A. Topik
Uji Antagonisme Antar Bakteri
B. Tempat, Hari, dan Tanggal Praktikum
Tempat: Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Universitas Negeri Malang Hari, tanggal: Jumat, 28 April 2017
C. Tujuan
Untuk mempelajari sifat antagonisme antara kapang dengan bakteri
D. Dasar Teori
Dalam suatu lingkungan yang kompleks yang berisi berbagai macam organisme. Aktivitas metabolisme suatu organisme akan berpengaruh terhadap lingkungannya. Mikroorganisme seperti halnya organisme lain yang berada dalam lingkungan yang kompleks senantiasa berhubungan baik dengan pengaruh f aktor biotik dan faktor biotik. Sedikit sekali suatu mikroorganisme yang hidup di alam mampu hidup secara individual. Hubungan mikroorganisme dapat terjadi baik dengan sesama mikroorganisme, hewan ataupun dengan tumbuhan. Hubungan ini membentuk suatu pola interaksi yang spesifik yang dikenal dengan simbiosis (Kusnadi, 2003). Interaksi antar mikroorganisme yang menempati suatu habitat yang sama akan memberikan pengaruh positif, saling menguntungkan dan pengaruh negatif, saling merugikan dan netral, tidak ada pengaruh yang berarti (Kusnadi, 2003). Beberapa macam hubungan antar spesies bakteri di alam antara lain komensalisme, mutualisme serta antagonisme atau amensalisme. Komensalisme merupakan suatu interaksi antara mikroorganisme dengan organisme lain dimana satu jenis dapat diuntungkan namun jenis lain tidak dirugikan.
Sedangkan
interaksi
antar
mikroorganisme
yang
dapat
saling
menguntungkan disebut dengan simbiosis mutualisme dan hubungan mikroorganisme yang dengan organisme lain yang saling menekan pertumbuhannya disebut dengan antagonisme (Kusnadi, 2003). Antagonisme dapat terjadi antara mikroba ada yang bersifat menguntungkan dan mikroba yang bersifat patogen. Mikroba antagonis ini dapat berupa bakteri, jamur atau cendawan, actinomycetes atau virus. Mikroba yang bermanfaat juga termasuk
mikroba antagonis yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan aktif biopestisida untuk pengendalian hama dan penyakit tanaman. Kusnadi, dkk (2003) menjelaskan bahwa hubungan mikroorganisme dengan organisme lain yang saling menekan pertumbuhannya disebut antagonisme. Bentuk interaksi ini merupakan hubungan asosial. Biasanya spesies yang satu menghasilkan suatu senyawa kimia yang dapat meracuni spesies lain yang menyebabkan pertumbuhan spesies lainnya terganggu. Senyawa kimia yang dihasilkan dapat berupa sekret atau metabolit sekunder. Bentuk lain dari interaksi antagonisme di alam dapat berupa kompetisi, parasitisme, amensalisme dan predasai. Biasanya bentuk interaksi ini muncul karena ada beberapa jenis mikroorganisme yang menempati ruang dan waktu yang sama, sehingga mereka harus memperebutkan nutrisi untuk tetap dapat tumbuh dan berkembangbiak. Akhirnya dari interaksi semacam ini memberikan efek beberapa mikroorganisme tumbuh dengan optimal sementara organisme yang lainnya tertekan pertumbuhannya. Mikroba antagonis yang memiliki kemampuan antimikroba tersebut dapat menghasilkan senyawa antimikroba. Senyawa antimikroba yang dihasilkan oleh mikroba pada umumnya merupakan metabolit sekunder yang tidak digunakan untuk proses pertumbuhan (Schlegel, 1993), tetapi untuk pertahanan diri dan kompetisi dengan mikroba lain dalam mendap atkan nutrisi, habitat, oksigen, caha ya dan lain-lain (Baker dan Cook, 1974). Senyawa antimikroba tersebut dapat digolongkan sebagai antibakteri atau antifungi (Pelczar dan Chan, 2005). Beberapa senyawa antimikroba adalah fenol, formaldehida, (Dwidjoseputro, 2003), antibiotik, asam, dan toksin (Verma et al ., 2007). Mikroba yang memiliki kemampuan antimikroba dan menghasilkan senyawa antimikroba adalah bakteri, aktinomycetes, dan kapang (Tortora et al., 2002). Aktinomycetes dan kelompok bakteri, seperti kelompok bakteri asam laktat dan bakteri Gram positif telah banyak diteliti dan dikenal sebagai sumber berbagai senyawa antimikroba (Hoover and Chen 2003). Mikroba antagonis yang digunakan tidak menimbulkan bahaya apabila dikonsumsi. Sedikitnya ada 40 genus mikroba antagonis yang aman untuk dikonsumsi. Jenis mikroba yang paling banyak digunakan untuk memperpanjang masa simpan hasil perikanan adalah Lactobacillus plantarum. Bakteri ini termasuk kedalam keluarga Bakteri Asam Laktat (BAL) paling kuat diantara saudara-saudaranya, sehingga banyak digunakan sebagai pengawet.
E. Alat dan Bahan Alat:
Bahan:
1. Jarum Inokulasi Berkolong
1. Medium Lempeng Skim Milk Agar
2. LAF (Laminar Air Flow)
2. Medium Tegak Nutrien Agar Steril
3. Kompor Gas
3. Biakan Murni Penicillium
4. Inkubator
chrysogenum dan Bacillus subtilis
5. Beaker Glass 6. Spiritus 7. Cawan Petri Steril F. Prosedur Kerja
Menginokulasikan satu ose penuh spora biakan murni Penicillium chrysogenum ke medium SMA
Menginkubasikan pada suhu kamar dengan cawan dalam keadaan terbalik selama 6-7 x 24 jam pada suhu 25 C sampai terdapat bintik cairan kekuningan di sekitar koloni kapang
Mencairkan medium nutrien agar lalu didinginkan sampai suhu kira-kira 50 C
Menginokulasikan segera 2 ose biakan murni Bacillus subtilis, goyangkan diantara kedua tangan lalu dituangkan secara aseptis ke dalam cawan petri steril
Setelah agar menjadi padat pada permukaan nutrien agar diltekkan potongan koloni Penicillium chrysogenum berbentuk lingkran dengan diameter 5 mm
Menginkubasikan pada suhu 37 C (jangan dibalik) selama 1 x 24 jam
Mengamati adanya zone-zone penghambat pertumhuhan bakeri pada medium tersebut.
G. Data Ulangan ke-
Diameter Zona Jernih
Diameter
Koloni
Penicillium
Diameter
Zona
Hambat
crhysogenum 1
0 mm
6 mm
0 mm
2
0 mm
6 mm
0 mm
H. Analisis Data
Setelah ditunggu selama 3 x 24 jam didapatkan hasil bahwa tidak terbentuk zona hambat disekitar penisilium, sehingga dapat dikatakan bakteri tetap tumbuh.
I. Pembahasan
Dalam suatu lingkungan yang kompleks yang berisi berbagai macam organisme. Aktivitas metabolisme suatu organisme akan berpengaruh terhadap lingkungannya. Mikroorganisme seperti halnya organisme lain yang berada dalam lingkungan yang kompleks senantiasa berhubungan baik dengan pengaruh faktor biotik dan faktor abiotik. Sedikit sekali suatu mikroorganisme yang hidup di alam mampu hidup secara individual. Hubungan mikroorganisme dapat terjadi baik dengan sesama mikroorganisme, hewan ataupun dengan tumbuhan. Hubungan ini membentuk suatu pola interaksi yang spesifik yang dikenal dengan simbiosis (Kusnadi dkk., 2003). Interaksi antar mikroorganisme yang menempati suatu habitat yang sama akan memberikan pengaruh positif atau saling menguntungkan dan pengaruh negative atau saling merugikan dan juga netral tidak ada pengaruh yang berarti ( Kusnadi dkk., 2003). Beberapa macam hubungan antar spesies bakteri di alam antara lain komensalisme, mutualisme serta antagonisme atau amensalisme. Hubungan mikroorganisme dengan organisme
lain
yang
saling
menekan pertumbuhannya disebut antagonisme. Praktikum kali ini dilakukan untuk mempelajari sifat antagonisme antara kapang dengan bakteri. Pada praktikum ini digunakan koloni Penicillium chrysogenum yang sebelumnya dikembangbiakkan di dalam medium SMA (Skim Milk Agar), dimana P. crysogenum menghasilkan senyawa penisilin (Kusnadi dkk., 2003). Digunakan medium ini karena medium ini kaya akan nutrisi sehingga pertumbuhan P. chrysogenum akan optimal. Kemudian digunakan bakteri Bacillus subtilis yang sudah diinokulasikan kedalam NA yang dicairkan.
Kemudian memotong P. chrysogenum berbentuk lingkaran dengan diameter 6 mm. Setelah itu meletakkan potongan P. crysogenum diatas NA yang sudah terdapat bakteri B. subtilis. Setelah 3 x 24 jam diamati pertumbuhannya, ternyata tidak terbentuk zona penghambat berada disekitar P. chrysogenum. Hal tersebut tidak sesuai dengan teori seperti pada penelitian yang telah dilakukan oleh Alexander fleming (1929) dengan menggunakan S. aureus dan P. notatum, dimana terdapat daerah bening sekitar koloni jamur yang menunjukkan bahwa jamur memproduksi suatu senyawa yang mematikan bakteri atau tidak mengijinkannya tumbuh (Wheeler & Volk, 1988). Antagonisme menyatakan hubungan yang berlawanan, dapat dikatakan sebagai hubungan yang asosial. Spesies yang satu menghasilkan sesuatu yang meracuni spesies yang lain, sehingga pertumbuhan spesies yang terakhir sangat terganggu. Zat yang dihasilkan oleh spesies yang pertama mungkin berupa suatu sekkret, sisa makanan dan yang jelas bahwa zat itu"menentang" kehidupan yang lain. Zat penentang tersebut dinamakan antibiotika (Lasriantoni, 2010). Mikroba antagonis merupakan suatu jasad renik yang dapat menekan, menghambat dan memusnahkan mikroba lainn ya. Mikroba antagonis ini dapat berupa bakteri, jamur atau cendawan, actinomycetes atau virus (Suryadi, 2009). Dalam praktikum ini seharusnya mikroba antagonis adalah dari jamur yaitu P. chrysogenum. Pertumbuhan B. subtilis seharusnya terhambat pada daerah tertentu yaitu pada daerah yang terjangkau oleh sekret yang terbatas pada daerah di sekitar cetakan P. chrysogenum saja. Hasil praktikum ini tidak menunjukkan terjadinya antagonisme antara P. chrysogenum dan B. subtilis. Faktor yang mempengaruhi resistensi bakteri (tidak terbentuk zona hambat) yaitu: 1. pH lingkungan Beberapa
antibiotic
lebih
aktif
dalam
suasana
asam
seperti
nitrofurantoin, namun jenis antibiotic lain dapat aktif dalam suasana pH alkalis misalnya streptomisin dan sulfonamida. 2.
Komponen yang terkandung dalam medium Ada beberapa jenis antibiotic seperti streptomisin, akan terhambat aktivitas kerjanya akibat kandungan garam di dalam medium. Contoh lain, PABA dalam ekstrak jaringan bersifat antagonis dengan sulfonamide, sehingga aktivitas antibiotic ini terhambat. Selain itu, medium yang mengandung protein serum akan mengikat penisilin dalam jumlah 40 % sampai 96 %. Jadi
kandungan yang terdapat dalam medium turut mempengaruhi keaktifan antibiotic ( Usman, 1987). 3.
Stabilitas obat Pada suhu incubator, beberapa antibiotic kehilangan aktifitasnya. Klortetrasiklin cepat menjadi nitraktif dan aktifitas penisilin menjadi lebih lambat, sedangkan streptomisin, kloramfenikol, dan polimiksin B mapan untuk waktu yang lama ( Usman, 1987 ).
4.
Takaran inokulum Pada umumnya semakin besar inokulum bakteri, semakin rendah sensitifitas
terhadap
antibiotic.
Populasi
yang
besar
menyebabkan
penghambatan tumbuhnya lebih lambat dibandingkan dengan populasi dalam jumlah kecil. Disamping itu, kemungkinan terjadinya mutan resisten lebih besar. Semakin besar inokulum, zona hambat akan semakin kecil (Usman, 1987). 5.
Lama inkubasi Dalam berbagai macam hal, mikroorganisme tidak terbunuh dalam waktu kontak yang pendek, hanya saja pertumbuhannya menjadi terhambat. Semakin lama berlanjutnya inkubasi, semakin besar kemungkinan munculnya mutan resisten atau bermultiplikasi, akibatnya antibiotic akan terurai (Usman, 1987).
J. Diskusi
1. Adakah daerah jernih pada medium yang tidak ditumbuhi bakteri? Bila ada, mengapa hal ini terjadi? Jawab: Tidak ada daerah jernih pada medium yang menunjukkan tidak tumbuhnya bakteri dikarenakan bakteri sudah resisten terhadap jamur ( P. crysogenum), umur biakan jamur sudah terlalu lama, terlalu banyak/besar inokulum bakteri, inkubasi yang terlalu lama sehingga muncul mutan resisten terhadap antibiotic yang dihasilkan jamur tersebut. 2. Mengapa digunakan medium Skim Milk Agar untuk membiakkan P. chrysogenum? Jawab: Karena dalam medium SMA terdapat protein yang dibutuhkan P. chrysogenum untuk membentuk penicilin.
K. Kesimpulan
Tidak terdapat hubungan antara P. crysogenum dengan B. subtilis, hal tersebut dikarenakan B. subtilis sudah resistan terhadap P. crysogenum.
L. Daftar Rujukan
Baker KF & Cook RJ. 1974. Biological Control of Plant Pathogens. San Fransisco: Freeman and Company. Dwidjoseputro, D. 2003. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Penerbit Djambatan. Hoover, D. G. dan Chen, H. 2003. Bacteriocin Dan Their Food Applications. Compherensive Reviews Food Science dan Food Safety. 2: 82-100. Kusnadi, Peristiwati, Syulasmi. A, Purwianingsih. W, Rochintania. D. 2003. Common Textbook: Mikrobiologi. Bandung: IMSTEP Universitas Pendidikan Indonesia . Lasriantoni,
Redho.
2010.
Hubungan
Antar
Spesies.
(Online)
(http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2081945-hubungan-antarspesies/), diakses tanggal 10 Mei 2017. Pelczar MJ & Chan ECS. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi 2. Jakarta: Universitas Indonesia. Schlegel, H.G. 1993. General Microbiology. Cambridge University Press, Australia. Suryadi, Yadi dan M. Machmud M. 2009. Seleksi dan Karakterisasi Mikroba Antagonis. (Online) (http://www.pustaka-deptan.go.id/publikasi/.pdf, diakses tanggal 10 Mei 2017. Tortora Gerard J. et. al. 2002. Microbiology : An Introduction. 7th ed. Pearson Education, USA.
Available
from:
http://www.fk.uwks.ac.id/elib/Arsip/
Departemen/Mikrobiologi/inp.pdf. diakses pada tanggal 10 Mei 2017 pukul 21.00 WIB Usman, R., 1987. Mikrobiologi Dasar . Bandung: Universitas Padjajaran Press. Verma, P., 2007, Methods for Determining Bactericidal Activity and Antimicrobial Interactions: Synergy Tersting, Time-Kill, Curves, and Population Analysis. In: Schwalbe, R., Moore, L. S. & Goodwin, A.C. (eds.) Antimicrobial Susceptibility Testing Protocols, London: CRC Press.
Wheeler, Margareth F., Volk, Wesley A. 1988. Dasar-dasar Mikrobiolgi. Jakarta: Erlangga.
