Pengendalian Biofilm Edwardsiella tarda Pada Permukaan Sisik Ikan dan Plastik PVC dengan Senyawa Antimikroba yang Dihasilkan oleh Bakteri Asam Laktat (BAL)

i

PENGENDALIAN BIOFILM

Edwardsiella tarda

PADA

PERMUKAAN SISIK IKAN DAN PLASTIK PVC DENGAN

SENYAWA ANTIMIKROBA YANG DIHASILKAN OLEH

BAKTERI ASAM LAKTAT (BAL)

SKRIPSI

TIEN PRATIWI SITINJAK 100805048

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

ii

PENGENDALIAN BIOFILM

Edwardsiella tarda

PADA

PERMUKAAN SISIK IKAN DAN PLASTIK PVC DENGAN

SENYAWA ANTIMIKROBA YANG DIHASILKAN OLEH

BAKTERI ASAM LAKTAT (BAL)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

TIEN PRATIWI SITINJAK 100805048

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PERSETUJUAN

Judul : Pengendalian BiofilmEdwardsiella tardaPada Permukaan Sisik Ikan dan Plastik PVC dengan Senyawa Antimikroba yang Dihasilkan oleh Bakteri Asam Laktat (BAL)

Kategori : Skripsi

Nama : Tien Pratiwi Sitinjak

Nomor Induk Mahasiswa : 100805048

Program Studi : Sarjana (S1) Biologi

Departemen : Biologi

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, Mei 2015

Komisi Pembimbing : Pembimbing 2,

Dra. Nunuk Priyani, M. Sc NIP: 196404281996032001

Pembimbing 1,

Dr. It Jamilah, M.Sc

NIP: 196310121991031001

Disetujui oleh

Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,

PERNYATAAN

PENGENDALIAN BIOFILMEdwardsiella tardaPADA PERMUKAAN SISIK IKAN DAN PLASTIK PVC DENGAN SENYAWA ANTIMIKROBA

YANG DIHASILKAN OLEH BAKTERI ASAM LAKTAT (BAL)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2015

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan kasihNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judulPengendalian BiofilmEdwardsiella tardapada Permukaan Sisik Ikan dan Plastik PVC dengan Senyawa Antimikroba yang dihasilkan oleh Bakteri Asam Laktat (BAL)

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu Dr. It Jamilah, M. Sc selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan nasehat dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M. Sc selaku Dosen Penguji I dan Ibu Dr. Hesty Wahyuningsih M.Si selaku Dosen Penguji II yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku Ketua Departemen Biologi FMIPA USU, Bapak Dr. Sutarman, M. Sc selaku Dekan FMIPA USU, Ibu Dr. Marpongahtun, M. Sc selaku Pembantu Dekan I, Bapak Drs. Nursal, M.Sc selaku Pembantu Dekan II dan Bapak Drs. Kerista Sebayang, M. Si selaku Pembantu Dekan III, Bapak dan Ibu Dosen Biologi FMIPA USU, kepada Bang Erwin dan Ibu Roslina Ginting serta seluruh staf pegawai FMIPA USU, terimakasih saya ucapkan atas semua bantuannya.

Terimakasih tak terhingga kepada kedua orangtuaku tercinta, Bapak St. Aden Sitinjak dan Ibu Nurtiana Simamora yang senantiasa berkorban, mencintai dan berdoa untukku, juga kepada kakak ku tersayang, Eva Helen Sitinjak, SE dan adik-adikku tercinta Dickwanda Lestari, Lily, Sonia Togi, Johannes Risky, Aber Tulusyang memberikan dukungan penuh dan juga mendoakanku dalam menyelesaikan skripsi ini.

Kepada sahabat-sahabat terbaikku Evalentina Sinaga, Netty Gurning S.Si, Sunarty Sinaga S.Si danJesika Sembiring Amd, terimakasih untuk setiap penghiburan dan dukungannya, dan terkhusus kepada kekasihku Pranatal Manullang S.Pd terimakasih atas kasih sayang tak terhingga, motivasi dan doa yang diberikan dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada teman seperjuangan dalam melakukan penelitian di Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran USU, Nialusi Hutagaol, Norton Adiyanto Pane, Yuli Evalintina Gultom, Mailani Quanti, Farah Dwi, Nurul Alfitanisa, Devi Permatasari, Ledi Benneta, Arance Yoane dan kak Hilwa, atas semangat yang tak pernah padam dalam melakukan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini. Juga kepada seluruh teman-teman Biologi Revolution yang tidak dapat disebutkan satu persatu terkhusus Jwita sihombing, Silvia Julita, Riris Delima, Hendika, Tiur, Posma, Tonisman, Dian Lestari dan senior terbaik Bang Adrian Hartanto dan Bang Imam Aulia, serta seluruh adik-adik stambuk 2011-2014 Biologi FMIPA USU

PENGENDALIAN BIOFILMEdwardsiella tardaPADA PERMUKAAN SISIK IKAN DAN PLASTIK PVC DENGAN SENYAWA ANTIMIKROBA YANG DIHASILKAN OLEH BAKTERI ASAM LAKTAT

(BAL)

ABSTRAK

Eswardsiella tarda merupakan bakteri penyebab edwardsielosis pada ikan dan mampu membentuk biofilm pada permukaan padat. Penelitian ini bertujuan untuk mengendalikan biofilm E. tarda dengan memanfaatkan ekstrak kasar senyawa antimikroba bakteri asam laktat (BAL) yang diisolasi dari saluran pencernaan ikan gurame. Dari 14 isolat hasil isolasi pada media MRSA didapatkan isolat PG7 yang paling potensial dalam menghambat E. tarda dengan diameter zona hambat 8,15 mm. Ekstrak kasar senyawa antimikroba BAL PG7 digunakan untuk mengendalikan biofilmE. tardayang dibentuk pada hari ke 1, 3, 5 di dalam media NB pada permukaan sisik ikan gurame dan plastik PVC, kemudian dilakukan pelepasan sel biofilm dengan serbuk kaca halus(glass bead)dengan metode TPC. BiofilmE. tardamampu membentuk biofilm dengan jumlah sel tertinggi pada hari ke-3 yaitu sebesar 1012 CFU/lempeng baik pada permukaan lempeng sisik ikan maupun plastik PVC. Ekstrak kasar senyawa antimikroba BAL PG7 mampu menurunkan jumlah sel biofilm pada masing-masing uji sebesar 18%. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa biofilmE. tardasulit untuk dikendalikan dan ekstrak kasar senyawa anti mikroba BAL PG7 dapat menghambat sel biofilm E. tardasebesar 18%.

CONTROL OFEdwardsiella tardaBIOFILM ON SCALES OF FISH AND PVC PLASTIC SURFACE WITH ANTIBACTERIAL COMPOUNDS OF

LACTID ACID BACTERIA (LAB)

ABSTRACT

Edwardsiella tarda is a bacterium that causes edwardsielosis on fish and able to form biofilm on solid surface. The aim of this research was to control E. Tarda

biofilm using antibacterial compound of lactid acid bacteria (LAB) isolated from

Osphronemous gouramy. There were 14 LAB isolates, among them PG7 was found as a potential biocontrol agent which showed the highest inhibition (8.15 mm) compare to others. PG7 was used to produce antibacterial compound to control biofilm cells of E. Tarda which was performed in 1, 3, 5 days in nutrition broth medium on fish scale and Polyvinyl cloride then were detached using micro glass bead for counting by TPC. The highest number of biofilm cells were found at 3 days incubation as much 1012CFU/chip. Controlling biofilm cell of E. tardawith crude extract of antibacterial compound of LAB PG7 isolate reduced 18% biofilm cell ofE. tarda. It was concluded that biofilmE. tardadifficult to control and crude extract can inhibit biofilm cells ofE. tardaby 18%.

DAFTAR ISI

BAB 1 Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 3

1.3 Tujuan Penelitian 3

1.4 Manfaat 3

BAB 2 Tinjauan Pustaka 4

2.1 Ikan Gurame(Osphrenomus gouramy) 4

2.2 BakteriEdwardsiella tarda 5

2.3 Biofilm 6

2.4 BAL (Bakteri Asam Laktat) 7

BAB 3 Bahan Dan Metode 9

3.1 Waktu dan Tempat 9

3.2 Alat dan Bahan 3.3 Rancangan Percobaan 3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Isolasi dan Karakterisasi Awal Bakteri Asam Laktat

9 9 10 10 3.4.2 Seleksi BAL PotensialterhadapE. tarda

3.4.3 Kurva Pertumbuhan Isolat BAL 3.4.4 Produksi Senyawa Antimikroba BAL

3.4.5 Uji Aktivitas Senyawa Antimikroba terhadapE. tarda

3.4.6 Pembentukan dan Penghitungan Sel BiofilmE. tarda

3.4.7 Pengendalian sel biofilmE. tarda

BAB 4 Hasil dan Pembahasan

4.1 Isolasi Bakteri Asam Laktat

4.2 Uji daya hambat BAL terhadap pertumbuhan bakteriE. tarda

4.3 Fase pertumbuhan BAL

4.4 Uji antagonis senyawa antimikroba ekstrak kasar BAL terhadap

E. Tarda

4.5 Pembentukan dan pengendalian BiofilmE. tarda

BAB 5 Kesimpulan dan Saran

18 19 21

25

Daftar Pustaka Lampiran

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

4.1. Karakteristik morfologi dan Biokimia Isolat BAL 15 4.2. Diameter zona hambat BAL terhadapE. Tarda

pada konsentrasi sel 108CFU/mL

16 4.3.

4.4.

Diameter zona hambat senyawa antimikroba ekstrak kasar BAL PG 7 dan US7 terhadap E. Tarda

Pembentukan dan penurunan rata-rata Jumlah Sel Biofilm Edwardsiella tarda pada Sisik Ikan dan Plastik PVC sebelum dan setelah kontak 1 jam dengan senyawa antimikrobaekstrak kasar BAL PG 7

20

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

4.1. Diameter zona hambat isolat BAL potensial 17

4.2. Kurva pertumbuhan isolat BAL SPG 7 dan US7 pada medianutrient broth, suhu 280_{C selama 30} jam

18

4.3. Diameter zona hambat ekstrak kasar senyawa antimokroba BAL terhadap pertumbuhan bakteri patogen

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

1. Isolasi Bakteri Asam Laktat 31

2.

Alur Kerja Karakterisasi BAL

Seleksi BAL Potensial dalam

MenghambatPertumbuhanEdwardsiella tarda

Kurva Pertumbuhan BAL

Produksi Senyawa Antimikroba BAL

Uji Aktivitas Senyawa Antimikroba Ekstrak Kasar B menghambat pertumbuhan bakteri

Edwardsiella tarda