TUGAS TEKNOLOGI PRODUKSI BIOMASSA
BURKHOLDERIA
OLEH
AKHMAD AWALUDIN AGUSTIAR
14/369621/PN/13935
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2017
Bakteri Burkholderi
Bakteri Burkholderi adalah salah satu bakteri endofit yang bersifat antagonis terhadap berbagai patogen tanaman. Bakteri ini dilaporkan terbukti mampu mengendalikan beberapa jenis patogen tanaman seperti Fusarium moniliforme penyebab layu jagung, F. Moniliforme penyebab layu pisang, Rhizoctonia solani, dan beberapa patogen lainnya (Wartono et al., 2012). Genus Burkholderia terdiri dari berbagai macam gram-negatif, berbentuk basil motil (1-5µm panjangnya dan 0,5-1,0 µm lebar), yang umum ditemukan di tanah dan air (Choh et al, 2013). Beberapa spesies Burkholderia terbukti berguna untuk aspek bioteknologi dan pertanian seperti kontrol biologis penyakit tanaman, stimulasi pertumbuhan tanaman, peningkatan fiksasi nitrogen dan bioremediasi (Compant et al, 2008) Berikut merupakan klasifikasi dari bakteri Burkholderi :
Kingdom : Bacteria
Phylum : Proteobacteria
Class : Betaproteobacteria
Order : Burkholderiales
Family : Burkholderiaceae
Genus : Burkholderia
- Isolasi
Berdasarkan studi oleh Kaestli et al. (2007) dan Limmathurotsakul et al. (2013), pengambilan sampel bakteri Burkholderi dilakukan pada tanah dengan kedalaman 30 cm. Sel dari bakteri Burkholderi akan menjadi nonculturable pada suhu rendah, oleh karena itu harus disimpan pada suhu kamar dan dijauhkan langsung dari sinar matahari. Isolasi dari sampel tanah pada dasarnya terdiri dari dua langkah, yaitu ekstraksi bakteri dari sampel tanah dan kemudian deteksi menggunakan kultur, teknik molekuler atau metode lainnya. Air suling, salinitas normal, larutan deterjen atau media pengayaan dapat digunakan untuk ekstraksi bakteri. Detasemen atau pelepasan dari matriks tanah dapat dilakukan secara manual dengan dikocok, di vortex atau menggunakan orbital shaker.
Salah satu metodologi yang populer digunakan di banyak daerah endemik adalah protokol yang diperkenalkan oleh Wuthiekanun et al. (1995). Dalam protokol, sampel tanah dihomogenisasi dalam air suling untuk memisahkan mikroorganisme dari matriks tanah kemudian akan meninggalkan sedimentasi selama semalam sebelum pembiakan pada selektif agar Ashdown. Namun, Trung et al. (2011) menyanggah metode tersebut. Menurutnya metode tersebut tidak menunjukan jumlah sebenarnya dari organisme karena Sel-sel tidak dipisahkan secara efisien dari partikel tanah sebelumnya. Dengan demikian,
Protokol yang diperkenalkan oleh Trung et al. (2011) lebih efisien karena mengganti air suling dengan larutan deterjen polietilen glikol (PEG) dan natrium deoxycholate (DOC). Selain itu, langkah sentrifugasi tambahan untuk memisahkan bakteri dari partikel tanah untuk mendapatkan supernatan juga disertakan dan dengan demikian dapat meringkas waktu semalam dibanding sedimentasi di Metode Wuthiekanun tersebut. Isolasi spesies Burkholderia dari air biasanya dilakukan dengan penyaringan atau sentrifugasi (Levy et al, 2008.).
- Seleksi
Burkholderia cepacia agar selektif (BCSA) merupakan media yang umum digunakan untuk proses seleksi bakteri Burkholderi. Media tersebut mengandung kristal violet dan gentamisin sebagai agen selektif efektif untuk mengisolasi bakteri Burkholderi khususnya jenis B. pseudomallei. B. pseudomallei sering menghasilkan koloni yang keriput kering, sedangkan B. thailandensis menghasilkan koloni yang halus. Media selektif lain, Burkholderia pseudomallei agar selektif, dikembangkan oleh Howard dan Inglis (2003) menunjukan improvement pada isolasi kultur. Improvement yang terjadi meliputi peningkatan ukuran koloni, pemulihan yang lebih baik dari strain tertentu pada B. pseudomallei dan seleksi yang lebih baik terhadap B. cepacia dan P . aeruginosa. Namun, Peacock et al. (2005) telah membandingkan dua media tersebut dan menyimpulkan bahwa media Ashdown ini lebih selektif daripada Burkholderia pseudomallei agar selektif.
Burkholderia spp. dapat tumbuh lebih baik pada berbagai suhu dari 30°C sampai dengan 40°C dan beberapa bahkan pada suhu 42°C. Suhu inkubasi 40°C atau 42°C dianjurkan karena memungkinkan pertumbuhan B. pseudomallei dan B.thailandensis, tetapi akan menghambat mikroba tanah lainnya (Limmathurotsakul et al.,2013). Inkubasi pada suhu 37°C lebih cocok untuk digunakan untuk isolasi B.cepacia kompleks karena adanya beberapa spesies yang tidak dapat tumbuh pada 42°C.
- Improvement (Perbaikan)
Media selektif lain, Burkholderia pseudomallei agar selektif, dikembangkan oleh Howard dan Inglis (2003) menunjukan improvement pada isolasi kultur. Improvement yang terjadi meliputi peningkatan ukuran koloni, pemulihan yang lebih baik dari strain tertentu pada B. pseudomallei dan seleksi yang lebih baik terhadap B. cepacia dan P . aeruginosa. Menurut Kim et al., (2005), peningkatan bioremediasi dapat dilakukan oleh Burkholderia dengan bantuan Vitreoscilla gen hemoglobin (VGB) yang terintegrasi dalam kromosom mereka. Dengan peningkatan VGB mutan, maka terjadi perbaikan oleh bakteri Burkholderia. VGB telah digunakan oleh insinyur bakteri heterolog (dan organisme lain) untuk meningkatkan pertumbuhan dan sifat yang berguna lainnya. Identifikasi faktor genetik yang memungkinkan backteria, di strain Burkholderia tertentu, dapat mengatasi keterbatasan bioavailabilitas, hal itu sangat penting untuk perbaikan effisiensi bioremediasi.
DAFTAR PUSTAKA
Choh, L., Ong, G., Vellasamy, K.M., Kalaiselvam, K., Kang, W., Al-Maleki, A.R., Mariappan, V. and Vadivelu, J., 2013. Burkholderia vaccines: are we moving forward. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 3(5), pp. 1-18.
Compant, S., Nowak, J., Coenye, T., Christophe, C. and Barka, E., 2008. Diversity and occurrence of Burkholderia spp. in the natural environment. FEMS Microbiology Reviews, 32, pp. 607-626.
Howard, K. and Inglis, T., 2003. Novel selective medium for isolation of Burkholderia pseudomallei. Journal of Clinical Microbiology, 41 (7), pp. 3312-3316.
Inglis, T.J.J., Foster, N.F., Gal, D., Powell, K., Mayo, M., Norton, R. and Currie, B.J., 2003. Preliminary report on the Northern Australian melioidosis environmental surveillance project. Epidemiology and Infection, 132 (5), pp. 813-820.
Kaestli, M., Mayo, M., Harrington, G., Watt, F., Hill, J., Gal, D. and Currie, B.J., 2007. Sensitive and specific molecular detection of Burkholderia pseudomallei, the causative agent of melioidosis, in the soil of tropical Northern Australia. Applied and Environmental Microbiology, 73 (21), p. 6891-6897.
Kim, Y., Dale, A., Benjamin, C. 2005. Improvement of bioremediation by Pseudomonas And Burkholderia by mutants of the Vitreoscilla hemoglobin gene ( vgb ) integrated into their chromosomes. J Ind Microbiol Biotechnol .32: 148–154
Limmathurotsakul, D., Dance, D.A., Wuthiekanun, V., Kaestli, M., Mayo, M., Warner, J., Wagner, D.M., Tuanyok, A., Wertheim, H., Cheng, T.Y., Mukhopadhyay, C., Puthucheary, S., Day, N.P.J., Steinmetz, I., Currie, B.J. and Peacock, S.J., 2013. Systematic review and consensus guidelines for environmental sampling of Burkholderia pseudomallei. PLoS Neglected Tropical Diseases, 7 (3), p. 2105.
Levy, A., Merritt, A.J., Aravena-Roman, M., Hodge, M.M. and Inglis, T.J., 2008. Expanded range of Burkholderia species in Australia. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 78 (4), pp. 599-604
Peacock, S.J., Chieng, G., Cheng, A.C., Dance, D.A., Amornchai, P., Wongsuvan, G., Teerawattanasook, N., Chierakul, W., Day, N.P. and Wuthiekanun, V., 2005. Comparison of Ashdown’s medium, Burkholderia cepacia medium, and Burkholderia pseudomallei selective agar for clinical isolation of Burkholderia pseudomallei. Journal of Clinical Microbiology, 43 (10), pp. 5359-5361.
Trung, T.T., Hetzer, A., Topfstedt, E., Gohler, A., Limmathurotsakul, D., Wuthiekanun, V., Peacock, S. and Steinmetz., 2011. Improved culture-based detection and quantification of Burkholderia pseudomallei from soil. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene, 105, pp. 346-351.
Wartono. Yadi, S., Dwi, N.S. 2012. KEEFEKTIFAN FORMULASI BAKTERI Burkholderia cepacia isolat E76 TERHADAP Rhizoctonia solani Kühn pada pertumbuhan tanaman padi di laboratorium. Jurnal Agrotropika 17(2): 39-42.
Wuthiekanun, V., Smith, M. D., Dance, D. A. and White, N. J., 1995. Isolation of Pseudomonas pseudomallei from soil in north-eastern Thailand. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicane Hygiene, 89, pp. 41–43.
