Lampiran Q : Data penentuan kurva standar GlcNAc dengan menggunakan Spektrofotometera dengan panjang gelombang 585 nm Lampiran R : Data penentuan kurva standar Gula reduksi Metode Nelson-Somogyi dengan panjang gelombang 540 nm Lampiran S : Foto-foto Penelitian

32 33 34 35 36 37 38 39

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 52


ganoderma

Documents