Perpustakaan Digital ITB

Indonesia merupakan negara penghasil kakao (Theobroma cacao L.) terbesar ke-4 di dunia sekaligus yang pertama di Asia. Namun, 5 tahun belakangan, terjadi penurunan luas lahan, produksi, hingga volume dan nilai ekspor kakao secara terus menerus karena perubahan iklim sehingga menurunkan produktivitas tanaman kakao. Salah satu upaya untuk mengatasi hal ini adalah penggunaan Plant Growth Promoting Rhizobacteria atau PGPR yang merupakan mikroorganisme yang memiliki kemampuan untuk melakukan kolonisasi pada bagian rizosfer tanaman sehingga mampu meningkatkan kualitas tanah dan tanaman. Bakteri PGPR mampu membentuk biofilm yang bisa melindungi mikroba dari stres serta menjaga stabilitas tanah. Telah dilakukan isolasi dan identifikasi bakteri kandidat PGPR pada penelitian sebelumnya. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menentukan karakterisasi kemampuan pembentukan biofilm isolat PGPR; (2) menentukan kemampuan auto-agregasi dan ko-agregasi isolat Strong Biofilm Former kandidat PGPR; serta (3) menentukan variasi inokulum optimum isolat Strong Biofilm Former dari perkebunan kakao di Sulawesi Tengah. Dilakukan skrining pembentukan biofilm pada isolat potensial PGPR N1, N6, N8, N27, dan R47 menggunakan medium Reasoner's 2A (R2A) broth selama 48 jam dengan agitasi 150 rpm di suhu ruang menggunakan metode crystal violet. Berdasarkan hasil skrining, isolat yang termasuk kategori Strong Biofilm Former (SBF) diamati pola pertumbuhannya dengan pembuatan kurva tumbuh menggunakan metode Total Plate Count (TPC), penentuan konsentrasi minimal, pengujian stabilitas biofilm, serta enumerasi sel planktonik dan biofilm di medium R2A selama 48 jam di suhu 37°C. Analisis interaksi kedua isolat dilakukan dengan uji auto-agregasi dan ko-agregasi dengan perbandingan kultur bakteri SBF 1:1 secara kualitatif dan kuantitatif menggunakan kultur dengan OD bernilai 1. Kemudian evaluasi interaksi kedua isolat bakteri SBF divariasikan 1:1, 2:1, dan 1:2, serta dilakukan uji stabilitas biofilm dan uji enzimatis, berupa aktivitas selulase dan produksi IAA (Indole Acetic Acid), pada sel planktonik dan biofilm dengan menggunakan medium R2A selama 48 jam di suhu 37°C. Berdasarkan hasil uji pembentukan biofilm, isolat N1 dan R47 masuk ke kategori Strong Biofilm Former (SBF). Berdasarkan kurva pertumbuhannya, isolat N1 memiliki laju pertumbuhan sebesar 0,229/jam dan 0,384/jam untuk isolat R47. Generation time (GT) isolat N1 selama 3,032 jam dan isolat R47 sebesar 1,991 jam. Kedua isolat ini memiliki konsentrasi minimal pembentukan biofilm yang sama, yakni di 104 CFU/mL. Stabilitas biofilm teramati meningkat hingga 48 jam untuk kedua isolat. Kuantifikasi sel planktonik meningkat 4,5 log untuk N1 dan 3,5 log untuk R47, sedangkan kuantifikasi sel pada biofilm meningkat sebanyak 3 log untuk N1 dan 2,5 log untuk R47 selama 48 jam. Isolat N1 dan R47 mampu melakukan auto-agregasi dengan nilai tertinggi di jam ke-48 berturut-turut sebesar 127% dan 104%. Kedua isolat juga mampu melakukan ko-agregasi dengan nilai paling tinggi di jam ke-48 (100%). Pada uji interaksi, isolat dengan variasi 1:1 antara N1 dan R47 memiliki kemampuan pembentukan biofilm tertinggi. Pada uji kuantifikasi enzim, aktivitas selulase terbaik ada di variasi 1:1 di jam ke-48 pada biofilm dengan indeks selulase 1,5 dan planktonik sebesar 1,25. Kemudian produksi IAA paling tinggi ada di variasi 1:1 di jam ke-48 pada supernatan dengan konsentrasi IAA sebesar 27 ppm. Berdasarkan data-data yang didapatkan dan disimpulkan bahwa isolat kandidat PGPR dengan kategori SBF, yakni N1 dan R47, yang bersinergi membentuk biofilm bisa diaplikasikan lebih lanjut dalam upaya meningkatkan kesuburan tanah dan produktivitas tanaman kakao.