mikrobia zat aditif

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar belakang
Zat aditif adalah zat tambahan pada suatu benda, makanan, dan zat tertentu, selama proses produksi, pengemasan atau penyimpanan untuk maksud tertentu. Pada awalnya zat-zat aditif tersebut berasal dari bahan tumbuh-tumbuhan yang selanjutnya disebut zat aditif alami. Umumnya zat aditif alami tidak menimbulkan efek samping yang membahayakan kesehatan manusia.
Sebagian besar mikroba tanah memiliki peranan yang menguntungkan bagi pertanian, yaitu berperan menghancurkan limbah organik dan mengolah kembali hara tanaman, fiksasi biologis nitrogen, pelarutan fosfat, merangsang pertumbuhan bio control patogen dan membantu penyerapan unsur hara. Miroba-mikroba tanah banyak berperan didalam penyediaan maupun penyerapan unsur hara bagi tanaman. Tiga unsure hara penting tanaman N, P, dan K seluruhnya melibatkan aktifitas mikroba.
B. Perumusan Masalah
1. Apa peran dari mikrobia sebagai produsen zat aditif?
2. Apa saja contoh mikrobia yang berperan sebagai produsen zat aditif?

C. Tujuan
1. Untuk mengetahui peran dari mikroba sebagai produsen zat aditif
2. Untuk mengetahui contoh mikrobia yang berperan sebagai produsen zat aditif








BAB II
PEMBAHASAN

Zat aditif adalah zat tambahan pada suatu benda, makanan, dan zat tertentu selama proses produksi, pengemasan atau penyimpanan untuk maksud tertentu
Mikrobia sebagai produsen zat-zat aditif
1. Zat pengatur tumbuh (ZPT)
Zat pengatur tumbuh (ZPT) dan vitamin merupakan senyawa yang dalam jumlah sangat sedikit telah berpengaruh besar terhadap pertumbuhan/produksi tanaman, yang telah diketahui mampu diproduksi oleh mikrobia tertentu.oleh karena itu peran mikrobia dalam hal ini sangat penting, kadangkala lebih diharapkan dibanding peranannya dalam penyediaan hara.
a. Beberapa ZPT dan fungsi utamanya
• Asam indol asetat (IAA)
Banyak spesies bakteri dan jamur terutama jika mediumnya ditambah triptofan akan menghasilkan IAA, Agrobacterium tumefaciens, Ustilago maydis, Nectria galligena, Rhyzopus suinus, Pseudomonas fluorescen, merupakan mikrobia yang menghasilkan IAA baik pada kultur murni maupun pada asosiasinya dengan tanaman.
Secara morfogenik pengaruh IAA yang penting adalah dalam peninggian batang dan pembentukan bintil akat yang identik dengan auksin
• Gibberlin
Daun dan batang tanaman yang telah terinfeksi akan memperlihatkan pertumbuhan yang abnormal dan umumnya lebih tinggi dibanding tanaman sehat. Infeksi ini disebut penyakit “bakanae” yang berarti kecambah yang bodoh.
Fungsi Gibberlin adalah:
1. Menanggulangi dormansi dan kekerdilan tanaman.
2. Menginduksi pembungaan pada tanaman yang peka foto periodisitas dan yang tergantung pada dinginnya suhu.
3. Mengubah jenis kelamin bunga dan merangsang pembentukan sel-sel buah.
4. Merangsang pertumbuhan batang, tetapi menghambat pertumbuhan cabang lateral.
• Produksi Azotobacter
Pada tanaman tomat, inokulasi Azotobacter ditunjukan untuk meningkatkan produksi, laju perkecambahan, pertumbuhan akar dan pertumbuhan tanaman. Pada saat bakteri masih sedikit terjadi peningkatan pertubuhan tanaman sehingga pengaruh ini diperkirakan bukanlah akibat daya fiksasi bakteri terhadap N2 bebas, tetapi karena dihasilkannya subtansi pemicu pertumbuhan yang aktif
• Produksi Patogen
ZPT dapat disintesis dalam jumlah besar seperti yang dihasilkan beberapa parasit tanaman tertentu yang dapat menyebabkan pertumbuhan berlebihan atau hilangnya struktur tanaman tertentu. Fusarium moniliforme yang dapat menyebabkan penyakit bakanae
• Produksi Azospirilium
Kaitannya dengan ZPT, tanaman yang berasosiasi dengan Azospirilia akan memperoleh banyak keuntungan antara lain karena adanya suplai:
1. Hormon tumbuh seperti Auksin,IIA dan Giberlin yang diproduksi pada kondisi tertentu.
2. Auksin ini berfungsi untuk memacu pertumbuhan akar dan rambut-rambut akar sehingga daerah serapan akar terhadap hara seperti N,P,K dan air diperluas.
3. Vitamin berupa tiamin, niasin, dan pantotenik yang bersama hormon tumbuh berfungsi sebagai pemacu pertumbuhan dan produksi tanaman.
4. Bakteriosin yang berfungsi untuk melindungi tanaman dari serangan penyakit bakterial.
5. Memacu aktifitas spesifik dari enzim Dehydrogenase pada tunas akar tomat dan enzim lain yang terkait dengan siklus asam trikarboksilat, lintas glikolisis, sintesis asam amino dan perombakan P-organik pada akar jagung.
• Produksi Fungi Mikoriza Arbuskuler (FMA)
Asosiasi FMA tanaman, merangsang produksi hormon seperti IAA , sitokinin, auksin, gibberlin, serta eksudasi asam-asam organik dari akar. Pada anggrek jika kecambahannya yang tanpa infeksi ditumbuhkan pada media kultur, ternyata membutuhkan kecukupan suplai gula dan vitamin yang tidak diperlukan jika yang ditanam adalah kecambah terinfeksi FMA. Hal ini berarti FMA dapat menyuplai kedua substansi ini bagi tanaman

2. Antibiotik
Mikrobia yang bersifat patogen dapat menyebabkan kerusakan tanaman hingga ketingkatyang sangat merugikan jika tidak ditanggulangi. Telah diketahui bahwa patogen hidup dalam tanah pada suatu periode tertentu, pemanfaatan sifat antagonisme mikrobia saprofit akan menekan perkembangan mikrobia patogen ini sehingga produksi juga akan meningkat, mikrobia ini merupakan gejala umum sebagai konsekuensi dihasilkannya antibiotik.
Huber dan Anderson (1989) melaporkan bahwa kolonisasi sel-sel bakteri Xanthomonas dalam biakan campuran dengan Fusarium solani penyebab busuk akar pada kacang panjang, menyebabkan hifa jamur ini menjadi masif akibat terjadinya aglutinasi pada isi hifa, kemudian terbentuk pigmen ungu kemerahan dalam hifa dan hifa menjadi mati. Pertumbuhan Xanthomonas dalam tanah dipengaruhi oleh pertumbuhan tanaman jagung, tetapi tidak oleh barley. Dalam hal ini peningkatan sel-sel Xanthomonas dan tertekannya penyakit busuk akar tersebut diakibatkan oleh perubahan ekosistem tanah yang diinduksi oleh pertumbuhan jagung.pengendalian ini terjadi bukan semata-mata akibat pengaruh bakteri tersebut. Oleh karena itu, adanya perubahan ekosistem pada pengendalian mikrobiologis ini merupakan salah satu syarat yang diperlukan agar berhasil. Perubahan ekosistem tanah ini dapat dipicu oleh pemberian pupuk hijau, khitin, linamarin, atau mineral lainnya.
Beberapa antibiotik produksi aktinomisetes, jamur dan bakteri

Antibiotik Isolasi dari Aktif terhadap
Amfomisin
Amfoterisin B
Aterimin
Basitrisin
Sikloserin
Gentamisin
higromisin
Streptomyces canus
Streptomyces nodusus
Bacillus subtilis
Bacillus subtilis
Streptomyces orchidaceus
Micromonospora pupurea
Streptomyces hygroscopicus
Bakteri gram – positif
Khamir, jamur
Bakteri gram – positif
Bakteri gram – positif
Bakteri gram-positif, TB
Bakteri gram-positif
Bakteri gram-positif dan G negatif cacing

Pertumbuhan antibiotik anti jamur seperti Griseofulvin yang merupakan hasil metabolik Penicilium greseofulvum, berhasil mengurangi infeksi tanaman oleh botrytis. Antibiotik ini merupakan fungisida-hayati yang bersifat sistemik karena mampu menembus jaringan tanaman secara merata dan membentuk suatu penghalang masuknya jamur patogen(subba rao 1994).
Aureofungin merupakan anti jamur hasil metabolik Streptoverticillium cinnamomeum yang berspektrum lebar dan berciri khas menghambat pertumbuhan sebagian besar fitopatogen. Antibiotik ini telah diproduksi secara komersial dihindustan

3. Toksin mikrobial
a. Fitotoksin.
Banyak parasit tanaman asal tanah dan mikroba hidup bebas yang diketahui mampu manghasilkan atau melepaskan toksin ( senyawa beracun ) dri residu tanaman dalam tanah,yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Senyawa fitoksin yang potensial dihasilkan oleh mikroba hidup bebas meliputi senyawa organik, asam amino, antibiotik gibberlin, nitrit, karbon diksida dan hidrogen sulfida. Asam amino, alkaloid, minyak, koumarin, lakton, fenol, aldehid, asam organik, ammonia, hidroden sianida, minyak mustard, skopotin dapat dilepaskan mikrobia dari bahan organik tanah
Beberapa ciri – ciri fitoksin adalah sebagai berikut :
1. Di dalam tanah umumnya terdapat dalam jumlah yang efektif. Dalam jumlah sangat sedikit senyawa ini sudah cukup menghambat pertumbuhan sehingga sulit terdeteksi atau terekstrak beberapa konsentrasi efektif ini.
2. Fitotosin biasanya diserap tanaman. Tanaman dapat menyerap molekul- molekul berukuran besar, baik lewat difusi maupun absorpsi aktif.
3. Fitotoksin dapat bertahan lama didalam tanaman atau jika didegradasi akan menjadi senyawa yang lebih beracun yang kemudian dapat menampakan gejala keracunan
Diagnosis fototoksin masih merupakan bidang kajian yang rumit karena adanya :
1. Kesulitan membedakannya dengan gejala defisiensi hara dan pengaruh kondisi lingkungan yang tidak kondusif terhadap tamanaman
2. Subtansi anorganik yang dapat berfungsi sebagai stimulator atau inhibitor bagi aktivitas fitotoksin, misalnya Fe dapat meningkatkan potensi toksin yang dihasilkan Fusaria patogen
Faktor – faktor yang mempengaruhi produksi fitotoksin oleh mikrobia hidup bebas meliputi :
1. Kondisi tanah yang berat
2. Kandugan bahan organik yang tinggi
3. Aerasi buruk atau tergenang
4. Bersuhu rendah, yang secara terpisah memang menghambat pertumbuhan tanaman
Dalam lingkungan anaerob, produk perombakan intermedier dari selulosa dan lignin seperti asam organik akan terbentuk. Produksi toksin terlihat berasosiasi pada tahapan awal dekomposisi.
Gejala pada tanaman yang mengalami efek fitotoksin berfariasi, seperti menghambat perkecambahan, perakaran atau trumbus, layu atau meningkatnya kerentanan terhadap penyakit. Beberapa efek fitotoksin adalah sebagai berikut:
1. Penyakit frenching yang menyebabkan tembakau membentuk sejumah tunas tambahan dan dedaunan abnormal merupakan akibat toksin produksi Bacillus cereus yang mendorong yang mendorong akumulasi isoleusin dan asam asam amino lain secara berlebihan
2. Peristiwa ini juga terjadi pada penenaman kembali pohon peach dan jeruk, serta kerdilnya tanaman jagung yang ditanam setelah pemeraman jerami sebagai penutup tanah.
3. Akar peach dapat menghasilkan glukosida amigdalin yang nontoksik tetapi aktifitas mikrobia mengubahnya menjadi glukosa, benzaldehid, dan hidrogen sianida yang dapat mengahambat pertumbuhan akar tanaman baru
4. Masalah yang sama juga terjadi pada penanaman kembali jeruk pada tanah semula, yang boleh jadi disebabkan oleh adanya patogen akar dan toksin hasil mikrobia
Beberapa senyawa fototoksin yang telah dikenal meliputi dua hal berikut
1. Likomarasmin dan asam fusarat yang adalah produksi fusarium oxysporum f. Lycopersici merupakan penyebab nekrosis pada daun dan warna coklat pada jaringan pembuluh tomat
2. Hal yang spesifik antara lain trisiklik victoxinin amin sekuder produksi helminthosphorum victoriae yang menyerang daerah basal ( pangkal ) tanaman oat varietas pembawa gen victoria dan sifat rentannya diturunkan dengan rasio Mendell yang sederhana

b. Aflatoksin
Aflatoksin adalah hasil metabolisme Aspergillus flavus, sedangkan senyawa serupa Aflatoksin diproduksi oleh Aspergillus lain dan Penicium sp. Produksi Aflatoksin secara eksperimental telah dapat dilakukan dengan menginokulasikan A. flavus terhadap kopra, gandum, padi, biji kapas, gandum hitam, kacang tanah, jagung, dan semanggi.
Beberapa laporan menunjukan adanya tanaman tingkat tinggi yang dipengaruhi aflaktosin. Pengaruh ini meliputi:
1. Terhambatnya perkecambahan
2. Terinduksinya defisiensi klorofil
3. Rusaknya mitokondria
4. Terganggunya asam nukleat terutama RNA
5. Terhambatnya berbagai sistem enzim
6. In vitro, senyawa ini menghambat pertumbuhan Rhyzobium dan perbintilan akar pada kecambah semanggi yang ditumbuhkan pada agak miring.

c. Toksin lainnya
Parasit tanaman terutama dari kelompok jamur dan bakteri menghasilkan berbagai senyawa kimia kimia yang diketahui terkait dengan timbulnya gejala – gejala penyakit tanaman meskipun tanpa microbia penyebabnya
Contoh khas toksin ini adalah asam fusarat hasil Fusarium spp dan racun api hasil pseudomonas tabaci. Asam furasat merupakan racun higdrofilik yang juga merupakan antibiotik. Toksik ini mengganggu permiabilitas membran plasma sehingga merusak ekonomi air tanaman. Adanya hambatan pergerakan air ini menyebabkan terjadinya layu patologis yang tidak pulih dan berakibat kematian.
Beberapa toksin hasil jamur dan bakteri

Agen penyebab Inang pilihan Toksin Ciri kimiawi Brt.Mol
Fusarium lycopersici
F. lycopersici
F. oxysporum
Penicillium patulum
Altemaria solani Tomat
Tomat
Kentang
Kentang
Kentang Likomrasmin
Asam furasat
Aniatin “A”
Patulin
Asam alternarat Dipeptida
Asam piridin
Karboksilat
Polipeptida
Lakton 227
179
455
154
410

4. Biopeptisida
Telah diketahui sekitar 90 spesies bakteri yang bersifat patogen terhadap hama serangga, yang kini berfungsi dalam pengedalian hama tanaman secara biologis sebagai insektisida mikrobial. Diantara yang paling menonjol adalah bacillius thuringinsis yang pertama kali ditemukan pada tahn 1902 oleh bakteiolog jepang. Bakteri ini membentuk tubuh kristal protein , merupakan endotoksin yang aktif menghambat pertumbuhan dari sekitar 130 spesies serangga dan larva. Sintesis kristal protein dan pembentukan spora dalam tubuh bakteri berlangsung secara simultan. Kedua proses ini dalam banyak hal saling terkait. Mikrobia ini dapat ditumbuhkan pada yang secara alami murah (seperti sekam) dan spora-sporanya dapat dipanen untuk menghasilkan campuran spora dan kristal endotoksin. Inokulen komersial yang berisi bakteri ini telah diproduksi dibanyak negara ( Subba Rao 1994).
Agen bakteri lain yang digunakan dalam pengendalian serangga patogen meliputi B. Popilliae, Coccobacillus acridorum dan Sarratia marcescens. Jamur gan protozoa juga efisien dalam mengendalikan hama serangga pada tanaman seperti Entomophthora spp, beauveria spp.

5. Enzim
Meskipun belum begitu jelas, telah bdiketahui bahwa enzim yang diproduksi patogen dapat mempengaruhi tanaman. Enzim dapat diserap akar sehingga jika enzim banyak dibentuk dalam rozosfer atau dopermukaan akar oleh mikrobia, akan timbul efeknya. Beberapa enzim dilaporkan berasal dari eksudat akar atau dari aktivifas mikrobia, misalnya invertase, amilase, protease, fosfatase, nuklease dan selulase.
Pembentukan enzim oleh fungi pantogen dan bakteri terjadi dalam sel-sel inangnya. Enzim-enzim pektik produksi bakteri Erwinia, jamur Phytium debaryanum menyebabkan sel-sel parenkima membengkak, lunak, dan mati dan produksi Fusarium dan Verticillium menyebabkan susut atau layunya jaringan ikatan pembuluh (imas 1989). Namun, efek patogen ini tidak selalu disebabkan oleh aktivitas enzim pektinase tersebut, tetapi juga dapat disebabkan oleh enzim protease dan selulase.


BAB III
PENUTUP


Kesimpulan

Mikrobia mempunyai peran sebagai berikut:
1. Zat pengatur tumbuh (ZPT)
Asam indol asetat (IAA) : Agrobacterium tumefaciens, Ustilago maydis, Nectria galligena, Rhyzopus suinus, Pseudomonas fluorescen.
Azotobacter untuk meningkatkan produksi, laju perkecambahan, pertumbuhan akar dan pertumbuhan tanaman.
Fusarium moniliforme yang dapat menyebabkan penyakit bakanae
2. Antibiotik
kolonisasi sel-sel bakteri Xanthomonas dalam biakan campuran dengan
Fusarium solani penyebab busuk akar pada kacang panjang.
Streptomyces canus : antibiotik Amfomisin
Streptomyces nodusus : antibiotik Amfoterisin B
Bacillus subtilis : antibiotik Aterimin ,Basitrisin
Streptomyces orchidaceus : antibiotik Sikloserin
Micromonospora pupurea : antibiotik Gentamisin
Streptomyces hygroscopicus : antibiotik higromisin
3. Toksin mikrobial
Aspergillus flavus : Produksi Aflatoksin, Fusarium lycopersici : toksin Likomrasmin, F. lycopersici : toksin Asam furasat, F. oxysporum : toksin Aniatin “A” , Penicillium patulum : toksin Patulin, Altemaria solani : toksin Asam alternarat.
4. Biopeptisida
B. Popilliae, Coccobacillus acridorum dan Sarratia marcescens : digunakan dalam pengendalian serangga patogen.
5. Enzim
Bakteri Erwinia, jamur Phytium debaryanum menyebabkan sel-sel parenkima membengkak, lunak, dan mati dan produksi Fusarium dan Verticillium menyebabkan susut atau layunya jaringan ikatan pembuluh

Saran
Dalam penggunaan zat tambahan yang berupa zat aditif, sebaiknya harus mengerti apa zat aditif tersebut dan penggunaan serta efek yang ditimbulkan bagi keehatan dan lingkungan.



DAFTAR PUSTAKA

www.ipard.com/feb21-05_isr-l.asp
Yandri A. S. 2006. Zat Aditif. Makalah Seminar Kimia Expo X 2006. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung. Lampung
www.Dahlanforum.wordpress.com




































MAKALAH BIOLOGI TANAH
Mikrobia sebagai produsen zat-zat aditif

Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah biologi tanah



Disusun oleh :
Achmad Daman Huri (06320001)
Agustina Laila Rahmawati (06320005)
Andhy Kriesnawanto (06320009)
Bambang Utomo (06320017)
Duniati (06320025)



JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS ILMU PENGETAHUAN ALAM DAN MATEMATIKA
IKIP PGRI SEMARANG
2009