Sebagian besar mikroorganisme pada
tingkat tertentu dalam hidupnya dipengaruhi oleh kegiatan mikroorganisme lain.
Pengaruh tersebut dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung.
Salah satu dari fenomena antagonisme yaitu antibiosis. Dalam hal ini salah satu
dari dua populasi organisme yang berinteraksi menghasilkan senyawa antibiotik.
Antibiotik adalah substansi kimia
alamiah hasil metabolisme sekunder mikroorganisme, yang mempunyai kemampuan
baik menghambat pertumbuhan maupun membunuh mikroorganisme lain. Definisi
tersebut sangat terbatas, karena sekarang banyak molekul yang diperoleh melalui
sintesis kimia, mempunyai aktivitas terhadap
mikroorganisme. Sekarang
istilah antibiotika berarti semua substansi baik yang berasal dari alam maupun
sintetik yang mempunyai toksisitas selektif terhadap satu atau beberapa
mikroorganisme tujuan, tetapi mempunyai toksisitas cukup lemah terhadap inang
(manusia, hewan, atau tumbuhan) dan dapat diberikan melalui jalur umum.
Walaupun masa jaya penemuan
antibiotika telah berlalu, dimulai sejak tahun 1939 sampai 1959, tetapi
penelitian dibidang ini bangkit kembali sejak tahun 1965 dengan penemuan
antibiotika semisintetik seperti β-laktamin. Masa kini, bioteknologi
antibiotika diarahkan untuk menemukan antibiotika baru dengan mengeksploitasi
dunia mikroba, mencari galur yang beragam dari habitat yang beragam, seleksi
galur dan perbaikan genetik, tekhnik media dan kultur, biosintesa molekul,
fisiologi produksi antibiotika dan optimalisasi, serta modelisasi fermentasi
industri. Disamping itu digalakkan mencari antibiotika yang dapat mengatasi
AIDS, HIV dan virus hepatitis B (Sudirman, 1994).
Salah satu organisme penghasil
antibiotika yang sedang banyak dibicarakan sekarang ini adalah fungi endofit.
Fungi endofit biasanya terdapat dalam suatu sistem jaringan seperti daun,
ranting, atau akar tumbuhan. Fungi ini dapat menginfeksi tumbuhan sehat pada
jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika
(Carrol,1988 ; Clay, 1988). Asosiasi beberapa fungi endofit dengan tumbuhan
inang mampu melindungi tumbuhan inangnya dari beberapa patogen virulen, baik
bakteri maupun jamur (Bills dan Polyshook, 1992).
P E M B A H A S A N
A. Fungi Endofit
Fungi endofit adalah fungi yang
terdapat di dalam sistem jaringan tumbuhan, seperti daun, bunga, ranting
ataupun akar tumbuhan (Clay, 1988). Fungi ini menginfeksi tumbuhan sehat
pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin, enzim serta
antibiotika (Carrol, 1988 ; Clay, 1988).
Asosiasi fungi endofit dengan
tumbuhan inangnya, oleh Carrol (1988) digolongkan dalam dua kelompok, yaitu
mutualisme konstitutif dan induktif. Mutualisme konstitutif merupakan asosiasi
yang erat antara fungi dengan tumbuhan terutama rumput-rumputan. Pada kelompok
ini fungi endofit menginfeksi ovula (benih) inang, dan penyebarannya melalui
benih serta organ penyerbukan inang. Mutualisme induktif adalah asosiasi antara
fungi dengan tumbuhan inang, yang penyebarannya terjadi secara bebas melalui
air dan udara. Jenis ini hanya menginfeksi bagian vegetatif inang dan
seringkali berada dalam keadaan metabolisme inaktif pada periode yang cukup
lama.
Ditinjau dari sisi taksonomi dan
ekologi, fungi ini merupakan organisme yang sangat heterogen. Petrini et al.
(1992) menggolongkan fungi endofit dalam kelompok Ascomycotina dan Deuteromycotina.
Keragaman pada jasad ini cukup besar seperti pada Loculoascomycetes,
Discomycetes, dan Pyrenomycetes. Strobell et al. (1996), mengemukakan
bahwa fungi endofit meliputi genus Pestalotia, Pestalotiopsis, Monochaetia,
dan lain-lain. Sedangkan Clay (1988) melaporkan, bahwa fungi endofit dimasukkan
dalam famili Balansiae yang terdiri dari 5 genus yaitu Atkinsonella,
Balansiae, Balansiopsis, Epichloe dan Myriogenospora. Genus Balansiae
umumnya dapat menginfeksi tumbuhan tahunan dan hidup secara simbiosis
mutualistik dengan tumbuhan inangnya. Dalam simbiosis ini, fungi dapat membantu
proses penyerapan unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk proses
fotosintesis serta melindungi tumbuhan inang dari serangan penyakit, dan hasil
dari fotosintesis dapat digunakan oleh fungi untuk mempertahankan kelangsungan
hidupnya. (Bacon, 1991 ; Petrini et al., 1992 ; Rao, 1994).
B. Produksi Senyawa Antibiotika Oleh
Fungi Endofit
Banyak kelompok fungi endofit yang
mampu memproduksi senyawa antibiotika yang aktif melawan bakteri maupun fungi
patogenik terhadap manusia, hewan dan tumbuhan, terutama dari genus Coniothirum
dan Microsphaeropsis (Petrini et al., 1992). Penelitian
Dreyfuss et al. (1986), menunjukkan aktivitas yang tinggi dari penisilin
N, sporiofungin A, B, serta C yang dihasilkan oleh isolat-isolat endofit Pleurophomopsis
sp. dan Cryptosporiopsis sp. yang diisolasi dari tumbuhan Cardamin
heptaphylla Schulz. Lebih lanjut, suatu penelitian yang dilakukan oleh
Tscherter dan Dreyfuss (1982) dalam Petrini et al. (1992)
menghasilkan suatu kesimpulan bahwa galur-galur endofit Cryptosporiopsis
pada umumnya merupakan penghasil senyawa antibiotika berspektrum lebar. Isolat
fungi endofit Xylaria spp. juga memiliki potensi besar dalam
penelitian-penelitian industri farmasi maupun pertanian. Suatu strain
Xylaria yang diisolasi dari tumbuhan epifit di Amerika Selatan dan Meksiko
dilaporkan dapat menghasilkan suatu senyawa antibiotika baru dari kelompok
sitokalasin (Dreyfuss et al., 1986).
Penelitian Brunner dan Petrini (
1992) yang melakukan seleksi pada lebih dari 80 spora fungi endofit, hasilnya
menunjukkan bahwa 75 % fungi endofit mampu menghasilkan antibiotika. Fungi
endofit Xylotropik, suatu kelompok fungi yang berasosiasi dengan
tumbuhan berkayu, juga merupakan penghasil metabolit sekunder. Pada suatu studi
perbandingan yang dilakukan terhadap berbagai fungi, lebih dari 49 % isolat Xylotropik
yang diuji menunjukkan aktivitas antibiotika, sedangkan fungi pembandingnya
hanya 28 % (Petrini et al., 1992).
Fungi endofit juga mampu
menghasilkan siklosporin A, yang berpotensi sebagai antifungal dan bahan
imunosupresif (Borel et al., 1976 ; Petrini et al., 1992).
Siklosporin dihasilkan oleh strain Acremonium luzulae (Fuckel) W. Gams,
yang diisolasi dari buah strawberry (Moussaif et al., 1977). Senyawa
antibiotika lainnya seperti sefalosporin mulanya dihasilkan oleh satu strain Cephalosporium
dan Emericellopsis (Acremonium). Selanjutnya juga ditemukan pada
fungi Anixiopsis, Arachnomyces,Diheterospora, Paecilomyces, Scopulariopsis
dan Spiroidium (Morin dan Gorman, 1982).
Fungi endofit Acremonium
coenophialum yaitu yang berasosiasi dengan rumput-rumputan dapat menghambat
pertumbuhan patogen rumput Nigrospora sphaerica, Periconia sorghina dan Rhizoctonia
cerealis (White and Cole, 1985). Fungi endofit lainnya seperti Taxomyces
andreanae dapat menghasilkan senyawa taxol yang berguna sebagai obat anti
kanker (Strobel et al., 1996). Menurut Bacon (1988), fungi endofit yang
mempunyai nilai komersial dalam bidang farmasi, antara lain Balansia
spp. dan Acremonium coenophialum.
Kesimpulan
Fungi endofit dapat menjalin
kehidupan bersama dengan tumbuhan inang, dan mampu melindungi tumbuhan inang
dari beberapa patogen virulen, diantaranya adalah Acremonium coenophialum.
Berbagai senyawa antibiotika yang sangat berguna yang dihasilkan oleh fungi
endofit antara lain siklosporin oleh Acremonium luzulae, dan senyawa
taxol oleh Taxomyces andreanae.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar