Ekstraksi Inhibitor Protease dari Sponge dan Potensi Daya Hambatnya terhadap Protease Bakteri Patogen.

EKSTRAKSI INHIBITOR PROTEASE DARI SPONGE DAN

POTENSI DAYA HAMBATNYA TERHADAP PROTEASE

BAKTERI PATOGEN

Oleh :

IRMAN FEBRIAN

C03499025

SKRIPSI

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN PAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

EKSTRAKSI INHIBITOR PROTEASE DARI SPONGE DAN

POTENSI DAYA HAMBATNYA TERHADAP PROTEASE

BAKTERI PATOGEN

OIeh :

IRMAN FEBRIAN

C03499025

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HqSIL PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

RINGKASAN

IRMAN FEBRIAN. C03499025. Ekstraksi Inhibitor Protease dari Sponge dan

Potensi Daya Hamhatnya terhadap Protease Bakteri Patogen. Dibawah bimbingan PIPIH SUPTIJAH dan TAT1 NURHAYATI.

Semakin jelasnya keterlibatan enzim protease di dalam mekanisme molekular penyakit asal bakteri, virus, malaria, kanker, tumor, dan penyakit yang muncul baru- baru ini seperti SARS, bahkan penyakit degeneratif seperti Alzheimer menyebabkan meningkatnya perhatian terhadap protease sebagai target senyawa obat bagi penyakit- penyakit tersebut. Desain atau pencarian inhibitor spesifik atau senyawa anti protease target tersebut dapat dilakukan, untuk selanjutnya dikembangkan sebagai obat. Pencarian sumber inhibitor alamiah enzim protease kmi sudah merambah ke arah organisme laut. Diantara berbagai jenis organisme yang hidup di laut, sponge merupakan sumber yang paling produktif menghasilkan komponen bioaktif. Metabolit sekunder seperti terpenoid, alkaloid, peptida, bioaktif asam lemak dan

steroid merupakan komponen yang umum terdapat di dalam sponge. Di pasaran, saat

ini senyawa-senyawa potensial yang berasal dari sponge seperti Bastadin 5,

Bastadin 19 dan Manoalide dihargai sangat mahal. Maka dari itu perlu dilakukan penelitian untuk mencari sponge laut yang potensial dan mengisolasi komponen inhibitor protease potensial yang salah satunya terhadap protease yang diproduksi oleh bakteri patogen penyebab penyakit.

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan ekstrak sponge yang potensial mempunyai aktivitas penghambatan (inhibitor) terhadap enzim protease bakteri

patogen dan mengetahui Minimum Inhibitory Concentration (MIC) dari inhibitor

protease tersebut.

Sampel sponge dikoleksi dari perairan Pulau Panggang, Kep. Seribu.

Sampel terdiri dari 10 jenis yang hidup pada kedalaman antara

*

4 - 12 m, jenis-jenis

tersebut antara lain Jaspis stellifera, Xetospongia exigua, Gelliodes sp.,

Callyspongia muricana, Callyspongia sp., Xetospongia testudinaria, Aplysina sp.,

Reniochalina stalagmitis, Plakortis nigra dan Jaspis sp. Bakteri uji

diambil dari rumah sakit Pertamina, Jakarta. Bakteri tersebut terdiri dari

Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli,

Staphylococcus epidermidis, Klebsiella sp., Aeromonas hydrophyli.

Ekstraksi komponen inhibitor sponge menggunakan 2 pelarut yaitu pelarut akuades untuk sampel yang ditransportasikan dengan pelamt air laut steril dan pelqrut metanol 80% untuk sampel yang ditransportasikan dengan pelarut metanol 80%. Ekstraksi dilakukan sebanyak 2 kali sehingga diharapkan zat ekstraktif yang didapatkan akan lebih banyak. Penapisan bakteri patogen yang potensial memproduksi enzim protease dengan cara mengiinokulasi satu ose dari enam jenis

bakteri uji ke dalam satu cawan petri yang berisi 10 ml media LA skim 2%.

dibentuk oleh masing-masing jenis bakteri uji sebagai akibat dari aktivitas protease bakteri uji yang mendegradasi skim dalam media LA. Semakin besar indeks proteolitik yang merupakan rasio dari diameter zona bening dan diameter koloni, akan semakin besar aktivitas proteasenya. Penapisan terhadap ekstrak sponge dilakukan dengan cara menambahkan larutan ekstrak sponge konsentrasi 10% (blv)

kedalam 10 ml media LA skim 2% sehingga konsentrasi ekstrak menjadi 0,2%,

Penambahan ekstrak sponge diharapkan akan menghambat aktivitas protease bakteri uji yang ditandai dengan mengecilnya zona bening atau tidak sama sekali. Potensi daya hambat dihitung dengan membandingkan indeks proteolitik bakteri uji yang ditumbuhkan dalam media mengandung ekstrak dengan indeks proteolitik bakteri uji yang ditumbuhkan pada media kontrol. Ekstrak sponge yang dapat menghambat

protease bakteri uji lebih besar dari 50% dilakukan penentuan MIC

(Minimum Inhibitory Concentration) dari masing-masing ekstrak dengan konsentrasi

0,2%, 0,16%, 0,12%, 0,08%, 0,04%, 0% sebagai kontrol. Sebagai pembanding digunakan inhibitor spesifk EDTA dengan konsentrasi yang sama.

Berdasarkan hasil penapisan protease dari bakteri Pseudomonas aeruginosa,

Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis, Klebsiella sp.,

Aeromonas hydrophyli didapatkan tiga jenis bakteri patogen yang memproduksi

enzim protease ekstraseluler yang cukup tinggi yaitu P. aeruginosa, S. aureus dan

E. coli dengan indeks proteolitik dari masing-masing tersebut berturut-turut 2,5; 2,O;

2,2. Untuk tahapan penapisan ekstrak sponge sebagai inhibitor protease, bakteri uji yang digunakan adalah ketiga bakteri tersebut.

Hasil penapisan ekstrak sponge menggunakan pelarut akuades dan metanol 80% dengan konsentrasi 0,2% didapatkan bahwa ekstrak sponge dalam pelarut metanol 80% tidak didapatkan satupun ekstrak sponge yang dapat

menghambat protease bakteri P. aeruginosa, S. aureus dan E. coli lebih dari 50%.

Hasil penapisan ekstrak sponge dalam pelarut akuades didapatkan tiga jenis sponge yang potensial mengandung komponen inhibitor protease yaitu sponge

Jaspis stellifera, Aplysina sp., Plakortis nigra. Sponge Jaspis stellifera menghambat

sempurna protease E. coli dan Staphylococcus aureus. Sponge Aplysina sp.

menghambat protease Pseudomonas aeruginosa sebesar 55,28%. Sponge

Plakortis nigra menghambat protease P. aeruginosa sebesar 56,17% dan

menghambat sempurna protease S. aureus.

Hasil perhitungan MIC (Minimum Inhibitory Concentration) menunjukkan

ekstrak sponge ApIysina sp. dan Plakortis nigra dalam pelarut akuades maupun

inhibitor spesifk EDTA sebagai pembanding, menghambat protease P. aeruginosa

tetapi tidak dapat ditentukan konsentrasi hambatan minimumnya. Ekstrak sponge

Jaspis stellifera dalam pelarut akuades dapat menghambat protease E. coli dengan

konsentrasi minimum 0,08%, sedangkan EDTA 0,16%. Ekstrak -sponge

Jaspis stellifera dan Plakortis nigra dalam pelarut akuades dapat menghambat

protease S. aureus masing-masing dengan konsentrasi minimum 0,08% d q 0,12%

sedangkan EDTA 0,16%.

Perhitungan MIC (Minimum Inhibitory Concentration) menunjukkan bahwa

ekstrak sponge Aplysina sp. dan Plakortis nigra dalam pelarut akuades kurang

Jhspis stellifera dalam pelarut akuades memiliki dosis penghambatan yang lebih kecil

daripada inhibitor spesifik EDTA dalam menghambat protease E. coli dan S. aureus,

sehingga dapat disimpukan sponge Jaspis stellifera potensial mengandung inhibitor

alamiah protease E. coli dan S. aureus. Ekstrak sponge Plakortis nigra dalam pelarut akuades memiliki dosis penghambatan yang lebih kecil dibanding inhibitor spesifik

EDTA dalam menghambat protease S. aureus, sehiigga dapat disimpukan sponge

SKRIPSI

Judul Skripsi : Ekstraksi Inhibitor Protease dari Sponge dan Potensi

Daya Hambatnya terhadap Protease Bakteri Patogen.

Nama : Irman Febrian

NRP : C03499025

Program Studi : Teknologi Hasil Perikanan

Menyetujui,

I. Komisi Pembimbing

.

-

Dra. Pipih Suptiiah. M.BA Ketua

Tati Nurhavati. S.Pi M.Si. Anggota

11. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Ir.Ruddv Suwandi, M.S., M.Phil. Ketua Program Studi

RIWAYAT HIDUP

~l~elanjutkan Sekolah

Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 3 Februari 1981.

Penulis adalah anak ke- 2 dari 4 bersaudara dari Bapak Moh.

Dja'far dan Ibu Nuryani. Penulis memulai jenjang formal

pada pendidikan Sekolah Dasar Negeri 01 Semper T i ,

Jakarta Utara dan lulus pada tahun 1993. Kemudian penulis

Menengall Pertanla di SLTP Negeri 143 Jakarta Utara 1 ~ 1 1 ~ s

pada tahun 1996, dan melanjutkan Pendidikan Tingkat Menengah Atas

SMU Negeri 72 Jakarta Utara dan lulus pada tahun 1999.

Penulis masuk IPB melalui jalur USMI pada tahun 1999 dan diterima sebagai

mahasiswa Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan pada Departemen Teknologi Hasil

Perikanan. Selama menjalani pendidikan akadernik penulis pernah mengikuti

organisasi Himpunan Mahasiswa Pengolahan Hasil Perikanan pada tahun 200012001.

Penulis juga aktif di organisasi Fisheries Diving Club-IPB yang bergerak dibidang

selam ilmiah sebagai anggota dan pengurus bidang Peralatan dan Logistik pada tahun

200012001, sebagai koordiiator bidang Kesekretariatan pada tahun 200112002, dan

sebagai koordinator bidang Penelitian dan Pengembangan pada tahun 200212003,

Akhirnya penulis menjadi Ketua Umum Organisasi Fisheries Diving Club-IPB pada

tahun 200312004.

Untuk menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, penulis

melakukan penelitian dengan judul "Ekstraksi Inhibitor Protease dari Sponge dan

Potensi Daya Hambatnya terhadap Protease Bakteri Patogen" sebagai salah

syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,

KATA PENGANTAR

Bismillaahirrah?naanirrahiim

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-

Nya sehiigga penulis dapat menyelesaikan penelitian serta penyusunan skripsi yang

berjudul EKSTRAKSI INHIBITOR PROTEASE DARI SPONGE DAN

POTENSI DAYA HAMBATNYA TERHADAP PROTEASE BAKTERI

PATOGEN.

Penelitian ini dilaksanakan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Perikanan pada Jurusan Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan

Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini didanai oleh dana Hibah

Bersaing XI tahun anggaran 2003 yang diketuai Ibu Tati Nurhayati, S.Pi, M.Si.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu Dra. Pipih Suptijah, MBA dan

Ibu Tati Nwhayati, S.Pi, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan

bimbingan, masukan, dan saran sehiigga penulis dapat menyelesaikan tulisan ini.

Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah

membantu dalam menyelesaikan tulisan ini.

Penulis menyadari mash terdapat kekurangan dalam penyusunan skripsi ini,

namun penulis berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi ilmu pengetahuan

khususnya di bidang perikanan serta pembaca lainnya dan semoga menjadi suatu

amal ibadah bagi penulis.

Bogor, Maret 2004

DAFTAR IS1

Hal

DAFTAR TABEL

...

iv

DAFTAR GAMBAR

...

v

DAFTAR LAMPIRAN

...

vi

...

1

.

PENDAHULUAN I 1.1 Latar Belakang

...

1

...

1.3 Waktu dan Tempat Penelitian 3

...

2

.

TINJAUAN PUSTAKA 4 2.1 Enzim Protease

...

4

2.2 Keterlibatan Protease dalam Mekanisme Penyebab Penyakit

...

6

2.3 Bakteri Patogen Penghasil protease

...

7

...

2.3.1 Pseudomonas aeruginosa 7

. .

2.3.2 Escherzchra coli

...

8

2.3.3 Staphylococcus aureus

...

10

2.4 Sponge

...

10

2.5 Inhibitor Protease dari Sponge

...

12

2.6 Ekstraksi

...

13

2.7 Metode Ekstraksi Komponen Bioaktif Sponge

...

15

...

2.8 Minimum Inhibitory Concentration (MIC) 16 3

.

METODOLOGI

...

18

...

3.1 Alat dan Bahan 18

. .

...

3.2 Metode Penelltian 19

...

3.2.1 Koleksi sampel sponge 19 3.2.2 Ekstraksi komponen inhibitor protease sponge

...

20

3.2.3 Pembuatan media perturnbuhan bakteri

...

21

...

3.2.3.1 Pembuatan media luria agar (LA) skim 2% 21

...

3.2.4 Penapisan bakteri patogen penghasil protease

...

21

3.2.5 Penapisan potensi sponge sebagai inhibitor protease

...

22

3.2.6 MIC (Minimum Inhibitory Concentration)

...

23

3.3 Analisis Data

...

24

4

.

HASIL DAN PEMBAHASAN

...

26

4.1 Penapisan Bakteri Patogen Penghasil Protease

...

26

4.2 Ekstraksi Komponen Inhibitor Sponge

...

27

...

4.3 Penapisan Potensi Sponge sebagai Inhibitor Sponge 30 4.4 Minimum Inhibitory Concentration (MIC)

...

33

5

.

KESIMPULAN DAN SARAN

...

39

...

5.1 Kesimpulan 39 5.2 Saran

...

39

...

DAFTAR PUSTAKA 41 LAMPIRAN

...

45