• Tidak ada hasil yang ditemukan

Bahan Aktif Dari Organisme Laut Sebagai Pengendali Biota Penempel

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Bahan Aktif Dari Organisme Laut Sebagai Pengendali Biota Penempel"

Copied!
10
0
0

Teks penuh

(1)

Oseana, Volume XXXII, Nomor 1, Tahun 2007 : 39-48 ISSN 0216-1877

BAHAN AKTIF DARI ORGANISME LAUT SEBAGAI

PENGENDALI BIOTA PENEMPEL

Oleh

Irma Shita Arlyza

1}

ABSTRACT

BIO ACTIVE COMPOUND FROM MARINE ORGANISMS AS A CONTROL OF BIOFOULING. Coherent organisms on underwater surface are not expected as "fouling". Marine biofouling is occured by bacterials growth, invertebrates and algae on artificial surface. Biofouling divided into microfouling (e.g. micro plant and bacteria) and macrofouling(e.g. barnacle, seasquirt, sponge and algae). Fouling can cause problems in shipping, increase the use of fuel, problem in sea water inclusion structure through pipe, increase abration, metal corotion at mooring system and problem in aquaculture. In order to minimize the impacts of the fouler, some under water structures are protected by antifouling coating. Coatings, however, have been found to be toxic on marine organisms. For example, concentration of tributyltin (TBT), can kill organisms immediately and it is not environmental friendly. Finding the environmentaly friendly antifouling which is based on natural substances is important to avoid water contaminations. Some marine organisms such as algae, seagrass, sponge, marine bacteria, echinoderm, benthic invertebrate and coral are known to have ability in yielding bioactive antifouling using this bioactive compounds for antifouling. Their bioactive compounds are more efficient and naturally friendly, and they are expected to solve problems of biofouling.

PENDAHULUAN

Penempelan jasad renik akuatik (biota penempel) pada sarana transportasi (kapal, perahu) dan bangunan yang beroperasi di daerah pesisir dan laut dapat menghambat kegiatan operasi yang pada akhirnya menimbulkan kerusakan. Usaha-usaha untuk mencari

(2)

Gambar 1. Biota penempel (biofouling) yang menempel pada dinding kapal

Penerapan bioteknologi dalam rangka menghasilkan produk bahan alami yang berasal dari laut semakin meningkat dengan adanya kecenderungan manusia untuk kembali ke alam (back to nature). Pemikiran tersebut sangatlah beralasan, karena produk yang dihasilkan oleh mikro dan makro organisme yang berasal dari laut umumnya tidak menimbulkan efek samping dan bersifat mudah terurai secara alami (biodegradable). Secara garis besar, industri bioteknologi yang dapat dikembangkan dengan memanfaatkan keragaman hayati perairan laut, antara lain adalah pengendalian pencemaran di wilayah pesisir dan laut serta pengendalian biota penempel (DAHURI, 2002).

Pengendalian dan pencegahan biota penempel yang banyak dilakukan saat ini adalah dengan menggunakan bahan sintetik, antara lain cat antifouling yang umumnya dibuat dari bahan beracun yang dapat menimbulkan pencemaran pada lingkungan perairan. Salah satu alternatif yang saat ini mulai dilirik untuk mencegah keberadaan biota penempel adalah dengan

memanfaatkan kandungan bahan aktif yang berasal dari alam, khususnya laut. Usaha penanggulangan biota penempel dengan menggunakan bahan aktif ini merupakan alternatif yang lebih efisien dan ramah terhadap lingkungan (LINAWATI, 1998 dan DAHURI, 2002).

ASAM FENOLIK, LACTONE DAN FURANDAR1LAMUN

(3)

Gambar 2. Zostera marina, Eelgrass mengandung zosteric acid

As am p-Sulfoxy cinnamic adalah

bagian dari zosteric acidyang telah diisolasi dari ekstrak methanol Zostera marina, memiliki kemampuan signifikan sebagai antifouling. Ester sulfat dari asam fenolik yang lain menunjukkan aktifitas seperti antifouling, dengan harapan bahwa ester sulfat dari asam fenolik dapat mencegah biota penempel (ZIMMERMAN et al., 1997).

Akhir 1980 an, DAN RITTSCHOF dari Duke University Marine Laboratory, North Carolina telah menemukan bahwa komponen yang bertanggungjawab sebagai antifouling adalah oksigen kecil yang mengandung cincin dan diketahui sebagai lactone dan furan (ANONIMOUS, 1995)

(4)

Thalassia testudinum telah diteliti dan diketahui sebagai new antibiotic flavone glycoside yang dapat melawan zoosporicjamxr. Hasil penelitian ini menawarkan karakterisasi lengkap secara kimia yang pertama kali dari Thalassia testudinum sebagai penghasil sulfat flavone glycoside dan memberikan bukti bahwa secara kimia metabolit sekunder yang berasal dari Thalassia testudinum mampu melawan mikroorganisme penempel, jamur Schizochytrium aggregatum (JENSEN et ai, 1998).

SENYAWA TRIBROMOGRAMINE, BROMINE, LIPOFILIK NONPOLAR

DAN SESQUITERPENDARL ALGA LAUT

SEBAGAI ANTIFOULING ALAMI

Beberapa proyek penelitian di Australia saat ini telah memfokuskan program marine bioprospecting pada deteksi, isolasi, identifikasi dan evaluasi bahan aktif alami antifouling dari alga laut dan sponge (WETHERBEE, 2004).

"Marine Biotechnology Institute" di Tokyo, telah mengisolasi antifouling potensial yang disebut tribromogramine (TBG) dari

bryozoan Zoobotryon pellucidum. TBG

mempunyai kemampuan toksik hampir sama dengan TBT dan bisa menghambat perkembangan kumpulan larva (ANONIMOUS, 1995).

PETER STEINBERG di Sydney, mengetahui bahwa alga merah Deliseapulchra dapat berperan sebagai agen antifouling. Alga ini mampu menghasilkan sejenis senyawa

bromine yang mengandungfuranones. Senyawa ini nonpolar halogen yang diketahui mampu mereduksi kumpulan larva teritip dan mencegah perkembangan spora dari alga Ulva (ANONIMOUS, 1995).

Hingga saat ini, lebih dari 2004 produk-produk alami telah berhasil diisolasi dari alga terutama dari divisi Rhodophyta, Phaeophyta, dan Chlorophyta (MUNRO & BLUNT, 1999 dan FAULKNER, 2001). Secara umum, senyawa lipofilik nonpolar antara lain terpenoid, acetogenin dan senyawa-senyawa campuran biosintetik dihasilkan dalam konsentrasi yang rendah (berkisar antara 0,2% sampai 2% berat alga kering), tetapi polifenolik polar dapat dihasilkan dalam konsentrasi yang cukup tinggi, yaitu sebanyak 15% massa alga kering (HAY & STEINBERG, 1992; RAGAN & GLOMBITZA, 1986 dan PEREIRA & YONESHIGUE-VALENTIN, 1999).

Produk alami terbanyak dihasilkan oleh Rhodophyta yang sebagian besar adalah senyawa halogen (FENICAL, 1975 dan FAULKNER, 2001). Sebagai contoh dari marga Laurencia yakni mampu memproduksi senyawa

kompleks terpenoid dan acetogenin.

(5)

(a) (b) (c) (d) Gambar 4. Alga Rhodophyta, Laurencia (a), Chlorophyta, Caulerpa (b) dan Halimeda

(c) serta Phaeophyta, Dictyota (d).

Divisi Phaeophyta, marga Dictyota telah banyak dipelajari dan telah diketahui menghasilkan produk alami yang sangat menarik, sebagian diantaranya banyak dipakai untuk menghindari hewan pemakan tumbuhan (HAY & STEINBERG, 1992). Sebagai contoh Dictyota diketahui mengandung senyawa; diterpenes pachydictyol A, dictyol E, dictyol B, dictyol B acetate, dictyol H, (6R)-hydroxydichotoma-3,14-diene-1,17-dial, dan campuran isolinerol/linearol telah memperlihatkan efek anti-feedant metabolites (HAY & STEINBERG, 1992 dan PEREIRA et al, 2002). Dictyota menstrualis telah banyak dipelajari dan diketahui menghasilkan produk alami yang sangat menarik berupa metabolit sekunder nonpolar, yaitu terpenoid (McCLINTOCK & BAKER, 2001).

Jenis dari marga Laurencia diketahui memproduksi berbagai produk alami yang memiliki berbagai aktivitas biologis (KONIG et al, 2000 dan PEREIRA & TEIXEIRA, 1999)

(6)

METABOLIT SEKUNDER GUANIDINE ALKALOID, AEROTHIONINDAN

HOMOAEROTHIONINDAR1 SPONGE

Hasil penelitian terhadap kandungan bahan aktif pada sponge telah diperoleh 86 ekstrak dari 24 organisme yang berasal dari wilayah inter dan subtidal Selat Long Island dan ada 6 ekstrak yang telah diisolasi dari alga dan invertebrata yang mempunyai kekuatan sebagai antifouling. Dari 6 ekstrak tersebut telah diketahui mampu menghambat aktifitas kerang biru, Mytilus edulis yang merupakan biota penempel utama di pesisir timur laut Amerika (TAYLOR & ZHENG, 1995).

Sponge Callyspongia (Euplacella)

pulvinata diketahui mempunyai aktifitas

antifouling yang kuat terhadap pertumbuhan

bentik diatom Nitzschia paleaceae dan

kumpulan cacing tabung Hydroides elegans (QIAN & DOBRETSOV, 2004).

WILLEMSEN dari Glasgow Marine Technology Centre telah menskrining 35 jenis sponge dari Karibia yang diketahui mempunyai kemampuan untuk menolak teritip. Beberapa jenis tersebut diketahui toksik terhadap larva teritip (ANONIMOUS, 1995). Keberhasilan evaluasi senyawa antifouling dari sponge laut, yaitu Dendrilla nigra, Axinella donnai dan Clathria gorgonoides juga telah dilaporkan (SELVIN & LIPTON, 2002). Sponge Aplysina fistularia menghasilkan metabolit sekunder berupa aerothionin dan homoaerothionin yang terdapat di dalam sel spherulous. Pada sel spherulous ini juga terdapat lokasi bioaktif metabolit sekunder, guanidine alkaloid pada sponge Crambe crambe yang kandungannya potensial melawan organisme fouling (biota penempel) (McCLINTOCK & BAKER, 2001).

Gambar 5. Callyspongia (Euplacella) pulvinata

Gambar 6. Sponge Crambe crambe yang diketahui

(7)

UBIQUINONE-8 DARIBAKTERILAUT DAN SENYAWA ALKALOID, INORGANIK VANADIUM DAN

ORGANOHALOGEN DAW BENTIK

INVERTEBRATA

Studi bakteri penghasil antifouling telah difokuskan sejak tahun 1990 an oleh STAFFAN KJELLEBERG di Universitas New South Wales, Sydney. Bakteri Alteromonas telah diisolasi dan diketahui memiliki tiga kandungan aktif, yaitu sebuah protein, sebuah molekular dengan berat molekul rendah, keduanya stabil dan sebuah molekul kecil yang bersifat toksik. Protein dari Alteromonas sp. mampu menghambat sekumpulan teritip, sea squirt dan spora dari alga Ulva (ANONIMOUS, 1995).

Alteromonas sp. merupakan bakteri yang diisolasi dari sponge Halichondria okadai dan menghasilkan produk alami berupa ubiquinone-% (metabolit penghambat) yang mampu menghambat terbentuknya biofilm. Beberapa penghambat dari bakteri laut, antara lain Pseudoalteromonas tunicata diisolasi dari tunicate Ciona intestinalis, bakteri ini memproduksi beragam metabolit yang secara khusus menghambat kumpulan larva invertebrata, spora alga, pertumbuhan bakteri, jamur dan diatom (McCLINTOCK & BAKER, 2001).

Ekstrak bakteri yang diperoleh dari isolasi permukaan air laut dipromosikan memiliki kandungan antifouling alami. Berdasarkan hasil pengujian diketahui bahwa ekstrak dari isolat bakteri tersebut mampu menghambat pertumbuhan spora Ulva lactuca dan menurunkan perkembangan teritip. Pseudomonas sp. diketahui mempunyai aktifitas antifouling yang sangat bagus untuk semua pengujian (BURGESS et al., 2003).

Ascidian Eusdistoma olivaceum

diketahui dapat memproduksi senyawa alkaloid, yaitu eudistomin G dan H yang secara ekologi

penempel pada konsentrasi rendah. Senyawa inorganik vanadium ditemukan pada Vanadocytes tempat penempelzn Ascidia nigra yang melepaskan senyawa organik tersebut sebagai sebuah mekanisme pencegahan pada ascidian (McCLINTOCK & BAKER, 2001).

Polikhaeta Notomastus lobatus menghasilkan organohalogen, yaitu bromofenol yang berdasarkan pengujian laboratorium pada konsentrasi normal dapat mencegah aktifitas awal metamorfosis juvenil dari beberapa biota infaunal (McCLINTOCK & BAKER, 2001).

HOLOTHURIN DARI

EKHINODERMATA DAN LIPID

DITERPENOID DARI KARANG

Studi antifouling juga telah mengkonfirmasi bahwa Holothuria scabra di dalam habitatnya mempunyai cara melindungi diri. Cara perlindungan diri Holothuria scabra adalah dengan memproduksi kelenjar merah muda yang dikenal sebagai "Kelenjar Cuverian" yang mengandung senyawa toksik, holothurin yang mana telah dikarakterisasi sebagai saponin. Saponin telah dilaporkan memiliki potensi sebagai senyawa toksik atau bioaktif (SELVIN & LIPTON, 2002).

(8)

mengan-Duke University Marine Laboratory, North Carolina telah mengisolasi senyawa antifouling dari karang lunak dan diketahui sebagai lipid diterpenoid. Karang Leptogorgia virgulata memiliki dua lipid serupa yang diketahui sebagai pukalide dan epoypukalide (ANONIMOUS, 1995 dan SELVIN & LIPTON, 2002).

Gambar 8. Karang lunak diketahui memiliki kandungan bahan aktif alami sebagai antifouling

Banyak kandungan bahan aktif alami termasuk renillafouling dan juncellin telah diisolasi dari karang lunak dan berperan sebagai antifouling alami. Juncellin merupakan bahan aktif antifouling yang diperoleh dari Juncella juncea. Beberapa karang telah diketahui mampu memproduksi metabolit sekunder potensial yang dapat melawan biota penempel secara spesifik (ANONIMOUS, 1995 dan SELVIN & LIPTON, 2002).

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Makro dan mikro organisme yang berasal dari laut, diantaranya sebagian besar alga, lamun, sponge, bakteri laut, ekhinodermata, bentik invertebrata dan karang diketahui mempunyai kemampuan untuk menghasilkan bahan aktif yang dapat berperan sebagai antifouling alami.

2. Antifouling alami dapat mencegah pertumbuhan bakteri pembentuk biofilm dan pertumbuhan larva pembentuk/ow/fwg dengan suatu mekanisme nontoksik. 3. Untuk menghindari pencemaran

lingkungan perairan maka penting untuk memanfaatkan makro dan mikro organisme tersebut untuk menghasilkan antifouling yang ramah lingkungan {biodegradable), mampu memecahkan permasalahan biota penempel dan back to nature.

DAFTAR PUSTAKA

ANONIMOUS 1995. Natural Ways to Banish Teritips. The Marine Biological Association in Plymouth. From News Scientist Magazine, 18th February 1995. Copyright News Scientist, RBI Limitied.

http://www.biosciences.bham.ac.uk/ external/biofoulnet/

BURGESS, J.G.; K. G. BOYD; E. ARMSTRONG; Z. JIANG; L. YAN; M. BERGGREN; U. MAY; T. PISACANE; A. GRANMO and D. R. ADAMS 2003. The development of a marine natural product-based antifouling paint. Biofouling, Suppl: 197-205

(9)

DE NYS, R.; T. LEYA; R. MAXIMILIEN; A. AFSAR; P.S.R. FAIR and P.D. STEINBERG 1996. The need for standardised broad scale bioassay testing: a case study using the red alga Laurencia rigida. Biofouling, 10:213-224.

FAULKNER, D. J. 2001. Marine natural product. Nat Prod. Rep., 18 : 1-49. FENICAL, W. 1975. Halogenation in the

Rhodophyta: a review. J. Phycol., 11: 245-259.

GRANADO, I. and P. CABALLERO 1995. Chemical defense in the seaweed Laurencia obtusa (Hudson)

Lamouroux. Sci. Mar. 59 : 31-39. HAY, M.E. and P.D. STEINBERG 1992. The

chemical ecology of plant-herbivore interactions in marine versus terrestrial communities. In (ROSENTHAL J. and M. BERENBAUM, eds.), Herbivore: Their interaction with secondary plant metabolites. Evolutionary and ecological processes, vol. II. Academic Press, New York: 371 -413. HAY, M.E.; W. FENICAL and K.

GUSTAFSON 1987. Chemical defense against diverse karang reef herbivore. Ecology 68 : 1581-1591. JENSEN, R.; K.M. JENKINS; D. PORTER

and W. FENICALL 1998. Evidence that a new antibiotic flavone glycoside chemically Defends the lamun Thalassia testudinum against

zoosporic fungi. Scripps Institute of Oceanography, Center for Marine Biotechnology and Biomedicine, University of California-San Diego, La

KONIG, G.M.; A.D. WRIGHT and S.G. FRANZBLAU 2000. Assessment of antimycobacterial actifity of a series of mainly marine derived natural products. Planta. Med. 66 : 337-342. LINAWATI, H. 1998. Pemanfaatan

biodiversitas perairan untuk pengembangan industri bioteknologi dalam Konperensi Nasional I Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Lautan Indonesia. PKSPL-IPB, Bogor : 104-110.

MC CLINTOCK, J.B. and B.J. BAKER 2001. Marine chemical ecology. CRC Press : 543-566.

MUNRO, M.H.G. and J. W. BLUNT 1999. Marinlit, version 10.4, Marine chemical group, University of Canterbury, Christchurc, New Zealand.

PAUL, V.J. and W. FENICAL 1987. Natural product chemistry and chemical defense in tropical marine alga of the phylum Chlorophyta. In (Scheuer, P. J., Ed), Bioorganic marine chemistry, 1. vol. Springer-Verlag :l-37.

PAUL, VJ. and K.L. VAN ALSTYNE 1988. Chemical defense and chemical variation in some tropical pacific jenis of Halimeda (Chlorophyta, Halimedaceae). Coral Reefs, 6 : 263-270.

(10)

PEREIRA, R.C., M. D. PINHEIRO and B.A.P. DA GAM A 2002. Feeding preference of the endemic gastropod Astraea latispina in relation to chemical defenses of Brazilian tropical seaweeds. Braz. J. BioL, 62 : 33-40. PEREIRA, R.C. and V.I. TEIXEIRA 1999.

Sesquiterpenos da alga marinha Laurencia Lamouroux (Ceramiales, Rhodophyta). 1. Significado ecologico. Quimica Nova, 22 : 369-373.

PEREIRA, R.C.; B.A.P. DA GAMA; V.I. TEIXEIRA and Y. YONESHIGUE-VALENTIN 2003. Ecological roles of natural product of the Brazilian red seaweed Laurencia obtusa. Braz. J. BioL, 63 (4): 665-672.

QIAN P.Y. and S. DOBRETSOV 2004. Investigation of antifouling defence of soft-body organisms. Supported by

HK Grants (RGC). h t t p : / / n o w . i f m o . r u / b i o f o u l /

resul.htm#ulva

RAGAN, M.A. andK.W. GLOMBITZA 1986. Phlorotannins: brown algal polyphenols. Prog. Phycol Res., 4 : 130-241.

RITTCHOF, D. 2001. Natural product antifoulants and coatings development. In : MCCLINTOCK, J.B. and B.J. BAKER 2001. Marine chemical ecology (eds.). CRC Press : 543-566.

SELVIN, J. and A.P. LIPTON 2002. Development of a rapid "mollusk foot adherence bioassay" for detecting potent antifouling bioactive compounds. Current Science, vol. 83, 6 : 735-737.

TAYLOR G.T. and D. ZHENG 1995. Natural products for mitigation of fouling by the blue mussel, Mytilus edulis, in marine water intake system in Proceedings of The Fifth International Zebra Mussel and Other Aquatic Nuisance Organisms Conference, Toronto, Canada : 447-454.

ZIMMERMAN, R. 1990. Natural Ways to Banish Teritips The Hopkins Marine Station. The article is drawn from News Scientist Magazine 18th February 1995. Copyright News Scientist, RBI Limitied. http://www.biosciences.bham.ac.uk/ external/biofoulnet/ h t t p ://www.o d u . e d u / s c i / oc eanographv/people/f acuity/ Zimmerman/

ZIMMERMAN, R.; C. ALBERTE; S. RANDALL; TODD; S. JAMES; CREWS and PHILLIP 1997. Phenolic acid sulfate esters for prevention of marine biofouling. United States Patent 5607741.

http://www.freepatentsonline.com/ 5607741.html

Gambar

Gambar 1. Biota penempel (biofouling) yang menempel pada dinding kapal
Gambar 2. Zostera marina, Eelgrass mengandung zosteric acid
Gambar 4. Alga Rhodophyta, Laurencia (a), Chlorophyta, Caulerpa (b) dan Halimeda (c) serta Phaeophyta, Dictyota (d)
Gambar 5.  Callyspongia (Euplacella) pulvinata
+2

Referensi

Dokumen terkait

Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang MahaEsa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas Karya Tulis Ilmiah yang

Mata pelajaran AutoCAD adalah salah satu subjek yang sukar dipelajari oleh pelajar kerana ia memerlukan kepada latihan yang berterusan untuk membolehkan pelajar menguasai.. Oleh

b) Koefisien variabel X 1 (rasio utang) yang diikuti rasio lancar (X 2 ) sebesar -12,3% menunjukkan bahwa apabila rasio utang yang diikuti rasio lancar turun satu persen

Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala berkat yang telah melimpahkan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas penulisan skripsi

MKU Bahasa Indonesia Berbasis Karakter sebagai berikut: (1) Uji validitas buku ajar menunjukkan hasil yang valid dengan nilai rata-rata sebesar 4,34, yang artinya

Penelitian ini dilakukan dengan maksud untuk mengumpulkan data, mengolah, menganalisa, dan menyajikan data yang berkaitan dengan masalah pembiayaan

pemerataan dan keadilan serta memperhatikan potensi dan keanekaragaman daerah dalam rangka mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya lokal, karena salah satu aspek penting dalam mengisi