ABSTRAK
UJI DAYA HAMBAT ISOLAT BAKTERI ASAM LAKTAT DARI USUS ITIK (Anas domestica) TERHADAP Salmonella sp.dan
UJI KETAHANANNYA TERHADAP BEBERAPA ANTIBIOTIK
Rizki Fajri Moro Handayani
Di dalam saluran pencernaan itik terutama usus terdapat mikroflora yang berfungsi untuk menjaga kekebalan alami. Sebagian besar mikroba tersebut berasal dari golongan Bakteri Asam Laktat (BAL). Isolat BAL mampu memperbaiki laju pertumbuhan hewan dan menghasilkan bakteriosin sebagai penghambat mikroba patogen sehingga BAL berpotensi sebagai probiotik. Karakteristik isolat BAL sebagai syarat probiotik diantaranya yaitu nonpatogenik, mampu menghasilkan zat antimikroba dan harus bertahan hidup di dalam saluran pencernaan, terutama terhadap keberadaan antibiotik. Sebanyak 13 isolat BAL dari usus itik mampu menghambat S. aureus dan B. subtilis. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan BAL yang mampu menghambat Salmonella sp dan tahan terhadap beberapa antibiotik. Penelitian ini bersifat deskriptif yang terdiri atas 2 tahap. Tahap pertama yaitu uji daya hambat BAL terhadap Salmonella sp. Tahap kedua uji ketahanan BAL terhadap antibiotik bacitrasin, spiramisin, lincomisin, clindamisin dan streptomisin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ke-13 isolat BAL mampu menghambat Salmonella sp. Diameter daya hambat terbesar dihasilkan oleh isolat B7 sebesar 2,75 cm, B8 sebesar 2,68 cm dan B12 sebesar 2,65 cm. Ketiga isolat BAL bersifat resisten terhadap antibiotik bacitrasin, spiramisin dan streptomisin tetapi bersifat sensitif terhadap antibiotik jenis clindamisin dan lincomisin.
Kata kunci: bakteri asam laktat, daya hambat, Salmonella sp., ketahanan terhadap antibiotik
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 5 Juli 1992, sebagai anak ketiga dari lima bersaudara dari
pasangan Bapak Drs. Subur, M.M dan Ibu Maryani, S.P.
Penulis menyelesaikan Pendidikan Taman Kanak di TK Qurrota Ayyun pada tahun 1998, Pendidikan Sekolah Dasar di SDN 2 Labuhan Ratu pada tahun 2004, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SMPN 1 Bandar Lampung pada tahun 2007 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMAN 1 Bandar Lampung pada tahun 2010.
“ Bertasbihlah kepada Allah apa yang ada di langit dan apa yang ada di bumi; dan Dia
-lah yang Maha Perkasa lagi Maha Bijaksana.”
(QS As-Saff: 1)
“Hai
orang-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan shalat sebagai
penolongmu,
sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar.
”
(QS. Al Baqarah: 153)
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.”
(QS. Alam Nasyroh: 5-6)
Believe You Can! Never Give Up!
Make Your Dreams Come True!
PERSEMBAHAN
Alhamdulillahirobbilalamin, teriring doa dan sujud syukur
kepada Allah SWT, penulis persembahkan karya sederhana ini
sebagai satu tanda bakti dan kasih yang tulus kepada:
Papah dan Mamah terkasih atas doa dan rasa cintanya yang
telah membesarkanku, mendidikku dan menyayangiku dengan
ketulusan hati yang tak pernah bisa terbayar
Mas Wahyu, Mas Nopi, Bagus dan adek Anisa atas kebersamaan,
doa, dukungan dan kasih sayangnya selama ini
SANWACANA
Bismillahirahmanirahim…
Alhamdulillah segala puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, atas berkah, rahmat dan hidayah-Nya skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat serta salam senantiasa tercurah kepada suri tauladan terbaik Rasulullah Muhammad SAW.
Skripsi dengan judul “Uji Daya Hambat Isolat Bakteri Asam Laktat dari Usus Itik (Anas domestica) Terhadap Salmonella sp. dan Ketahanannya Terhadap
Beberapa Antibiotik” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Penelitian ini merupakan bagian dari program penelitian Hibah Bersaing Tahun 2013 yang dilaksanakan oleh Dr. Ir. Rudy Sutrisna, M.S. dan didanai oleh Dirjen DIKTI Kementrian Pendidikan Nasional.
Penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :
2. Bapak Dr. Ir. Rudy Sutrisna, M.S., selaku Pembimbing II yang telah memberikan saran, dukungan, ilmu dan motivasi dalam membantu penulis menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Sumardi, M.Si., selaku Pembahas yang telah memberi motivasi, saran, ilmu serta nasihat sehingga skripsi ini menjadi lebih baik.
4. Ibu Dra. Elly L. Rustiati, M.Sc., selaku koordinator Seminar Usul.
5. Bapak Drs. Hendri Busman, M.Biomed., selaku koordinator Seminar Hasil. 6. Bapak Drs. M. Kanedy, M.Si., selaku koordinator Skripsi.
7. Ibu Dra. Elly L. Rustiati, M.Sc., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan bantuan, motivasi, saran dan kasih sayang kepada penulis. 8. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M.Sc., selaku Ketua Jurusan Biologi FMIPA
Universitas Lampung.
9. Bapak Prof. Suharso, Ph.D., selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung. 10. Papa dan Mama tercinta yang selalu memberikan doa, nasihat dan motivasi
baik materi dan moral selama penulis menyelesaikan skripsi ini.
11. Kakak-kakak dan adik-adik tersayang, mas Wahyu, mas Nopi, Bagus dan adik Anisa yang selalu memberikan kasih sayang, semangat dan doanya kepada penulis selama ini.
12. Sahabat-sahabat Error, Nirod, Nurul dan Princess yang telah memberikan dukungan, motivasi dan doa kepada penulis.
13. Teman-teman Biologi angkatan 2010, kakak dan adik-adik angkatan, serta Organizing Committee Youth Entrepreneurial Project AIESEC Unila atas dukungan, semangat dan doanya selama penulis menyelesaikan skripsi ini. 14. Teruntuk dia, calon Imamku, yang selalu memberikan dukungan, semangat
dan doa kepada penulis.
15. Segenap dosen yang telah mendidik, memberikan ilmu dan motivasi yang bermanfaat kepada pemulis selama menuntut ilmu dikampus.
16. Seluruh Staff dan karyawan FMIPA Unila atas bantuan dan kerjasamanya selama proses perkuliahan.
17. Semua pihak yang telah mendukung dan membantu penulis dalam meyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan dan banyak kekurangan, saran dan kritik yang bersifat membangun dari setiap pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi kita semua.
Bandar Lampung, 24 Juli 2014 Penulis,
DAFTAR ISI
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Bakteri Asam Laktat ... 7
1. Klasifikasi Bakteri Asam Laktat ... 7
2. Produksi Zat Antibakteri ... 8
B. Probiotik ... 10
C. Bakteri Asam Laktat sebagai Probiotik ... 11
D. Prosedur Kerja ... 23 E. Diagram Alir ... 26
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil ... 28 B. Pembahasan ... 30
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ... 35 B. Saran ... 35
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Uji ketahanan BAL terhadap beberapa antibiotik ... 29 2. Diameter zona hambat antibakteri isolat Bakteri Asam Laktat terhadap
Salmonella sp. ... 41
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Bakteri asam laktat Lactobacillus sporogenes ... 8
2. Salmonella pullorum ... 14
3. Struktur kimia Basitrasin ... 16
4. Struktur kimia Spiramisin ... 16
5. Struktur kimia Lincomisin ... 18
6. Struktur kimia Clindamisin ... 19
7. Struktur kimia Streptomisin ... 20
8. Cara mengukur diameter zona bening antibakteri ... 25
9. Diagram alir uji daya hambat BAL terhadap Salmonella sp ... 26
10. Diagram alir uji ketahanan BAL terhadap antibiotik ... 27
11. Histogram diameter zona hambat ekstrak antibakteri isolat BAL terhadap Salmonella sp. pada suhu inkubasi 40 oC ... 29
12. Foto hasil uji daya antibakteri bakteri asam laktat terhadap Salmonella sp. ... 42
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Secara alami hewan ternak, khususnya itik memiliki kekebalan alami yang berfungsi menjaga kesehatan tubuhnya. Kekebalan alami ini terbentuk antara lain disebabkan oleh peranan mikroflora normal yang terdapat dalam saluran pencernaan itik. Mikroflora usus mampu
menghasilkan bakteriosin sebagai senyawa penghambat mikroba patogen. Sebagian besar mikroba ini terdiri dari golongan Bakteri Asam Laktat (BAL) (Salminen et al., 2004). Penelitian Sumarsih et al (2009) menyebutkan bahwa terdapat l2 isolat bakteri asam laktat dari genus Lactobacillus dan genus Leuconostoc yang diperoleh dari caecum ayam pedaging.
Bakteri asam laktat berpotensi sebagai probiotik karena kemampuannya dalam menghasilkan senyawa antimikroba (Gomes dan Malcata, 1999). Probiotik adalah suatu produk yang mengandung mikroba hidup non-patogen, yang diberikan pada hewan untuk memperbaiki laju
pertumbuhan, efisiensi konversi ransum, dan kesehatan hewan (Fuller, 1992).
2 menghambat bakteri Salmonella pullorum. Salmonella sp. termasuk dalam salah satu bakteri patogen dan penyebab foodborne disease yang disebut Salmonellosis. Salmonella banyak mengkontaminasi unggas melalui daging ataupun telur. Karakteristik isolat BAL yang perlu
dipertimbangkan sebagai syarat utama bakteri probiotik diantaranya yaitu bersifat nonpatogenik, harus mampu bertahan hidup dan bersaing serta tidak hanya sekedar tumbuh dalam saluran pencernaan (Shortt, 1999). Bakteri tersebut harus mampu melewati beberapa perbedaan kondisi lingkungan yang terdapat dalam saluran pencernaan salah satunya keberadaan antibiotik dalam usus halus (Salminen et al., 2004).
3 bersifat resisten terhadap antibiotik trimetoprim, cefixim dan eritromisin dan rentan terhadap kloramfenikol, amoksisilin dan tetrasiklin.
Salah satu syarat BAL sebagai probiotik yaitu mampu menghasilkan senyawa antimikroba BAL dan harus tahan terhadap antibiotik sehingga perlu dilakukan pengkajian lebih dalam tentang kemampuan daya hambat BAL yang diisolasi dari usus itik (Sutrisna, 2010) terhadap bakteri
patogen Salmonella sp. dan ketahanannya terhadap beberapa antibiotik.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan bakteri asam laktat yang: 1. Mampu menghambat pertumbuhan Salmonella sp.
2. Mampu tahan terhadap beberapa antibiotik.
C. Manfaat Penelitian
Melalui penelitian ini diharapkan isolat bakteri yang diperoleh dapat dimanfaatkan sebagai kandidat probiotik pada unggas.
D. Kerangka Pemikiran
4 Menurut Evanikastri (2003), syarat bakteri asam laktat sebagai probiotik harus mampu menghasilkan zat antibakteri, tahan terhadap antibiotik dan mampu bertahan hidup selama berada pada bagian usus kecil. Salah satu antibakteri yang dihasilkan BAL adalah nisin yang dihasilkan oleh Lactobacillus sp. Nisin merupakan antibiotik berspektrum luas yang mampu menghambat bakteri Gram positif ataupun bakteri Gram negatif (Fawzya, 2010).
Sutrisna dan Nurjanah (2010) memperoleh 13 isolat BAL dari usus itik yang memiliki kemampuan untuk menghambat bakteri Salmonella pullorum. Salmonella sp. berbentuk basil, bersifat Gram negatif dan merupakan bakteri famili Enterobacteriace. Salmonella termasuk dalam salah satu bakteri patogen dan penyebab foodborne disease yang disebut Salmonellosis (Karsinah et al, 1994). Isolat BAL mampu menghasilkan zat antibakteri salah satunya berupa asam organik seperti asam laktat dan asam asetat. Asam organik yang dihasilkan oleh BAL mampu
menurunkan pH menjadi asam (3-4,5), sedangkan Salmonella sp. membutuhkan pH optimum untuk tumbuh 6,5-7,5. Perubahan pH
menjadi asam inilah yang mampu menyebabkan pertumbuhan Salmonella sp. terhambat.
5 merupakan antibiotik makrolida. Ketiga jenis antibiotik ini menghambat bakteri Gram positif, terutama berbentuk kokus. Isolat BAL juga
merupakan bakteri Gram positif yang dapat berbentuk basil ataupun kokus. Bakteri Gram positif memiliki kandungan peptidoglikan yang tebal pada dinding selnya. Benzoen et al. (2000) menyatakan bahwa antibiotik dibagi menjadi 2 berdasarkan target selnya, yaitu broad spektrum yaitu memiliki kemampuan membunuh atau menghambat berbagai jenis tipe mikroba (Gram negatif dan Gram positif) dan narrow spektrum yaitu memiliki kemampuan membunuh atau menghambat mikroba secara spesifik (Gram negatif saja atau Gram positif saja). Mekanisme kerja antibiotik selain dilihat berdasarkan sel target, aktivitasnya juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya
perubahan pH dan keadaan aerobik atau anaerobik. Bakteri asam laktat merupakan bakteri Gram positif, sehingga pertumbuhannya tidak akan terhambat oleh antibiotik spektrum Gram negatif. Perbedaan karakterisasi Gram positif dan negatif terletak pada struktur dinding selnya. Dinding sel bakteri Gram positif mengandung banyak lapisan peptidoglikan, sedangkan dinding sel bakteri Gram negatif banyak mengandung
6 dalam menghambat bakteri. Hal inilah yang memungkinkan BAL mampu bertahan terhadap antibiotik.
E. Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini yaitu:
1. Isolat bakteri asam laktat dari usus itik (Anas domestica) mampu menghambat pertumbuhan Salmonella sp.
7
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Bakteri Asam Laktat
Bakteri asam laktat (BAL) merupakan salah satu mikrobiota alami (Sumarsih, 2009) yang terdapat dalam saluran pencernaan. Menurut Suardana (2007), di dalam saluran pencernaan manusia ataupun hewan diperkirakan mengandung flora normal mencapai 1012 bakteri per gram isi saluran cerna dan setidak-tidaknya terdiri atas 500 spesies yang sebagian besar merupakan bakteri asam laktat.
Bakteri asam laktat adalah kelompok bakteri Gram positif berbentuk kokus atau batang, tidak membentuk spora, dan tumbuh pada suhu optimum ± 40oC. Pada umumnya BAL bersifat anaerob, tidak motil, katalase negatif dan oksidase positif, dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi
karbohidrat.
1. Klasifikasi Bakteri Asam Laktat
Pot et al. (1994) menyatakan bahwa semula bakteri asam laktat diklasifikasikan menjadi 4 genus yaitu Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Pediococcus. Klasifikasi ini didasarkan pada ciri
8 Klasifikasi terbaru membagi genus Lactobacillus menjadi Lactobacillus dan Carnobacterium. Genus Streptococcus menjadi 4 yaitu Streptococcus, Lactococcus, Vagococcus dan Enterococcus. Genus Pediococcus menjadi Pediococcus, Tetratogenococcus dan Aerococcus (Axelsson, 1998; Pot et al., 1994).
Klasifikasi bakteri asam laktat genus Lactobacillus menurut Holt, et al, (2000):
Kingdom : Bacteria Divisi : Firmicutes Class : Bacilli
Ordo : Lactobacillales Family : Lactobacillaceae Genus : Lactobacillus
Gambar 1. Bakteri Asam Laktat Lactobacillus sporogenes
9 berdasarkan hasil fermentasinya bakteri asam laktat dibagi menjadi dua yaitu:
1. Bakteri homofermentatif adalah bakteri asam laktat yang
memfermentasi karbohidrat dan hanya menghasilkan asam laktat sebagai produk satu-satunya. Contoh: Streptococus, Pediococcus, dan beberapa Lactobacillus.
2. Bakteri heterofermentatif adalah bakteri asam laktat yang
memfermentasi karbohidrat dan selain menghasilkan asam laktat juga memproduksi senyawa-senyawa lainnya seperti etanol, asam asetat dan CO2. Contoh: Leuconostoc, dan beberapa spesies Lactobacillus.
Kelompok BAL diketahui dapat menghasilkan senyawa metabolit yang berfungsi sebagai antimikroba antara lain asam organik (asam laktat dan asam asetat), karbon dioksida (CO2) serta senyawa peptida antimikroba
yang disebut bakteriosin (Hendriani, 2009). Asam asetat merupakan cairan jernih, tidak berwarna, dapat larut dalam air, berbau khas menusuk dan memiliki rasa asam yang tajam. Asam asetat (CH3COOH) memiliki berat
molekul 60,05 dan nilai pKa 4,75. Asam laktat (CH3CHOHCOOH)
merupakan hasil fermentasi sukrosa oleh Lactobacillus sp., berbentuk cairan jernih dengan rasa asam yang kuat, bersifat higroskopis dan dapat larut dalam air. Asam laktat memiliki berat molekul 90,08 dan nilai pKa 3,08.
10 dapat terdisosiasi. Asam organik yang dihasilkan dapat menurunkan pH lingkungan menjadi 2,58 sampai 3,27 sehingga pertumbuhan bakteri lain termasuk bakteri pembusuk akan terhambat (Andriani, 2007). Umumnya bakteri asam laktat dapat tumbuh pada kisaran pH 6-8 (Buckle et al, 1987).
Hasil metabolit lain yang dihasilkan oleh BAL dalam menghambat bakteri patogen adalah bakteriosin. Bakteriosin merupakan senyawa peptida antimikroba (Antimicrobial Peptide, AMP) yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat dengan bobot molekul rendah baik berupa protein atau peptida pendek yang memiliki aktivitas menghambat atau membunuh mikroba (antimikroba) (Marshall, 2003). Beberapa jenis bakteriosin mempunyai spektrum yang luas dan mempunyai aktivitas menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti Listeria monocytogenes dan S. aureus (Kusmiati, 2002). Zat antibakteri yang dihasilkan bakteri asam laktat juga dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti Salmonella dan Escherichia coli (Suriawiria, 1995). Pediococcus acidilactici F-11
diketahui menghasilkan bakteriosin sebagai agensia biokontrol E. Coli dan S. aureus (Rahayu et al., 2004).
B. Probiotik
11 1999). Probiotik sangat penting bagi tubuh dengan peranan fisiologis yang penting dalam menjaga keseimbangan mikroflora saluran pencernaan.
Kusumawati (2002) menyatakan beberapa pengaruh positif probiotik terhadap kesehatan yaitu diantaranya dapat meningkatkan ketahanan terhadap penyakit infeksi terutama infeksi usus dan diare, mempengaruhi respon imun, dan memudahkan sistem pencernaan dalam tubuh.
Menurut Shortt (1999), beberapa kriteria yang perlu dipertimbangkan dalam mendapatkan produk probiotik yang optimal yaitu: (a) bakteri probiotik tidak bersifat patogen, (b) toleran terhadap asam dan garam empedu, (c) memiliki kemampuan menempel dan mengkolonisasi usus, (d) memiliki kemampuan untuk bertahan selama proses pengolahan dan selama waktu penyimpanan, (e) memiliki karakteristik sensor yang baik, (f) memiliki sifat antagonistik terhadap mikroba patogen dan (g) terbukti memiliki pengaruh
menguntungkan bagi kesehatan inang.
C. Bakteri Asam Laktat sebagai Probiotik
Kelompok bakteri asam laktat yang memiliki genus terbesar yaitu
12 Salminen et al. (2004) menyatakan kelebihan bakteri asam laktat adalah kemampuannya untuk bertahan hidup mengkolonisasi usus, memproduksi asam laktat, bakteriosin dan merangsang pembentukkan antibodi tubuh. Evanikastri (2003) mengatakan bahwa syarat bakteri asam laktat untuk bersifat sebagai probiotik yaitu: (1) tahan terhadap asam, terutama asam lambung yang memiliki pH antar 1,5-2,0 sewaktu tidak makan dan pH 4,0-5,0 sehabis makan, sehingga mampu bertahan dan hidup lama ketika melalui lambung dan usus, (2) stabil terhadap garam empedu dan mampu bertahan hidup selama berada pada bagian usus kecil. Empedu disekresikan ke dalam usus untuk membantu absorbsi lemak dan asam empedu yang terkonjugasi dan diserap dari usus kecil, (3) memproduksi senyawa antimikroba seperti asam laktat, hidrogen peroksida dan bakteriosin, (4) mampu menempel pada sel usus manusia, faktor penempelan oleh probiotik merupakan syarat untuk pengkolonisasian, aktivitas antagonis terhadap patogen, pengaturan sistem daya tahan tubuh dan mempercepat penyembuhan infeksi, (5) tumbuh baik dan berkembang dalam saluran pencernaan, dan (6) aman digunakan.
13 D. Salmonella sp
Salmonella sp. merupakan bakteri Gram negatif berbentuk batang dan tidak berspora. Salmonella sp. pertama kali ditemukan pada tahun 1880 pada penderita demam tifoid oleh Eberth dan dibenarkan oleh Robert Koch dalam budidaya bakteri pada tahun 1881 (Todar, 2008). Bakteri ini bersifat parasit pada manusia dan hewan serta menyebabkan reaksi peradangan pada tractus intestinal. Salmonella termasuk dalam salah satu bakteri patogen dan penyebab foodborne disease yang disebut Salmonellosis (Karsinah et al, 1994)
Berdasarkan taksonominya, Salmonella dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria Filum : Proteobacteria
Kelas : Gamma Proteobacteria Ordo : Enterobacteriales Famili : Enterobacteriaceae Genus : Salmonella
14
Gambar 2. Salmonella pullorum
Salmonella (Gambar 2) merupakan anggota famili Enterobacteriaceae yang terdiri atas kelompok besar bakteri Gram negatif. Salmonella bersifat
anaerob fakultatif, tidak membentuk spora dan tidak dapat memfermentasikan laktosa (Holt, et al. 2000).
Salmonella sp. berukuran 2-4 µ × 0,6 µ dan hidup pada saluran pencernaan (usus halus) manusia dan hewan (Julius, 1990). Di laboratorium, Salmonella dapat tumbuh pada suhu 5-47 oC dan optimum pada suhu 35-37 oC. pH pertumbuhan sekitar 4,0-9,0 dengan pH optimum 6,5-7,5. Salmonella merupakan bakteri anaerob fakultatif yang dapat tumbuh tanpa adanya oksigen.
E. Antibiotik
15 bakteri, baik bakteri Gram positif atau Gram negatif maupun yang memiliki spektrum luas (Black, 2004).
Berdasarkan target kerjanya pada sel, antibiotika dapat dikelompokkan menjadi: broad spektrum, yaitu antibiotik yang memiliki kemampuan
membunuh mikroorganisme dari berbagai spesies dan narrow spectrum yaitu antibiotik yang hanya mampu membunuh mikroorganisme secara spesifik (Benzoen et al., 2000). Aktivitas antibiotik broad spektrum tidak hanya menyerang bakteri patogen tetapi juga dapat mengurangi jumlah mikroflora usus.
Menurut Mutschler (1999), mekanisme kerja antibiotik dibagi dalam empat kategori, yaitu: menghambat sintesa dinding sel (antibiotika golongan beta-laktam, basitrasin dan vankomisin), menghambat sintesa protein
(aminoglikosida, linkosamida, makrolida, pleuromutilin dan tetrasiklin), merusak fungsi membran sel (polimiksin dan polyenes) dan menghambat fungsi asam nukleat (nitroimidazol, nitrofuran, quinolon dan rifampin).
Antibiotik digunakan untuk hewan sebagaimana digunakan pada manusia yaitu untuk mencegah dan mengobati infeksi. Pada industri peternakan pemberian antibiotik selain untuk pencegahan dan pengobatan penyakit, juga digunakan sebagai imbuhan pakan (feed additive) untuk memacu
pertumbuhan (growth promoter), meningkatkan produksi, dan meningkatkan efisiensi penggunaan pakan (Bahri et al., 2005). Antibiotik yang
16 zink, enramisina, flavomycin (bambermisin), kitasamisin, kolistin sulfate, lasalosid, maduramisina, lincomisin, monensin natrium, narasina,
salinomisin, spiramisin dan virginiamisin.
1. Basitrasin
Gambar 3. Struktur Kimia Basitrasin
Basitrasin merupakan antibiotika polipeptida yang dihasilkan oleh Bacillus licheniformis dan lebih stabil sebagai garam zink. Basitrasin digunakan dalam bahan tambahan pada pakan ternak sebagai pemacu pertumbuhan dan beberapa preparat topikal pada pengobatan manusia dan hewan. Basitrasin terutama aktif terhadap bakteri Gram positif (Cain et al., 1993). Antibiotik polipeptida bersifat merusak membran plasma dengan mengubah
permeabilitas membran plasma sel bakteri target. Basitrasin efektif terhadap bakteri kokus Gram positif seperti Stafilococcus dan Streptococcus (Pratiwi, 2008).
17 basitrasin dengan dosis 55-110 ppm dalam pakan. Selain itu jumlah
organisme Clostridium perfringens menurun dengan penggunaan basitrasin (Chalker et al., 2000).
Antibiotika basitrasin diabsorpsi sangat sedikit atau tidak sama sekali dari intestin seperti yang diperlihatkan pada tikus, babi dan ayam, sehingga tidak ditemukan residu pada daging jika antibiotik ini diberikan secara oral
(Phillips et al., 2004).
2. Spiramisin
Gambar 4. Struktur kimia Spiramisin
Spiramisin adalah antibiotik makrolida yang dihasilkan oleh Streptomyces ambofaciens. Antibiotika golongan Makrolida mempunyai persamaan cincin Lakton pada rumus molekulnya. Golongan Makrolida bersifat bakteriostatik atau bakterisid tergantung dari jenis kuman dan kadar obat yang diberikan. Makrolida menghambat sintesis protein bakteri dengan berikatan secara reversibel pada Ribosom subunit 50S (Sugiarto, 2009).
18 Secara in vitro (tes laboratorium) aktivitas antibakteri spiramisin lebih rendah daripada eritromisin (obat prototip dari golongan Makrolida). Spiramisin digunakan untuk terapi infeksi rongga mulut dan saluran nafas.
Menurut Widiastuti et al. (2011), spiramisin banyak digunakan di bidang veteriner dengan tujuan untuk pengobatan penyakit pernafasan maupun sebagai imbuhan pakan untuk pemacu pertumbuhan pada unggas.
Mekanisme kerja antimikroba sebagai imbuhan pakan dalam tubuh ternak masih belum diketahui secara tepat, namun pada umumnya berfungsi melawan bakteri Gram positif dalam usus (Barton, 2000).
3. Lincomisin
Gambar 5. Struktur kimia lincomisin
Linkomisin merupakan antibiotik golongan Makrolida yang dihasilkan oleh Streptomyces linconensis. Antibiotik makrolida digunakan untuk
19 amino berikutnya. Makrolida juga dapat menghambat translokasi ribosom. Mekanisme lainnya adalah dengan berikatan secara reversible dengan subunit 50S ribosom bakteri sehingga mengganggu sintesis protein atau menghambat sintesis protein bakteri.
Linkomisin dapat bekerja sebagai bakteriostatik maupun bakterisida tergantung konsentrasi obat pada tempat infeksi dan organisme penyebab infeksi. Linkomisin bekerja menghambat sintesa protein organisme dengan mengikat subunit ribosom 50 S yang mengakibatkan terhambatnya
pembentukan ikatan peptida (Sugiarto, 2009).
Antibiotik lincomisin digunakan untuk penanggulangan penyakit NE atau Necrotic Enteritis pada ayam. Necrotic Enteritis disebabkan oleh bakteri Clostridium perfringens yang terdapat didalam saluran pencernaan ayam sehat. Namun dengan adanya gangguan keseimbangan sistem pencernaan ayam, bakteri ini dapat berproliferasi, memproduksi toksin dan menimbulkan penyakit mengakibatkan konversi pakan yang tidak seimbang dan kekerdilan.
4. Klindamisin
20 Klindamisin juga merupakan antibiotik golongan Makrolida seperti
lincomisin dan spiramisin. Klindamisin dihasilkan oleh Streptomyces linconensis. Klindamisin sama dengan Linkomisin akan tetapi aktivitas antibakterinya 4x lebih besar (Sugiarto, 2009).
Klindamisin digunakan untuk infeksi bakteri anaerob, seperti infeksi pada saluran nafas, septikemia, dan peritonitis. Klindamisin efektif untuk infeksi yang disebabkan mikroba aerobik Gram positif (seperti golongan
Staphylococus dan Streptococus (pneumococcus) dan mikrobaanaerobik Gram negatif (golongan Batericoides dan Fusobacterium).
Klindamisin dapat bekerja sebagai bakteriostatik maupun bakterisida tergantung konsentrasi obat pada tempat infeksi dan organisme penyebab infeksi. Berdasarkan spektrum hambatnya, klindamisin menghambat sintesis protein bakteri dengan mengikat subunit ribosom 50 S yang mengakibatkan terhambatnya pembentukan ikatan peptida. Klindamisin diabsorbsi dengan cepat oleh saluran pencernaan (Sugiarto, 2009).
21 Streptomycin merupakan antibiotik kelompok aminoglikosida yang diperoleh dari Streptomyces griseus. Streptomisin pertama kali ditemukan oleh
Waksman (1943). Senyawa ini bersifat bakteriosid terhadap kuman Gram-negatif dan Gram-positif dengan menghambat sintesa protein bakteri dengan pengikatan pada RNA ribosomal. Streptomisin khusus aktif terhadap
mycobacteria ekstraseluler yang sedang membelah aktif dan pesat, termasuk M. tuberculosa dan beberapa M.atipis.
Antibiotik aminoglikosida adalah antibiotika golongan karbohidrat yang pada umumnya terdiri dari bagian aminosikloheksanol dan terikat secara glikosidik dengan gula amino lain. Aminoglikosida merupakan antibiotik utama untuk pengobatan infeksi serius yang disebabkan oleh bakteri Gram negatif. Aktivitas aminoglikosida dipengaruhi oleh berbagai faktor terutama perubahan pH, keadaan aerobik dan anaerobik. Aktivitas aminoglikosida lebih tinggi pada suasana alkali daripada suasan asam (Hardjosaputra, 2008).
Aktivitas antibiotik turunan streptomisin (gentamisin, tobramisin, kanamisin, dan amikasin) terutama menghambat basil Gram negatif yang bersifat
aerobik. Aktivitas antibakteri sangat rendah terhadap mikroorganisme anaerobik atau bakteri fakultatif. Hal ini dapat dijelaskan bahwa aminoglikosida membutuhkan oksigen untuk transport (transport aktif) (Hardjosaputra, 2008).
22
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari 2014 sampai dengan Maret 2014, di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.
B. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah cawan petri, tabung reaksi, mikropipet, mikrotube, mikrotip, rak tabung reaksi, jarum ose, gelas ukur, erlenmeyer, beaker glass, autoclave, laminair air flow, lemari es, kompor listrik, pinset, pembakar spritus, kertas kopi, tisu, kapas, aluminium foil, inkubator bakteri, anaerobic jar, vortex mixer, sentrifugedan alat-alat pendukung lainnya.
23 C. Metode Penelitian
Penelitian ini bersifat deskriptif yang terdiri dari 2 tahap. Tahap pertama yaitu uji daya hambat BAL terhadap Salmonella sp menggunakan metode agar sumur oleh Carson dan Relay (Rahmawati, 2012). Parameter yang diamati adalah diameter zona bening yang terbentuk disekitar sumur. Data besar zona hambat (ditandai dengan zona bening) dianalisis secara deskriptif dengan histogram. Tahap kedua yaitu uji daya tahan BAL terhadap antibiotik menggunakan metode agar sumur oleh Carson dan Relay. Antibiotik yang digunakan yaitu basitrasin, spiramisin, lincomisin, clindamisin dan streptomisin. Parameter yang diamati adalah koloni BAL yang tumbuh meskipun diberi antibiotik.
D. Prosedur Kerja 1. Peremajaan
Setiap isolat bakteri usus itik koleksi Sutrisna (2010) pada media cair MRS Broth diambil 1 ml dan dibiakkan pada tabung reaksi yang berisi 9 ml media MRS Broth steril, kemudian diinkubasi dalam anaerobic jar selama 48 jam.
2. Pembuatan starter
Bakteri yang telah diremajakan diambil sebanyak 1 ml dan
24 3. Penyiapan zat antibakteri
Sebanyak 2 ml starter diambil dan dimasukkan ke dalam 8 ml MRS Broth steril, kemudian diinkubasi selama 48 jam. Setelah masa inkubasi, 1 ml kultur dimasukkan ke dalam microtube dan di
sentrifuge dengan kecepatan 11.000 rpm selama 10 menit. Supernatan yang diperoleh adalah ekstrak antibakteri yang diuji daya
antibakterinya terhadap Salmonella sp.
4. Uji daya antibakteri terhadap Salmonella sp.
Sebanyak 1 ml suspensi Salmonella sp. diinokulasi secara pour plate ke dalam cawan petri steril dan ditambahkan 20 ml media NA steril. Setelah media padat dibuat sumuran dengan diameter lubang 0,7 cm. Setiap cawan petri berisi tiga sumuran. Pada masing-masing sumuran, dimasukkan zat antibakteri sebanyak 0,1 ml, kemudian diinkubasi dalam inkubator suhu 40oC selama 24 jam. Kemampuan daya hambat antibakteri ditunjukkan dengan adanya zona bening di sekitar sumur. Semakin besar diameter zona bening yang terbentuk, maka semakin tinggi daya hambat bakteri asam laktat terhadap Salmonella sp.
5. Penentuan diameter zona hambat antibakteri
25
Gambar 8. Cara Mengukur Diameter Zona Bening Antibakteri Keterangan:
a = diameter zona bening ulangan 1 b = diameter zona bening ulangan 2 c = diameter zona bening ulangan 3 1, 2 dan 3 = sumur dengan 3 kali ulangan
6. Uji ketahanan bakteri asam laktat terhadap antibiotik
Bakteri asam laktat yang menghasilkan zona hambat terbesar, diuji ketahanannya terhadap antibiotik basitrasin, spiramisin, lincomisin, tetrasiklin dan streptomisin. Masing-masing antibiotik dibuat suspensi dengan konsentrasi 1%. Metode yang digunakan yaitu metode agar sumur oleh Carson dan Relay. Suspensi BAL diinokulasi ke dalam tabung reaksi yang berisi 9 ml akuades steril sampai
26 dimasukkan antibiotik sebanyak 0,1 ml. Kultur tersebut kemudian diinkubasi pada anaerobic jar selama 24 jam. Parameter yang diamati yaitu ketahanan BAL dengan adanya pertumbuhan koloni di sekitar sumuran antibiotik.
E. Diagram Alir
1. Diagram alir uji daya hambat BAL terhadap Salmonella sp. 2 ml
Isolat BAL koleksi yang telah diremajakan pada MRS Broth
8 ml
MRS Broth
Starter diinkubasi anaerob selama 48 jam
10 ml BAL
100 µl 100 µl
100 µl
Inkubasi 40 oC 1 ml
27 2. Diagram alir uji ketahanan BAL terhadap antibiotik
1 ml
9 ml
Akuades steril Isolat BAL yang
telah diremajakan (MRS Broth)
Gambar 10. Diagram alir uji ketahanan BAL terhadap antibiotik
Inkubasi anaerob selama 24 jam Larutan antibiotik 1%
dibandingkan
V. KESIMPULAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Bakteri asam laktat yang telah diisolasi dari usus itik mampu
menghambat Salmonella sp.
2. Isolat BAL yang menghasilkan zona hambat terbesar terhadap
Salmonella sp. adalah isolat B7 dengan diameter zona hambat 2,75 cm, B8 sebesar 2,68 cm dan B12 sebesar 2,65 cm, sedangkan isolat BAL yang menghasilkan zona hambat terkecil adalah B3 yaitu 2,31 cm.
3. Isolat B7, B8 dan B12 bersifat resisten terhadap antibiotik bacitrasin, spiramisin dan streptomisin tetapi bersifat sensitif terhadap antibiotik jenis clindamisin dan lincomisin.
B. Saran
36
DAFTAR PUSTAKA
Andriani., Darmono., W. Kurniawati. 2007. Pengaruh Asam Asetat dan Asam Laktat sebagai Antibakteri Terhadap Bakteri Salmonella sp. yang Diisolasi dari Karkas Ayam. J. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2007: 930-934
Axelsson, L. 1998. Lactid Acid Bacteria : Microbiology and Functional Aspects. 2nd Edition. Editor : S. Salminen dan A. Von Wright. Marcel Dekker, Inc, New York.
Bahri S, Masbulan E dan Kusumaningsih A. 2005. Proses Praproduksi sebagai Faktor Penting dalam Menghasilkan Produk Ternak yang Aman untuk Manusia. J. Litbang Pertanian 24 (1): 27-35.
Bakari, D., N.L. Tatsadjieu., A. Mbawala., C.M. Mbofung. 2011. Assessment of
Physiological Properties of Some Lactic Acid Bacteria Isolated From The Intestine of Chickens Use As Probiotics and Antimicrobial Agents Against
Enteropathogenic Bacteria. Innovative Romanian Food Biotechnology 8, Issue of March, 2011: 33-40
Barton, M.D. 2000. Antibiotic Use in Animal Feed and its Impact on Human Health. Nutr. Res. Rev. 13: 279 – 299.
Benzoen A., W.V. Haren, J.C. Hanekamp. 2000. Emergence of a Debate : AGPs and Public Health. Heidelberg Appleal Nederland Foundation. Amsterdam. Pp:1-49, 110-153. http://Cmr.asm.org/. Diakses 22 Desember 2013
Black, G. J. 2004. Microbiology: Principles and Exploration. 6th Ed. John Wiley and Sons, Inc., Virginia.
Buckle, K.A., R.A. Edwards, G.H. Fleet, and M. Wooton. 1987. Ilmu Pangan. Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Cain B.D., P.J. Norton, W. Eubanks, H.S. Nick, C.M. Allen. 1993. Amplifiation of The bacA Gene Confers Bacitacin Reistance to Escherichia coli. J. Bacteriol. 175:3784-3789.
Chalker A.F., K.A. Ingraham, R.D. Lunsford, A.P. Bryant, J. Bryant, N.G. Wallis, J.P. Broskey, S.C. Perason, D.J. Holmes. 2000. The bacA Gene, Which Determines Bacitracin Susceptibility in Streptocccus pneumonie and 45 Staphylococcus aureus, is also Required for Virulence. J. Microbiology. 146:1547-1553
Cotter, P. D., and C. Hill. 2003. Surviving the Acid Test: Responses of Gram positive Bacteria to Low pH. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 67 (3): 429-453.
37
Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Fawzya, Y.N. 2010. Bahan Pengawet Nisin: Aplikasinya Pada Produk Perikanan. J. Squalen 5 (3): 79-85
Fuller, R. 1992. Probiotics The Scientific Basis. Chapman and Hall. London.
Fuller, R. 1999. Probioticts from animals. In: Probiotics : A Critical Review. Editor : G.W. Tannock. Horizon Scientific Press
Gomes, A.M.P. and F.X. Malcata. 1999. Bifidobacterium spp. and L. acidophilus : Biological, Technological and Therapeutical Troperties Relevant for Use as Probiotics. Trends in Food Science and Technology 10: 139-157
Hardjosaputra, Purwanto. 2008. Data Obat di Indonesia. PT. Mulyapurna Jaya Terbit. Jakarta Hendriani, R., T. Rostinawati, S.A.F. Kusuma. 2009. Penelusuran Antibakteri Bakteriosin
dari Bakteri Asam Laktat dalam Yoghurt Asal Kabupaten Bandung Barat terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Laporan Akhir Penelitian Peneliti Muda (LITMUD) UNPAD. Lembaga Penelitian Dan Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Padjadjaran: Jatinangor
Holt, JG., N.R. Krieg., H.A, Peter., J.T. Staley., S.T. Williams. 2000. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9th Edition. Williams and Wilkins. Baltimore, Maryland. USA.
Julius, E.S. 1990. Mikrobiologi Dasar. Binarupa Aksara. Jakarta.
Karsinah, Luky., H.M., Suhato., Mardiastuti H.W. 1994. Mikrobiologi Kedokteran, Edisi Revisi. Binarupa Aksara. Jakarta.
Kusmiati., Amarila Malik. 2002. Aktivitas Bakteriosin dari Bakteri Leuconostoc mesenteroides Pbac1 pada berbagai Media. MAKARA, Kesehatan, 6 (1): 1-7 Kusumawati, N. 2002. Seleksi Bakteri Asam Laktat Indigenus sebagai Galur Probiotik
dengan Kemampuan Mempertahankan Keseimbangan Mikroflora Usus Feses dan Mereduksi Kolesterol Serum Darah Tikus. Tesis. Institut Pertanian Bogor. Bogor Liasi, S.A., Azmi T.I., Hassan M.D., Shuhaimi M., Rosfarizan M. and Ariff A.B. 2009.
Antimicrobial Activity and Antibiotic Sensitivity of Three Isolates of Lactic Acid Bacteria from Fermented Fish Product, Budu. Malaysian J. of Microbiology 5 (1): 33-37
38
Pelczar, M.J. and E.C.S. Chan. 2007. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Phillips I, M. Casewell, T. Cox, B. Groot, C. Friis, R. Jones, C. Nightingale, R. Preston and J. Waddell. 2004. Does the Use of Antibiotics in Food Animals Pose A Risk to Human Health?. J. Antimicrobial Chemotherapy. 53;28- 52.
http://www.oxfordjournals.org/faq. Diakses 28 Desember 2013
Pot, B., W. Ludwig, Kersers, K. Schiefer. 1994. Taxonomy of lactic acid bacteria. In: L. De Vuyst dan E.J. Vandamme. Bacteriocins of lactic acid bacteria : Microbiology, genetic dan application. Blackie Academic. London.
Pratiwi, Sylvia T., 2008. Mikrobiologi Farmasi. Penerbit Erlangga. Jakarta
Prescott LM, J.P. Harley, D.A. Klein. 2000. Microbiology Ed ke-5. Mcgraw Hill Companies. USA
Purwandhani, S. N. dan E.S. Rahayu,. 2003. Isolasi dan Seleksi Lactobacillus yang Berpotensi sebagai Agensia Probiotik. J. Agritech 23 (2) :67 -74
Rahayu. E.S., E. Harmayani, T. Utami dan K. Handini. 2004. Pediococcus Acidilactici F- // Penghasil Bakteriosin Sebagai Agensia Biokontrol E. Coli Dan S. Aureus Pada Sayuran Segar Simpan Dingin. J. Agritech 24 (3):113-124
Rahmawati, Diah. 2011. Uji Daya Hambat Isolat Bakteri Usus Itik (Anas Domestica) Terhadap Bakteri Gram Positif Dan Pertumbuhan Isolat Bakteri Usus Itik Pada Media Mrs Broth. Skripsi. Universitas Lampung. Lampung
Rahmawati, Dwi. 2012. Karakterisasi dan Uji Daya Antibakteri Isolat Bakteri Asam Laktat dari Usus Itik (Anas Domestica) Terhadap Escherichia Coli dan Salmonella Pullorum. Skripsi. Universitas Lampung. Lampung
Salminen, S., A.V. Wright and A. Ouwehand. 2004. Lactic Acid Bacteria: Microbiology and Funtional Aspects. 3th Ed. Revised and Expanded. Marcel Dekker, Inc., New York
Samelis, J. And N. Sofos. 2003. Organic acids. In: Roller, S. (Ed.). Natural Antimicrobial for the Minimal Processing of Foods. Woodhead Publishing, Ltd., London.
Shortt C. 1999. The probiotic century: historical and current perspectives. Trends Food Sci. Tech. 10: 411-417.
Suardana, W. 2007. Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Cairan Rumen Sapi Bali sebagai Kandidat Biopreservatif. J. Veteriner 8 (4): 155-159
Sugiarto, Didik. 2009. Macam-macam Antibiotik. http://www.didiksugiarto.com/ 2009/04/macam-macam-antibiotika-ii.html. Diakses tanggal 15 April 2014 Sumarsih, Sri, T. Yudiarti, C.S.Utamar, E.S. Rahayu dan E. Harmayani. 2009. Isolasi Dan
39
Sutrisna, R., S. Nurdjanah. 2010. Isolasi Non-starch Polysacharides Sebagai Prebiotik dan Bakteri Sebagai Probiotik Dalam Sistem Pencernaan Itik. Laporan Penelitian Hibah Bersaing. Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Bandar Lampung. Todar, K. 2008. Salmonella dan Salmonellosis. http://www.textbookof
bacteriology.ne/salmonella.html. Diakses 10 Oktober 2013.
Utami, Eka Rahayu. 2012. Antibiotika, resistensi, dan rasionalitas terapi. Sainstis J. 1 (1):124-138
