Actinomycetes

Actinomycetes

Actinomycetes secara morfologi berada diantara jamur dan bakteri. Sering dikatakan sebagai ray fungi ataupun thread bacteria. Actinomycetes merupakan bakteri dan mikroba uniselluler yang membentuk miselium sangat halus dan bercabang-cabang. Actinomycetes menyerupai bakteri dalam hal kesamaan struktur selnya dan ukuran irisan melintangnya. Mereka menyerupai jamur berserabut yang menghasilkan jaringan serabut bercabang. Organisme ini sebagian bereproduksi dengan spora yang sangat menyerupai bakteri. Jumlah actinomycetes berkisar antara 1.000.000 sampai 36.000.000 per gram tanah.

Klasifikasi Actinomycetes sp.

Divisi              : Schyzophyta

Kelas               : Schizomycetes

Ordo                : Actinomycetales

Famili              : Actinomycetaceae

Genus              : Actinomycetes

Spesies             : Actinomycetes sp.

Actinomycetes merupakan mikroorganisme tanah yang umum dijumpai pada berbagai jenis tanah. Populasinya berada pada urutan kedua setelah bakteri, bahkan kadang-kadang hampir sama. Tubuh Actinomycetes sebagai filamen sel yang bercabang panjang atau pendek. Organisme ini membelah dengan pembelahan biner, dan mungkin menghasilkan spora eksternal atau tidak. Organisme ini adalah saprofit tanah dan air (organisme yang hidup dari benda organik yang membusuk dan sangat penting karena perannya dalam daur alam, seperti pembusukan bahan organik dan penambatan nitrogen).

Actinomycetes dapat membentuk dua tipe miselium, yaitu:

1.      Miselium vegetatif

Miselium vegetatif merupakan miselium yang tumbuh di atas medium. Pada beberapa spesies miselium vegetatif berbentuk lurus dan panjang, sedang pada spesies lain berbentuk pendek, bercabang, atau bengkok. Diameter miselium vegetatif antara 0,2-0,8 mikron. Miselium vegetatif juga dapat membentuk pigmen.

2.      Miselium udara (aerial)

Miselium udara (aerial) merupakan miselium yang tumbuh pada permukaan medium dan terbentuk konidia. Banyak Actinomycetes khususnya yang termasuk dalam Streptomyces dapat membentuk miselium udara. Miselium udara berbentuk pendek dan lurus, atau berulir–ulir (spiral) dan bercabang, dapat membentuk sporofora yang lurus, serta beberapa hifa udara bersifat steril. Miselium udara memiliki pigmen putih, kelabu, lembayung, merah, kuning, hijau, atau warna lainnya.

Tabel 1.  Flora Actinomycetes yang dominan di tanah

Familia	Persentase Familia
Streptomyces Actinomadura Actinoplanes Microbiospora Micromonospora Nocordia Streptosporangium Thermomonospra	95,43 0,10 0,20 0,18 1,40 1,98 0,10 0,22

Taksonomi Actinomycetes

Pembagian kelompok actinomycetes:

1. Actinomycetes, kelompok ini tidak dapat memfermentasi alkohol dan asam, bersifat fakultatif aerob, tidak membentuk miselium, dan dimungkinkan membentuk filamen yang bercabang. Bentukan selularnya adalah batang, cocoit, atau coryneform. Actinomycetes bersifat anaerob sampai dengan fakultatif aerob, mikropoloni membentuk filamen, tapi ada juga yang berbentuk filamen semu atau fragmen dalam coryneform, dan dapat bersifat patogen.

2. Mycobacteria, memiliki filamen semu. Ada yang saprofitik, dan hidupnya obligat aerob, mengandung lipid yang tinggi pada sel dan dinding selnya. Pertumbuhan sel yang lambat, berlilin, dan mengandung asam mikolid.

3. Actinomycetes penambat nitrogen. Biasanya bersimbiosis dengan tanaman, dan menghasilkan miselium sejati. Seperti marga Frankia, yang terdapat di permukaan nodul pada akar, mungkin bersifat aerofil dan pertumbuhannya lambat. Sel mampu menambat nitrogen bebas.

4. Actinoplanes. Memiliki miselium sejati dan membentuk spora. Termasuk dalam kelompok ini adalah marga Actinoplanes dan streptosporangium.

5. Dermatopilus. Memiliki miselium filamentus yang terbagi transversal, untuk membentuk massa yang motil. Berbentuk coccus, tidak memiliki aerial miselium, kadang-kadang menyebabkan infeksi epidermal.

6. Nocardia. Miselianya berfragmen untuk membentuk cocoid atau pemanjangan elemen, kadang-kadang memproduksi spora aerial, kadang bersifat asam, kandungan lipid di sel dan dinding selnya sangat tinggi.

7.  Streptomycetes. Miseliumnya lengkap, kelimpahan miselium tinggi, dan rantai sporanya panjang. Marga terbesar adalah Streptomyces, yang telah di ketahui sekitar 500 jenis, banyak memproduksi antibiotik.

8.  Beberapa spesies bersifat patogen dan fitopatogen dengan prosentase GC 69–75.  Streptomyces yang diisolasi sebagian besar memiliki kemampuan dalam mendegradasi selulosa dan melarutkan fosfat. Genus ini paling efisien dalam mendegradasi selulosa dan melarutkan fosfat karena kecepatan pertumbuhannya dan aktivitas yang tinggi dibanding genus lain.

9.   Micromonospora. Miseliumnya lengkap, spora berbentuk panjang dalam satu pasang, atau dalam rantai yang pendek. Beberapa di antaranya bersifat termofilik, sedangkan yang di temukan di tanah biasanya bersifat saprofitik.

Morfologi Actinomycetes

Actinomycetes memiliki karakter yang berbeda dibanding bakteri yang lain. Bentuk koloni Actinomycetes menyerupai koloni kapang dan bakteri, namun keragaman koloni Actinomycetes sangat bervariasi. Actinomycetes berbeda dari jamur dalam hal komposisi dinding selnya. Actinomycetes tidak memiliki kitin dan selulosa yang umum dijumpai dalam  dinding sel jamur. Koloni-koloni di permukaan dapat berkembang bersama membentuk selaput permukaan yang halus atau berkeriput. Koloni-koloni pada media  padat biasanya dapat keras, kasar, dan dapat pula halus atau berkeriput, terkadang tumbuh tinggi di atas permukaan medium. Koloni pada media akan nampak berwarna putih dan berbentuk kecil. Kumpulan dari mikroorganisme ini akan terlihat seperti yellowish sulphur granules.

Pengamatan yang lebih teliti pada suatu koloni  di bawah mikroskop stereo menunjukkan adaya miselium ramping bersel satu yang bercabang, diameter hifanya jarang melebihi satu micron (0,5-0,8µ) yang membentuk spora aseksual  untuk perkembangbiakannya. Misellium yang serial dapat berwarna putih, kelabu, merah, kuning, coklat, hijau atau suatu tipe pewarnaan lainnya. Hifa yang kemungkinannya pendek, cenderung berkembang dengan suatu penampilan yang pucat atau panjang membentuk semacam lapisan yang tebal, menutupi permukaan pada perkembangan vegetatif atau mungkin membentuk suatu jaringan yang halus. Di alam, Actinomycetes dapat ditemui sebagai konidia atau bentuk vegetatif. Populasi di alam dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kandungan organik, pH, kelembaban, temperatur, musim, kedalaman dan sebagainya.

Actinomycetes mempunyai  fungsi:

1.      Mendekomposisi bahan organik
     Kemampuan Actinomyetes untuk hidup di lingkungan bernutrisi rendah dan untuk mengkonsumsi lognoselulosa (lignin dan selulosa, zat-zat penyusun kayu, biasanya sukar dicerna kebanyakan bakteri tanah) menyebabkan Actinomycetes mendominasi kawasan bebatuan karst.

Proses dekomposisi bahan organik melalui 3 reaksi, yaitu:

1)  Reaksi enzimatik atau oksidasi enzimatik, yaitu: reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon yang terjadi melalui reaksi enzimatik menghasilkan produk akhir berupa karbon dioksida (CO₂), air (H₂O), energi dan panas.

2)  Reaksi spesifik berupa mineralisasi dan atau immobilisasi unsur hara essensial berupa hara nitrogen (N), fosfor (P), dan belerang (S).

3)   Pembentukan senyawa-senyawa baru atau turunan yang sangat resisten berupa humus tanah. Berdasarkan kategori produk akhir yang dihasilkan, maka proses dekomposisi bahan organik digolongkan menjadi 2, yaitu:

a.      Proses mineralisasi

Proses mineralisasi terjadi terutama terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang tidak resisten, seperti: selulosa, gula, dan protein. Proses akhir mineralisasi dihasilkan ion atau hara yang tersedia bagi tanaman.

b.    Proses humifikasi
    Proses humifikasi terjadi terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang resisten, seperti: lignin, resin, minyak dan lemak. Proses akhir humifikasi dihasilkan humus yang lebih resisten terhadap proses dekomposisi.

2.     Menghasilkan antibiotik yang dapat menghambat bahkan mematikan mikroba lainnya, khususnya yang pathogen

Actinomycetes, yang strukturnya merupakan bentuk antara jamur dan bakteri, menghasilkan zat-zat anti mikroba dan asam amino yang dikeluarkan oleh bakteri fotosintetik dan bahan organik. Actinomycetes dapat hidup bersama dengan bakteri fotosintetik. Streptomyces merupakan salah satu genus dari kelas Actinomycetes yang biasanya terdapat di tanah. Streptomyces adalah prokariot yang menghasilkan substansi penting untuk kesehatan seperti antibiotik, enzim, dan immunomodulator dan salah satu organisme tanah yang memiliki sifat-sifat umum yang dimiliki oleh bakteri dan jamur tetapi juga memiliki ciri khas yang cukup berbeda yang membatasinya menjadi satu kelompok yang jelas berbeda. Banyak anggota dari Streptomyces menghasilkan antibiotik di mana lebih dari setengahnya merupakan antibiotik yang efektif melawan bakteri, misalnya streptomisin, tetrasiklin dan kloramfenikol.

3.      Mengikat struktur tanah liat sehingga dapat memperbaiki sifat fisik tanah

Organisme seperti benang-benang jamur dan humus dan mengikat satu partikel tanah dengan lainnya sampai membentuk agregat dan struktur tanah. Organisme juga memproduksi sejumlah bahan kimia seperti asam-asam organik yang dapat merekat partikel-partikel tanah. Lemak-lemak dan lilin sebagai hasil perombakan bahan organik juga berperan penting dalam memantapkan agregat-agregat tanah.

4.     Dapat menghilangkan bau, dengan zat-zat metabolik yang dikeluarkannya

Actinomycetes memiliki cara untuk mempertahankan diri pada saat kondisi sangat kering dengan cara mengubah dirinya menjadi spora. Ketika kondisi memungkinkan saat ada air, bakteri yang berbentuk spora ini akan tumbuh kembali menjadi filamen. Saat musim kemarau dimana banyak tanah yang kering, bakteri ini tidak dapat bereproduksi sehingga berbentuk spora. Saat hujan turun, air hujan yang jatuh ke tanah akan menyebabkan spora ini terbang ke udara. Spora yang sangat kecil ini beterbangan hingga tertahan beberapa saat di udara. Pada saat kita bernafas, spora-spora yang sangat kecil ini masuk ke dalam pernafasan kita dan terciumlah bau khas dari spora ini yaitu aroma segar yang khas dari udara yang biasanya tercium setelah hujan turun.

Habitat dan pertumbuhan actinomycetes

Bangsa Actinomycetes terdiri dari tiga suku yaitu Mycobacteriaceae, suku Actinomycetaceae dan suku Streptomycetaceae. Actinomycetes masih dapat tumbuh dalam jumlah yang cukup besar khususnya genus Thermoactinomyces dan Streptomyces. Actinomycetes memiliki habitat yang cukup luas antara lain ditemukan pada tanah, kompos, padang rumput, tanah hutan, sedimen, lumpur, dan pada daerah perakaran tanaman atau di perairan laut. Jumlah Actinomycetes meningkat dengan adanya bahan organik yang mengalami dekomposisi. Pada umumnya Actinomycetes tidak toleran terhadap asam dan jumlahnya menurun pada keadaan lingkungan dengan pH dibawah 5,0. Rentang pH yang paling cocok untuk pertumbuhan Actinomycetes adalah antara 6,5-8,0. Tanah yang tergenang air tidak cocok untuk pertumbuhan Actinomycetes, sedangkan gurun yang kering atau setengah kering dapat mempertahankan populasi dalam jumlah yang cukup besar, karena adanya spora. Temperatur yang cocok untuk pertumbuhan Actinomycetes adalah 25-30 °C , tetapi pada suhu 55-65 °C.

Kebanyakan Actinomycetes bereproduksi dengan cara segmentasi dan fragmentasi. Pembentukan spora secara fragmentasi adalah pembentukan spora analog dengan protoplasma pada dinding sel pecah menjadi fragmen-fragmen yang ukurannya seragam. Fragmen-fragmen ini kemudian dibebaskan. Pembentukan spora ini dimulai dari ujung hyphae yang berkembang ke arah pangkal. Pembentukan spora secara segmentasi adalah hyphae yang akan membentuk spora membentuk dinding pemisah, kemudian hyphae terpisah menjadi segmen-segmen kecil, dengan demikian terbentuk oidia/artrospora (spora bersel tunggal yang terbentuk karena terputusnya sel-sel hyphae). Beberapa spesies dapat membentuk klamidospora.

DAFTAR PUSTAKA

Sumarsih S. 2003. Diktat Kuliah Mikrobiologi Dasar.  Fakultas Pertanian Upn”Veteran” Yogyakarta.

Mudjahid T.F.I. 2011. Actinobacteria. http://tabsfathiylla.blogspot.com/2011/03/ actinobacteria.html.  Diakses 30 Maret 2017 11:10 WIB.

Rivando R. 2011. Ekologi Tanah. http://sylvesterunila.blogspot.com/2011/05/ ekologi-tanah-ilmu-tanah.html. Diakses 3 Maret 2017 10:54 WIB.

Kesuma P. 2015. Peranan Actinomycetes Terhadap Ekosistem Tanah. http://panjikesumapertanian.blogspot.com/2015/01/makalah-peranan-actinomycetes-terhadap.html. Diakses 30 Maret 2017 11:12 WIB.

Nasriyari T., dkk. 2015. Pemanfaat Actinomycetes Dalam Bidang Bioteknologi Pertanian. http://junairanis.blogspot.com/2015/12/makalah-dasar-dasar-bioteknologi.html. Diakses 30 Maret 2017 11:05 WIB.

Zulaikha M. 2015. Kesuburan Tanah Dipengaruhi Oleh Mikroorganisme. http://mashfufatulzulaikha.blogspot.com/2015/10/kesuburan-tanah-dipengaruhi-oleh.html. Diakses 30 Maret 2017 10:56 WIB.