## N-Acyl Homoserine Lactones  sebagai Signal Quorum Sensing untuk Meningkatkan Efektifitas BaKteri Fosfat

## N-Acyl Homoserine Lactones as Quorum Sensing Signal to Enhance Phosphate Bacteria Effectiveness
Tamad
Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman Jl. dr. Soeparno Karangwangkal Purwokerto 53123
Diterima September 2013 disetujui untuk diterbitkan Januari 2014

## Abstract
Phosphate bacteria (PB) are able to release P-adsorption by soil. PB   effectiveness in releasing adsorption P   controled by quorum sensing (QS) signal. PB   produces a QS signal   as N-acyl homoserine lactones (N-HSL). The aim of this study are to determine the type of N-HSL as QS signal of PB ( Pseudomonas trivialis, P. putida and P. fluorescens ) and find the source of N-HSL from root extracts of some plants (rice, corn, bamboo, banana and peanuts). Analysis of N-HSL using HPLC (Hitachi UV-VIS detector L-2420), L-2200 autosampler (20 mL), L-2130 pump and column C OOF-4250-CO/10 µm LaChrom Ultra 18 (2 µm) 100 A 150 x 4.60 mm 10 m KPOW 490065-1 (Phenomenex), temperature 60° C, flow rate of 0.9 mL/minute   and a gradient of 30-100 % in 1.0 minutes. Standard N-HSL   is C4-HSL, 6, 8, 10, 12 homoserine lactones (Sigma-Aldrich, Germany) was dissolved in acetonitrile (Merch, India) with a concentration of 50 mM. P-dissolved by PB determined by staining NVM and a spectrophotometer at a wavelength of 413 nm. PB population is determined by the OD ( optical density ) at a wavelength of 600 nm. PB   populations   on medium Pikovskaya influenced by PB isolates, the type of P sources and duration of incubation. N-HSL generated by PB highest is Butanoyl (C ) homoserine lactones. PB isolates 9 and Ca- 4
phosphate sources produce N-HSL most. Root extract of rice, corn, bamboo, bananas and peanuts can be a source of     N-HSL. Soluble phosphorus from medium Pikovskaya influenced by the type of PB isolates and source of P.
Key Words: Autoinducer, P-adsorption, P-release, Root Exudate

## Abstrak
Bakteri Fosfat (BF) mampu melepaskan P-terjerap tanah. Efektivitas BF dalam melepaskan P- terjerap dikontrol oleh signal quorum sensing (QS). BF menghasilkan signal QS sebagai N-acyl homoserine lakton (N-HSL). Penelitian ini bertujuan untuk menentukan jenis N-HSL sebagai signal QS BF ( Pseudomonas trivialis, P. putida dan P. fluorescens ) dan menemukan sumber N-HSL dari ekstrak akar beberapa tanaman (padi, jagung, bambu, pisang dan kacang tanah). Analisis N-HSL menggunakan HPLC (Hitachi UV-VIS detektor L-2420), L-2200 autosampler (20 mL), L -2130 pompa dan kolom C OOF- 4250-CO/10 pM LaChrom Ultra 18 (2 pM) 100 A 150 x 4.60 mm 10 m KPOW 490065-1 (Phenomenex), suhu 60 ° C, laju 0,9 mL /menit dan gradien dari 30-100 % mengalir dalam 1,0 menit. Standar N-HSL adalah C4-HSL, 6, 8, 10, 12 homoserine lakton (Sigma-Aldrich, Jerman) dilarutkan dalam asetonitril (Merch, India) dengan konsentrasi 50 mM. P-terlepaskan oleh BF ditentukan dengan pewarnaan NVM dan spektrofotometer pada panjang gelombang 413 nm. Populasi BF ditentukan oleh OD ( Optical Density ) di panjang gelombang 600 nm. Populasi BF pada media Pikovskaya dipengaruhi oleh jenis isolat BF, jenis sumber P dan lama waktu inkubasi. N-HSL dihasilkan oleh BF tertinggi adalah Butanoyl (C4) homoserine lakton. BF isolat 9 dan sumber Ca-fosfat menghasilkan N-HSL paling banyak. Ekstrak akar padi, jagung, bambu, pisang dan kacang tanah dapat menjadi sumber N-HSL. Fosfor larut dari media Pikovskaya dipengaruhi oleh jenis isolat BF dan sumber P.
Kata Kunci: Autoinducer, P-terjerap, P-terlepas, Eksudat Akar
Suryaningsih, S., Muhamad Nadjmi A., Dian
Tave, D. 1986. Genetics for Fish Hatchery B., Agus, N. 2003. Evaluasi Jenis Managers . AVI. Publishing Co. Inc. Kelamin Ikan Gurami ( Osphronemus Westport. Connecticut. 122-145. gouramy Lac.) Pra Dewasa. Hasil Turan, C. 1999. A Note on The Examination Penelitian Fakultas Biologi Unsoed,
of The Morphometrics Among Fish Purwokerto.
Populations : The Truss System Turkey. Suryobroto, B. 1999. Morfometri sebagai J. of   Zool. 23: 259-263. Penunjang dalam Penelitian Biologi.
Turan, C., D. Ergoden, M. Gurlek, N. Basusta Materi Pelatihan Metodologi   dan
and F. Turan. 2004. Morphometrics
Manajemen Penelitian Biologi. Proyek
Structuring of The Anchovy ( Engraulis
Pengembangan Sebelas Lembaga
encrasiculus L.) in The Black Aegean & P e n d i d i k a n   T i n g g i   –   D I K T I
Northeastein Mediterranean Seas.
Bekerjasama dengan Jurusan Biologi
Turkey J. Vetern. Anim. Sci. 28:865- MIPA IPB, Bogor.
871.
Pendahuluan
meningkatkan ketersediaan P tanah ialah dengan memanfaatkan bakteri pelarut fosfat Pemberian pupuk fosfat (P) yang
(BF).   BF mampu melepaskan P-terjerap
b a n y a k   d i   t a n a h   t i d a k   m e n j a m i n
tanah (Mehrvarz dan Chaichi, 2008). BF
ketersediaan P bagi tanaman, karena
mampu melepaskan P-terjerap   karena
efisiensi P yang rendah, 10-20% (Hawkes et menghasilkan asam organik dengan urutan al ., 2007).   Salah satu usaha untuk
(Gambar 3). Pseudomonas  fluorescens pengatur populasi, ekspresi gen dan yang ditumbuhkan pada Pikovskaya dengan pengatur  perilaku  sel  mikrobia  dalam sumber CaP menghasilkan Butanoyl-HSL lingkungan tertentu (Camara et al ., 2002). terbanyak. Waktu generasi mikroba dipengaruhi oleh Populasi dan Daya Larut P dari BF.
jenis mikrobia, medium tumbuh dan faktor Populasi BF akan berpengaruh terhadap lingkungan  penting.    Setelah  fase  log kemampuannya  melarutkan  P.  Populasi  BF populasi mikroba menurun karena pada fase dipengaruhi oleh jenis isolat BF, yaitu stationer akibat kepadatan sel yang tinggi, populasi Pseudomonas  fluorescens lebih kekurangan nutrisi dan penumpukan hasil
banyak 10 sampai 30 kali dibanding
limbah, sedangkan pada fase kematian Pseudomonas  putida dan Pseudomonas mikrobia kehilangan daya memperbanyak trivialis (Gambar 4a).   Populasi BF diri (Thiel, 1999). Mekanisme mikrobia meningkat drastis pada sumber CaP. Urutan pelarutan fosfat oleh BF melalui produksi: 1) populasi BF pengaruh sumber P ialah CaP > asam organik (sitrat, malat, oksalat, glutamat, AlP > FeP > pNPP > NaFitat (Gambar 4b). laktat,  suksinat,  isovalerat,  isobutirat,
+ - Penambahan lama inkubasi dari 5 menjadi glukonat, fumarat, asetat), ion H dan HCO , 3 10 hari menurunkan populasi BF empat kali 2) polisakarida dan 3) enzim fitase dan (Gambar 4c).   Fosfor larut dari medium fosfatase (terutama fosfatase asam) Pikovskaya dipengaruhi oleh jenis isolat BF, (Victoria et al., 2009).   N-HSL disintesis dari yaitu Pseudomonas  fluorescens dua kali protein pembawa acyl dengan S-adenosil- lebih banyak dibanding Pseudomonas metionin oleh enzim N-HSL sintase, putida dan Pseudomonas  trivialis (Gambar diteruskan oleh proses acylasi dan 5a).   Fosfor terlarut pada CaP dua kali lebih
laktonisasi menghasilkan protein karier holo- banyak dibanding sumber P lainnya karena
acyl dan 5'-metil-tioadenosin, selanjutnya
BF menghasilkan N-HSL terbanyak. Urutan
membentuk N-HSL (Watson et al ., 2002). P-larut oleh BF dari sumber P ialah CaP > QS N-butanoyl/C -HSL terbanyak. 4
AlP > FeP > PnPP > NaFitat (Gambar 5b).
Ekstrak akar tanaman dapat dijadikan Pseudomonas  fluorescens pada sumber
sumber N-HSL. Hal ini disebabkan akar CaP merupakan kombinasi terbaik untuk
t a n a m a n   m e n s e k r e s i k a n   s e b a g i a n
menghasilkan N-HSL, populasi dan P-larut
metabolitnya melalui akar, antara lain adalah
tertinggi. N-HSL (Rashid et al ., 2004).   QS berfungsi Potensi Akar Tanaman Sumber QS.
sebagai pengatur populasi, ekspresi gen Akar tanaman mensekresikan senyawa dan pengatur perilaku sel mikrobia dalam bermanfaat bagi mikrobia, termasuk N-HSL lingkungan tertentu (Camara et al ., 2002).
(Gambar 7). Ekstrak akar padi, jagung, Waktu generasi mikroba dipengaruhi oleh pisang, bambu dan kacang tanah jenis mikrobia, medium tumbuh dan faktor menghasilkan jenis dan jumlah N-HSL relatif lingkungan penting.   Setelah fase log tidak berbeda (Gambar 6). Ekstrak akar populasi mikroba menurun karena pada fase tanaman  menghasilkan peak kramatogram stationer akibat kepadatan sel yang tinggi, yang lebih variatif dibanding BF (Gambar 8). kekurangan nutrisi dan penumpukan hasil Diduga esktrak akar tanaman mengandung limbah, sedangkan pada fase kematian senyawa yang lebih variatif dibanding BF.        mikrobia kehilangan daya memperbanyak Ekstrak akar tanaman padi, jagung, bambu, diri (Thiel, 1999). Mekanisme mikrobia pisang dan kacang tanah dapat dijadikan pelarutan fosfat oleh BF melalui produksi: 1) sebagai sumber N-HSL.
asam organik (sitrat, malat, oksalat, glutamat,
Kemampuan bakteri fosfat melarutkan
laktat, suksinat, isovalerat, isobutirat,
+ - P sejalan dengan populasi dan N-HSL yang glukonat, fumarat, asetat), ion H dan HCO , 3
disekresikannya. Pseudomonas fluorescens 2) polisakarida dan 3) enzim fitase dan
pada sumber CaP mampu melarutkan P fosfatase (terutama fosfatase asam) terbanyak.   Hal tersebut didukung oleh (Victoria et al., 2009).   N-HSL disintesis dari populasi BF dengan menghasilkan signal
protein pembawa acyl dengan S-adenosil- QS N-butanoyl/C -HSL terbanyak.   Ekstrak
4
metionin oleh enzim N-HSL sintase, akar tanaman dapat dijadikan sumber N- diteruskan oleh proses acylasi dan HSL. Hal ini disebabkan akar tanaman laktonisasi menghasilkan protein karier holo- mensekresikan sebagian metabolitnya acyl dan 5'-metil-tioadenosin, selanjutnya melalui akar, antara lain adalah N-HSL membentuk N-HSL (Watson et al ., 2002). (Rashid et al ., 2004).   QS berfungsi sebagai
sitrat > malat > asetat > oksalat > laktat, KPOW  490065-1  (Phenomenex)  dengan o beraktifitas fosfatase dan fitase, dan suhu 60 C, laju alir 0,9 mL/menit,   dan bermuatan permukaan (Mehrvarz dan gradien 30-100%   dalam 1,0 menit.   Standar Chaichi, 2008).   Tamad (2012) mendapatkan N-HS adalah N-butanoyl/C -HSL, N-
4
BF isolat 1 ( Pseudomonas trivialis ), 5 ( P. hexanoyl/C -HSL, N-octanoyl/C -HSL, N- 6 8 putida ), dan 9 ( P.  fluorescens ) mampu decanoyl/C -HSL, dan N-dodecanoyl/C- 10 12
melarutkan P dari BF, CaP, AlP, dan FeP
HSL homoserine lactones (Sigma-Aldrich, pada media Pikovskaya. Pseudomonas sp. Germany) dilarutkan dalam acetonitrile juga mensekresikan metabolit yang
(Merch, India) dengan konsentrasi 50 mM (Li berfungsi sebagai biocontrol (Susilowati et al ., et al ., 2006). Jenis dan konsentrasi N-HSL 2011). sampel ditentukan dengan membandingkan Proses biokimia yang mengatur
time retention dan luas area peak N-HSL tingkah laku mikrobia yang tergantung standar (Li et al ., 2006; Rani et al ., 20011).
kepadatan populasi melalui molekul signal Penentuan Populasi BF dan Fosfor quorum sensing (QS) pada bakteri disebut
Larut. Populasi BF ditentukan menggunakan
autoinducer (Teplitski et al ., 2011). metode optical density (OD) pada panjang
U m u m n y a   b a k t e r i   G r a m   n e g a t i f
gelombang 600 nm (Hosseinkhani et al.,
menghasilkan signal QS berupa N-acyl- 2009).   Kemampuan BF dalam melepaskan
homoserine lactones (N-HSL) (Ward et al. ,
P - t e r j e r a p   t a n a h   d i d e k a t i   d e n g a n
2001).   Molekul turunan N-HSL adalah N- kemampuan BF dalam melarutkan P pada butanoyl (C ), N-hexanoyl (C ), N-octanoyl 4 6 Pikovskaya dengan sumber P ialah (C ), N-decanoyl (C ), dan N-dodecanoyl 8 10 Ca (PO ) , AlPO (Sigma, USA), FePO 3 4 2 4 4 (C ) homoserine lactones (Rani et al ., 2011). 12
(Aldrich, USA), pNPP (para-nitrophenyl
Tistama et al. (2012) menyatakan bahwa
phosphate) atau Na-fitat. P-terlarut keefektifan BF, bakteri Gram negatif,   dapat ditentukan dengan pewarnaan NVM ditingkatkan dengan menentukan jenis dan (amonium vanado molibdat/warna orange ), konsentrasi N-HSL untuk ditambahkan ke dan pembacaan dengan Spektrofotometer inokulum BF. Akar tanaman mensekresikan (UV-VIS UVmin-1240 Shimadzu) pada sebagian metabolitnya berupa senyawa panjang gelombang 413 nm (BPT, 2005). organik komplek termasuk autoinducer .
B e r d a s a r k a n   l a t a r   b e l a k a n g ,
Hasil dan Pembahasan permasalahan yang ingin dicarikan
Signal Quorum Sensing Bakteri Fosfat.
solusinya ialah apa jenis N-HSL sebagai
Signal QS penting agar BF mampu
signal QS dari BF ( Pseudomonas trivialis , P. mengekspresikan daya larut P. Jenis putida dan P. fluorescens ) yang efektif senyawa N-HSL yang dihasilkan oleh BF melepaskan P-terjerap, untuk merakit
terbanyak ialah BHL dengan konsentrasi 10- inokulum BF. Selain itu, ialah mencari
15 kali lebih banyak dibanding jenis lainnya,
kemungkinan sumber N-HSL sebagai signal
dengan urutan BHL > HHL > OHL > DHL >
QS dari BF dari ekstrak akar beberapa
dDHL (Gambar 1).   Secara relatif
tanaman.
Pseudomonas  fluorescens menghasilkan N - H S L   l e b i h   b a n y a k   d i b a n d i n g
Materi dan Metode Pseudomonas  putida dan Pseudomonas
Penentuan Jenis N-HSL sebagai
Kata Kunci: Autoinducer, P-terjerap, P- Signal QS dari BF. Biakan tiga isolat BF terlepas, Eksudat Akar Pendahuluan ( Pseudomonas trivialis , P. putida, dan P. Pemberian pupuk fosfat (P) yang banyak di fluorescens ) dipanen pada fase stationer. tanah tidak menjamin ketersediaan P bagi Pelet BF dan sampel akar (padi, jagung,
tanaman, karena efisiensi P yang rendah, bambu, pisang dan kacang tanah) diekstrak
10-20% (Hawkes et al ., 2007).   Salah satu dengan kloroform 4 %, kemudian dilarutkan
usaha untuk meningkatkan ketersediaan P dalam acetonitril (Rani et al ., 2011).   Analisis
tanah ialah N-HSL lebih banyak dibanding N-HSL dari BF dan akar tanaman
P s e u d o m o n a s     p u t i d a d a n menggunakan HPLC (Lab. Riset UNSOED)
P s e u d o m o n a s t r i v i a l i s ( G a m b a r   2 ) .
( H i ta c h i   U V- V I S   d e t e k t o r   L - 2 4 2 0 ) ,
Demikian juga, sumber P berpengaruh autosampler L-2200 (20 µL), pump L-2130, terhadap produksi N-HSL oleh BF dengan dan kolom OOF-4250-CO/10 µm LaChrom
urutan CaP > pNPP > FeP > AlP > NaFitat Ultra C 18 (2 µm) 100 A 150 x 4.60 mm 10 m
Tamad, N-Acyl Homoserine Lactones  sebagai Signal Quorum Sensing : 17 - 20
(Gambar 3). Pseudomonas  fluorescens
pengatur populasi, ekspresi gen dan yang ditumbuhkan pada Pikovskaya dengan
pengatur  perilaku  sel  mikrobia  dalam sumber CaP menghasilkan Butanoyl-HSL lingkungan tertentu (Camara et al ., 2002). terbanyak.
Waktu generasi mikroba dipengaruhi oleh
Populasi dan Daya Larut P dari BF.
jenis mikrobia, medium tumbuh dan faktor Populasi BF akan berpengaruh terhadap
lingkungan  penting.    Setelah  fase  log kemampuannya  melarutkan  P.  Populasi  BF
populasi mikroba menurun karena pada fase dipengaruhi oleh jenis isolat BF, yaitu stationer akibat kepadatan sel yang tinggi, populasi Pseudomonas  fluorescens lebih kekurangan nutrisi dan penumpukan hasil banyak 10 sampai 30 kali dibanding limbah, sedangkan pada fase kematian Pseudomonas  putida dan Pseudomonas mikrobia kehilangan daya memperbanyak trivialis (Gambar 4a).   Populasi BF diri (Thiel, 1999). Mekanisme mikrobia meningkat drastis pada sumber CaP. Urutan
pelarutan fosfat oleh BF melalui produksi: 1) populasi BF pengaruh sumber P ialah CaP >
asam organik (sitrat, malat, oksalat, glutamat, AlP > FeP > pNPP > NaFitat (Gambar 4b).
laktat,  suksinat,  isovalerat,  isobutirat,
+ -
Penambahan lama inkubasi dari 5 menjadi
glukonat, fumarat, asetat), ion H dan HCO , 3
10 hari menurunkan populasi BF empat kali 2) polisakarida dan 3) enzim fitase dan
(Gambar 4c).   Fosfor larut dari medium
fosfatase (terutama fosfatase asam)
Pikovskaya dipengaruhi oleh jenis isolat BF,
(Victoria et al., 2009).   N-HSL disintesis dari yaitu Pseudomonas  fluorescens dua kali protein pembawa acyl dengan S-adenosil- lebih banyak dibanding Pseudomonas metionin oleh enzim N-HSL sintase, putida dan Pseudomonas  trivialis (Gambar diteruskan oleh proses acylasi dan 5a).   Fosfor terlarut pada CaP dua kali lebih
laktonisasi menghasilkan protein karier holo- banyak dibanding sumber P lainnya karena
acyl dan 5'-metil-tioadenosin, selanjutnya BF menghasilkan N-HSL terbanyak. Urutan
membentuk N-HSL (Watson et al ., 2002). P-larut oleh BF dari sumber P ialah CaP > QS N-butanoyl/C -HSL terbanyak. 4
AlP > FeP > PnPP > NaFitat (Gambar 5b).
Ekstrak akar tanaman dapat dijadikan
Pseudomonas  fluorescens pada sumber sumber N-HSL. Hal ini disebabkan akar CaP merupakan kombinasi terbaik untuk
t a n a m a n   m e n s e k r e s i k a n   s e b a g i a n menghasilkan N-HSL, populasi dan P-larut
metabolitnya melalui akar, antara lain adalah tertinggi.
N-HSL (Rashid et al ., 2004).   QS berfungsi
Potensi Akar Tanaman Sumber QS.
sebagai pengatur populasi, ekspresi gen
Akar tanaman mensekresikan senyawa
dan pengatur perilaku sel mikrobia dalam bermanfaat bagi mikrobia, termasuk N-HSL
lingkungan tertentu (Camara et al ., 2002).
(Gambar 7). Ekstrak akar padi, jagung,
Waktu generasi mikroba dipengaruhi oleh pisang, bambu dan kacang tanah
jenis mikrobia, medium tumbuh dan faktor menghasilkan jenis dan jumlah N-HSL relatif
lingkungan penting.   Setelah fase log tidak berbeda (Gambar 6). Ekstrak akar
populasi mikroba menurun karena pada fase tanaman  menghasilkan peak kramatogram stationer akibat kepadatan sel yang tinggi, yang lebih variatif dibanding BF (Gambar 8).
kekurangan nutrisi dan penumpukan hasil Diduga esktrak akar tanaman mengandung
limbah, sedangkan pada fase kematian senyawa yang lebih variatif dibanding BF.        mikrobia kehilangan daya memperbanyak Ekstrak akar tanaman padi, jagung, bambu,
diri (Thiel, 1999). Mekanisme mikrobia pisang dan kacang tanah dapat dijadikan
pelarutan fosfat oleh BF melalui produksi: 1) sebagai sumber N-HSL.
asam organik (sitrat, malat, oksalat, glutamat,
Kemampuan bakteri fosfat melarutkan
laktat, suksinat, isovalerat, isobutirat,
+ - P sejalan dengan populasi dan N-HSL yang
glukonat, fumarat, asetat), ion H dan HCO ,
3 disekresikannya. Pseudomonas fluorescens
2) polisakarida dan 3) enzim fitase dan pada sumber CaP mampu melarutkan P
fosfatase (terutama fosfatase asam)
terbanyak.   Hal tersebut didukung oleh
(Victoria et al., 2009).   N-HSL disintesis dari populasi BF dengan menghasilkan signal
protein pembawa acyl dengan S-adenosil- QS N-butanoyl/C -HSL terbanyak.   Ekstrak
4
metionin oleh enzim N-HSL sintase, akar tanaman dapat dijadikan sumber N-
diteruskan oleh proses acylasi dan
HSL. Hal ini disebabkan akar tanaman
laktonisasi menghasilkan protein karier holo- mensekresikan sebagian metabolitnya acyl dan 5'-metil-tioadenosin, selanjutnya melalui akar, antara lain adalah N-HSL membentuk N-HSL (Watson et al ., 2002). (Rashid et al ., 2004).   QS berfungsi sebagai
sitrat > malat > asetat > oksalat > laktat, KPOW  490065-1  (Phenomenex)  dengan o
beraktifitas fosfatase dan fitase, dan
suhu 60 C, laju alir 0,9 mL/menit,   dan bermuatan permukaan (Mehrvarz dan gradien 30-100%   dalam 1,0 menit.   Standar Chaichi, 2008).   Tamad (2012) mendapatkan N-HS adalah N-butanoyl/C -HSL, N- 4
BF isolat 1 ( Pseudomonas trivialis ), 5 ( P. hexanoyl/C -HSL, N-octanoyl/C -HSL, N-
6
8 putida ), dan 9 ( P.  fluorescens ) mampu decanoyl/C -HSL, dan N-dodecanoyl/C-
10 12
melarutkan P dari BF, CaP, AlP, dan FeP
HSL homoserine lactones (Sigma-Aldrich, pada media Pikovskaya. Pseudomonas sp. Germany) dilarutkan dalam acetonitrile juga mensekresikan metabolit yang
(Merch, India) dengan konsentrasi 50 mM (Li berfungsi sebagai biocontrol (Susilowati et al ., et al ., 2006). Jenis dan konsentrasi N-HSL 2011).
sampel ditentukan dengan membandingkan Proses biokimia yang mengatur
time retention dan luas area peak N-HSL tingkah laku mikrobia yang tergantung standar (Li et al ., 2006; Rani et al ., 20011). kepadatan populasi melalui molekul signal
Penentuan Populasi BF dan Fosfor
quorum sensing (QS) pada bakteri disebut
Larut. Populasi BF ditentukan menggunakan autoinducer (Teplitski et al ., 2011). metode optical density (OD) pada panjang U m u m n y a   b a k t e r i   G r a m   n e g a t i f
gelombang 600 nm (Hosseinkhani et al., menghasilkan signal QS berupa N-acyl- 2009).   Kemampuan BF dalam melepaskan homoserine lactones (N-HSL) (Ward et al. , P - t e r j e r a p   t a n a h   d i d e k a t i   d e n g a n 2001).   Molekul turunan N-HSL adalah N-
kemampuan BF dalam melarutkan P pada butanoyl (C ), N-hexanoyl (C ), N-octanoyl 4 6 Pikovskaya dengan sumber P ialah (C ), N-decanoyl (C ), dan N-dodecanoyl 8 10 Ca (PO ) , AlPO (Sigma, USA), FePO 3 4 2 4 4 (C ) homoserine lactones (Rani et al ., 2011).
12 (Aldrich, USA), pNPP (para-nitrophenyl
Tistama et al. (2012) menyatakan bahwa phosphate) atau Na-fitat. P-terlarut keefektifan BF, bakteri Gram negatif,   dapat ditentukan dengan pewarnaan NVM ditingkatkan dengan menentukan jenis dan (amonium vanado molibdat/warna orange ), konsentrasi N-HSL untuk ditambahkan ke dan pembacaan dengan Spektrofotometer inokulum BF. Akar tanaman mensekresikan (UV-VIS UVmin-1240 Shimadzu) pada sebagian metabolitnya berupa senyawa panjang gelombang 413 nm (BPT, 2005). organik komplek termasuk autoinducer .
B e r d a s a r k a n   l a t a r   b e l a k a n g , Hasil dan Pembahasan permasalahan yang ingin dicarikan
Signal Quorum Sensing Bakteri Fosfat. solusinya ialah apa jenis N-HSL sebagai
Signal QS penting agar BF mampu signal QS dari BF ( Pseudomonas trivialis , P. mengekspresikan daya larut P. Jenis putida dan P. fluorescens ) yang efektif senyawa N-HSL yang dihasilkan oleh BF melepaskan P-terjerap, untuk merakit
terbanyak ialah BHL dengan konsentrasi 10- inokulum BF. Selain itu, ialah mencari
15 kali lebih banyak dibanding jenis lainnya, kemungkinan sumber N-HSL sebagai signal
dengan urutan BHL > HHL > OHL > DHL >
QS dari BF dari ekstrak akar beberapa
dDHL (Gambar 1).   Secara relatif tanaman.
Pseudomonas  fluorescens menghasilkan
N - H S L   l e b i h   b a n y a k   d i b a n d i n g
Materi dan Metode Pseudomonas  putida dan Pseudomonas Penentuan Jenis N-HSL sebagai
Kata Kunci: Autoinducer, P-terjerap, P- Signal QS dari BF. Biakan tiga isolat BF terlepas, Eksudat Akar Pendahuluan ( Pseudomonas trivialis , P. putida, dan P. Pemberian pupuk fosfat (P) yang banyak di fluorescens ) dipanen pada fase stationer. tanah tidak menjamin ketersediaan P bagi Pelet BF dan sampel akar (padi, jagung,
tanaman, karena efisiensi P yang rendah, bambu, pisang dan kacang tanah) diekstrak
10-20% (Hawkes et al ., 2007).   Salah satu dengan kloroform 4 %, kemudian dilarutkan
usaha untuk meningkatkan ketersediaan P dalam acetonitril (Rani et al ., 2011).   Analisis tanah ialah N-HSL lebih banyak dibanding N-HSL dari BF dan akar tanaman
P s e u d o m o n a s     p u t i d a d a n
menggunakan HPLC (Lab. Riset UNSOED)
P s e u d o m o n a s t r i v i a l i s ( G a m b a r   2 ) .
( H i ta c h i   U V- V I S   d e t e k t o r   L - 2 4 2 0 ) ,
Demikian juga, sumber P berpengaruh autosampler L-2200 (20 µL), pump L-2130, terhadap produksi N-HSL oleh BF dengan
dan kolom OOF-4250-CO/10 µm LaChrom
urutan CaP > pNPP > FeP > AlP > NaFitat Ultra C 18 (2 µm) 100 A 150 x 4.60 mm 10 m
18
Longevitas dan Efikasi Pelet Trichoderma harzianum terhadap Sclerotium rolfsii
Penyebab Penyakit Layu pada Tanaman Tomat ( Solanum lycopersicum L.) Longevity and Efication of Trichoderma harzianum Pellet on Sclerotium rolfsii
The Cause Wilt Disease on Tomato ( Solanum lycopersicum L.)
Juni Safitri Muljowati, Uki Dwiputranto, dan Iman Budisantoso
Fakultas Biologi Unsoed Jl.DR. Soeparno No.63 Purwokerto 53122 Email: junisafitri@gmail.com
Diterima September 2012 disetujui untuk diterbitkan Januari 2014

## Abstract
Trichoderma harzianum is one of the antagonist fungi that can be used as a biofungicide to control soil-borne pathogens such as Sclerotium rolfsii, the cause of wilt isease of tomato. To ease the application of T.harzianum fungi in the field, it should be prepared a formulation in form of pellet. The longevity of T.harzianum pellet is determined by the viability of T.harzianum fungi contained in it, whereas the efication/ effectivity of T.harzianum pellet is determined by the longevity of the pellet.   The objectives of this study are to investigate the interaction between storage period and application dosages in controlling wilt disease of tomato;   and the dosage and storage period of T.harzianum on the effectiveness in controlling wilt disease of tomato. The experiment was carried out experimentally by using a Completely Randomized Design (CRD) in a factorial pattern. The first factors were storage period (W) consisted of 5 levels, i.e. 0, 3, 6, 9, and 12 weeks; the second factors were theapplication dosages (D) consisted of 6 levels, i.e. 0, 25, 50, 75, 100, and 125 grams. They were replicated 3 times each. The viability observation of T.harzianum was completed at the end of storage period of the pellets, the disease occurence and severity was since the 4th day after inoculation with 4 day interval until the tomato plant produced flowers. Research result showed that the interaction between storage period and different application dosages of T.harzianum pellets has influenced the increase of wilt disease control of tomato. Furthermore, storage period of 6 weeks and T.harzianum application of 50 g were the most effective in controlling wilt disease of tomato.
Key words: Pellet, biofungicide, storage period, soil-borne pathogen, tomato

## Abstrak
Trichoderma harzianum merupakan salah satu jamur antagonis yang dapat digunakan sebagai agensia hayati (biofungisida) untuk mengendalikan patogen tular tanah, antara lain jamur Sclerotium rolfsii penyebab penyakit layu pada tanaman tomat.   Untuk memudahkan aplikasi jamur T. harzianum di lahan, perlu disiapkan dalam suatu formulasi dalam bentuk pelet.   Longevitas pelet T. harzianum ditentukan oleh viabilitas T. harzianum yang terkandung di dalamnya, sedangkan efikasi / efektivitas pelet T. harzianum ditentukan oleh longevitas pelet tersebut.   Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui interaksi antara lama waktu penyimpanan dan dosis aplikasi   pelet T. harzianum terhadap pengendalian penyakit layu pada tanaman tomat;   pengaruh lama waktu penyimpanan terhadap viabilitas T. harzianum; lama waktu penyimpanan yang menghasilkan viabilitas T. harzianum tertinggi; dan dosis dan lama waktu penyimpanan pelet T. harzianum yang efektif dalam mengendalikan penyakit layu pada tanaman tomat. Penelitian menggunakan metode eksperimental dengan Rancangan Acak Lengkap pola faktorial.   Faktor pertama adalah lama waktu penyimpanan (W)   yang terdiri atas 5 taraf, yaitu 0, 3, 6, 9, dan 12 minggu; faktor kedua adalah dosis aplikasi (D) yang terdiri atas 6 taraf, yaitu 0, 25, 50, 75, 100, dan 125 gram. Ulangan masing-masing   3 kali.   Pengamatan viabilitas T. harzianum dilakukan pada akhir waktu penyimpanan pelet, kejadian penyakit dan keparahan penyakit sejak 4 hari setelah inokulasi dengan interval 4 hari hingga tanaman tomat berbunga.   Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara lama waktu penyimpanan dengan dosis aplikasi yang berbeda mampu menghambat intensitas penyakit layu pada tanaman tomat.   Lama waktu penyimpanan 6 minggu dengan dosis aplikasi 50g paling baik dalam mengendalikan penyakit layu pada tanaman tomat.
Kata kunci : Pelet, biofungisida, storage period, soil-borne pathogen, tomato.
Chromato-graphy–Mass Spectrometry.

## Simpulan
A m e r i c a n   J o u r n a l   o f  A n a l y t i c a l 1. N-Acyl Homoserine Lactones (N-HSL) Chemistry 2: 294-302. yang dihasilkan oleh BF sebagai signal Rashid, M., S. Khalil, N. Ayub, S. Alam, and F. QS terbanyak ialah Butanoyl (C ) 4 Latif.   2004.   Organic Acids Production Homoserine Lactones. and Phosphate Solubilization by
2. Ekstrak akar tanaman padi, jagung,
Phosphate Solubilizing Microorganisms
bambu, pisang dan kacang tanah dapat
(PSM) Under in vitro Conditions. dijadikan sumber N-HSL sebagai signal Pakistan

## QS dari BF.
Susilowati A, Wahyudi AT, Lestari Y, Suwanto A, W i y o n o   S .     2 0 11 .     P o t e n t i a l
Daftar Pustaka
Pseudomonas Isolated from Soybean Balai Penelitian Tanah (BPT). 2005. Petunjuk Rhizosphere as Biocontrol againt Teknis: Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Soilborne Phytophatogenic Fungi. Air dan Pupuk .   Edisi Pertama. BPT, Hayati J. Biosci. 18(2): 51-56. Tamad. Balitbangtan Deptan, Bogor. 2012.   Mekanisme dan efektifitas bakteri fosfat dalam pelepasan fosfor di Andisol.
Camara M, Williams P,   Hardman A. 2002.
[Disertasi], UGM, Yogyakarta. 196 hal. Controlling infection by tuning in and turning down the volume of bacteriall
Teplitski M,   Mathesius U, Rumbaugh KP. small-talk. Lancet Infectious Diseases 2: 2011.  Perception and Degradation of 667-676. N-Acyl Homoserine Lactone Quorum Sensing Signals by Mammalian and Hawkes CV, DeAngelis KM, Firestone MK. Plant Cells. Chem. Rev. 111: 100-116.
2007.   Root Interactions with Soil Microbial Communities and Processes. Thiel T.   1999. Science in the Real World: Pp. 1-30. In: Cordon, Z.G., and J.L.
Microbes in Action. Introduction to Whitbeck.  (Eds.). The Rhizosphere: An Bacterial . 1-8 p. Department of Biology, Ecologival Perpective .  Academic Press, University of Missouri-St. Louis. New York. 210p. Tistama R, Widyastuti U, Sopandie D, Yokota A, Hosseinkhani B,   Emtiazi G,   Nahvi I.   2009. A k a s h i   K ,   S u h a r s o n o .     2 0 1 2 . Analysis of phytase producing bacteria P h y s i o l o g i c a l   a n d   B i o c h e m i c a l ( Pseudomonas sp.) from poultry faeces Responses to Aluminium Stress in the and optimization of this enzyme Root of the Biodiesel Plant Jatrofa p r o d u c t i o n . A f r i c a n   J o u r n a l   o f
curcas L. Hayati J. Biosci .   19(1): 37-43.
Biotechnology. 8(17): 4229-4232.
Victoria DE,   Reyes LL, Benitez AC.   2009.
Li, X,   Fekete A,   Englmann M,   Gotz C, U s e   o f   1 6 S   r R N A   G e n e   f o r Rothballer M,   Frommberger M, C h a r a c t e r i z a t i o n   o f   P h o s p h a t e - Buddrus K,   Fekete J,   Cai C, Schroder P, Solubilizing Bacterial Associated with
Hartman A,   Chen G,   Kopplin PS.   2006.
Corn. Rev. Fitotec. Mex . 32(1): 31-37. Development and application of a
Ward JP, King JR,   Koerber AJ,   Williams P, method for the analysis of N-
Croft JM,   Sockett RE.   2001.
acylhomoserine lactones by solid-phase
Mathematical modelling of quorum
extraction and ultra high pressure liquid
sensing in bacteria. IMA Journal of c h r o m a t o g r a p h y. J o u r n a l   o f
Mathematics Applied in Medicine and
Chromatography 1134: 186-193.
Biology 18: 263-292.
Mehrvarz S, Chaichi MR. 2008.   Effect of
Watson WT, Minogue TD, Val DL, von Bodman
Phosphate Solubilizing Microorganisms
SB,   Churchill MEA.   2002.   Structur
and Phosphorus Chemical Fertilizer on
B a s i s   a n d   Sp e c i f i c i t y   o f  A c y l -
Forage and Grain Quality of Barley
Homoserine Lactone Signal Production ( Hordeum vulgare L.). American-
in Bacteria Quorum Sensing. Molecular Eurasian J. Agric. & Environ. Sci. 3(6): Cell 9: 685-694 .
855-860.
Rani S,   Kumar A,   Malik AK,   Koplin PA. 2011. Occurrence of N-Acyl Homoserine
Lactones in Extracts of Bacteria Strain of Pseudomonas aeruginosa and in Sputum Sample Evaluated by Gas Pendahuluan
y a n g   p e n t i n g   p e r a n a n n y a   d a l a m pemenuhan gizi masyarakat.   Selain dibuat
T a n a m a n   t o m a t   ( S o l a n u m
sebagai bumbu masakan atau dicampurkan
lycopersicum L.) termasuk tanaman sayuran