Laporan Bioinsektisida Diank

BIOINSEKTISIDA BAKTERI (Bacillus thuringiensis)

Bacillus thuringiensis

(termasuk (termasuk bakteri gram positif)

Oleh: Dian Kartikasari NIM: 093654219

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

2011RIAN P

A. Pendahuluan

Bioinsektisida Bacillus thuringiensis Pada masa sekarang, para petani tidak begitu gelisah dengan hama serangga yang menyerang tanaman pertanian mereka. Hal itu disebabkan telah banyak produk hasil teknologi yang banyak beredar untuk membasmi hama serangga yang sering disebut pestisida. Pestisida biologi yang saat ini banyak dipakai adalah jenis insektisida biologi (mikroorganisme pengendali serangga) dan jenis fungisida biologi (mikroorganisme pengendali jamur). Insektisida biologi dapat dibuat dari beberapa macam tumbuhan, hewan, bahkan mikroorganisme. Insektisida yang dibuat dari mikroorganisme umumnya termasuk dalam insektisida hayati karena mikroorganisme tersebut tidak diubah menjadi bahan lain untuk difungsikan sebagai insektisida. Namun dalam tubuh mikroorganisme tersebut terdapat substansi atau bahan aktif yang dapat membunuh hama atau serangga sejenisnya apabila bahan aktif tersebut masuk ke dalam tubuh hama atau serangga. Mikroorganisme yang dapat berfungsi sebagai bioinsektisida yaitu bakteri dan virus. Virus merupakan mikroorganisme yang memberi harapan sebagai pemberantas atau pengendalian hama. Virus hanya bekerja terhadap satu atau beberapa spesies dan tidak merusak organisme lain dalam lingkungannya. Namun kendala dari pengembangan virus adalah harus dikembangkan pada inang yang hidup, yang berarti harus memelihara spesies tersebut. Dari kendala pengembangan virus tersebut menimbulkan banyak insektisida kimia yang diproduksi dan telah beredar di masyarakat. Namun penggunaan insektisida kimia secara terus menerus untuk membasmi hama serangga dapat menyebabkan hama serangga tersebut menjadi kebal (resisten). Tetapi dengan insektisida bakteri yang dibuat secara bioteknologi maka problem resistensi ini dapat diatasi. Selain itu, insektisida bakteri ini tidak berbahaya terhadap lingkungan. Salah satu jenis bakteri

Bioinsektisida / 1

yang digunakan untuk membuat insektisida adalah Bacillus thuringiensis. B.

C.

Klasifikasi Bacillus thuringiensis Kerajaan

: Eubacteria

Filum

: Firmicutes

Kelas

: Bacilli

Ordo

: Bacillales

Famili

: Bacillaceae

Genus

: Bacillus

Spesies

: thuringiensis

Cara Kerja

Bacillus thuringiensis Bacillus thuringiensis membentuk spora yang membentuk

kristal protein-toksin.

Kristal

tersebut bersifat toksik terhadap

serangga. B. thuringiensis menghasilkan beberapa jenis toksin, seperti (alfa), (beta), (gamma)-eksotoksin, dan (delta)endotoksin. Tetapi toksin yang berperan penting sebagai insektisida adalah protein -eksotoksin dan -endotoksin. Apabila kristal protein termakan oleh serangga maka kristal tersebut akan larut dalam lingkungan basa pada usus serangga. Pada

serangga target, protein tersebut akan teraktifkan oleh

enzim pencerna protein serangga. Protein yang teraktifkan akan menempel pada protein reseptor yang berada pada permukaan sel

epitel

usus.

Penempelan

tersebut

mengakibatkan

terbentuknya pori atau lubang pada sel sehingga sel mengalami lysis.

Pada

akhirnya serangga akan mengalami gangguan

pencernaan dan mati.

Bioinsektisida / 2

D. Cara pembuatan insektisida bakteri

Bacillus thuringiensis

1. Bakteri Bacillus thuringiensis dikulturkan dalam jumlah besar di tangki fermentor. 2. Hasil fermentasi yang berupa protein kristal insektisida atau yang sering disebut ICP ditampung lalu dicampur dengan bahan yang lengket. 3. Campuran tersebut disemprotkan pada tumbuhan. E. Proses-proses Pengolahan Bakteri

Bacillus thuringiensis

sebagai bioinsektisida 1.

Isolasi

Bacillus thuringiensis Bacillus thuringiensis dapat diisolasi dari tanah,

bagian tumbuhan, kotoran hewan, serangga dan bangkainya dan sumber lain. Salah satu cara isolasi yang cukup efektif  adalah dengan seleksi asetat. Beberapa gram sumber isolat disuspensikan ke dalam media pertumbuhan bakteri (misal LB) yang mengandung natrium asetat kemudian dikocok.

Media asetat tersebut menghambat pertumbuhan spora B. thuringiensis menjadi sel vegetatif. Setelah beberapa jam

media tersebut dipanaskan pada suhu 80°C selama beberapa menit.

Pemanasan

ini akan membunuh sel-sel

bakteri atau mikroorganisme yang sedang tumbuh termasuk spora-spora bakteri lain yang tumbuh.

Kemudian

sebagian

kecil dari suspensi yang telah dipanaskan diratakan pada media

padat.

Koloni-koloni

yang

tumbuh

kemudian

dipindahkan ke media sporulasi B. thuringiensis. Koloni yang tumbuh pada media ini dicek keberadaan spora atau protein kristalnya untuk menentukan apakah koloni tersebut termasuk isolat B. thuringiensis. 2.

Penapisan Isolat

yang toksik

Bioinsektisida / 3

Tidak semua isolat B. thuringiensis

beracun

terhadap serangga sehingga perlu dilakukan penapisan daya racun dari isolat-isolat yang telah diisolasi. Ada dua pendekatan yang dapat dilakukan untuk hal ini yaitu pertama dengan pendekatan molekular dan kedua dengan bioasai. Pendekatan

molekular

dilakukan

dengan

PCR

menggunakan primer-primer yang dapat menggandakan bagian-bagian tertentu dari gen-gen penyandi protein kristal (gen cry ). Hasil PCR ini dapat dipakai untuk memprediksi potensi racun dari suatu isolat tanpa terlebih dulu melakukan bioasai terhadap serangga target. Dengan demikian penapisan banyak isolat untuk kandungan gen-gen cry tertentu dapat dilakukan dengan cepat.

Untuk menguji lebih lanjut daya beracun dari suatu isolat maka perlu dilakukan bioasai dengan mengumpankan isolat atau kristal protein dari isolat tersebut kepada serangga target. Dari bioasai ini dapat dibandingkan daya racun antar isolat. Dengan pendekatan seperti ini BB-Biogen telah mengidentifikasi beberapa isolat B. thuringiensis lokal yang mengandung gen cry 1 dan beracun terhadap beberapa serangga. 3.

Perbanyakan Bakteri

B. thuringiensis

Perbanyakan

bakteri B. thuringiensis dalam media

cair dapat dilakukan dengan cara yang mudah dan sederhana.

Karena

yang diperlukan sebagai bioinsektisida

adalah protein kristalnya, maka diperlukan media yang dapat memicu terbentuknya kristal tersebut. Media yang mengandung tryptose telah diuji cukup efektif untuk memicu sporulasi B. thuringiensis. Dalam 25 hari B. Bioinsektisida / 4

thuringiensis akan bersporulasi dalam media ini dengan

pengocokan pada suhu 30°C.

Perbanyakan

B. thuringiensis

ini dapat pula dilakukan dalam skala yang lebih besar dengan fermentor. 4.

Potensi sebagai bioinsektisida

Untuk

bahan

dasar

bioinsektisida

biasanya

menggunakan sel-sel spora atau protein kristal Bt  dalam bentuk kering atau padatan.

Padatan

ini dapat diperoleh

dari hasil fermentasi sel-sel Bt  yang telah disaring atau diendapkan dan dikeringkan.

Padatan

spora dan protein

kristal yang diperoleh dapat dicampur dengan bahan-bahan pembawa, pengemulsi, perekat, perata, dan lain-lain dalam formulasi bioinsektisida. F.

Varietas atau

subspesies B. thuringiensis dengan berbagai

strain, isolat dan sebagainya 1. B. thuringiensis subspesies kurstaki

B.

thuringiensis

jenis

ini

digunakan

untuk

mengendalikan berbagai larva Lepidoptera, terutama ulat daun kubis (diamond-back moth :

Plutella

xylostella) pada

kubis, dan lepidoptera lainnya pada sayuran dan kehutanan. 2. B. thuringiensis subspesies morrisoni isolat Sa-10 dan NovoBtt B. thuringiensis subspesies morrisoni

dan

NovoBtt

thuringiensis

dulu

dikenal

subspesies

dengan

isolat Sa-10

sebagai

tenebrionis

atau

Bacillus Bacillus

thuringiensis subspesies san diego. Subspesies ini efektif  untuk mengendalikan Coleoptera, baik larva maupun serangga

dewasa,

terutama

kumbang

kolorado

Bioinsektisida / 5

(Leptinotarsa decemlineata) pada tanaman kentang dan Solanaceae lainnya. 3. B. thuringiensis subspesies aizawai

Beberapa isolat dan konjugat B. thuringiensis subspesies aizawai digunakan untuk mengendalikan larva Lepidoptera, termasuk Spodoptera spp., juga yang sudah resisten terhadap subspesies kurstaki. 4. B. thuringiensis subspesies japonensis B.

thuringiensis

subspesies

japonensis

efektif 

digunakan untuk mengendalikan kumbang tanah pada lapangan rumput dan tanaman hias. 5.

B. thuringiensis subspesies israelensis B. thuringiensis subspesies israelensis hanya efektif 

untuk mengendalikan Diptera, seperti lalat dan nyamuk, di daerah perairan (saluran buangan, dan sebagainya). G. Daftar Pustaka

http://id.wikipedia.org/wiki/Bacillus_thuringiensis (Diakses tanggal 1 Januari, jam 19.22 WIB) http://www.gerbangpertanian.com/2011/10/insektisidamikrobiologi-insektisida.html (Diakses tanggal 1 Januari 2012, jam 19.25 WIB) http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/12/30/penggunaanbacillus-thuringiensis-sebagai-biopestisida/ (Diakses tanggal 1 Januari 2012, 19.27 WIB)

Bioinsektisida / 6

Lampiran

:

Gambar

1. Bahan aktif 

Bacillus thuringiensis END IDIK

sebagai bioinsektisida yaitu beberapa jenis toksin.

Gambar

2. Mekanisme

patogenitas Bacillus thuringiensis.

Bioinsektisida / 7

Gambar

3. Spora dan

kristal Bacillus thuringiensis morrisoni

strain T08025

Gambar

4. Skema

resistensi Bacillus thuringiensis

Gambar 5. Produk

Bacillus thuringiensis

Bioinsektisida / 8