考察

In document ( ) (Page 38-61)

4. 無負荷での円軌道到達運動 21

4.2 考察

Pengujian aktivitas antimikroba dari ekstrak kasar protein asal akar dan daun tanaman Trichosanthes cucumerina var. anguina dan T. tricuspidata telah dilakukan terhadap patogen cendawan Helminthosporium turcicum. Metode pengujian protein dilakukan dengan cara mengamati penghambatan pertumbuhan hifa cendawan setelah perlakuan protein, sebagaimana dijelaskan pada bagian metode penelitian.

Tabel 35. Hasil pengujian kualitatif aktivitas ekstrak kasar protein dari T. tricuspidata dan T. cucumerina var. anguina terhadap

pertumbuhan hifa cendawan Helminthosporium turcicum

Sumber Protein Total Protein Terlarut (mg/ml) Jumlah protein* (mg) Penghambatan 2 HSP 5 HSP Kontrol (buffer) - - - - Akar T.tricuspidata 1.23 0.62 - +++ Daun T. tricuspidata 2.61 1.31 - ++ Akar T. cucumerina 1.30 0.65 - ++ Batang T.cucumerina 0.82 0.41 - +++ Daun T.cucumerina 5.28 2.64 - ++

Keterangan : *Jumlah protein yang diuji = konsentrasi protein X volume aplikasi. Volume aplikasi 40 µl per lubang pada hari pertama dan 10 µl per lubang pada hari kedua, sehingga total = 50 µl/lubang x 10 lubang = 500 µl.

Hasil pengujian aktivitas penghambatan pertumbuhan cendawan seperti terlihat pada Tabel 35. Pengaruh penghambatan ekstrak protein kasar terhadap pertumbuhan cendawan belum terlihat sampai pada hari ke-3. Pada hari ke- 4 dan 5 setelah perlakuan, adanya gangguan terhadap pertumbuhan hifa cendawan terlihat dengan jelas. Akan tetapi zona hambatan tidak begitu teratur yang kemungkinan disebabkan konsentrasi dan jumlah protein yang diaplikasikan rendah, sedangkan pertumbuhan hifa cendawannya sangat cepat. Morfologi pertumbuhan hifa seperti terlihat pada Gambar 25 dan 26.

Gambar 25. Morfologi cendawan Helminthosporium turcicum yang diberi perlakuan ekstrak kasar protein akar dan daun T. tricuspidata pada 5 hari setelah perlakuan protein : (a) kontrol tampak atas , (b) kontrol tampak bawah, (c) Protein akar tampak atas, (d) protein akar tampak bawah, (e) protein daun tampak atas, (f) protein daun tampak bawah.

a b

c d

e f

Gambar 26. Morfologi cendawan Helminthosporium turcicum yang diberi perlakuan ekstrak protein dari T. cucumerina var. anguina pada 5 HSP : (a) kontrol tampak atas , (b) kontrol tampak bawah, (c) protein akar tampak atas, (d) protein akar tampak bawah, (e) protein batang tampak atas, (f) protein batang tampak bawah, (g)

a b

c d

e f

Berdasarkan Tabel 35 dan Gambar 25 diperoleh gambaran bahwa efek penghambatan pertumbuhan cendawan Helminthosporium turcicum oleh ekstrak kasar protein asal akar T. tricuspidata cenderung lebih besar dibanding efek penghambatan oleh ekstrak kasar protein daun. Hal ini ditunjukkan oleh jumlah protein asal akar yang diaplikasikan lebih rendah (0.62 mg) namun menghasilkan skor penghambatan lebih besar (+++). Sementara pada ekstrak kasar protein daun, jumlah protein yang diaplikasikan 1.31 mg dan menghasilkan efek penghambatan lebih rendah (++).

Pada T. cucumerina var. anguina, efek penghambatan pertumbuhan cendawan Helminthosporium turcicum paling tinggi oleh ekstrak kasar protein batang diikuti oleh akar dan daun. Jumlah protein dari akar 0.41 mg menghasilkan skor penghambatan +++, diikuti oleh jumlah protein dari akar 0.61 mg dengan skor penghambatan ++, dan paling kecil pada daun dengan jumlah protein 2.64 menghasilkan skor penghambatan ++.

Pembahasan

Pengujian aktivitas anticendawan dari ekstrak protein dilakukan untuk melihat ada tidaknya aktivitas penghambatan pertumbuhan cendawan oleh ekstrak protein tanaman yang diuji. Pengujian diharapkan dapat menambahkan informasi bahwa tanaman yang diteliti memiliki potensi sebagai sumber protein anticendawan sekaligus sebagai sumber gen untuk ketahanan terhadap patogen cendawan.

Pengujian aktivitas perkecambahan spora telah diuji pada beberapa jenis cendawan dari kelas yang berbeda. Puccinia arachidis termasuk dalam kelas Basidiomycetes, Fusarium dan Curvularia eragrostidis dan dari kelompok Deuteromycetes serta Pseudoperonospora cubensis dari klas Oomycetes.

Cendawan Fusarium yang diuji terdiri dari Fusarium yang diisolasi dari T. cucumerina var. anguina dan Fusarium oxysporum yang berasal dari bawang

merah. Aktivitas terhadap gangguan hifa telah diuji pada Helminthosporium turcicum dari klas Deuteromycetes

Hasil penelitian menunjukkan adanya aktivitas penghambatan perkecambahan spora dari ekstrak protein dari tunas in vitro T. tricuspidata pada cendawan Fusarium sp. dari T. cucumerina var. anguina, Fusarium oxysporum dari bawang merah, cendawan karat Puccinia arachidis dari kacang tanah, dan cendawan penyebab embun bulu Pseudoperonospora cubensis dari tanaman ketimun.

Perkecambahan spora merupakan proses perubahan dari dari struktur yang dorman menjadi sel vegetatif berupa miselia dan spora dikatakan berkecambah jika panjang tabung kecambah kira-kira 2/3 panjang spora. Beberapa tahapan dalam proses perkecambahan spora meliputi aktivasi supaya spora siap untuk berkecambah, swelling (pembengkakan) yang menyebabkan spora bertambah ukurannya dan munculnya tabung kecambah. Efek penghambatan dari ekstrak protein dapat terjadi pada setiap tahapan tersebut seperti terhambatnya aktivasi spora untuk berkecambah, terhambatnya imbibisi air sehingga proses pembengkakan spora jadi lambat atau memperlambat munculnya tabung kecambah.

Pengujian untuk aktivitas anticendawan dapat dilakukan dengan microtiter broth assay, agar diffusion assays, broth microdilution assays dan planta assays (determinasi ketahanan tanaman transgenik yang mengoverekspresikan protein anticendawan) (Selitrennikof et al. 2001). Kebanyakan pengujian antimikroba menggunakan radial growth inhibition assays. Pada pengujian tersebut, aktivitas kitinase jelas terlihat dari kerusakan pada hifa cendawan jika dilihat di bawah mikroskop. Penghambatan yang cukup kuat akan terlihat dari zona pertumbuhan hifa yang tidak rata. Yang et al. (2007) melaporkan bahwa protein antimikroba dari benih Leonurus japonicus menghambat pertumbuhan cendawan R. serealis. Cendawan terhambat pertumbuhannya karena terjadi pembengkakan pada ujung hifa dan terbentuknya benjolan-benjolan yang ekstensif. Protein tersebut juga menghambat perkecambahan spora Bipolaris maydis dan Alternaria brassicae pada konsentrasi 15 µM.

Mekanisme lain dari aktivitas senyawa anticendawan adalah dengan mengganggu stabilitas membran cendawan. Batalia et al. (1996) menyatakan bahwa PR-5 protein secara tidak langsung mengatur permeabilitas membran sel

dengan interaksi elektrostatik dengan membran ion channel atau reseptor osmotik, yang mengakibatkan dinding sel kehilangan keseimbangan osmotik sehingga mengakibatkan lisis dari plasmamembran.

Peroksidase termasuk dalam PR-protein dengan mekanisme aktivitas anticendawan secara tidak langsung melalui katalisis cross-linking dari makromolekul dari dinding sel (Stintzi et al. 1993). Beberapa protein anticendawan terlibat dalam penghambatan sintesis dinding sel cendawan atau merusak struktur dan atau fungsi dinding sel, merusak struktur membran sehingga terjadi lisis, merusak ribosom, menghambat sintesis DNA dan menghambat siklus sel (Selitrennikoff, 2001).

Protein atau enzim yang berperan menghambat pertumbuhan cendawan dalam penelitian ini tidak dapat diketahui jenisnya karena protein yang diuji masih berupa ekstrak kasar. Sumber penghambatan dapat berasal dari kitinase, glukanase maupun PR-protein lainnya. Namun karena pada percobaan dalam Bab IV – Bab VI ditemukan adanya aktivitas kitinase pada ekstrak kasar protein tanaman, maka penghambatan perkecambahan spora ataupun pertumbuhan hifa dapat berasal dari kitinase yang ada dalam ekstrak protein tanaman. Hal ini juga didukung dengan informasi bahwa penyusun dinding sel dari sebagian besar cendawan yang diuji adalah kitin.

Beberapa protein antimikroba yang sudah ditemukan pada Trichosanthes antara lain RIP-trikosantin dan kitinase klas III pada T. kirilowii (Savary dan Flores, 1994) dan T. kirilowii defensin (TDEF1) (Hui et al. 2007). RIP (trikosantin) dari spesies Trichosanthes kirilowii yang telah transformasikan ke tanaman padi ternyata dapat menekan penyakit blast yang disebabkan oleh cendawan Pyricularia oryzae (Yuan et al. 2002). Defensin merupakan famili peptida kaya sistein yang memiliki aktivitas antimikroba. Untuk selanjutnya perlu diidentifikasi apakah protein-protein antimikroba tersebut terdapat dalam ekstrak protein tanaman T. tricuspidata dan T. cucumerina.

Pengujian dengan metode radial growth inhibition assay terlihat kurang sensitif dibandingkan spore germination assays. Apalagi dengan konsentrasi protein yang diuji sangat rendah dan masih merupakan protein kasar sehingga penghambatan pada massa koloni cendawan tidak begitu jelas. Dalam percobaan

ini, metode spore germination assays lebih sesuai dibandingkan radial growth inhibition assays. Untuk mendapatkan pengaruh penghambatan yang lebih baik pada uji radial growth inhibition assays, sebaiknya menggunakan protein yang sudah dimurnikan.

Simpulan

Ekstrak kasar protein dari tunas in vitro tanaman T. tricuspidata dapat menghambat perkecambahan spora cendawan Fusarium sp. dari T. cucumerina var. anguina, Fusarium oxysporum dari bawang merah, cendawan karat kacang tanah (Puccinia arachidis), cendawan embun bulu pada ketimun (Pseudoperonospora cubensis), namun tidak dapat menghambat perkecambahan spora cendawan Curvularia eragrostidis asal anggrek.

Ekstrak protein dari akar T. cucumerina dan T. tricuspidata dapat menghambat pertumbuhan hifa cendawan Helminthosporium turcicum. Efek penghambatan dari ekstrak protein akar tanaman T. tricuspidata lebih besar dibanding ekstrak protein daun, sementara pada T. cucumerina var. anguina, efek penghambatan paling tinggi dihasilkan oleh ekstrak protein batang diikuti oleh akar dan daun.

BAB VIII

In document ( ) (Page 38-61)

Related documents