Potential of Cellulolytic Bacteria and Liquid Smoke Derived Bromelain Residue for the Control of Heart Rot Disease (Phytophthora nicotianae) on Pineapple

Penyakit busuk hati pada tanaman nanas yang disebabkan oleh Phytophthora nicotianae merupakan salah satu kendala utama dalam produksi nanas karena bersifat tular tanah dan sulit dikendalikan. Patogen ini termasuk kelompok Oomycota yang memiliki dinding sel mengandung selulosa, sehingga berpotensi dikendalikan menggunakan agen hayati penghasil enzim selulase. Selain itu, pemanfaatan limbah agroindustri seperti ampas bromelain nanas juga berpotensi dikembangkan sebagai fungisida nabati yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat bakteri selulolitik yang potensial dalam mengendalikan penyakit busuk hati oleh P. nicotianae pada tanaman nanas serta memperoleh informasi mengenai keefektifan asap cair ampas bromelain dalam menekan pertumbuhan P. nicotianae. Penelitian mengenai potensi bakteri selulolitik diawali dengan isolasi rhizobakteri dari rizosfer tanaman famili Bromeliacea, diikuti dengan identifikasi patogen P. nicotianae secara morfologi dan molekuler. Isolat bakteri diseleksi berdasarkan kemampuan selulolitiknya menggunakan media carboxymethyl cellulose (CMC) dan diukur indeks selulolitiknya. Isolat terpilih selanjutnya diuji keamanan hayati dan daya antagonisnya terhadap P. nicotianae melalui uji kultur ganda, uji senyawa volatil secara in vitro, serta uji semi in vivo. Pemilihan isolat potensial dilakukan menggunakan metode analytic hierarchy process (AHP). Isolat terpilih kemudian dikarakterisasi secara fisiologis, meliputi kemampuan menghasilkan hormon indole-3-acetic acid (IAA) dan melarutkan fosfat, serta diidentifikasi secara molekuler. Hasil identifikasi secara morfologi pada media CMA dan media ISP-2, diketahui P. nicotianae memiliki hifa bercabang dan tidak bersekat, berwana hyaline, serta menghasilkan sporangium reproduksi aseksual dan oospora reproduksi seksual. Fragmen pita hasil amplifikasi yang tervisualisasi pada ukuran 900 bp dengan primer ITS1 dan ITS4 dengan nilai query cover sebesar 100% dan tingkat kesamaan sekuens (homology) sebesar 100% terhadap seluruh sekuens pembanding, memiliki kekerabatan dengan P. nicotianae dengan beberapa strain, strain CTA3K1a2, BG4K3b, BY1Q1g, ZYMQ1a, dengan berbagai negara serta tanaman inang yang berbeda. Kekerabatan isolat patogen berdasarkan nilai boostrap tertinggi, berada pada P. nicotianae strain CTA3K1a2 pada tanaman citrus di Tunisia. Sebanyak 19 isolat bakteri selulolitik yang ditemukan sebagai kandidat agens hayati yang aman secara hayati dan memiliki kemampuan selulolitik yang bervariasi. Uji kultur ganda menunjukkan bahwa isolat A45 dan FTA22 memiliki daya hambat tertinggi terhadap P. nicotianae, masing-masing sebesar 47,11% dan 40,99%. Pada uji senyawa volatil, isolat FT57 dan K5 menunjukkan penghambatan terbesar terhadap pertumbuhan P. nicotianae, masing-masing sebesar 55,18% dan 44,98%. Uji semi in vivo terhadap lima isolat terpilih hasil seleksi AHP menunjukkan bahwa seluruh isolat mampu menghambat perkembangan lesi penyakit busuk hati, dengan persentase penghambatan tertinggi adalah isolat FT57 dan A45, masing-masing sebesar 73,74% dan 71,81%. Kedua isolat tersebut juga mampu menghasilkan hormon IAA, melarutkan fosfat, serta memiliki indeks selulolitik masing-masing sebesar 1,83 dan 1,18. Identifikasi secara molekuler menggunakan primer 27F dan 1492R diperoleh bahwa isolat FT57 berkerabat dekat dengan Bacillus subtilis MS7, sedangkan isolat A45 memiliki kemiripan dengan Stenotrophomonas maltophilia strain JFZ2. Potensi asap cair ampas bromelain dilakukan melalui penyiapan larutan asap cair dan kultur P. nicotianae, kemudian diuji efikasinya menggunakan metode peracunan media pada berbagai konsentrasi. Pertumbuhan koloni P. nicotianae diamati selama periode inkubasi, dan nilai konsentrasi hambat 50% (EC50) dan 90% (EC90) dihitung saat hari terakhir pengamatan kontrol memenuhi permukaan media. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai EC50 asap cair ampas bromelain terhadap P. nicotianae sebesar 0,0448 mL mL-1 pada hari terakhir, sementaranilai EC90 sebesar 0,3626 mL mL-1. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa bakteri selulolitik, khususnya isolat FT57 dan A45, serta asap cair ampas bromelain nanas memiliki potensi yang besar untuk dikembangkan sebagai alternatif pengendalian hayati penyakit busuk hati pada tanaman nanas yang ramah lingkungan dan berkelanjutan.