Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Penapisan Senyawa Bioaktif Spons Aaptos aaptos dan Petrosia sp. dari Lokasi yang Berbeda adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, April 2007
Meutia Samira Ismet
ABSTRAK
MEUTIA SAMIRA ISMET. Penapisan Senyawa Bioaktif Spons Aaptos aaptos
dan Petrosia sp. dari Lokasi yang Berbeda. Dibimbing oleh Dedi Soedharma dan Hefni Effendi.
Spons Aaptos aaptos dan Petrosia sp. diketahui memiliki potensi bioaktivitas yang tinggi. Perbedaan habitat spons dapat berpengaruh terhadap potensi tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan penapisan senyawa bioaktif kedua jenis spons tersebut, menganalisa kandungan senyawa ekstrak kasar spons dan bioaktivitas antibakteri masing-masing senyawa, melihat pengaruh lingkungan terhadap aktivitas senyawa, serta melihat kaitan biomassa sel spons dan isolat bakteri terhadap bioaktivitas senyawa ekstrak kasar kedua jenis spons tersebut.
Sampel spons diambil dari dua lokasi (Barat dan Selatan P. Pari) dengan kondisi substrat yang berbeda, yaitu pasir berlumpur dan karang. Bioaktivitas sampel spons dianalisa dengan metode difusi agar terhadap Escheria coli,
Staphylococcus aureus, dan Aeromonas hydrophilla (Ah), serta uji toksisitas terhadap Artemia salina (As). Kandungan senyawa ekstrak kasar kedua spons difraksinasi dan dianalisa menggunakan Kromatografi Lapis Tipis (TLC). Aktivitas antibakteri kandungan senyawa hasil TLC dianalisa dengan metode bioautografi terhadap (Ah). Penentuan biomassa dan struktur sel spons dilakukan dengan pengamatan histologi dan pemisahan fraksi sel menggunakan sentrifugasi. Analisa data dilakukan secara deskriptif (kualitatif) untuk menapis senyawa bioaktif kedua jenis spons, melihat pengaruh lingkungan dan kaitan biomassa serta isolat bakteri simbion terhadap bioaktivitas senyawa ekstrak kasar kedua jenis spons. Analisa korelatif dilakukan untuk melihat hubungan antara bioaktivitas antibakteri dan toksisitas terhadap (As)senyawa ekstrak kasar spons
Aaptos aaptos dan Petrosia sp.
Tingkat bioaktivitas kedua jenis spons yang berasal dari alam memiliki kisaran yang beragam untuk tiap habitat pada masing-masing lokasi pengambilan sampel. Sampel hasil transplantasi spons Aaptos aaptos memiliki tingkat bioaktivitas yang cenderung sama, semetara spons Petrosia sp. hasil transplantasi menunjukkan tingkat bioaktivitas yang tidak seragam. Tidak terdapat korelasi antara tingkat bioaktivitas antibakteri senyawa ekstrak kasar spons dengan toksisitasnya terhadap (As).
Hasil Kromatografi Lapis Tipis (TLC), di bawah sinar uv pada 254 dan 365 nm, terhadap kedua jenis spons menunjukkan bahwa fraksi organik Aaptos aaptos mengandung 6 senyawa yang terpisah. Sementara hasil TLC pada spons
Petrosia sp. menunjukkan bahwa fraksi organiknya mengandung 3 senyawa terpisah, dan 4 senyawa dari fraksi semi organik.
Spons Aaptos aaptos memiliki struktur tubuh yang lebih lunak, dengan fraksi penyusun skeleton mencapai 55,9%, fraksi sel spons 14,2% dan fraksi bakteri 29,9%. Spons ini juga memiliki 8 bakteri simbion yang berhasil diisolasi, yaitu tiga isolat Bacillus sp., Staphylococcus sp., dua isolat Acinetobacter haemolyticus, Xenorhabdus nemathophillus, dan Vibrio algynolyticus. Sementara spons Petrosia sp. memiliki struktur tubuh yang lebih kaku dengan komponen penyusun skeleton yang sangat dominan (68,6%), dan sel spons serta fraksi bakteri simbion dalam jumlah kecil (19,7% dan 11,7%). Bakteri simbion tidak berhasil diisolasi dari spons ini, namun ditemukan dua isolat fungi yang belum teridentifikasi. Morfologi spons dan bakteri simbion merupakan faktor yang diperkirakan dapat mempengaruhi bioaktivitas dan kandungan senyawa kedua jenis spons tersebut, selain habitat spons tersebut.
ABSTRACT
MEUTIA SAMIRA ISMET. Screening of Bioactive Compounds of Aaptos aaptos
dan Petrosia sp. Sponges from Different Location. Supervised by Dedi Soedharma dan Hefni Effendi.
Aaptos aaptos and Petrosia sp. sponges are known for their high potential of bioactive compounds. Differences in sponge habitat may influence the sponge bioactivity. The objectives of this research were to screen the bioactive compound of those two sponges species, to analyze sponge raw extract compounds and the antibacterial activity of bioactive compounds, to determine the environmental effect on sponges bioactivity, and to observe the correlation of sponge’s cell biomass and bacteria-associated isolates on sponges raw extracts bioactivity.
Sponge samples were taken from two locations (West- and South- side of Pari Island) with different substrate condition (muddy-sand and rubble). Sponges bioactivity was analyzed using agar diffusion method against Escherichia coli; Staphylococcus aureus; and Aeromonas hydrophylla; meanwhile the toxicity was examined against the Artemia salina. The compound of both sponges raw extract was fractionated and analyzed using Thin Layer Chromatography (TLC). Antibacterial activity of TLC results of raw compounds was analyzed using bioautography method against Aeromonas hydrophilla. Sponges cell biomass and cell structure determinations used histological observation and centrifugal cell fractionation. Data analyses were done qualitatively (descriptive) on both sponges bioactive compound screening, to determine the environmental effects and correlation of sponges biomass and bacteria-associated isolates on sponges raw extract bioactivity. Whilst the Correlation Analysis was done to examine the correlation between antibacteria and toxicity bioactivity of both sponges raw extract.
The Aaptos aaptos and Petrosia sp. from natural habitat denoted a varied range of bioactivity for each habitat in different location (West- and South- side of Pari Island). Transplanted samples of Aaptos aaptos showed relative similar bioactivity, which was contrary with the transplanted Petrosia sp. There was no correlation between antibacterial bioactivity and toxicity of the sponge raw extract.
TLC results, under uv light (254 and 365 nm), pointed out that the organic fraction of Aaptos aaptos produced 6 different compounds; whilst there were only 3 different compounds from the Petrosia sp. organic fraction and 4 compounds from its semi-organic fraction.
Aaptos aaptos has soft body, with skeleton-forming fraction up to 55.9%, sponge cell 14.2%, and bacterial fraction 29.9%. It also contains 8 identified symbiotic-bacterial isolates: Bacillus sp. (3 isolates), Staphylococcus sp.,
Acinetobacter haemolyticus (2 isolates), Xenorhabdus nemathophillus, dan Vibrio algynolyticus. Meanwhile, Petrosia sp. sponge has rigid body with dominant skeleton-forming fraction (68.6%), hence, it has a lesser amount of sponge cell and bacterial fraction (19.7 % and 11.7%). There were no symbiotic-bacteria isolated from Petrosia sp. Nevertheless, two unidentified fungi-associated sponge were isolated from this sponge. It was concluded that sponges morphology and symbiotic-bacteria could influence sponges bioactive compounds and its activity, as well as the sponges’ habitat.
Key Words: Aaptos aaptos, Petrosia sp., bioactive compound, symbiotic-bacteria, cell biomass
PENAPISAN SENYAWA BIOAKTIF SPONS Aaptos
aaptos DAN Petrosia sp. DARI LOKASI YANG
BERBEDA
MEUTIA SAMIRA ISMET
Tesis
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Magister Sains pada
Departemen Ilmu Kelautan
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Penelitian : Penapisan Senyawa Bioaktif Spons Aaptos aaptos dan
Petrosia sp. dari Lokasi yang Berbeda Nama Mahasiswa : Meutia Samira Ismet
NRP : C651040131
Program Studi : Ilmu Kelautan (IKL)
Menyetujui, Komisi Pembimbing,
Prof. Ir. Dr. Dedi Soedharma, DEA. Dr. Ir. Hefni Effendi, MPhil.
Ketua Anggota
Mengetahui,
Ketua Program Studi Ilmu Kelautan Dekan Sekolah Pasca Sarjana IPB
Dr. Ir. Djisman Manurung, MSc. Dr. Ir Khairil Anwar Notodiputro, MS.
PRAKATA
Puji syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga penelitian dan penulisan tesis ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu proses penyelesaian karya ilmiah ini, antara lain:
1. Komisi pembimbing, Prof. Dr. Ir. Dedi Soedharma, DEA dan Dr. Ir. Hefni Effendi, Mphil., yang telah memberi banyak masukan pada kegiatan penelitian dan penulisan tesis ini.
2. Dr. Ir.Yulin Lestari, sebagai penguji luar komisi.
3. Proyek Hibah Pasca VII, yang diketuai Prof. Dr. Dedi Soedharma, DEA, yang telah menyediakan sebagian dana untuk penelitian yang penulis lakukan dan penyedia fasilitas penelitian, yaitu Lab. Mikrobiologi dan Lab. Lingkungan PPLH-IPB, Lab. Mikrobiologi-Departemen Biologi IPB, Lab. Kimia Analitik – Departemen Kimia IPB, Lab. Mikrobiologi dan Biokimia serta Lab. Mikrobiologi dan Bioteknologi Pusat Studi Ilmu Hayat dan Bioteknologi (PSIHB)-IPB
4. Laboran dan staf laboratorium (Mbak Heni, Pak Iwa, Bu Ika, staf Lab.Lingkungan-PPLH dan Kimia Analitik- Dept. Kimia IPB) serta kepada tim mahasiswa peneliti Hibah Pasca VII yang telah banyak membantu dalam penelitian ini.
5. Abu, mama, adi dan mami Lisdar sekeluarga, bunda Mar, om Adek dan keluarga besar atas doa, kasih sayang dan dukungannya.
6. Rekan-rekan sepenelitian (terutama Ubun dan Mbak Niet) dan teman- teman IKL angkatan 2004 atas dukungannya, terutama kepada Iwan dan Denti yang telah membantu dalam penelitian ini, juga kepada teman- teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas keceriaan dan semangatnya.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam karya ilmiah ini. Namun penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Bogor, April 2007