PERANAN CENDAWAN ENDOFIT TERHADAP KESEHATAN TANAMAN

-          Cendawan endofit dapat melindungi tanaman inang dari serangan patogen dengan senyawa yang dikeluarkannya, berupa senyawa metabolit sekunder yang merupakan senyawa bioaktif dan dapat berfungsi untuk membunuh pathogen.

-          Kolonisasi cendawan endofit dapat meningkatkan senyawa fenol dalam inang, Senyawa fenol dapat menghambat patogen secara langsung atau dengan produk oksidasinya dan juga dengan meningkatkan perubahan metabolik kompleks seperti senyawa yang dapat membentuk barrier pertahanan.

-          Penggunaan cendawan endofit dari kelas Actinomycetes sebagai agen pengendali hayati mempunyai keuntungan yaitu kemampuannya untuk menghindari persaingan dengan sebagian besar mikroorganisme tanah dan rhizosfer karena cendawan dari kelas Actinomycetes ini hidup di dalam jaringan akar tanaman .

-          Mekanisme penghambatan cendawan endofit terhadap patogen dapat secara langsung dengan mekanisme antagonis dan secara tidak langsung dengan mekanisme ketahanan terinduksi. Perlindungan tanaman dengan ketahanan terinduksi didasarkan pada rangsangan mekanisme ketahanan oleh adanya perubahan metabolik yang memungkinkan tanaman untuk lebih mengefektifkan ketahanannya. Diperkirakan ketahanan terinduksi dapat berkembang apabila sel-sel tanaman mampu menghasilkan enzim-enzim baru yang mengaktifkan gen tanaman yang bertanggung jawab dalam mekanisme ketahanan tanaman tersebut.

PARACOCCUS DENITRIFICANS

1. Karakteristik Morfologi Paracoccus denitrificans

Gambar 1: Bentuk Morfologi bakteri Paracoccus denitrificans

Paracoccus denitrificans adalah bakteri gram negatif berbentuk coccus.  Paracoccus denitrificans tinggal di dalam tanah baik lingkungan aerobik atau anaerobik. Mereka juga memiliki kemampuan untuk hidup dalam berbagai macam media termasuk C1 dan sulfur. Mereka bisa menggunakan sumber organik energi, seperti metanol atau metilamin, atau bertindak sebagai chemolithotrophs, menggunakan sumber energi anorganik dengan karbon dioksida sebagai sumber karbon mereka. denitrificans Paracoccus pertama kali mengisolasi pada tahun 1910 oleh Martinus Beijerinck, seorang ahli mikrobiologi Belanda, dan diberi nama Micrococcus denitrificans . Pada tahun 1969, DH Davis mengubah nama bakteri untuk nama yang sekarang karena penemuan bahwa bakteri yang terdapat banyak fitur diketahui berada di mitokondria. Ada kemungkinan bahwa Paracoccus denitrificans merupakan nenek moyang mitokondria eukariotik (Copeland at al,2007).

2.Karakteristik Fisiologi Paracoccus denitrificans

Genom Paracoccus denitrificans terdiri dari dua kromosom melingkar dan satu plasmid. Kromosom pertama memiliki 2.852.282 pasangan basa. Kromosom kedua memiliki 1.730.097 pasangan basa dan plasmid memiliki 653.815 pasangan basa. Plasmid mengkodekan protein 611 terkenal seperti deformilase Formyltetrahydrofolate dan TonB tergantung siderophore reseptor prekursor. Protein ini tidak penting untuk kelangsungan hidup bakteri, namun protein ditranskripsi dan diterjemahkan dari plasmid memungkinkan bakteri untuk melakukan banyak fungsi metabolik. Ini adalah apa yang memberi Paracoccus denitrificans fitur yang unik, seperti kemampuan untuk memetabolisme amonium menjadi gas nitrogen (Reinman at al,2007).

Paracoccus denitrificans hidup terutama dalam tanah. Mereka memproduksi oksida nitrat dan asam nitrat, yang menimbulkan kerusakan atmosfer. Mereka juga bertanggung jawab atas hilangnya pupuk nitrogen dalam tanah pertanian. Mereka melakukannya dengan seorang diri mengubah nitrat menjadi gas nitrogen.

Sel struktur Paracoccus denitrificans mirip dengan itu dalam mitokondria eukariotik. Ini adalah bakteri gram negatif dan karenanya memiliki semua sifat-sifat khas dari bakteri gram negatif. Ini termasuk membran ganda dengan dinding sel. Selama fase pertumbuhan eksponensial, hal ini terutama berbentuk batang, namun, sel-sel hampir bulat diamati ketika dalam fase diam. Mereka dapat memperoleh energi dari keduanya, seperti metanol dan metilamin, dan anorganik senyawa organik, seperti hidrogen dan sulfur. Sebuah fitur bakteri ini adalah kemampuannya untuk sendirian mengkonversi nitrat untuk dinitrogen dalam proses yang disebut denitrifikasi.

3. Karakteristik Biokimia Paracoccus denitrificans

Paracoccus adalah Genus biokimia serbaguna, dengan berbagai kemampuan degradatif beragam dan aplikasi potensial dalam bioremediasi. Strain telah diisolasi yang memanfaatkan tiosianat sebagai sumber energi, untuk kemungkinan bioremediasi limbah tiosianat terkontaminasi dari pabrik coke oven. Strain yang mendegradasi halobenzoates dalam kondisi denitrifikasi anaerobik, dan sulfonat menurunkan termasuk cysteate, taurin, 2-hydroxyethanesulfonate, sulfoacetate dan 3-aminopropanesulfonate dalam kondisi pertumbuhan anaerobik telah dijelaskan. Beberapa strain P. denitrificans telah diisolasi yang tumbuh chemolithoautotrophically menggunakan karbon disulfida atau karbonil sulfida sebagai sumber energi, dan strain telah diisolasi dari lumpur aktif yang mampu senyawa karbon kuaterner merendahkan seperti dimethylmalonate dalam kondisi denitrifikasi. Strain lain diisolasi dari lumpur aktif merusak berbagai amina alkohol di bawah kedua kondisi aerobik dan anaerobik. Beberapa strain mampu 'denitrifikasi aerobik', yang disimilasi lengkap nitrat ke dinitrogen (atau nitrous oksida) di bawah kondisi pertumbuhan aerobik. P. denitrificans juga memiliki kemampuan yang sangat tidak biasa untuk mengoksidasi amonia menjadi nitrit selama pertumbuhan pada sumber energi organik ('heterotrofik nitrifikasi'). Digabungkan ke denitrifikasi, nitrifikasi heterotrofik memungkinkan untuk transformasi lengkap amonia ke dinitrogen oleh organisme tunggal. Ketersediaan urutan genom dan selanjutnya kerja tindak lanjut akan kembali menyoroti kemampuan metabolisme beragam dan tidak biasa (Baker dkk, 1998).

4. Karakteristik Molekuler Paracoccus denitrificans

Menurut Timkovich and Dickerson (1976) dalam Anonim (2012), bakteri Paracoccus denitrificans secara molekuler memiliki struktur protein yang berbentuk struktur tersier. Struktur tersier dari suatu protein adalah lapisan yang tumpang tindih di atas pola struktur sekunder yang terdiri atas pemutarbalikan tak beraturan dari ikatan antara rantai samping (gugus R) berbagai asam amino (Gambar 10). Struktur ini merupakan konformasi tiga dimensi yang mengacu pada hubungan spasial antar struktur sekunder. Struktur ini distabilkan oleh empat macam ikatan, yakni ikatan hidrogen, ikatan ionik, ikatan kovalen, dan ikatan hidrofobik. Dalam struktur ini, ikatan hidrofobik sangat penting bagi protein. Asam amino yang memiliki sifat hidrofobik akan berikatan di bagian dalam protein globuler yang tidak berikatan dengan air, sementara asam amino yang bersifat hodrofilik secara umum akan berada di sisi permukaan luar yang berikatan dengan air di sekelilingnya.

Gambar 2: Bentuk struktur tersier dari protein denitrificans cytochrome C550 pada bakteri Paracoccus denitrificans (Timkovich and Dickerson, 1976).