PRODUKSI DAN KARAKTERISASI ANTIMIKROBA
DARI BAKTERI LAUT,
Vibrio carchariae
Oleh:
JOHANIS LETELA Y
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
BOGOR
RINGKASAN
JOHANIS LETELA Y, Produksi dan Karakterisasi Antimikroba Dari Bakteri Laut, Vibrio carclzariae, dengan Komisi Pembimbing Rudy. R. Nitibaskara
(Ketua); Linawati Hardjito dan Daniel. R. Monintja (Anggota)
Mikroorganisme laut, telah dilaporkan sebagai sumber bahan alam yang potensial seperti antibiotik, antifungal, antitumor, antimikroba, biopolisakarida dan lain-lain. Untuk menghasilkan bahan alam tersebut diperJukan berbagai teknik yang
tepat sehingga dapat dihasilkan produk secara efisien dan memuaskan, serta perlu diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri laut, maupun persyaratan teknis lainnya.
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari pengaruh faktor Iingkungan khususnya nutrisi, pH dan temperatur kultivasi terhadap pertumbuhan dan
pembentukan antimikroba dari bakteri laut, Vibrio carchariae.
Penelitian dilakukan melalui beberapa tahapan. Tahap pertama, menentukan temperatur dan pH yang optimum untuk pertumbuhan sel dan pembentukan antimikroba. Temperatur yang dicobakan adalah 25°C; 30°C dan 37°C, sedangkan pH
yang dicobakan adalah pH 5,0; 7,0; 9,0. Tahap kedua, mencari sumber karbon dan nitrogen yang berpengaruh terhadap pertumbuhan sel dan pembentukan antimikroba dengan menggunakan rancangan Plackett-Burman. Tahap ketiga adalah karakterisasi antimikroba yang dihasilkan meliputi: uji stabilitas pada temperatur dan pH yang berbeda; aktivitas antimikroba terhadap berbagai mikroba patogen dan toksisitas
antimikroba terhadap pertumbuhan Artemia salina.
menggunakan spektrofotometer pada "-
=
550 nm, aktivitas antimikroba denganmetode difusi agar. Toksisitas antimikroba ditentukan menggunakan Artemia salina sebagai organisme uji.
Analisis data yang digunakan adalah analisa deskriptif dengan menggunakan grafik atau tabel dan analisa statistik uji-t dari rancangan Plackett-Burman.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur dan pH optimum untuk pertumbuhan sel dan pembentukan antimikroba dari bakteri laut, Vibrio carchariae adalah 25°e dan 300e dengan pH 7,0 dan 9,0. Pembentukan antimikroba khususnya produk ekstraselular mempunyai aktivitas lebih tinggi dibandingkan produk
intraselular. Pada temperatur 37°e dengan pH 7,0 dan 9,0, bakteri dapat tumbuh tetapi tidak menghasilkan antimikroba. Pertumbuhan bakteri terhambat pada pH 5,0 dengan temperatur 25°e, 300
e dan 37°e. Selanjutnya pada pH 5,0 bakteri juga tidak dapat menghasilkan antimikroba
Hasil analisis tingkat respon berdasarkan rancangan Plackett-Burman
terhadap pertumbuhan sel dan pembentukan antimikroba menunjukkan bahwa asam sitrat dan glukosa serta pepton pada konsentrasi 5 gr/liter menunjang pertumbuhan sel. Hasil uji-t menunjukkan bahwa variabel terse but (asam sitrat, glukosa dan pepton) berpengaruh pada pertumbuhan sel bakteri dengan tingkat kepercayaan masing-masing 60%; 70 dan 75%. Hasil uji-t pada selang kepercayaan 90% menunjukkan bahwa penambahan yeast extract (5 gr/l) berpengaruh nyata terhadap
bahwa penambahan yeast extract menghasilkan aktivitas antimikroba lebih baik dibandingkan yang Jainnya (tidak ditambahkan yeast extract).
Percobaan no. 6 terdiri dari asam sitrat (5 gr/l), sodium asetat (5 gr/l), glukosa (5 gr/l), (NH4)2S04 (5 gr/l). yeast extract (5 gr/l) menghasilkan aktivitas antimikroba lebih baik daripada kelima percobaan lainnya. Untuk itu percobaan nomor 6 digunakan untuk produksi antimikroba.
Hasil !carakterisasi antimikroba terhadap temperatur dan pH menunjukkan bahwa antimikroba dari bakteri
Vibrio carchariae
memiliki aktivitas yang stabil pada temperatur 40°C selama 120 men it, 60°C selama 90 menit, temperatur ruang selama 24 jam, temperatur ding in (4°C) selama 28 hari. Aktivitas antimikroba hilang dengan pemanasan pada 100°C selama 20 menit. Antimikroba masih aktif pada pH 4,0-8,0 terhadap fungi dan bakteri pada pH 6,0-9,0 .Dari hasil analisis difusi agar menunjukkan bahwa antimikroba mempunyai aktivitas terhadap bakteri gram negatif
(Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa,
Vibrio
sp) dan bakteri gram positif(Staphylococcus aureus)
ataupun fungi(Fusarium
sp,
Pyricularia
sp).Uji toksisitas menunjukkan bahwa antimikroba dari bakteri
Vibrio carchariae
dengan konsentrasi 10/lg/ml; 20/lg/ml dan 40 /lg/ml, tidak toksik terhadap
perturnbuhan
Artemia salina
dan pada konsentrasi 60/lg/ml dinyatakan toksik karenadapat menyebabkan kematian
Artemia salina
50%, sedangkan standar yangPRODUKSI DAN KARAKTERISASI ANTIMIKROBA
DARI BAKTERI LAUT,
Vibrio carchariae
Oleh:
JOHANIS LETELA Y
NRP. 963891 TKLTesis scbagai salah satu syarat untuk mcmpcroleh gelar Magister Sains
Pada
Program Pascasarjana, Institut Pcrtanian Bogor
PROGRAM P ASCASARJANA
INSTITUT PERT ANI AN BOGOR
BOG OR
Judul
Nama Mahasiswa
NRP
Program Studi
Produksi dan Karakterisasi Antimikroba
dari Bakteri Laut,
Vibrio carc/zariae.
Johanis Letelay
96389
Teknologi Kelautan
Mcnyctuj ui :
I. Komisi Pcmbimbing
Ir. Rudy. R. Njtjbaskara. M. Sc
Ketua
セ]M
セセセ@
Dr. Ir. Linawatj, M. Sc
Anggota
Prof. Dr. Danjel. R. Monjntja
Anggota
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Yawuru, Wonreli (Maluku Tenggara) pada tanggal 7
Juli 1957, merupakan anak ke 8 dari 9 bersaudara (4 orang telah meninggal)
keluarga Dapak Paulus Letelay (almarhum) dan Ibu Naomi Samloy.
Penulis menamatkan Sekolah Dasar dari SDGPM Yawuru tahun 1971,
Sekolah Menengah Pertama Negeri Wonrcli tahun 1974 dan Sekolah Mcnengah
Atas Negeri 2 Ambon tahun 1977. Pada tahun 1978 diterima di Fakultas Perikanan
uョゥカ・セゥエ。ウ@ Pattimura Ambon, memilih Jurusan Pengolahan Hasil Perikanan dan
berhasil menyclcsaikan studi pada bulan Oktober 1985.
Pada tahun 1981 penulis bekerja sebagai Honorer pada Sub Dalai Penelitian
Tcknologi Pcrikanan Ambon. Pada tahun 1986 bekerja scbagai Calon Pegawai
Negcri Sipil pada Sub Dalai Pcnelitian Perikanan Laut Ambon.
Pada tahun 1987 - 1995 bekerja scbagai Pegawai Negeri Sipil pada Dalai
l)engkajian Tcknologi Pcrtanian dan scjak bulan April 1995 mcngalami mutasi
pegawai, pin dab scbagai Star pada Balai Pcngkajian Tcknologi Pcrtanian Naibonat,
Kupang sampai sckarang. Pada tabun 1996 pcnulis mcndapat kcscmpatan unluk
mengikuti progran Pascasarjana di Institut Pertanian Bogor sampai sckarang.
Program Studi Tcknologi Kclautan, Minat Pemanfaatan Sumberdaya Hayati Lau!.
Pennlis menikab dengan Oktovina Selina Daboklory pad a tahun 1981. Saat
ini te/ah dikaruniai 5 orang putri bernama Bcrthalina Alexandra (17 tahun).
Jublina Jacklin Silvia (15 tahun), Merchy Angelia (12 tahun), Cbristin (9 tahuJl)
KATAPENGANTAR
Penelitian beIjudul Produksi dan Karakterisasi Antimikroba dari Bakteri Laut,
Vibrio carchariae, merupakan kegiatan penulis dalam rangka penulisan Tesis yang
merupakan syarat untuk memperoleh geJar Magister Sains pada Program
PascasaIjana, Institut Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
I.
Ir.
Rudy. R. Nitibaskara, M. Sc., Dr. Ir. Linawati, M. Sc., danProf. Dr. Daniel. R. Monintja, sebagai komisi pembimbing, yang telah banyak
memberikan pengarahan dan bimbingan
2. Ir. Desniar dan Ir. Dieny. R
di
Labomtorium Mikrobiologi Faperikan IPB, Bogor 3. StafPengajar dan Pimpinan Progmm Studi serta teman sejawat Jurusan PSHLmaupunESHL
4. Kepala Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Naibonat Kupang dan seluruh staf
5. Isteri
dan
5 anakku serta Ibunda, saudam serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas bantuan, dorongan dan perhatiannya hinggaterselesaikarmya tesis ini.
Semoga tuIisan ini dapat berguna bagi yang memerlukarmya. Kritik dan
saran yang bersifat membangun, sangat penulis bampkan.
Bogor, September 1999
ii
DAFTAR lSI
Halaman
KATAPENGANTAR
DAFTARISI
DAFTAR TABEL
DAFT AR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan dan Manfaat Penelitian Hipotesis Penelitian Perumusan Masalah TlNJAUANPUSTAKA 11 IV V VI I
2
22
Bakteri 5
Bakteri laut 5
Bakteri vibrio 6
Pertumbuhan Bakteri 8
Faktor fisika yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme 9 Faktor kimia yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme II
Antimikroba 13
Mekanisme kerja antimikroba 15
Mekanisme kelja antibiotik 15
Zat-zat Antimikroba Dari Laut 16
Isolasi dan Ekstraksi Zat Antimikroba 18
Mikroba Uji 19
METODOLOGI PENELITIAN
Bahan
Alat
Metode Penelitian
Tahapan Penelitian
Persiapan media pertumbuhan
Proses kultivasi
Ekstraksi antimikroba
Pengujian aktivitas antimikroba
Karakterisasi antimikroba
Variabel yang diamati
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
25
26
26
27
27
28
2930
31 3235
Pengaruh Temperatur dan pH Terhadap Pertumbuhan Sel
38
Pengaruh Temperatur dan pH Terhadap Pembentukan Antimikroba
40Pengaruh Sumber Karbon
danNitrogen Terhadap Pertumbuhan Sel
41Pengaruh Sumber Karbon
danNitrogen Terhadap Pembentukan
Antimikroba
44Karakterisasi Antimikroba Dari Bakteri
Vibrio carchariae
46
Pengaruh pH terhadap stahilitas antimikroba
46
Pengaruh temperatur terhadap aktivitas antimikroba
48Spektrum aktivitas antimikroba terbadap mikroba patogen
52Toksisitas antimkroba terhadap pertumbuhan
Arlemla salina
54
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAFT AR PUST AKA
LAMPIRAN
55
56
57