Vina Maulidia^1,2, Loekas Soesanto³, Syamsuddin⁴, Khairan⁵, Takahiro Hamaguchi⁶, Koichi Hasegawa⁶, Rina Sriwati²

Nematoda puru akar (Root-Knot Nematode) terutama dari genus Meloidogyne merupakan salah satu patogen yang sangat merugikan dalam pertanian, menginfeksi berbagai tanaman komersial dan mengakibatkan kerugian ekonomi yang signifikan. Meloidogyne sp. dikenal karena kemampuannya membentuk puru pada akar tanaman, yang mengganggu penyerapan air dan nutrisi, serta mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara keseluruhan. Meskipun beberapa metode kimia telah diterapkan untuk mengendalikan nematoda ini, penggunaan nematisida kimia sering kali memiliki dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan manusia, serta dapat menyebabkan resistensi pada nematoda itu sendiri (Gambar 1).

Gambar 1. Root-knot nematodes (Meloidogyne sp.)

Dalam konteks ini, pendekatan biologis dengan menggunakan agen pengendali hayati seperti bakteri endofitik menjadi semakin menarik. Bakteri endofitik adalah mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan tanaman tanpa menyebabkan penyakit. Bakteri endofit sering kali berkontribusi terhadap pertahanan tanaman terhadap patogen, baik melalui kompetisi, produksi metabolit sekunder, atau induksi mekanisme pertahanan tanaman. Metabolit sekunder yang dihasilkan oleh bakteri endofitik telah terbukti memiliki berbagai aktivitas biologis, termasuk aktivitas antinematoda.

Penelitian yang dilakukan oleh Vina Maulidia dan koleganya berfokus pada eksplorasi potensi metabolit sekunder yang dihasilkan oleh bakteri endofitik dalam mengendalikan nematoda Meloidogyne sp. Studi ini penting karena dapat menawarkan solusi ramah lingkungan dan berkelanjutan dalam mengendalikan nematoda tersebut. Dengan memahami mekanisme dan efektivitas metabolit sekunder ini, diharapkan strategi pengendalian nematoda yang lebih efektif dan ramah lingkungan dapat dikembangkan.

Penelitian ini mengidentifikasi sejumlah bakteri endofitik yang mampu menghasilkan metabolit sekunder dengan aktivitas antinematoda. Isolasi dan karakterisasi bakteri dilakukan dari berbagai jaringan tanaman yang telah diketahui berasosiasi dengan bakteri endofitik. Setelah diisolasi, bakteri-bakteri ini dikulturkan untuk memproduksi metabolit sekunder yang kemudian diekstraksi dan diuji aktivitasnya terhadap nematoda Meloidogyne sp.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa beberapa isolat bakteri endofitik menghasilkan metabolit yang secara signifikan menghambat perkembangan dan kelangsungan hidup nematoda Meloidogyne sp. Aktivitas antinematoda ini diamati melalui uji in vitro yang menunjukkan penurunan jumlah telur yang menetas serta penurunan mobilitas larva nematoda. Selain itu, metabolit ini juga menunjukkan kemampuan dalam merusak struktur seluler nematoda, yang diamati melalui perubahan morfologi pada tubuh nematoda setelah perlakuan dengan metabolit sekunder.

Karakterisasi lebih lanjut dari metabolit sekunder ini menunjukkan bahwa mereka terdiri dari senyawa kimia yang beragam, termasuk alkaloid, flavonoid, dan senyawa fenolik lainnya. Senyawa-senyawa ini diketahui memiliki aktivitas biologis yang luas, dan dalam konteks ini, berperan dalam mengganggu sistem biokimia nematoda, sehingga menghambat pertumbuhannya. Selain itu, beberapa senyawa juga menunjukkan potensi dalam memicu respon pertahanan pada tanaman inang, yang lebih lanjut membantu dalam pengendalian nematoda.

Hasil penelitian ini menegaskan potensi besar dari bakteri endofitik sebagai agen pengendali hayati untuk nematoda Meloidogyne sp. Metabolit sekunder yang dihasilkan oleh bakteri ini tidak hanya efektif dalam menghambat perkembangan nematoda, tetapi juga menawarkan keuntungan tambahan dalam bentuk keamanan lingkungan dan kesehatan manusia dibandingkan dengan nematisida kimia. Ini merupakan langkah penting menuju pertanian berkelanjutan yang meminimalkan dampak negatif terhadap lingkungan.

Studi ini juga menekankan pentingnya memahami lebih dalam mengenai mekanisme kerja metabolit sekunder tersebut. Meskipun penelitian ini berhasil menunjukkan efektivitas antinematoda dari beberapa senyawa, pemahaman yang lebih mendalam mengenai interaksi molekuler antara metabolit dan target biokimia nematoda diperlukan untuk mengoptimalkan penggunaannya di lapangan. Misalnya, identifikasi target enzim atau jalur metabolik spesifik dalam nematoda yang dipengaruhi oleh metabolit ini dapat memberikan wawasan baru untuk pengembangan senyawa baru yang lebih spesifik dan efektif.

Selain itu, kemampuan bakteri endofitik untuk berkolonisasi pada tanaman inang tanpa menyebabkan efek negatif juga merupakan faktor penting dalam aplikasinya sebagai agen pengendali hayati. Kolonisasi yang baik akan memastikan bahwa metabolit sekunder terus diproduksi di dalam jaringan tanaman, memberikan perlindungan yang berkelanjutan terhadap nematoda. Oleh karena itu, seleksi bakteri endofitik yang tidak hanya memiliki aktivitas antinematoda tetapi juga kemampuan kolonisasi yang baik adalah hal yang krusial.

Penelitian lebih lanjut juga diperlukan untuk mengeksplorasi potensi sinergi antara berbagai bakteri endofitik atau antara bakteri endofitik dengan metode pengendalian lainnya. Kombinasi strategi ini mungkin menawarkan perlindungan yang lebih komprehensif terhadap nematoda serta mengurangi risiko pengembangan resistensi.

Penelitian oleh Vina Maulidia dan koleganya membuka jalan bagi pendekatan baru dalam pengendalian nematoda puru akar dengan menggunakan bakteri endofitik dan metabolit sekundernya. Dengan potensi besar dalam aplikasi praktis, strategi ini berpeluang untuk diintegrasikan ke dalam praktik pertanian modern, memberikan solusi yang efektif dan berkelanjutan untuk masalah nematoda yang telah lama dihadapi dalam dunia pertanian.

Nematoda puru akar (Root-Knot Nematode) terutama dari genus Meloidogyne merupakan salah satu patogen yang sangat merugikan dalam pertanian, menginfeksi berbagai tanaman komersial dan mengakibatkan kerugian ekonomi yang signifikan. Meloidogyne sp. dikenal karena kemampuannya membentuk puru pada akar tanaman, yang mengganggu penyerapan air dan nutrisi, serta mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara keseluruhan. Meskipun beberapa metode kimia telah diterapkan untuk mengendalikan nematoda ini, penggunaan nematisida kimia sering kali memiliki dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan manusia, serta dapat menyebabkan resistensi pada nematoda itu sendiri.

Dalam konteks ini, pendekatan biologis dengan menggunakan agen pengendali hayati seperti bakteri endofitik menjadi semakin menarik. Bakteri endofitik adalah mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan tanaman tanpa menyebabkan penyakit. Bakteri endofit sering kali berkontribusi terhadap pertahanan tanaman terhadap patogen, baik melalui kompetisi, produksi metabolit sekunder, atau induksi mekanisme pertahanan tanaman. Metabolit sekunder yang dihasilkan oleh bakteri endofitik telah terbukti memiliki berbagai aktivitas biologis, termasuk aktivitas antinematoda.

Penelitian yang dilakukan oleh Vina Maulidia dan koleganya berfokus pada eksplorasi potensi metabolit sekunder yang dihasilkan oleh bakteri endofitik dalam mengendalikan nematoda Meloidogyne sp. Studi ini penting karena dapat menawarkan solusi ramah lingkungan dan berkelanjutan dalam mengendalikan nematoda tersebut. Dengan memahami mekanisme dan efektivitas metabolit sekunder ini, diharapkan strategi pengendalian nematoda yang lebih efektif dan ramah lingkungan dapat dikembangkan.

Penelitian ini mengidentifikasi sejumlah bakteri endofitik yang mampu menghasilkan metabolit sekunder dengan aktivitas antinematoda. Isolasi dan karakterisasi bakteri dilakukan dari berbagai jaringan tanaman yang telah diketahui berasosiasi dengan bakteri endofitik. Setelah diisolasi, bakteri-bakteri ini dikulturkan untuk memproduksi metabolit sekunder yang kemudian diekstraksi dan diuji aktivitasnya terhadap nematoda Meloidogyne sp.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa beberapa isolat bakteri endofitik menghasilkan metabolit yang secara signifikan menghambat perkembangan dan kelangsungan hidup nematoda Meloidogyne sp. Aktivitas antinematoda ini diamati melalui uji in vitro yang menunjukkan penurunan jumlah telur yang menetas serta penurunan mobilitas larva nematoda. Selain itu, metabolit ini juga menunjukkan kemampuan dalam merusak struktur seluler nematoda, yang diamati melalui perubahan morfologi pada tubuh nematoda setelah perlakuan dengan metabolit sekunder.

Karakterisasi lebih lanjut dari metabolit sekunder ini menunjukkan bahwa mereka terdiri dari senyawa kimia yang beragam, termasuk alkaloid, flavonoid, dan senyawa fenolik lainnya. Senyawa-senyawa ini diketahui memiliki aktivitas biologis yang luas, dan dalam konteks ini, berperan dalam mengganggu sistem biokimia nematoda, sehingga menghambat pertumbuhannya. Selain itu, beberapa senyawa juga menunjukkan potensi dalam memicu respon pertahanan pada tanaman inang, yang lebih lanjut membantu dalam pengendalian nematoda.

Hasil penelitian ini menegaskan potensi besar dari bakteri endofitik sebagai agen pengendali hayati untuk nematoda Meloidogyne sp. Metabolit sekunder yang dihasilkan oleh bakteri ini tidak hanya efektif dalam menghambat perkembangan nematoda, tetapi juga menawarkan keuntungan tambahan dalam bentuk keamanan lingkungan dan kesehatan manusia dibandingkan dengan nematisida kimia. Ini merupakan langkah penting menuju pertanian berkelanjutan yang meminimalkan dampak negatif terhadap lingkungan.

Studi ini juga menekankan pentingnya memahami lebih dalam mengenai mekanisme kerja metabolit sekunder tersebut. Meskipun penelitian ini berhasil menunjukkan efektivitas antinematoda dari beberapa senyawa, pemahaman yang lebih mendalam mengenai interaksi molekuler antara metabolit dan target biokimia nematoda diperlukan untuk mengoptimalkan penggunaannya di lapangan. Misalnya, identifikasi target enzim atau jalur metabolik spesifik dalam nematoda yang dipengaruhi oleh metabolit ini dapat memberikan wawasan baru untuk pengembangan senyawa baru yang lebih spesifik dan efektif.

Selain itu, kemampuan bakteri endofitik untuk berkolonisasi pada tanaman inang tanpa menyebabkan efek negatif juga merupakan faktor penting dalam aplikasinya sebagai agen pengendali hayati. Kolonisasi yang baik akan memastikan bahwa metabolit sekunder terus diproduksi di dalam jaringan tanaman, memberikan perlindungan yang berkelanjutan terhadap nematoda. Oleh karena itu, seleksi bakteri endofitik yang tidak hanya memiliki aktivitas antinematoda tetapi juga kemampuan kolonisasi yang baik adalah hal yang krusial.

Penelitian lebih lanjut juga diperlukan untuk mengeksplorasi potensi sinergi antara berbagai bakteri endofitik atau antara bakteri endofitik dengan metode pengendalian lainnya. Kombinasi strategi ini mungkin menawarkan perlindungan yang lebih komprehensif terhadap nematoda serta mengurangi risiko pengembangan resistensi. Penelitian oleh Vina Maulidia dan koleganya membuka jalan bagi pendekatan baru dalam pengendalian nematoda puru akar dengan menggunakan bakteri endofitik dan metabolit sekundernya. Dengan potensi besar dalam aplikasi praktis, strategi ini berpeluang untuk diintegrasikan ke dalam praktik pertanian modern, memberikan solusi yang efektif dan berkelanjutan untuk masalah nematoda yang telah lama dihadapi dalam dunia pertanian.

DOI: Secondary metabolites produced by endophytic bacteria against the Root-Knot Nematode (Meloidogyne sp.)

Editor:     Rezekinta Syahputra Sembiring