BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Penelitian Hasil penelitian digunakan sebagai data untuk mengidentifikasi genus isolat
bakteri tanah yang ditemukan, yakni dengan mencocokkan data dengan data genus bakteri dari buku identifikasi yang digunakan. Hasil penelitian berupa data jumlah isolat bakteri, data morfologi koloni dan sel bakteri, serta data uji biokimia bakteri. 4.1.1 Isolat Bakteri Isolat bakteri diambil dari pembiakan di media nutrient agar (NA) pada pengenceran ke-11. Hasil biakan yang digunakan adalah biakan yang ditumbuhi 30300 koloni bakteri (Brown, 2001:93). Jumlah koloni bakteri yang tumbuh pada pengenceran ke-11 sebanyak 83 koloni bakteri. Berdasarkan pengamatan terhadap masing-masing morfologi koloni bakteri, diperoleh sebanyak 12 koloni yang berbeda (tabel 4.1). Isolat bakteri dibuat dari ke 12 koloni bakteri tersebut. Isolat bakteri diberi kode nama B-1, B-2, B-3, B-4, B-5, B-6, B-7, B-8, B-9, B-10, B-11, dan B-12.
Gambar 4.1 Foto Koloni Bakteri pada Pengenceran ke-11
35
36
4.1.2 Pengamatan Morfologi dan Uji Biokimia Bakteri 4.1.2.1 Morfologi Bakteri Pengamatan karakteristik morfologi bakteri merupakan langkah paling awal dalam proses identifikasi bakteri. Hasil pengamatan morfologi bakteri yang dilakukan berupa ciri koloni bakteri (bentuk, warna, dan pinggiran koloni bakteri ) dan ciri sel bakteri (bentuk sel dan gram bakteri). Data morfologi koloni dan pewarnaan gram masing-masing isolat bakteri tanah disajikan pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.3. Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Morfologi Koloni Bakteri Kode Isolat Bakteri
Ciri Koloni Bakteri Bentuk
Warna
Permukaan
Pinggiran/ Tepi
B-1
Irregular
Kuning
Raised
Entire
B-2
Irregular
Putih susu
Flat
Undulate
B-3
Circular
Putih susu
Flat
Undulate
B-4
Circular
Putih susu
Convex
Entire
B-5
Irregular
Putih
Convex
Undulate
B-6
Irregular
Putih susu
Flat
Undulate
B-7
Irregular
Putih
Raised
Lobate
B-8
Irregular
Putih
Raised
Undulate
B-9
Circular
Putih
Flat
Serrate
B-10
Circular
Putih susu
Raised
Entire
B-11
Irregular
Putih
Raised
Undulate
B-12
Irregular
Putih
Raised
Undulate
Keterangan: Irreguler Circular Lobate Entire Serrate
: tidak beraturan : bulat : bergelombang : utuh : bergerigi
Undulate Filamen Raised Flat Convex
: berombak : berupa helaian : menonjol : datar : cembung
37
Tabel 4.2 Bentuk Koloni Bakteri pada Media Agar Padat Bentuk Koloni
Gambar
Pinggiran Koloni
Circular
Entire
Irregular
Lobate
Rhizoid
Undulate
Permukaan Koloni
Gambar
Gambar
Serrate
Flat Raised Filamentous
Convex Umbonate Sumber: Cappuccino ccino dan Sherman, 1987
Tabel 4.3 Hasil Pewarnaan Gram dari masing-masing Isolat Bakteri No.
Kode Isolat Bakteri
1.
2.
Foto Pewarnaan Gram (Perbesaran 1000x)
Gram
Bentuk
B-1
Negatif
Monokokus
B-2
Negatif
Monokokus
Bersambung ke halaman 38 3
38
Sambungan Tabel 4.3
3.
B-3
Positif
Monobasil
4.
B-4
Positif
Monobasil
5.
B-5
Negatif
Monobasil
6.
B-6
Negatif
Monokokus
Bersambung ke halaman 39 3
39
Sambungan Tabel 4.3
7.
B-7
Positif
Monobasil
8.
B-8
Positif
Monokokus
9.
B-9
Negatif
Monobasil
10.
B-10
Negatif
Diplokokus
Bersambung ke halaman 40
40
Sambungan Tabel 4.3
11.
B-11
Negatif
Diplobasil
12.
B-12
Negatif
Diplobasil
4.1.2.2 Uji Biokimia Bakteri Pengamatan karakter fisiologis bakteri atau kemampuan metabolisme bakteri adalah langkah berikutnya dalam proses identifikasi bakteri. Uji kemampuan metabolisme bakteri berguna untuk identifikasi bakteri lebih lanjut hingga ke tingkat genus. Terdapat 12 uji uji metabolisme bakteri atau uji biokimia yang dilakukan. Hasil pengamatan uji biokimia terhadap masing-masing isolat bakteri disajikan dalam Tabel 4.4.
41
Tabel 4.4 Hasil Pengamatan Uji Biokimia Bakteri Uji Biokimia Hidrolisis Amilum
Hidrolisis Gelatin
Uji Katalase
Sukrosa
Dekstrosa
Laktosa
Produksi H2S
Produksi Indol
Metilen Merah
Voges Proskaeur
Pemanfaatan Sitrat
Fermentasi Karbohidrat
B-1
‒
‒
+
+g
‒
‒
‒
‒
‒
‒
+
+g
B-2
+
‒
+
+g
‒
‒
‒
‒
‒
‒
+
‒
B-3
+
‒
+
+g
+g
+g
‒
‒
‒
‒
+
‒
B-4
+
‒
+
‒
‒
‒
+
+
‒
‒
+
+g
B-5
+
‒
+
+
‒
‒
‒
‒
‒
‒
+
‒
B-6
‒
‒
+
+g
‒
‒
+
‒
‒
‒
+
+g
B-7
‒
‒
+
+g
‒
‒
+
‒
‒
‒
+
‒
B-8
+
+
+
+g
‒
‒
+
‒
‒
‒
+
+g
B-9
+
+
+
+g
‒
‒
‒
‒
‒
‒
+
+g
B-10
+
+
+
+g
+g
+g
‒
‒
‒
+
+
+g
B-11
+
+
+
+g
‒
‒
‒
‒
‒
‒
+
+g
B-12
‒
‒
+
+g
‒
‒
+
‒
‒
‒
+
‒
Tes IMViC Denitrifikasi
Kode Isolat Bakteri
Keterangan: (+) menunjukkan reaksi positif (+g) menunjukkan terbentuk gelembung gas (‒) menunjukkan reaksi negatif
4.1.3 Genus Bakteri Tanah Identifikasi genus bakteri mengacu pada buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology tahun 1974. Identifikasi dilakukan berdasarkan data pengamatan morfologi koloni dan sel bakteri serta data uji biokimia bakteri. Hasil identifikasi masing-masing isolat bakteri tanah disajikan pada Tabel 4.5.
42
Tabel 4.5 Genus Bakteri dari masing-masing Isolat
4.2
No.
Kode Isolat Bakteri
Genus Bakteri
1.
B-1
Paracoccus
2.
B-2
Nitrosococcus
3.
B-3
Bacillus
4.
B-4
Cellulomonas
5.
B-5
Acinetobacter
6.
B-6
Paracoccus
7.
B-7
Bacillus
8.
B-8
Micrococcus
9.
B-9
Pseudomonas
10.
B-10
Azotobacter
11.
B-11
Pseudomonas
12.
B-12
Zymomonas
Pembahasan Berdasarkan hasil identifikasi terhadap 12 isolat bakteri tanah dari kebun
botani Biologi FKIP Universitas Jambi diperoleh 9 genus bakteri, seperti yang terlihat pada Tabel 4.5. Berikut ini uraian masing-masing genus bakteri yang diperoleh. 1.
Genus Paracoccus Isolat bakteri yang tergolong genus Paracoccus ada 2, yakni isolat B-1 dan
isolat B-6. Genus Paracoccus berasal dari famili Rhodobacteraceae dari kelompok bakteri kokus dan kokobasil gram negatif (Bergey dkk, 1974:439). Sel bakteri kedua isolat ini berbentuk kokus dengan gram negatif. Koloni bakteri isolat B-1 dan B-6 berbentuk irregular. Koloni isolat B-1 berwarna kuning, permukaan raised, pinggiran
43
berbentuk entire,, dan isolat B-6 B 6 berwarna putih susu, permukaan datar, pinggiran berbentuk undulate
(a)
(b)
Gambar 4.2. Bentuk sel bakteri genus Paracoccus (a) isolat B-1 B dan (b) isolat B-6, perbesaran 1000x
Berdasarkan data uji biokimia, kedua isolat ini bereaksi positif terhadap uji katalase, fermentasi sukrosa, uji pemanfaatan sitrat, dan uji denitrifikasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa kedua isolat dari genus ini mampu mengurai
hidrogen
peroksida (H2O2) menjadi air dan oksigen. Menurut Cappuccino dan Sherman (1987:315) :315) hal tersebut disebabkan bakteri menghasilkan enzim katalase, yakni enzim katalisator pengurai hidrogen peroksida yang ditunjukkan dengan terbentuknya gelembung udara pada permukaan media yang disiram hidrogen peroksida 3% pada uji katalase. Genus ini juga mampu mereduksi nitrat menjadi nitrogen bebas (N2), yang ditunjukkan dengan terbentuknya gelembung udara pada uji denitrifikasi. Gelembung udara dihasilkan oleh bakteri yang mereduksi kandungan kandungan nitrat pada media nitrate broth (Seeley dan Vandemark, 1971:156;; Cappuccino dan Sherman, 1987:171).
44
Kedua isolat bakteri dari genus Paracoccus ini menggunakan senyawa sukrosa dan sitrat sebagai sumber energi. Pada uji fermentasi sukrosa terlihat bahwa pada media terbentuk gelembung gas yang merupakan gas karbondioksida hasil fermentasi oleh bakteri. Warna media yang berubah menjadi kuning dari merah menunjukkan peubahan pH pada media menjadi lebih asam. Menurut Cappuccino dan Sherman (1987:133-135) serta Lay (1991:82) kemampuan fermentasi karbohidrat berguna sebagai penghasil energi dalam keadaan anaerob. Genus Paracoccus menggunakan sitrat sebagai sumber karbon dan energi, yang ditunjukkan dengan perubahan warna media dari hijau menjadi biru karena peningkatan pH media pada uji pemanfaatan sitrat. Menurut Lay (1991:99) bakteri menggunakan kandungan sitrat sebagai sumber energi pada media simmon’s sitrate agar sehingga pH media menjadi meningkat. Kedua isolat tidak mampu menghidrolisis amilum dan gelatin, tidak mampu memfermentasikan dektrosa dan laktosa, serta bereaksi negatif pada uji produksi indol, metilen merah, dan voges proskaeur. Perbedaannya pada uji produksi H2S dimana isolat B-1 tidak memproduksi H2S dan isolat B-6 memproduksi H2S. Bakteri isolat B-6 mampu menghasilkan hidrogen sulfida (H2S) dari reduksi belerang organik, yang ditunjukkan dengan terbentuknya endapan hitam pada media SIM agar pada uji produksi H2S. Endapan hitam terbentuk dari senyawa ferrous ammonium sulfate atau Fe(NH4)2SO4 dalam media SIM agar yang bereaksi dengan hidrogen sulfida yang dihasilkan oleh isolat bakteri B-6 (Cappuccino dan Sherman, 1987:153).
45
Genus Paracoccus berperan sebagai pelarut fosfat dalam tanah. Hal tersebut dibuktikan oleh Marista dkk (2013:93) dimana genus Paracoccus berperan melarutkan fosfat ke dalam tanah. Fosfat diketahui berfungsi untuk pertumbuhan akar, transfer energi pada tumbuhan, perkembangan buah dan biji, dan ketahanan batang tanaman dari penyakit. Bakteri pelarut fosfat memiliki peranan penting dalam memperbaiki tanaman budidaya yang mengalami defisiensi fosfor (Rao, 1994:274). Berikut adalah klasifikasi bakteri genus Paracoccus menurut Euzéby (2015). Kingdom Division Class Order Family Genus 2.
: Bacteria : Proteobacteria : Alphaproteobacteria : Rhodobacterales : Rhodobacteraceae : Paracoccus
Genus Nitrosococcus Isolat bakteri B-2 diidentifikasi sebagai genus Nitrosococcus. Genus
Nitrosococcus berasal dari kelompok bakteri kemolitotrofik gram negatif (Bergey dkk, 1974:454). Isolat bakteri B-2 ini memiliki sel bakteri berbentuk kokus dan gram negatif. Koloni bakteri isolat B-2 berbentuk irregular, berwarna putih susu, permukaan datar, dan pinggiran undulate. Data dari uji biokimia yang telah dilakukan memperlihatkan bahwa genus Nitrosococcus berekasi positif pada uji hidrolisis amilum, uji katalase, fermentasi sukrosa, dan uji pemanfaatan sitrat. Amilum bereaksi terhadap pemberian lugol, yakni dengan perubahan warna media starch menjadi biru kehitaman (Lay, 1991:103-
46
104). Isolat bakteri yang mampu menghidrolisis atau memecah amilum menghasilkan zona bening disekitar bakteri yang diinokulasi di atas media starch. Menurut Brown (2001:170) reaksi positif hidrolisis amilum atau starch pada bakteri menunjukkan bakteri menghasilkan enzim amilase yang berguna untuk memecah amilum menjadi molekul yang lebih sederhana. bakteri menghasilkan enzim katalase. Kedua isolat bakteri ini menggunakan senyawa sukrosa dan sitrat sebagai sumber energi. Isolat tidak mampu menghidrolisis gelatin, tidak mampu memfermentasikan dektrosa dan laktosa, tidak mampu mereduksi nitrat, serta bereaksi negatif pada produksi H2S, uji produksi indol, metilen merah, dan voges proskaeur. Genus ini tergolong bakteri kemolitrofik obligat, yang mengoksidasi amonia menjadi nitrit dan menggunakan CO2 sebagai sumber energi dan karbon bakteri. Genus Nitrosococcus mempunyai peranan sebagai bakteri nitrifikasi, yakni bakteri yang mampu mengoksidasi nitrogen ke dalam tanah sehingga dapat diserap oleh tanaman. Penelitian Kiding dkk (2015:17) membuktikan bahwa genus Nitrosococcus mempunyai kemampuan nitrifikasi. Hal ini diperkuat dengan pernyataan
Purwoko
(2009:163)
bahwa
genus
Nitrosococcus
mempunyai
kemampuan mengoksidasi nitrit menjadi nitrat. Berikut klasifikasi bakteri genus Nitrosococcus menurut Euzéby (2015). Kingdom Division Class Order Family Genus
: Bacteria : Proteobacteria : Gammaproteobacteria : Chromatiales : Chromatiaceae : Nitrosococcus
47
3.
Genus Bacillus Isolat bakteri yang tergolong genus Bacillus ada 2, yakni isolat B-3 B dan isolat
B-7. 7. Sel bakteri dari kedua genus ini berbentuk basil dengan gram positif. Genus Bacillus berasal dari famili Bacillaceae dari kelompok bakteri batang dan kokus pembentuk endospora pora (Bergey dkk, 1974:529).. Morfologi koloni kedua isolat tidak memiliki persamaan, yakni isolat B B-33 koloni bakterinya berbentuk circular, berwarna putih susu, permukaan datar, dan pinggiran undulate. Sedangkan isolat B-7 B bentuk koloni bakteri irregular, irregular berwarna putih, permukaan raised, dan pinggiran lobate.
(a)
(b)
Gambar 4.3. Bentuk sel bakteri genus Bacillus (a) isolat B-3 B dan (b) isolat B-7, perbesaran 1000x
Hasil uji biokimia menunjukkan bahwa genus bakteri ini mampu menghidrolisis amilum, menyintesis sitrat, menghasilkan enzim katalase, mampu memfermentasikan karbohidrat, dan tidak mampu menghidrolisis gelatin. Genus Bacillus tergolong bakteri aerob atau fakultatif fak anaerob (Bergey dkk, dkk 1974:529). Berdasarkan data uji biokimia, isolat bakteri B-3 B 3 dan B B-7 bereaksi positif terhadap uji katalase, uji fermentasi sukrosa, dan uji pemanfaatan sitrat. Menurut
48
Cappuccino dan Sherman (1987:133,146,171) hal tersebut menunjukkan bahwa bakteri genus Bacillus dari kedua isolat ini menghasilkan enzim katalase dan menggunakan senyawa sukrosa dan senyawa sitrat sebagai sumber energi kehidupannya. Kedua isolat bereaksi negatif pada uji hidrolisis gelatin, uji produksi indol, uji metilen merah, uji voges proskaeur, dan uji denitrifikasi. Perbedaannya karakter fisiologis isolat B-3 dan isolat B-7 adalah, hanya pada isolat B-3 yang bereaksi positif pada uji amilum, serta uji fermentasi dekstrosa dan laktosa, sedangkan hanya pada isolat B-7 menunjukkan reaksi positif pada uji produksi H2S. Hal ini menunjukkan bahwa isolat B-3 mampu menghasilkan enzim amilase dan menggunakan senyawa dektrosa serta sukrosa sebagai sumber energi. Sama halnya dengan uji fermentasi sukrosa, pada uji fermetasi dekstrosa dan laktosa, asam yang terbentuk serta gas yang terperangkap dalam tabung durham merupakan gas karbondioksida (CO2) hasil fermentasi karbohidrat (Cappuccino dan Sherman, 1987:133-135; Lay, 1991:82; Brown, 2001:170). Perbedaan morfologi dan beberapa uji biokimia pada isolat B-3 dan B-7 juga terjadi pada isolat bakteri lain. Seperti isolasi bakteri pada tanah rizosfer tanaman pisang yang dilakukan oleh Marista dkk (2013:97), bahwa diperoleh 4 isolat genus Bacillus yang memiliki karakter biokimia berbeda. Salah satu isolat genus Bacillus mampu memfermentasikan karbohidrat sukrosa, dekstrosa, dan laktosa, sedangkan 2 lainnya hanya mampu memfermentasikan karbohidrat sukrosa. Hal tersebut sesuai dengan Bergey dkk (1974:529-542) yang memaparkan bahwa terdapat beberapa perbedaan karakter biokimia pada spesies-spesies bakteri genus Bacillus. Perbedaan
49
morfologi koloni genus Bacillus juga diperlihatkan oleh Stoica (2015:1) yang menunjukkan bahwa dalam satu genus bakteri bisa terdapat beragam morfologi koloninya. Tidak hanya genus Bacillus, genus Rhizobium juga memiliki beragam bentuk koloni. Hal tersebut dapat dilihat dari penelitian Simanungkalit dkk (2005:120) yang menunjukkan 6 macam bentuk koloni genus Rhizobium. Genus Bacillus mempunyai banyak peranan dalam bidang agrikultur. Beberapa diantaranya yakni sebagai bakteri pelarut fosfat, penambat nitrogen, dan pemupukan nitrogen ke dalam tanah. Marista dkk (2013:93) membuktikan bahwa genus Bacillus mampu melarutkan fosfat dalam tanah. Purwoko (2009:163) mengatakan bahwa genus Bacillus berfungsi sebagai penambat nitrogen ke dalam tanah, dan Rao (1994:10) menambahkan bahwa genus Bacillus memiliki proses mikrobiologis pemupukan nitrogen atau penambatan nitrogen ke dalam tanah. Adapun klasifikasi bakteri genus Bacillus menurut Euzéby (2015) sebagai berikut: Kingdom : Bacteria Division : Firmicutes Class : Firmibacteria Order : Bacillales Family : Bacillaceae Genus : Bacillus 4.
Genus Cellulomonas Isolat bakteri B-4 diidentifikasi sebagai genus Cellulomonas. Genus
Cellulomonas berasal dari famili Cellulomonadaceae dari kelompok aktinomises.
50
Isolat B-4 memiliki sel berbentuk basil dengan gram positif. Koloni bakteri isolat B-4 berbentuk circular, berwarna putih susu, permukaan cembung, dan pinggiran entire. Berdasarkan data uji biokimia, isolat B-4 bereaksi positif pada uji hidrolisis amilum, uji katalase, uji produksi H2S, uji produksi indol, pemanfaatan sitrat, dan uji denitrifikasi. Hal ini menunjukkan bahwa genus Nitrosococcus mampu menghasilkan enzim amilase dan enzim katalase, mampu menghasilkan hidrogen sulfida, menggunakan sitrat sebagai sumber energi, dan mampu mereduksi nitrat menjadi nitrogen bebas (N2), dan menghasilkan enzim tryptophanase. Menurut Lay (1991:92) dan Brown (2001:172) uji produksi indol menunjukkan bahwa bakteri memiliki kemampuan dalam menghidrolisis asam amino triptofan oleh enzim tryptophanase menjadi senyawa indol. Keberadaan senyawa indol dilihat dengan pemberian reagen erlich pada media SIM agar yang telah ditumbuhi bakteri. Isolat B-4 bereaksi negatif pada uji hidrolisis gelatin, uji fermentasi karbohidrat, uji metilen merah, dan uji voges proskaeur. Genus bakteri ini tidak menggunakan karbohidrat sebagai sumber energinya (Cappuccino dan Sherman, 1987:139-171). Genus Cellulomonas tergolong bakteri kemoorganotrofik, yakni bakteri yang metabolisme utamanya menggunakan molekul oksigen sebagai terminal akseptor elektron (Bergey dkk, 1974:629). Genus Cellulomonas banyak ditemukan dalam tanah, dan berperan sebagai bakteri pelarut fosfat dalam tanah. Fosfat berfungsi untuk pertumbuhan akar, transfer energi pada tumbuhan, perkembangan buah dan biji, dan ketahanan batang tanaman dari penyakit (Marista dkk, 2013:93).
51
Adapun klasifikasi bakteri genus Cellulomonas menurut Euzéby (2015) sebagai berikut: Kingdom Division Class Order Family Genus
5.
: Bacteria : Actinobacteria : Actinobacteria : Actinomycetales : Cellulomonadaceae : Cellulomonas
Genus Acinetobacter Isolat B-5 diidentifikasi sebagai genus Acinetobacter. Genus Acinetobacter
berasal dari kelompok bakteri kokus dan kokobasil gram negatif. Bentuk sel bakteri isolat B-5 basil dengan gram negatif. Koloni bakteri berbentuk irregular, berwarna putih, permukaan cembung, dan pinggiran undulate. Berdasarkan data uji biokimia, isolat bakteri B-5 bereaksi positif pada uji hidrolisis amilum, uji katalase, uji fermentasi sukrosa, dan uji pemanfaatan sitrat. Hal ini menunjukkan bahwa genus Acinetobacter mampu menghasilkan enzim amilase dan enzim katalase, serta memanfaatkan karbohidrat sukrosa dan sitrat sebagai sumber energinya (Cappuccino dan Sherman, 1987:139-171). Isolat B-5 berekasi negatif pada uji hidrolisis gelatin, uji fermentasi laktosa dan dekstrosa, uji produksi H2S, uji produksi indol, uji metilen merah, uji voges proskaeur, dan uji denitrifikasi. Genus bakteri Acinetobacter ini tidak menggunakan laktosa dan dekstrosa sebagai sumber energinya (Cappuccino dan Sherman,
52
1987:139-171). Genus ini tergolong bakteri kemoorganotrofik yang menggunakan komponen organik sebagai sumber karbon dan energi (Bergey dkk, 1974:436). Genus Acinetobacter mempunyai peranan sebagai pendegradai selulosa dan penghasil enzim protease. Khairiah dkk (2013:87) membuktikan bahwa genus Acinetobacter mampu mendegradasi selulosa, dimana selulosa perlu didegradasi atau diurai terlebih dahulu sebelum dapat digunakan oleh tumbuhan. Puspitasari dkk (2009:1) membuktikan bahwa genus Acinetobacter menghasilkan enzim protease, yakni enzim yang berfungsi sebagai katalisator dalam proses dekomposisi protein. Adapun klasifikasi bakteri genus Acinetobacter menurut Euzéby (2015) sebagai berikut: Kingdom Division Class Order Family Genus
6.
: Bacteria : Proteobacteria : Gammaproteobacteria : Pseudomonadales : Moraxellaceae : Acinetobacter
Genus Micrococcus Isolat B-8 diidentifikasi sebagai genus Micrococcus. Genus Micrococcus
berasal dari famili Micrococcaceae dari kelompok bakteri kokus gram positif. Isolat B-8 mempunyai bentuk sel kokus dengan gram positif. Koloni bakterinya berbentuk irregular, berwarna putih, permukaan raised, dan pinggiran undulate. Berdasarkan data uji biokimia, isolat B-8 bereaksi positif pada uji hidrolisis amilum, uji hidrolisis gelatin, uji katalase, fermentasi sukrosa, uji produksi H2S, uji
53
pemanfaatan sitrat, dan uji denitrifikasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa genus Micrococcus mampu menghasilkan enzim amilase dan enzim katalase, menghasilkan hidrogen sulfida, mampu mereduksi nitrat menjadi nitrogen bebas (N2), menggunakan sukrosa dan sitrat sebagai sumber energinya, serta mampu menghidrolisis gelatin. Menurut Lay (1991:100) zat gelatin terhidrolisis karena aktivitas biokimia bakteri yang menghasilkan eksoenzim gelatinase. Cappuccino dan Sherman (1987:128) mengatakan bahwa gelatin yang terhidrolisis tidak akan membeku atau menjadi bertekstur gel ketika dibekukan dalam lemari pendingin. Genus bakteri Micrococcus ini bereaksi negatif pada uji fermentasi desktrosa dan laktosa, uji produksi indol, uji metilen merah, dan uji voges proskaeur. Genus Micrococcus memiliki peranan sebagai bakteri pelarut fosfat dalam tanah. Fosfat berfungsi untuk pertumbuhan akar, transfer energi pada tumbuhan, perkembangan buah dan biji, dan ketahanan batang tanaman dari penyakit. Kemampuan genus Micrococcus sebagai pelarut fosfat ditunjukkan oleh hasil penelitian Marista dkk (2013:93). Adapun klasifikasi bakteri genus Micrococcus menurut Euzéby (2015) sebagai berikut: Kingdom Division Class Order Family Genus
: Bacteria : Actinobacteria : Actinobacteria : Actinomycetales : Micrococcaceae : Micrococcus
54
7.
Genus Pseudomonas Isolat bakteri yang tergolong genus Pseudomonas ada 2 isolat, yakni isolat BB
9 dan isolat B-11. 11. Genus Pseudomonas berasal dari famili Pseudomonadaceae dari kelompok bakteri batang dan kokus gram negatif aerobik. Sel bakteri kedua isolat i ini berbentuk basil dan gram negatif. Koloni bakteri isolat B-9 9 berbentuk circular, berwarna putih, permukaan datar, dan pinggiran serrate.. Sedangkan koloni isolat B B11 berbentuk irregular, irregular berwarna putih, permukaan raised,, dan pinggiran berbentuk undulate.
(a)
(b)
Gambar 4.4. Bentuk sel bakteri genus Pseudomonas (a) isolat B-9 B dan (b) isolat B-11, perbesaran 1000x
Berdasarkan data uji biokimia, kedua isolat bakteri B-9 B 9 dan B B-11 bereaksi positif pada uji amilum, hidrolisis gelatin, katalase, fermentasi sukrosa, pemanfaatan sitrat, dan uji denitrifikasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa genus Pseudomonas mampu menghasilkan enzim amilase, eksoenzim gelatinase, dan enzim katalase. Genus Pseudomonas juga menggunakan sukrosa dan sitrat sebagai sumber energinya, dan mampu mereduksi nitrat menjadi nitrogen bebas (N2).
55
Isolat dari genus Pseudomonas menunjukkan reaksi negatif pada uji fermentasi dekstrosa, fermentasi laktosa, produksi H2S, uji produksi indol, uji metilen merah, dan uji voges proskaeur. Genus ini tergolong bakteri fakultatif kemolitotrof, yang menggunakan hidrogen atau karbonmonoksida sebagai sumber energi (Bergey dkk, 1974:217). Genus Pseudomonas memiliki banyak peranan dalam menjaga kesuburan tanah, beberapa diantaranya berperan sebagai pelarut fosfat dalam tanah, pendegradasi selulosa, dan berperan dalam proses penambatan nitrogen ke dalam tanah. Menurut Marista dkk (2013:93) dan Butarbutar (2014:1) genus Pseudomonas berperan sebagai pelarut fosfat dalam tanah, dimana fosfat berfungsi untuk pertumbuhan akar, transfer energi pada tumbuhan, perkembangan buah dan biji, dan ketahanan batang tanaman dari penyakit. Genus Pseudomonas juga mempunyai kemampuan mengoksidasi hidrogen dari hasil penambatan nitrogen (Purwoko, 2009:157). Khairiah dkk (2013:87) dan Ningsih dkk (2014:34) membuktikan bahwa genus Pseudomonas mampu mendegradasi selulosa, dimana selulosa perlu didegradasi atau diurai terlebih dahulu sebelum dapat digunakan oleh tumbuhan. Adapun klasifikasi bakteri genus Pseudomonas menurut Euzéby (2015) sebagai berikut: Kingdom Division Class Order Family Genus
: Bacteria : Proteobacteria : Gammaproteobacteria : Pseudomonadales : Pseudomonadaceae : Pseudomonas
56
8.
Genus Azotobacter Isolat B-10 diidentifikasi sebagai genus Azotobacter. Genus Azotobacter
berasal dari kelompok bakteri batang dan kokus gram negatif aerobik. Bentuk sel bakteri isolat B-10 adalah diplokokus dengan gram negatif. Koloni bakterinya berbentuk circular, berwarna putih susu, permukaan raised, dan pinggiran entire. Data dari uji biokimia yang telah dilakukan menunjukkan bahwa isolat B-10 bereaksi positif pada uji amilum, uji hidrolisis gelatin, uji katalase, uji pemanfaatan sitrat, uji denitrifikasi, uji fermentasi ketiga jenis karbohidrat, dan uji voges proskaeur.
Hal
tersebut
menunjukkan
bahwa
genus
Azotobacter
mampu
menghasilkan enzim amilase, eksoenzim gelatinase, dan enzim katalase. Genus ini menggunakan sitrat dan ketiga jenis karbohidrat, yakni sukrosa, dekstrosa, dan laktosa sebagai sumber energinya. Isolat bakteri B-10 mampu mereduksi nitrat menjadi nitrogen bebas dan mampu melakukan fermentasi senyawa 2,3-butanadiol. Menurut Lay (1991:85) uji voges-proskaeur berfungsi untuk mendeteksi kemampuan bakteri dalam memfermentasikan glukosa menjadi senyawa 2,3-butanadiol. Menurut Cappuccino dan Sherman (1987:145-146) keberadaan senyawa 2,3-butanadiol ditunjukkan dengan perubahan warna media MR-VP broth menjadi merah muda setelah ditetesi reagen barrit A dan barrit B. Kedua reagen mengandung alfa naftol dan 40% pottasium hydroxide yang mampu mendeteksi keberadaan senyawa 2,3butanadiol dalam media MR-VP broth. Isolat B-10 bereaksi negatif pada uji produksi H2S, uji produksi indol, dan uji metilen merah.
57
Genus Azotobacter mempunyai peranan penting dibidang agrikultur, salah satunya sebagai pemecah senyawa kompleks menjadai lebih sederhana. Khairiah dkk (2013:87) serta Firdausi dan Zulaika (2015:5) membuktikan bahwa genus Azotobacter mampu mendegradasi karbohidrat amilum dan selulosa, dimana selulosa perlu didegradasi atau diurai terlebih dahulu sebelum dapat digunakan oleh tumbuhan. Adapun klasifikasi bakteri genus Azotobacter menurut Euzéby (2015) sebagai berikut: Kingdom Division Class Order Family Genus
9.
: Bacteria : Proteobacteria : Gammaproteobacteria : Pseudomonadales : Pseudomonadaceae : Azotobacter
Genus Zymomonas Isolat B-12 diiidentifikasi sebagai genus Zymomonas. Genus Zymomonas
berasal dari famili Sphingomonadaceae dari kelompok bakteri batang gram negatif fakultatif anaerobik. Bentuk sel bakteri isolat B-12 adalah basil dengan gram negatif. Koloni bakterinya berbentuk irregular, berwarna putih, permukaan raised, dan pinggiran undulate. Berdasarkan data uji biokimia, isolat B-12 bereaksi positif pada uji katalase, fermentasi sukrosa, produksi H2S, dan uji pemanfaatan sitrat. Hal tersebut menunjukkan bahwa genus Zymomonas menggunakan sitrat dan sukrosa sebagai
58
sumber energi, mampu menghasilkan enzim katalase dan menghasilkan senyawa H2S dalam proses fisiologisnya (Cappuccino dan Sherman, 1987:139-171). Isolat B-12 bereaksi negatif pada uji hidrolisis amilum, hidrolisis gelatin, fermentasi dekstrosa dan laktosa, uji produksi indol, uji metilen merah, uji voges proskaeur, dan uji denitrifikasi. Hal tersebut menunjukkan genus bakteri ini tidak mampu menghidrolisis amilum dan gelatin, tidak mampu mereduksi nitrat, tidak menggunakan dekstrosa dan laktosa sebagai sumber energi, tidak memproduksi senyawa hidrogen sulfida dan enzim tryptophanase serta senyawa indol, tidak mampu
memfermentasikan
senyawa
2,3-butanadiol,
dan
tidak
mampu
memfermentasi glukosa menjadi asam campuran (Cappuccino dan Sherman, 1987:139-171). Adapun klasifikasi bakteri genus Zymomonas menurut Euzéby (2015) sebagai berikut: Kingdom Division Class Order Family Genus
: Bacteria : Proteobacteria : Alphaproteobacteria : Sphingomonadales : Sphingomonadaceae : Zymomonas
Genus-genus bakteri tersebut memiliki peranan penting di dalam tanah.. Kemampuan yang dimiliki genus-genus bakteri tersebut antara lain, sebagai pelarut fosfat ke dalam tanah, sebagai pendegradasi selulosa, sebagai penghasil enzim protease yang berfungsi dalam proses dekomposisi protein, dan sebagai pengikat
59
nitrogen bebas (N2) dari udara ke dalam tanah atau disebut kemampuan nitrifikasi, seperti yang telah dibahas sebelumnya. Nitrifikasi ialah proses penambatan nitrogen ke dalam tanah, dari bentuk tereduksi menjadi bentuk yang lebih teroksidasi sehingga bisa digunakan oleh tanaman (Rao, 1994:10,73,241; Kaburuan dkk, 2014:35). Bakteri tanah hasil analisis yang dilakukan menjadi salah satu informasi penting bahwa tanah kebun botani Biologi FKIP UNJA mempunyai cukup bakteri yang menunjang kesuburan tanah. Berdasarkan keberadaan bakteri-bakteri tersebut, maka tanah di kebun botani biologi FKIP UNJA dapat dikatakan subur. Handayanto dan Hairiah (2007:171) menyatakan bahwa salah satu prinsip kesuburan tanah adalah banyaknya organisme tanah yang dijumpai di tanah lapisan atas. Selain itu, Rao (1994:38) menambahkan bahwa bakteri penambat nitrogen (nitrifikasi) dan penghasil zat hara lainnya berkontribusi besar untuk membentuk dan menjaga kesuburan tanah. Keberadaan bakteri dalam tanah turut berperan dalam pembentukan humus yang berguna sebagai sumber nutrisi vegetasi di dalamnya. Lapisan humus merupakan lapisan tanah yang berwarna coklat kekuningan hingga kehitaman yang mengandung senyawa fosfat, amonia, nitrit, dan nitrat hasil aktivitas metabolisme organisme tanah (Alexander, 1976:13 dan Sutedjo, 1991:107). Keberadaan humus sifatnya statis, tergantung dari modifikasi lahan atau sistem rotasi tanaman, organisme tanah di dalamnya, vegetasinya, proses pemupukan lahan, keberadaan binatang di lahan, dan cuaca atau iklim (Alexander, 1976:13 dan Sutedjo dkk, 1991:108). Hal ini didukung oleh hasil penelitian yang dilakukan oleh Purwaningsih (2004:161) yang membuktikan bahwa keberadaan vegetasi di suatu lahan
60
mempengaruhi jumlah bakteri genus Azotobacter di dalam tanah, dimana tanah yang memiliki sedikit vegetasi, populasi bakteri genus Azotobacternya lebih sedikit dibanding tanah yang telah memiliki banyak vegetasi tanaman. Berdasarkan hal tersebut berarti penanaman dan perawatan yang terus dilakukan terhadap kebun botani Biologi FKIP UNJA dapat mempengaruhi kualitas dan kuantitas humus dan bakteri tanah di dalamnya. Diluar kesembilan genus bakteri tanah yang teridentifikasi, terdapat beberapa genus bakteri tanah yang mempunyai peranan penting dalam pembentukan zat hara tanah, salah satunya genus Rhizobium. Genus tersebut tidak diperoleh dalam proses isolasi bakteri. Hal tersebut dapat disebabkan oleh kondisi lahan kebun botani yang masih minim tanaman ketika penelitian dilakukan. Bakteri Rhizobium merupakan bakteri yang hidup bersimbiotik dengan akar tanaman legum, sedangkan pada saat penelitian dilakukan, tidak ada tanaman legum yang tumbuh di lahan kebun botani Biologi FKIP UNJA.
