GAHARU

Hasil sulingan gubal gaharu

PENGERTIAN
- Asosiasi Gaharu Indonesia (AQSGARIN) : adalah sejenis kayu keras dari pohon gaharu atau tanaman lain penghasil gaharu yang tumbuh secara alamiah, budidaya yang sudah terinfeksi proses alamiah, buatan serta mengandung damar wangi dan memiliki serat, bobot dengan mengeluarkan aroma pada saat dibakar (Salampessy, 2009).

- Gaharu adalah senyawa fitoaleksin yang merupakan metabolit sekunder dari pohon gaharu sebagai mekanisme pertahanannya.
Gubal gaharu adalah bagian kayu karas yang mengandung akumulasi damar wangi dengan konsentrasi yang rendah.

Gubal gaharu

TANAMAN PENGHASIL GAHARU

Tanama yang teridentifikasi mengeruarkan resin gaharu adalah genus Aquilaria dan Gyrinops.

Aquilaria malacensis

Gyrinops (gaharu lombok)

Inokulasi fungi gaharu atau senyawa yang dapat menginduksi resin gaharu, dilakukan pada tanaman yang telah membentuk gubal.

Anatomi batang dikotil

Lubang inokulasi/pelukaan dilakukan tepat di tempat daerak kayu gubal.

Jika lubang melebih daerah gubal maka fungi yang diintroduksikan akan menyebabkan kematian tanaman.

GAHARU SEBAGAI EFEK PATOLOGI

Fungi penginduksi (Suryantini & Wulandari. 2012)

• Fusarium

Isolat Fusarium di PDA

Ciri mikro Fusarium

Apergillus

Isolat dan ciri mikro Aspergillus

• Mucor

Isolat Mucor

Ciri mikro Mucor

Rhizopus

Ciri mikro Penicillium

• Penicillium

Isolat Penicillium

• Acremonium                               

 

Ciri mikro Acremonium

Isolat Acremonium

INDUKSI RESIN GAHARU

Proses keluarnya resin pada pohon pembentuk gaharu merupakan rangkaian proses patologi pada tanaman, dimana ketika tergapat benda/mahluk asing masuk ke dalam jaringan tanaman maka tanaman akan mempertahankan dirinya dengan cara mengeluarkan resin. Berbagai tingkatan virulensi sepanjang terdapat luka maka tanaman akan terinduksi untuk mengeluarkan resinnya.

proses infeksi fungi pembentuk gaharu terjadi setelah spora landing, kemudian kontak dengang epidermis. Selanjutnya : 

• Hifa melakulan penetrasi (H) secara fisik dan degradasi lapisan-lapisan dinding sel tanaman secara enzimatis. 
• Di dalam sel hifa penetrasi membentuk houstorium, dan 
• Proses kolonisasi dan invasi.

Proses infeksi

Proses perkembangan penyakit (patogen fungi pada tanaman pembentuk gaharu) berikutnya dipengaruhi oleh:

• Patogen (virulensi).
• jika virulensi tinggi maka tanaman yang diserang mati dan resin yang dikeluarkan sedikit
• jika avirulen maka luka tanaman akan cepat normal
• jika virulensi rendah maka tanaman akan mengeluarkan resi selama proses pertumbuhan dan perkembangan patogen dalam tubuh tanaman
• Lingkungan yang mendukung perkembangan penyakit.
• ketika tanaman gaharu dibudidayakan tanpa memperhatikan lingkungan tempat tumbuh alami (RH kurang, suhu tinggi, intensitas cahaya tinggi) maka proses patologi terhenti 
• Tanaman yang rentan terhadap penyakit (prinsip segitiga penyakit).
• tanaman yang sangat rentan akan menghasilkan resin yang sedikit ketika terjadi infeksi patogen

Segitiga penyakit

Resin gaharu terdeteksi mengandung sesquiterpenoid yang menyebabkan aroma harum. Resin ini termasuk dalam senyawa fitoaleksi yang merupakan SYSTEMIC ACQUIRED RESISTANCE (SAR) atau sistem ketahanan terimbas.

TEKNIK PEMBENTUKAN GAHARU

Secara tradisional   (Muin, 2010)

• dengan menakik atau melukai batang pohon gaharu sedalam 1 sampai 3 cm
• membuat rongga selebar 1-2 cm
• dengan cara memasang pasak yang terbuat dari kayu belian
• menanam liana yang membelit batang pohon gaharu          

                

Pelilitan dengan liana

Inokulasi tradisinal

Inokulasi dengan fungi patogen (Fusarium dan Acremonium )

• Bersihkan dan lakukan sterilisasi peralatan yang akan digunakan untuk membuat lubang dan memasukkan inokulan dengan menggunakan alkohol 70 % atau spirtus.
• Buat lubang inokulasi dengan menggunakan bor tangan atau bor mesin.  
• Mulai dari bagian bawah (± 80 cm dari tanah). 
• Diameter lubang antara 0,8 cm sampai 1,0 cm, kedalaman disesuaikan dengan diameter pohon. Untuk pohon yang berdiameter 10 cm, kedalaman sekitar 5 cm.
• Masukkan inokulan ke dalam lubang inokulasi, dalam hal ini bisa menggunakan inokulan cair, padat atau langsung dari biakan PDA dengan air aquades.

Inokulum dalam yang dikembangkan pada sekam

Inokulum cair dengan ekstrak kentang (PDB)

Inokulum yang dikembangkan pada beras

• Tutup lubang dengan mengunakan pasak dari kayu atau lilin lunak. Penutupan dilakukan, agar lubang inokulasi tidak masuk air.
• Lanjutkan membuat lubang berikutnya dan seterusnya.  Jarak antar lubang satu dengan yang lainnya 20 cm – 30 cm dengan arah spriral.
• Induksi harus dilakukan sampai ke bagian atas, atau minimal sampai batas cabang pertama.  
• Namun akan lebih baik jika dilakukan induksi pada bagian cabang, terutama untuk pohon yang berdiameter lebih besar dengan diameter cabang lebih dari 10 cm.
• Untuk inokulasi pada pohon yang tinggi harus menggunakan tangga atau barak (Gambar Muin, 2010 dan 2012).

Pembuatan lubang / pelukaan dibuat spiral ke atas 

Inokulasi, lubang ditutup dalam keadaan aseptik

Inokulasi dengan tangga

Hasil inokulasi diketahui dengan pengamatan :

• adanya browning / nekrosis disekitar luka/lubang
• dibuktikan dengan menyayat gejala dan dibakar
• jika nekrosis terjadi sampai ke dalam kayu maka daparat dikatakan infeksi fungi tengah berlangsung
• jika bagian kayu bergejala dibakar dan terdapat aroma harum (khas gaharu) maka dikatakan terjadi induksi resin.

Penyayatan luka inokulasi

Gejala nekrosis akibat inokulasi

Perkembangan nekrosis pada luka inokulasi

     

Inokulasi tidak berhasil

KUALITAS GAHARU

Kualitas gaharu dikelompokkan menjadi :

Gubal gaharu adalah kayu yang berasal dari pohon atau bagian pohon penghasil gaharu, memiliki kandungan damar wangi dengan aroma yang agak kuat, ditandai oleh warnanya yang hitam atau kehitam-hitaman berseling coklat.

Gubal gaharu

Kemedangan adalah kayu yang berasal dari pohon atau bagian pohon penghasil gaharu, memiliki kandungan damar wangi dengan aroma yang lemah, ditandai oleh warnanya yang putih keabu-abuan sampai kecoklat-coklatan, berserat kasar, dan kayunya yang lunak.

Kemedangan

Abuk gaharu adalah serbuk kayu gaharu yang dihasilkan dari proses penggilingan atau penghancuran kayu gaharu sisa pembersihan atau pengerokan. 

Trichoderma sebagai solusi lingkungan

Ketika sampah menjadi sorotan dunia, upaya pengelolaan produk lebih ditekankan pada zero limbah. proses dekomposisi limbah menjadi hal crucial dalam siklus hara tanah. keberadaan mikro flora dan mikrofauna menjadi aktor utama dalam proses dekomposisi. diantara dekomposer yang aktif adalah fungi Trichoderma.

Isolat Trichoderma

Ciri mikro Trichoderma

Apa itu Trichoderma ?
Trichoderma, dikenal sebagai fungi identik hijau, pengkontaminan, mudah ditemui.
Konidia berbentuk Fialid

Klasifikasi
Filum : Ascomycota
Kelas : Sordariomycetes
Ordo : Hypocreales
Famili : Hypocreaceae
Genus : Trichoderma




Kemampuan merombak bahan organik / serasah hutan
memiliki kemampuan menembus dinding sel-sel tubular (penyusun utama jaringan kayu) pertumbuhan pucuk hifa maupun miselium (kumpulan hifa) menyebabkan tekanan fisik diikuti pengeluaran enzim yang melarutkan dinding sel jaringan kayu (yang mengandung lignin, selulose, hemiselulose).

Pengomposan serasah akasia oleh Trichoderma selama 3 bulan

• Aktifitas enzim selulase mampu menurunkan jumlah selulosa 25% dalam waktu 3 minggu
• Aktivitas enzim meningkat dan menurun selama proses pengomposan
• Selama tahapan termofilik aktifitas menurun tajam
• Denaturasi enzim karena panas sehingga mikroba mati

• Memiliki kemampuan mendekomposisi bahan plastik melalui perubanagn ester tidak jenuh ke ester jenuh.

PUSTAKA
Junita Y, Suryantini R, Wulandari RS. 2017. Potensi Trichoderma isolat lokal sebagai dekomposer serasah akasia (Acacia mangium). Jurnal Hutan Lestari 5 (2). http://jurnal.untan.ac.id/index.php/jmfkh/article/view/20098

Saraswati R, Santosa E, Yuniarti E. Organisme Perombak Bahan Organik. http://balittanah.litbang.pertanian.go.id/ind/dokumentasi/buku/buku%20pupuk%20hayatipupuk%20organik/10organisme_rasti.pdf

Zulaika A, Soesilo TAD, Noriko N.  2017. Penentuan potensi kemampuan Trichoderma sp. dalam proses degradasi sampah plastik rumah tangga. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017.

BIOTEKNOLOGI HUTAN

PENGERTIAN
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.

PENTINGNYA BIOTEKNOLOGI DI DUNIA KEHUTANAN

• Tekanan perdagangan dunia
• Perdagangan hasil kayu dan non kayu yang memerlukan sertifikat pengelolaan hutan secara lestari
• Pembatasan tumbuhan dan hewan berdasarkan jumlah populasi. 
• merupakan hasil konvensi internasional antara pemerintah untuk tujuan melindungi spesies-spesies yang terancam punah.
• Pertumbuhan populasi dan permintaan kebutuhan manusia.
• Ketidakseimbangan antara peningkatan jumlah populasi manusia dengan kebutuhan (sandang pangan papan).
• Penurunan luas daratan dan kualitas tanah.
• Sehingga memacu teknologi yang dapat meningkatkan hasil hutan mengikuti peningkatan kebutuhan manusia dengan tetap memperhatikan kelestarian lingkungan (menggunakan biotenologi)
• Berkurangnya penutupan lahan / hutan. 
• Perubahan iklim, illegal loging dan kerusakan lainnya terutama yang merupakan dampak praktek-praktek pengelolaan sumber daya alam yang salah berakibat penurunan kualitas hidup dan kehidupan manusia sehingga akan menjadi ancaman intensif.

TINGKAT PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI KEHUTANAN

Berdasarkan Gambar di samping, perkembangan bioteknologi berada pada wilayak kuning dan orange. 

Perkembangan bioteknologi ini merupakan bioteknologi modern, dimana :

• aras rekayasa telah lebih terarah sehingga hasilnya dapat lebih atau bahkan sepenuhnya terkendali.
• Contoh : mutasi gen dan transgenetik (manipulasi genetic), bioteknologi molekuler

Sementara wilayah berwarna biru masih merupakan bioteknologi konvensional, dimana:

• penerapan teknik-teknik biologi, biokimia atau rekayasa masih sangat terbatas sehingga belum mencapai aras rekayasa molecular yang terarah.
• Contoh : propagasi seperti kultur jaringan.

MIKROB DALAM BIOTEKNOLOGI

Fungi

Klasifikasi fungi bersifat dinamis, 

- Ascomycota

- Basidiomycota

- Zygomycota

- Chytridiomycota 

(Alexopoulus et al. 1996; Webster and Weber 2007)

- Glomeromycota 

(https://www.apsnet.org/edcenter/disandpath/fungalasco/intro/Pages/IntroFungi.aspx).

Ciri umum fungi :

• Eukariotik (memiliki membran inti)
• Tidak memiliki klorofil (heterotrof)
• Uniseluler dan multiseluler
• Beberapa memiliki zat warna
• Mendapatkan nutrisi dengan absorpsi
• Bentuknya bermacam-macam
• Dinding sel tersusun dari zat kitin

ASCOMYCOTA

Contoh lain : 

Trichoderma yang merupakan saprofit kuat sebagai agens dekomposer.

Fusarium (dikenal sebagai fungi pembentuk gaharu).

BASIDIOMYCOTA

Basidiomycota dicirikan membentuk tubuh buah/ badan buah, secara umum memiliki karakteristik seperti digambar.

spora dihasilkan distruktur berbentuk basidium

Contoh Fungi pembentuk ektomikoriza

Lactarius

Boletus

Rusulla

GlLOMEROMYCOTA

kelompok fungi yang bersimbiosis mutualisme dengan tanaman. bentuk asosiasinya adalah mikoriza arbuskul (endomikoriza).

Contoh 

Glomus

Acaulospora

Gigaspora

CHYTRIDIOMYCOTA

Reproduksi

        

Zoospora

Fungi dicirikan dengan pembentukan zoospora (warna coklat) yang memiliki satu flagel di bagian belakang (warna hialin).    

ZYGOMYCOTA

Kelompok fungi yang umumnya saprofit

memiliki pertumbuhan sangat cepat

miselium coenocytic

tahap reproduksi seksual : zygospora           

Contoh :

Mucor sp.

Rhizopus sp.

Isolasi Fungi dari tanah non FMA

Pembuatan suspensi tanah 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6, dst.

• Tanah dilarutkan dalam aquades sebanyak 100 ml
• 9 ml aquades dituang dalam setiap tabung reaksi 
• tabung reaksi pertama yang berisi 9 ml aquades ditambah 1 ml larutan tanah, dihomogenkan
• tabung reaksi kedua ditambah 1 ml suspensi tanah dari tabung reaksi pertama dan dihomogenkan
• tabung reaksi ketiga ditambah 1 ml suspensi tanah dari tabung reaksi kedua dan dihomogenka,
• begitu seterusnya.

  

setelah dikulturkan pada media agar dan diinkubasi, selanjutnya dihitung koloni yang tumbuh pada waktu yang ditentukan. 

                  jumlah koloni (CFU) = jumlah koloni yang tumbuh x pengenceran

misalnya jumlah koloni per petri dish 159

seri pengenceran 10 3

maka jumlah koloni adalah 159 x 10 3 cfu atau 1,59 x 10 5 cfu

Cara isolasi fungi/bakteri dari tanah

1. Metode Pour plate
• 1 ml atau 0,1 ml suspensi tanah dituang langsung ke Petri dish
2. Metode Spread plate
• 0,1 ml dituang ke Petri dish dan di ratakan dengan L-glass

 

Isolasi FMA dari tanah

Langkah mengikuti urutan nomor

Selanjutnya .......