Mikroba Endofit: Makhluk Tak Kasatmata dengan Segudang Manfaat

thumbnail

Pernahkah kalian meminum teh manis? Apakah rasa teh itu sebenarnya manis? Tentu tidak, penambahan gulalah yang membuat rasa teh menjadi manis. Lalu, mengapa tidak disebut teh gula? Karena gula hanya sebagai penambah rasa, bukan bahan utama dalam minuman teh. Hal semacam ini banyak terjadi di kehidupan kita, terutama kaitannya dengan ilmu biologi.

Saat sedang sakit, kita mungkin mengonsumsi tanaman tertentu yang dikenal berkhasiat menyembuhkan keluhan sakit yang kita alami. Lalu, apakah itu semata-mata karena tanaman tersebut? Ternyata di balik khasiat tanaman obat tersimpan makhuk hidup tak kasatmata yang berkolaborasi dengan tanaman obat itu dalam menghasilkan senyawa berkhasiat obat. Siapakah makhluk tak kasatmata tersebut? Mereka dikenal dengan sebutan mikroba endofit.

Isolat bakteri endofit. Sumber gambar: Chen dkk. (2013).

Apa itu mikroba endofit? Mikroba endofit adalah mikroba yang terdiri dari bakteri ataupun jamur yang sebagian atau seluruh siklus hidupnya berada di dalam jaringan tanaman inangnya. Lalu, apa bedanya dengan mikroba patogen penyebab penyakit tanaman? Meskipun sama-sama hidup di dalam jaringan tanaman, mikroba endofit melakukan simbiosis mutualisme dengan sel tanaman inangnya. Oleh karena itu, kehadiran mikroba endofit tidak menyebabkan gejala penyakit seperti halnya mikroba patogen.

Jamur endofit. Sumber gambar: Rosa dkk. (2011).

Bagaimana mikroba endofit bisa masuk ke dalam jaringan tanaman inangnya? Para peneliti masih memperdebatkan kapan dan dari mana mikroba endofit pertama kali masuk ke dalam jaringan tanaman. Namun, sebagian besar peneliti meyakini bahwa mikroba endofit pertama kali masuk ke dalam jaringan tanaman melalui sistem perakaran di dalam tanah. Mikroba tersebut selanjutnya menyebar sampai ke biji yang pada akhirnya terus berkembang melalui pertumbuhan generatif tanaman.

Penampakan dengan mikroskop konfokal. Hifa jamur ekstraseluler (warna hijau) terlihat tumbuh di antara dinding sel korteks akar (merah). Sumber gambar: Zuccaro dkk. (2011).

Bagaimana hubungan simbiosis antara mikroba endofit dengan tanaman inangnya? Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, mikroba endofit bersimbiosis mutualisme atau saling menguntungkan dengan tanaman inangnya. Tanaman inangnya memberikan ruang untuk tempat hidup si mikroba endofit beserta bahan-bahan pertumbuhannya. Sebaliknya, mikroba endofit memberikan senyawa kimia hasil metabolismenya kepada tanaman inang yang dapat berfungsi sebagai zat pengatur tumbuh, zat antiherbivora, ataupun senyawa pelindung dari patogen maupun kondisi lingkungan yang tidak sesuai.

Apakah mikroba endofit bermanfaat bagi kehidupan kita? Para peneliti telah banyak melakukan riset terkait manfaat mikroba endofit bagi manusia. Beberapa di antaranya ialah di bidang pertanian, kesehatan, maupun industri. Di bidang pertanian, mikroba endofit bermanfaat sebagai penghasil zat pengatur tumbuh seperti auksin dan etilen, serta senyawa penghantar sinyal pada perkembangan tanaman.

Dalam penelitian lain, diperoleh fakta bahwa ketiadaan mikroba endofit pada biji tanaman akan mengganggu perkembangan sistem perakaran dan kecambah tidak berkembang dengan baik. Selain itu, tanaman inang memanfaatkan mikroba endofit untuk dapat menyerap mineral-mineral dan nutrisi lain dalam tanah yang tidak dapat dilakukan sendiri oleh tanaman tersebut. Mikroba endofit juga dapat melindungi tanaman pertanian dari serangan hama dan mikrob patogen dengan menghasilkan senyawa kimia tertentu.

Penampakan koloni bakteri dan jamur endofit (tanda panah hitam) pada daerah perakaran dan jaringan akar tanaman. Sumber gambar: White dkk. (2019).

Di bidang kesehatan, mikroba endofit juga telah banyak dimanfaatkan. Senyawa antikanker Taxol adalah senyawa yang didapatkan dari ekstraksi tumbuhan golongan Taxus spp. Hasil penelitian melaporkan bahwa mikroba endofit Pestalotiopsis microspora yang terdapat dalam jaringan tanaman Taxus wallachiana dapat menghasilkan senyawa Taxol sebagai antikanker. Selain senyawa antikanker, mikroba endofit menghasilkan senyawa metabolit sekunder lainnya yang berperan sebagai antibiotik bakteri atau jamur penyebab penyakit pada manusia dan hewan. Di bidang industri, mikroba endofit dimanfaatkan sebagai penghasil enzim. Enzim-enzim yang dibutuhkan untuk industri seperti selulase, protease, amilase, lipase, pektinase telah berhasil didapatkan dari mikroba endofit baik bakteri maupun jamur endofit.

Senyawa metabolit sekunder berkhasiat obat yang dihasilkan oleh mikroba endofit. Sumber gambar: Gouda dkk. (2016).

Apa keuntungan pemanfaatan mikroba endofit dibandingkan tanaman inangnya dalam memproduksi senyawa berkhasiat? Pemanfaatan mikroba endofit dalam memperoleh senyawa berkhasiat dibandingkan dengan penggunaan tanaman secara langsung memiliki banyak keuntungan. Salah satu keuntungannya adalah proses mendapatkan senyawa yang lebih cepat karena mikroba endofit memiliki siklus hidup yang lebih pendek. Selain itu, pemanfaatan mikroba endofit tidak memerlukan lahan yang luas dalam penerapannya.

Beberapa senyawa obat kerap kali diperoleh dari tanaman yang mulai dilindungi sehingga eksploitasi berlebihan atas tanaman obat tersebut sangat mustahil dilakukan. Pada proses isolasi, mikroba endofit hanya memerlukan sedikit bagian tanaman obat dan dapat diperbanyak atau “dipelihara” di luar tanaman inangnya. Mikroba endofit juga menghasilkan senyawa yang mirip bahkan sama dengan khasiat yang serupa dengan tanaman inangnya. Oleh karena itu, pemanfaatan mikroba endofit sangat berpotensi dikembangkan lebih lanjut.

Dengan beragam manfaat dan keuntungan yang diberikan oleh mikroba endofit, lantas masih pantaskah “status” mikroba endofit disamakan dengan gula pada minuman teh manis? Banyak manfaat, sayangnya tidak pernah disebutkan namanya.

Bahan bacaan:

  • Chen, Yi-Tao & Yuan, Qiang & Shan, LE-Tian & Lin, Mei-Ai & Cheng, Dong-Qing & Li, Chang-Yu. (2013). Antitumor activity of bacterial exopolysaccharides from the endophyte Bacillus amyloliquefaciens isolated from Ophiopogon japonicus. Oncology letters. 5. 1787-1792. 10.3892/ol.2013.1284.
  • Rosa, Luiz & Vieira, Mariana & Cota, Betania & Johann, Susana & Alves, Tania & Zani, Carlos & Rosa, Carlos. (2011). Endophytic Fungi of Tropical Forests: A Promising Source of Bioactive Prototype Molecules for the Treatment of Neglected Diseases. 10.13140/2.1.1227.2643.
  • Zuccaro, Alga & Lahrmann, Urs & Güldener, Ulrich & Langen, Gregor & Pfiffi, Stefanie & Biedenkopf, Dagmar & Wong, Philip & Samans, Birgit & Grimm, Carolin & Basiewicz, Magdalena & Murat, Claude & Martin, Francis & Kogel, Karl-Heinz. (2011). Endophytic Life Strategies Decoded by Genome and Transcriptome Analyses of the Mutualistic Root Symbiont Piriformospora indica. PLoS pathogens. 7. e1002290. 10.1371/journal.ppat.1002290.
  • White, James & Kingsley, Kathryn & Verma, Rajan & Obi, Nkolika & Dvinskikh, Sofia & Elmore, Matthew & Verma, Satish K. & Gond, Surendra & Kowalski, Kurt & Zhang, Qiuwei. (2019). Review: Endophytic Microbes and Their Potential Applications in Crop Management. Pest Management Science. 75. 2543-2548. 10.1002/ps.5527.
  • Gouda, S., Das, G., Sen, S. K., Shin, H. S., & Patra, J. K. (2016). Endophytes: A Treasure House of Bioactive Compounds of Medicinal Importance. Frontiers in microbiology7, 1538. doi:10.3389/fmicb.2016.01538.

Penulis:
Eris Septiana, Peneliti di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)
Kontak: septiana(dot)eris(at)gmail(dot)com

Gerakan 1000guru adalah sebuah lembaga swadaya masyarakat yang bersifat nonprofit, nonpartisan, independen, dan terbuka. Semangat dari lembaga ini adalah “gerakan” atau “tindakan” bahwa semua orang, siapapun itu, bisa menjadi guru dengan berbagai bentuknya, serta berkontribusi dalam meningkatkan kualitas pendidikan di Indonesia.
Back To Top