BAB II TINJAUAN PUSTAKA 1.1 Pertumbuhan mikroba Pertumbuhan secara umum dapat didefinisikan sebagai pertumbuhan secara teratur setiap komponen didalam sel hidup. Pada organisme multi seluler yang disebut pertumbuhan adalah peningkatan jumlah sel perorganisme, dimana ukuran sel menjadi lebih besar. Pada organisme uniseluler pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel yang juga berarti pertambahan jumlah organisme yang membemtuk okolasi atau suatu biakan. Pada organisme aseluler selama pertumbuhan ukuran sel menjadi besar tetapi tidak terjadi pembelahan sel. Pertumbuhan mahluk hidup dapat juga ditinjau dari dua sudut yaitu pertumbuhan individu dan pertumbuhan kelompok. Pertumbuhan individu diartikan sebagi adanya penambahan sel serta bagian bagian sel lainnya. Sedangkan pertumbuhan kelompok merupakan akibat pertumbuhan individu misalnya dari satu sel menjadi dua sel. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba yaitu nutrien, tersedianya air, nilai pH, suhu, tersedinya oksigen, komponen anti mikroba. (Krisno, 2011) Menurut Ganjar (2006), bahwa pertumbuhan cendawan dipengaruhi oleh faktor substrat, kelembaban, suhu, derajat keasaman substrat (pH), dan senyawasenyawa kimia dilingkungannya a.
Substrat Substrat merupakan sumber nutrien utama bagi cendawan. Nutrien-
nutrien baru dapat dimanfaatkan sesudah fungi mengekskresi enzim-enzim
ekstraseluler yang dapat mengurai senyawa-senyawa kompleks dari substrat tersebut menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana. Cendawan yang tidak dapat menghasilkan enzim sesuai komposisi subtrat dengan sendirinya tidak dapat memanfaatkan nutrien-nutrien dalam substrat tersebut. b.
Kelembaban Faktor ini sangat penting untuk pertumbuhan cendawan. Pada umumnya
cendawan tingkat rendah seperti Rhizopus atau Mucor memerlukan lingkungan dengan kelembaban nisbi 90%, sedangkan kapang Aspergillus, Penicillium, Fusarium, banyak Hyphomycetes lainnya dapat hidup pada kelembaban nisbi yang lebih rendah yaitu 80%. c.
Suhu Berdasarkan kisaran suhu lingkungan yang baik untuk pertumbuhan,
secara umum pertumbuhan untuk kebanyakan cendawan adalah sekitar 25 – 30 0
C. Mengetahui kisaran suhu pertumbuhan suatu cendawan adalah sangat
penting, terutama bila isolat-isolat tertentu atau termotoleran dapat memberikan produk yang optimal meskipun terjadi peningkatan suhu, karena metabolisme funginya. d.
Derajat keasaman (pH) pH substrat sangat penting untuk pertumbuhan cendawan, karena enzim-
enzim tertentu hanya akan mengurai suatu substrat sesuai dengan aktivitasnya pada pH tertentu. Umumnya cendawan menyenangi pH dibawah 7,0. Namun beberapa jenis cendawan tertentu bahkan dapat tumbuh pada pH yang cukup rendah yaitu pH 4,5 – 5,5.
e.
Senyawa kimia Selama pertumbuhannya cendawan
menghasilkan senyawa-senyawa
yang tidak diperlukannya lagi dan dikeluarkan ke lingkungan. Senyawa-senyawa tersebut merupakan suatu pengamanan bagi dirinya terhadap serangan oleh organisme lain termasuk terhadap sesama mikroorganisme. f.
Waluyo (2005) dalam Disanjaya (2011) menambahkan faktor-faktor yang
mempengaruhi
pertumbuhan
cendawan
adalah
komponen
penghambat.
Beberapa cendawan mengeluarkan komponen yang dapat menghambat pertumbuhan organisme lain. Pertumbuhan cendawan biasanya berjalan lambat dibandingkan dengan pertumbuhan bakteri. Tetapi bila sesekali cendawan bisa tumbuh,
dimana
pertumbuhannya
ditandai
dengan
misellium
maka
pertumbuhannya akan berlangsung sangat cepat. Viabilitas tumbuh adalah daya hidup spora yang dapat ditunjukkan melalui gejala metabiolisme dan atau gejala pertumbuhan, selain itu daya kecambah juga merupakan tolok ukur parameter viabilitas potensial spora (Sadjat, 1993). Pada umumnya viabilitas tumbuh diartikan sebagai kemampuan spora untuk tumbuh berkecambah. Perkecambahan spora mempunyai hubungan erat dengan viabilitas tumbuh. Umumnya parameter untuk viabilitas tumbuh yang digunakan adalah presentase perkecambahan yang cepat dan pertumbuhan perkecambahan kuat dalam hal ini mencerminkan kekuatan tumbuh yang dinyatakan sebagai laju perkecambahan (Sutopo, 2002).
Faktor- faktor yang mempengaruhi perkecambahan spora yaitu : 1.
Air Bagi kebanyakan jenis spora, kehadiran air atau suatu kelembaban relatif
tinggi adalah penting untuk perkecambahan. Beberapa spora mampu berkecambah pada kelembaban relatif rendah. Karena spora sebagian besar memiliki kadar air rendah, hidrasi merupakan langkah awal yang penting dalam proses perkecambahan. Penyerapan air adalah proses aktif dan memerlukan perubahan dalam permeabilitas dinding spora. Akibat banyaknya memerlukan pasokan nutrisi eksogen, spora mengalami pembengkakan. Kekurangan air mengakibatkan tidak berlangsung proses perkecambahan karena air selain merupakan komponen dasar pembentukan zat makanan, air juga berfungsi membantu mengedarkan nutrisi ke bagian jaringan yang aktif membelah dan sebagai media berlangsungnya reaksi enzimatik proses perkecambahan spora. 2.
Suhu Suhu berpengaruh terhadap infeksi yakni pada perkembangan spora,
penetrasi hifa pada sel akar dan perkembangan pada korteks akar, selain itu suhu juga berpengaruh pada ketahanan dan simbiosis. Semakin tinggi suhu semakin besar terbentuknya kolonisasi dan meningkatnya produksi spora. Schenk dan Schroder (1974) dalam Wahyuni (2012) menyatakan bahwa suhu terbaik untuk perkembangan arbuskula yakni pada suhu 30 oC tetapi untuk koloni miselia terbaik berada pada suhu 28–34oC, sedangkan perkembangan bagi vesikula pada suhu 35oC. Glomus mosseae berkecambah pada suhu optimum 20 oC.
3. Cahaya Adanya naungan yang berlebihan terutama untuk tanaman yang senang cahaya dapat mengurangi infeksi akar dan produksi spora, selain itu respon tanaman terhadap fungi akan berkurang. Hal ini disebabkan adanya hambatan pertumbuhan dan perkembangan internal hifa dalam akar yang berakibat terbatasnya perkembangan eksternal hifa pada rizosfer (Setiadi, 2001 dalam Wahyuni 2012) 4.
Kosentrasi H Ion Cendawan pada umumnya lebih tahan terhadap perubahan pH tanah.
Meskipun demikian adaptasi masing-masing spesies fungi mikoriza terhadap pH tanah berbeda-beda,
karena
pH
tanah mempengaruhi perkecambahan,
perkembangan dan peran cendawan terhadap pertumbuhan tanaman pH optimum untuk perkembangan cendawan
berbeda-beda tergantung pada
adaptasi cendawan terhadap lingkungan. pH dapat berpengaruh langsung terhadap aktivitas enzim yang berperan dalam perkecambahan spora fungi cendawan. 5.
Oksigen dan Co 2 Kelebihan air akan mendesak oksigen keluar dari dalam spora, yang
kemudian
oksigen
yang
merupakan unsur
penting
diperlukan
dalam
perkecambahan menjadi tidak tersedia, yang mengakibatkan spora tidak berkecambah. Jadi jika kandungan oksigen makin tinggi maka perkecambahan
spora akan semakin baik. Begitu pula sebaliknya kandungan oksigen yang rendah dapat menghambat perkecambahan spora.
6.
Unsur Hara dan Rangsangan Khusus Kekahatan nitrogen ataupun fosfor
akan
meningkatkan
jumlah
karbohidrat di dalam akar sehingga membuat tanaman lebih peka terhadap infeksi cendawan. Derajat infeksi terbesar terjadi pada tanah-tanah yang mempunyai kesuburan yang rendah. Pertumbuhan perakaran yang sangat aktif jarang terinfeksi oleh cendawan. Jika pertumbuhan dan perkembangan akar menurun maka infeksi cendawan akan meningkat. Presentase rata-rata perkecambahan dihitung dengan rumus : V=g / (g+u) ×100 % 2.2 Media Tumbuh Media biakan merupakan suatu zat yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme di laboratorium. Fungsi dari suatu media biakan adalah memberikan tempat dan kondisi yang mendukung pertumbuhan dan perkembang biakan dari mikroorganisme yang ditumbuhkan. PDA (Potato Dextrosa Agar) merupakan salah satu media yang banyak digunakan untuk membiakkan suatu mikroorganisme, baik berupa fungi, bakteri maupun sel makhluk hidup (Disanjaya, 2011). Ferron (1981) berpendapat bahwa sumber nutrisi dapat berpengaruh pada pertumbuhan jamur entomopatogen. Inglod (1962) menyebutkan bahwa media jamur harus mengandung subtansi organik sebagai sumber C, sumber N,
ion anorganik dalam jumlah yang cukup sebagai pemasok pertumbuhan dan sumber vitamin. M. anisopliae juga memerlukan karbohidrat sebagai sumber karbon dalam pertumbuhannya. Sejumlah penelitian menurut Bilgrami dan Verma 1981 menunjukkan bahwa penggunaan karbohidrat tinggi mendorong pertumbuhan vegetatif jamur. Agar merupakan bahan penting dalam industri penghasil koloid. Salah satu manfaat agar adalah sebagai media pertumbuhan mikroba. Penggunaan agar pada media mikrobiologi diusulkan pertama kali oleh R. Koch pada tahun 1882, dan tetap digunakan secara luas sampai kini (Phillips dan Williams, 2000 dalam Abdullah dan Subtijah, 2006). Agar bakto (bacto agar) adalah agar yang telah dimurnikan dengan mereduksi kandungan pigmen-pigmen, kandungan garam, dan kandungan bahan-bahan asing (extraneous matter) terutama untuk mendukung pertumbuhan mikroba. Rully (2008) menyatakan Untuk komposisi nutrien agar adalah eksrak beef 10 g, pepton 10 g, NaCl 5 g, air desitilat 1.000 ml dan 15 g agar/L. Sedangkan komposisi PDA adalah Kentang 200g, Glukosa 20g, Agar 15g, Aquadest 1 liter (Syafri, 2011). Air kelapa sangat kaya mineral, komposisi yang paling menonjol adalah kandungan potasium (kalium) yang cukup tinggi sehingga sangat bermanfaat untuk kesehatan. Komposisi Mineral Air Kelapa (miligram/100 mililiter) adalah sebagai berikut : Potasium 291, Sodium 42, Klorin 75, Kalsium 44, Magnesium 10, Sulfur: 58, Phosph
orus 9,20, Iron (mg/100 gr) 6, Copper 26. Air kelapa selain
mempunyai kandungan mineral tinggi, juga mengandung vitamin yang larut air
yaitu vitamin B Kompleks. Komposisi (kandungan) vitamin B kompleks dalam Air Kelapa (mikrogram/mililiter): Asam Nikotinat 0,64; Asam Pantotenat 0,52; Biotin 0,02; Riboflavin 0,01; Asam Folat 3; Thiamine tak ditemukan, Pyridoxine tak ditemukan. Komposisi asam amino pada air kelapa juga cukup lengkap, berikut adalah komposisi Asam Amino dalam Air Kelapa (% dari total protein) sebagai berikut: Alanine 2,41; Arginine 10,75; Asam Aspartat 3,60; Cystine 0,97--1,17; Asam Glutamat 9,76--14,5; Histidine 1,95--2,05, Leucine 1,95-4,18; Lysine 1,95--4,57; Prolineglutamic 1,21--4,12;
Phenylalanine 1,23;
Serine 0,59--0,9; Tyrosine 2,83--3,00 (Anonim, 2011 ). 2.3
Metarhizium anisopliae Klasifikasi cendawan Metarhizium anisopliae menurut Alexopoulus
(1979) dalam Lambe (2009). Kingdom
: Fungi
Filum
: Deuteromycotina
Kelas
: Deuteronmycetes
Ordo
: Hymenomicetes
Famili
: Monoliaceae
Genus
: Metarhizium
Spesies
: M. anisopliae
M. anisopliae mempunyai miselia yang bersepta, dengan konidia yang berbentuk lonjong. M. anisopliae bersifat saprofit pada media buatan, awal mula pertumbuahannya adalah tumbuhnya konidia yang membengkak dan mengeluarkan tabung-tabung kecambah (Anonim,1999).
Tabung kecambah tersebut memanjang selama 30 jam. Beberapa cabang tersebut membesar ke arah atas membentuk konidiofor yang pendek, bercabang, berdekatan dan saling melilit.
Konidia terbentuk setelah satu minggu
pertumbuhan, mula-mula berwarna putih kemudian berangsur menjadi hijau apabila telah masak. Pembentukan konidia terdiri dari kuncup dan tunas yang memanjang pada kedua sisi konidiofor tersebut. Umumnya sebuah rantai konidia bersatu membentuk sebuah kerak dalam media (Gabriel dan Riyatno,1989 ). Entomopatogen
M.
anisopliae
(Metch)
Sorokin
Monilialies
:
hyphomycetes) telah di kenal secara luas sebagai agens hayati potensial yang memiliki inang yang banyak termasuk hama-hama kelapa. Cendawan M. anisopliae telah di kenal sebagai patogen pada berbagai jenis serangga hama dan dapat diproduksi secara komersial sebagai bionsektisida. Penelitian penggunaan M. anisopliae terbukti mampu mengendalikan beberapa jenis hama. Robert dan Yendol (1971) dalam
sambiran dan Hosang (2007), mencatat sekitar 200
spesies serangga terutama yang hidup dalam tanah dapat diinfeksi oleh M. anisopliae. Beberapa hama penting tanaman kelapa yang dapat di infeksi oleh M.
anisopliae adalah Oryctes rhinoceros, Thosea monoloncha, Brontispa
longissima dan Plesispa reichei. M. anisopliae dapat di perbanyak di laboratorium dengan menggunakan Czapek dox agar, Potato dextrose agar (PDA), corn meal agar (CMA), rice agar, carrot broth media, dan agar groundnut shell agar. Perbanyakan dalam skala besar dapat di lakukan dengan menggunakan substrat padat seperti beras,
gandum, biji sorgum, millets, oats, barley, jagung, tongkol jagung, kedelai, kentang, wortel, ubi, serbuk gergaji dalam air kelapa (Alouw, 1993, Singh dan Rethinam, 2005).
