Keragaman Bakteri Dan Bakteri Penghasil Lipase Dalam Hutan Dan Perkebunan Sawit Di Sarolangun Jambi Indonesia

Abstract

Deforestasi untuk pembukaan lahan perkebunan sawit paling masif terjadi di Asia Tenggara. Hal ini berdampak negatif pada keragaman hayati dan lingkungan. Tanah dan sedimen pada penelitian ini diperoleh dari lapisan atas tanah hutan dataran rendah dan perkebunan sawit, serta perairan yang disekitar situs tersebut. Hutan tersebut berlokasi di Taman Nasional Bukit Duabelas, dan perkebunan sawit sekitar hutan di Sarolangun Jambi Indonesia. Keragaman komunitas bakteri dari tanah dan sedimen perairan area hutan dan kebun sawit Sumatra dipelajari menggunakan pyrosequencing gen 16S rRNA dan indeks keragaman umumnya. Pendekatan filogenetik digunakan untuk mengungkap perubahan komunitas filotipe bakteri dan genusnya di kedua area. Pendekatan ekologis menggunakan nilai pH, kandungan Karbon (C) total, Nitrogen (N) total, Fosfor (P) tersedia dan keragaman bakteri menggunakan indeks Shannon dan Simpson, dan kelimpahan bakteri dengan indeks Chao1-ACE dan OTUs. Keragaman dan kelimpahan bakteri tanah di hutan dan kebun sawit tidak berbeda sebagaimana pH, C total, dan N total, sebagai faktor substrat yang tidak berbeda nyata. Tetapi, indeks kelimpahan bakteri di sedimen perairan area hutan justru lebih tinggi dari area kebun sawit. Mayoritas sekuen berturut-turut Acidobacteria (56.33%), Proteobacteria (27.43%), Actinobacteria (7.11%), dan Cyanobacteria (5.55%) berasal dari tanah hutan, sementara Acidobacteria (50.11%), Proteobacteria (31.63%), Actinobacteria (7.58%), Chloroflexi (2.60%), dan Gemmatimonadetes (2.71%) dari tanah kebun sawit. Acidobacteria menjadi filotipe paling dominan di kedua habitat, karena pH tanah kedua areal tersebut sangat asam (3.77 – 4.80). Genera dari Alpha proteobacteria mendominasi di tanah hutan dan kebun sawit. Genus terbanyak di pohon filogenetik adalah Burkholderia dari Betaproteobacteria. Berbeda dari tanah, dalam sedimen perairan, mayoritas sekuen berturut-turut Proteobacteria (34.85%), Acidobacteria (32.67%), Nitrospirae (6.86%), Chloroflexi (4.31%), dan Actinobacteria (4.02%) dari area hutan, sementara dari area kebun sawit berturut-turut Acidobacteria (46.10%), Proteobacteria (25.86%), Nitrospirae (9.20%), Chloroflexi (4.99%), dan Actinobacteria (2.34%). Acidobacteria masih menjadi filotipe dominan di habitat sedimen perairan areal kebun sawit. Genera Alphaproteobacteria dan Betaproteobacteria mendominasi pada kedua pohon filogenetik gen16S rRNA baik di areal hutan maupun kebun sawit. Genus yang terdeteksi dominan pada pohon filogenetik bakteri asal tanah maupun sedimen area hutan dan kebun sawit adalah Burkholderia. Perubahan komunitas bakteri terjadi dalam transformasi hutan, meskipun lebih banyak ditemukan genus di pohon filogenetik bakteri tanah asal kebun sawit. Sebaliknya, komunitas di sedimen perairan transformasi hutan, sebagaimana sedimen perairan area hutan menunjukkan indeks keragaman, kelimpahan, filotipe dan genera yang lebih tinggi daripada yang ditunjukkan parameter tersebut dari area sawit. Bakteri spesial di hutan dan lahan sawit adalah bakteri lipolitik. Enzim bakteri tersebut telah diaplikasikan di industri agroakuakultur, pangan, deterjen, farmasi, susu, maupun biodiesel-biokerosin. Informasi keragaman bakteri lipolitik asal tanah dan sedimen perairan di areal hutan dan perkebunan kelapa sawit, dan komposisi asam lemaknya diperlukan. Sebanyak 22 isolat terpilih dari tiga puluh dua isolat bakteri lipolitik yang tumbuh pada media selektif lipolitik, terdiri atas 11 isolat dari tanah lapisan atas dan 11 isolat dari sedimen air di hutan dan daerah perkebunan. Isolat-isolat bakteri diidentifikasi berdasarkan analisis gen 16S rRNA. Hasil identifikasi menunjukkan isolat-isolat tersebut terdiri atas lima genera yaitu Burkholderia, Cupriavidus, Serratia, Acinetobacter, dan Kurthia. Pada pohon filogenetik yang dibangun menggunakan metode maximum likelihood, isolat-isolat tersebut terdistribusi ke dalam tiga grup, yaitu grup Burkholderia-Cupriavidus, grup Serratia-Acinetobacter, dan grup Kurthia. Hasil analisis kromatografi gas (GC-FID) menunjukkan bahwa enzim lipolitik yang dihasilkan bakteri-bakteri tersebut memproduksi berbagai asam lemak. Beberapa isolat bakteri menghasilkan asam lemak esensial, seperti asam lemak: linoleat, linolenat, arakidonat, eikosapentanoat (EPA), dan dokosaheksanoat (DHA). Untuk masa depan, bakteri lipolitik dari hutan dan perkebunan sawit dapat dilanjutkan penelitian untuk kesejahteraan lingkungan dan manusia.