POTENSI ANTIBIOTIK ISOLAT ACTINOMYCETES DARI MATERIAL VULKANIK GUNUNG MERAPI ERUPSI TAHUN 2010 TERHADAP
Candida albicans
NASKAH PUBLIKASI
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Mencapai Derajat Sarjana S-1
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
RISTIANA NUGRAHANI A 420 090 197
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
Surat Persetujuan Artikel Publikasi Ilmiah
Yang bertanda tangan dibawah ini pembimbing skripsi/tugas akhir: Nama : Triastuti Rahayu, S.Si., M.Si.
NIK : 920
Telah membaca dan mencermati naskah artikel publikasi ilmiah, yang merupakan ringkasan skripsi/tugas akhir dari mahasiswa:
Nama : Ristiana Nugrahani NIM : A420090197
Program Studi : Pendidikan Biologi
Judul Skripsi : POTENSI ANTIBIOTIK ISOLAT ACTINOMYCETES DARI MATERIAL VULKANIK GUNUNG MERAPI ERUPSI TAHUN 2010 TERHADAP Candida albicans
Naskah artikel tersebut, layak dan dapat disetujui untuk dipublikasikan. Demikian persetujuan dibuat, semoga dapat digunakan seperlunya.
Surakarta, 17 Mei 2013 Pembimbing,
Triastuti Rahayu, S.Si., M.Si. NIK. 920
N.B. Pembimbing satu dosen
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura, Telp. (0271) 717417 Fax: 715448 Surakarta 57102SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Bismillahirrahmanirrohim
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya: Nama : RISTIANA NUGRAHANI NIM : A 420 090 197
Fak/ Prodi : FKIP / BIOLOGI Jenis : Skripsi
Judul : POTENSI ANTIJAMUR ISOLAT ACTINOMYCETES DARI MATERIAL VULKANIK GUNUNG MERAPI ERUPSI TAHUN 2010 TERHADAP Candida albicans
Dengan ini menyatakan bahwa saya menyetujui untuk :
1. Memberikan hak bebas royalti kepada perpustakaan UMS atas penulisan karya ilmiah saya, demi pengembangan ilmu pengetahuan.
2. Memberikan hak menyimpan, mengalih mediakan/ mengalih formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), mendistribusikan serta menampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan akademis kepada Perpustakaan UMS, tanpa perlu meminta ijin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/ pencipta.
3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak Perpustakaan UMS, dari semua bentuk tuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dalam karya ilmiah ini.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, 17 Mei 2013 Yang menyatakan
POTENSI ANTIBIOTIK ISOLAT ACTINOMYCETES DARI MATERIAL VULKANIK GUNUNG MERAPI ERUPSI TAHUN 2010
TERHADAP Candida albicans
Ristiana Nugrahani, A420090197, Program Studi Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Muhammadiyah
Surakarta, 2013, 12 Halaman.
ABSTRAK
elah dilakukan penelitian isolasi dan karakterisasi Actinomycetes dari material vulkanik Gunung Merapi erupsi tahun 2010 oleh Rahayu dkk (2011), akan tetapi belum diketahui potensi antibiotiknya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi antibiotik isolat Actinomycetes tersebut umur 14 hari dan 21 hari terhadap Candida albicans. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor perlakuan yaitu umur isolat 14 hari dan 21 hari masing-masing dengan 3 kali ulangan. Skrining antibiotik menggunakan metode agar block, yaitu meletakkan blok agar Actinomycetes pada permukaan media Sabouraud Dextrose Agar yang telah diinokulasi suspensi Candida albicans dengan konsentrasi 108 CFU/mL (standar Mc Farland). Data dianalisis dengan deskriptif kuantitatif. Diperoleh hasil skrining antibiotik dari 10 strain yang berhasil disubkulturkan kembali, 3 strain (G, H, dan I) lebih potensial menghasilkan antibiotik pada umur 14 hari, 4 strain (A, C, D, dan F) pada umur 21 hari, dan 3 strain (B, E, dan J) memiliki potensi yang sama pada kedua umur tersebut. Strain A,
E, dan J memiliki potensi “sangat kuat” menghambat pertumbuhan Candida albicans
(diameter zona hambat >20 mm).
Kata kunci: Actinomycetes, antibiotik, Candida albicans.
PENDAHULUAN
jamur dan parasit (Achmadi, 2006). Jamur sebagai mikroorganisme patogen, berkembang dalam tubuh manusia dapat menyebabkan beberapa infeksi dan infeksi ini harus segera diatasi agar tidak berkembang menjadi penyakit yang lebih serius, salah satunya yaitu dengan memberikan suatu zat antibiotik untuk menghambat pertumbuhan jamur patogen dalam tubuh manusia.
Infeksi yang disebabkan oleh jamur disebut mikosis. Banyak penyakit yang disebabkan oleh jamur, salah satunya dari spesies Candida albicans. Candida telah muncul sebagai salah satu infeksi nosokomial yang paling penting di seluruh dunia dengan angka morbiditas, mortalitas dan pembiayaan kesehatan yang bermakna. Lebih dari 150 spesies Candida telah diidentifikasi dan 70% infeksi pada manusia disebabkan oleh Candida albicans (Simatupang, 2009). Infeksi yang disebabkan oleh Candida disebut Candidiasis.
Candidiasis terjadi karena faktor predisposisi misalnya diabetes, AIDS, daerah kulit yang lembab, dan obesitas. Candidiasis yang terjadi pada mulut dan vagina sering kali terjadi karena pengobatan antibiotik yang lama yang menyebabkan berkurangnya flora normal di daerah tersebut (Entjang, 2003). Jika tidak segera dilakukan penanganan yang tepat, infeksi ini akan dengan cepat menyebar dan berakibat fatal bagi penderita. Oleh karena itu sangat diperlukan penanganan yang tepat, salah satunya dengan pemilihan antibiotik yang potensial menghambat pertumbuhan Candida albicans. Sebagai sumber antibiotik yang potensial antara lain adalah Actinomycetes.
Actinomycetes adalah bakteri gram positif, filamentus, membentuk spora dan mempunyai kandungan G+C tinggi (57-75%) dan sebagian besar anggota Actinomycetes hidup bebas, bakteri saprofit dan tersebar luas di tanah, air, dan berasosiasi dengan tanaman tingkat tinggi (Goodfellow et al., 1988). Actinomycetes memiliki sifat-sifat umum yang dimiliki oleh bakteri dan jamur, tetapi juga mempunyai ciri khas yang cukup berbeda yang membatasinya menjadi satu kelompok yang jelas berbeda, sehingga Actinomycetes sering disebut sebagai peralihan antara bakteri dan jamur (Rao, 1994).
Koloni Actinomycetes ada dua tipe utama yaitu tipe 1, miselium bercabang-cabang banyak, melekat erat pada medium agar, konsistensinya kartilaginus, sulit untuk diambil dengan jarum pemindah (harus bersama mediumnya). Permukaan koloni pada awalnya licin, tetapi apabila spora aerial berkembang, permukaan koloni diliputi bubuk seperti kapur. Pada tipe 2, miselium tidak bercabang banyak (anggota dari Nocardia), koloninya kurang melekat erat pada media agar, konsistensinya sering bertepung dan mudah remuk ketika disentuh dengan jarum pemindah (Waksman, 1967).
dan zona hambat yang terbentuk berbanding terbalik dengan konsentrasi ekstrak Actinomycetes. Namun, di Indonesia penelitian ekplorasi Actinomycetes sebagai penghasil zat antimikroba masih sangat sedikit.
Zat antibiotik mempunyai peran yang sangat penting dalam upaya penyembuhan infeksi oleh mikroorganisme. Karena begitu pentingnya arti antibiotik untuk kesehatan, maka perlu dilakukan eksplorasi untuk memperoleh antibiotik baru yang potensial, khususnya untuk menekan pertumbuhan Candida albicans. Namun, sebelum suatu antibiotik digunakan untuk keperluan pengobatan, maka perlulah terlebih dahulu antibotik itu diuji efeknya terhadap spesies mikroorganisme tertentu (Dwidjoseputro, 2005).
Rahayu dkk (2011) telah berhasil mendapatkan isolat Actinomycetes dari material vulkanik Gunung Merapi erupsi tahun 2010, namun belum diketahui potensi antibiotiknya. Dalam penelitian ini peneliti akan menguji potensi antibiotik isolat Actinomycetes dari material vulkanik Gunung Merapi terhadap pertumbuhan Candida albicans dengan parameter zona hambat yang tidak ditumbuhi Candida albians.
METODE PENELITIAN
Organisme uji yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Candida albicans. Isolat Actinomycetes (strain A-J) yang diperoleh Rahayu dkk (2011) disubkulturkan terlebih dahulu pada media Oatmeal Agar yang ditambahkan Nystatin untuk mengurangi kontaminasi jamur (Zakharova, et al., 2003) dengan metode goresan (streak plates methods) dan diinkubasi selama 14 hari (U1) dan 21 hari (U2). Skrining antibiotik dilakukan pada kedua umur isolat tersebut dengan metode Agar Block, yaitu dengan meletakkan blok agar kultur Actinomycetes pada permukaan media Sabouraud Dekstrose Agar yang telah diinokulasi suspensi Candida albicans dengan konsentrasi 108 CFU/mL (standard Mc. Farland), selanjutnya diinkubasi pada suhu 27-280C selama 7 hari (Nedialkova, et al.,. 2005).
pertumbuhan organisme uji. Potensi antibiotik diperoleh dengan menghitung diameter zona hambat di sekeliling blok agar dan menganalisis sesuai dengan standar Stout (2003). Langkah ini dilakukan pada semua strain yang diuji (strain A-J). Selanjutnya potensi antibiotik yang dihasilkan isolat Actinomycetes pada umur 14 hari dibandingkan dengan potensi antibiotik yang dihasilkan isolat tersebut pada umur 21 hari.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Skrining antibiotik kesepuluh isolat Actinomycetes terhadap Candida albicans diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 1. Diameter Penghambatan Isolat Actinomycetes terhadap Candida albicans
No Perlakuan Diameter Zona Hambat
Pada tabel 1 terlihat bahwa, hasil skrining antibiotik berdasarkan standard Stout (2003), strain yang berpotensi “sangat kuat” ( >20 mm) menghambat pertumbuhan Candida albicans adalah strain A, E, dan J, sedangkan strain yang lainnya memiliki potensi “kuat” dan “sedang”.
Pembahasan Hasil Penelitian
Penelitian ini diawali dengan subkultur isolat Actinomycetes dari material vukanik Gunung Merapi erupsi tahun 2010 yang telah didapatkan oleh Rahayu dkk (2011). Subkultur Actinomycetes dilakukan sebanyak 4 kali dikarenakan hasil subkultur ke-1, ke-2, dan ke-3 kurang baik yaitu adanya kontaminasi oleh jamur dan bakteri lain pada kultur Actinomycetes yang baru. Media Oatmeal Agar yang sudah diinokulasi Actinomycetes diinkubasi dalam oven incubator pada suhu 270C selama 14 hari untuk perlakuan 1 dan 21 hari untuk perlakuan 2. Dari 15 strain yang disub kulturkan diperoleh 10 strain Actinomycetes murni (strain A-J). Masing-masing strain Actinomycetes mempunyai karakteristik yang berbeda-beda baik warna spora aerial, miselium vegetatif, dan ada tidaknya pigmen difus.
Isolat Actinomycetes dengan berbagai macam karakteristiknya memiliki kemampuan menghasilkan antibiotik yang berbeda-beda pula. Dalam penelitiannya Rahayu dan Maryati (2007) menemukan beberapa isolat Actinomycetes yang diambil dari rizozfer tumbuhan tingkat tinggi berpotensi “kuat” menghambat bakteri, sebagian lagi berpotensi menghambat pertumbuhan jamur, namun ada pula yang berpotensi menghambat pertumbuhan keduanya. Dalam penelitian ini, lama inkubasi yang berbeda dilakukan untuk membandingkan potensi antibiotik yang dihasilkan oleh tiap-tiap strain berdasarkan umur isolat tersebut.
Gambar 1. Hasil Skrining Antibiotik Strain Actinomycetes umur 14 hari (a) dan umur 21 hari (b) terhadap Candida albicans
Hasil skrining strain yang berumur 14 hari (gambar 1a) diperoleh 4 strain (B,C,D, dan I) yang berpotensi “sedang” dengan diameter zona hambat 7 mm-9,33 mm. Strain B dan C membentuk 1 zona hambat berwarna jernih, sedangkan strain D dan I membentuk 1 zona hambat berwarna keruh. Tiga strain (A,G, dan H) berpotensi “kuat” dengan diameter zona hambat 10,33 mm-16,33 mm. Ketiga strain tersebut membentuk 1 zona hambat berwarna jernih. Dua strain (E dan J) berpotensi “sangat kuat” dengan diameter zona hambat 10,33 mm-47,67 mm. Kedua strain tersebut membentuk 2 zona hambat, yaitu zona bagian pusat jernih dan zona bagian luar keruh. Satu strain (F) tidak berpotensi menghasilkan antibiotik (tidak terdapat zona hambat).
Hasil skrining strain yang berumur 21 hari (gambar 1b) diperoleh 4 strain (B,F,G, dan H) yang berpotensi “sedang” dengan diameter zona hambat 9,5 mm-10 mm. Strain B, F, dan G membentuk satu zona hambat berwarna keruh, sedangkan strain H membentu satu zona hambat berwarna jernih. Dua strain (C dan D) berpotensi “kuat” dengan diameter zona hambat 14 mm. Kedua strain tersebut membentuk dua zona hambat berwarna keruh. Tiga
(a)
(b)
A1 B1
E1
G1
F1
D1
C1
J1
I1
strain (A,E, dan J) berpotensi “sangat kuat” dengan diameter zona hambat 23,67 mm-27,83 mm. Strain A membentuk satu zona hambat berwarna jernih dan strain E dan J membentuk dua zona hambat, yaitu zona jernih pada bagian pusat dan zona keruh pada bagian luar. Satu strain (I) tidak berpotensi menghasilkan antibiotik (tidak terdapat zona hambat). Standar potensi antibiotik tersebut berdasarkan Stout (2003). Menurut White et al., (1986), perbedaan kualitatif zona penghambatan menunjukkan adanya antibiotik khusus atau campuran dari bahan-bahan aktif.
Skrining antibiotik pada umur Actinomycetes yang berbeda, diperoleh hasil beberapa strain memiliki kemampuan antibiotik yang berbeda pada kedua umur tersebut. Strain F,G,H, dan I lebih optimal menghasilkan antibiotik pada umur 14 hari, strain A,C, dan D lebih optimal menghasilkan antibiotik pada umur 21 hari, sedangkan strain B,E, dan J menghasilkan potensi yang sama pada kedua umur tersebut (Tabel 1). Strain E dan J pada kedua umur tersebut memiliki potensi “sangat kuat”. Strain F pada umur 14 hari tidak berpotensi namun pada umur 21 hari berpotensi “sedang”, berkebalikan dengan strain I yang tidak berpotensi pada umur 21 hari namun berpotensi “sedang” pada umur 14 hari. Hal ini menunjukkan bahwa umur isolat mempengaruhi potensi antibiotik yang dihasilkan.
Karakeristik strain Actinomycetes yang berpotensi sangat kuat menghasilkan antibiotik terhadap candida albicans adalah sebagai berikut:
Tabel 2 Karakteristik Strain Actinomycetes Berpotensi Sangat Kuat Strain Spora Aerial Miselium Vegetatif Pigmen Difus
A putih kecoklatan coklat muda ada (coklat)
E putih coklat muda ada (coklat)
J putih coklat muda ada (coklat)
Strain E memiliki spora aerial putih dan miselium vegetatif coklat. Sedangkan strain J memiliki spora aerial putih dan miselium vegetatif coklat. Seluruh strain tersebut terdapat pigmen difus (gambar 2).
Gambar 2 Strain Actinomycetes yang Berpotensi Antibiotik “sangat kuat” menghasilkan antibiotik dengan karakteristik warrna spora aerial (kiri) dan miselium vegetatifnya (kanan)
Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian sejenis yang dilakukan oleh Vitriani (2013) dengan mikroorganisme uji jamur dari kelompok kapang Tricophyton mentagrophytes. Dalam penelitiannya Vitriani memperoleh hasil strain Actinomycetes yang berpotensi “kuat” menghasilkan antibiotik yaitu
Strain A
strain A, E, dan J. Strain A membentuk zona hambat jernih dengan diameter 11 mm, strain E membentuk zona hambat jernih dengan diameter 16 mm, sedangkan strain J membentuk zona hambat jernih dengan diameter 10 mm.
Keefektifan suatu senyawa antimikroba dalam menghambat pertumbuhan suatu mikroorganisme dipengaruhi beberapa faktor, diantaranya spesies mikroorganisme (Pelczar dan Chan, 1988). Tricophyton mentagrophytes dari kelompok kapang mempunyai sifat mendasar yang membedakannya dari kelompok khamir, yaitu kapang merupakan organisme multiseluler, sedangkan khamir merupakan organisme uniseluler. Hasil uji yang didapat dari skrining antibiotik kedua mikroorganisme ini juga berbeda. Diameter zona hambat yang dibentuk strain Actinomycetes terhadap Tricophyton mentagrophytes lebih kecil dibandingkan dengan zona hambat yang dibentuk strain Actinomycetes terhadap Candida albicans dikarenakan substansi seluler, terutama bagian membran sel jamur dari kelompok kapang lebih kompleks dibanding khamir, sehingga akan lebih sulit dihancurkan oleh suatu senyawa antibiotik. Dengan demikian, senyawa antibiotik yang terdapat pada strain Actinomycetes lebih potensi menghambat pertubuhan Candida albicans dibandingkan Tricophyton mentagrophytes.
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Achmadi, Umar Fahmi. 2006. Imunisasi: Mengapa Perlu?. Jakarta: PT. Kompas Media Nusantara.
Dwidjoseputro, D. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan: Jakarta.
Entjang, Indan. 2003. Mikrobiologi dan Parasitologi. PT. Citra Aditya Bakti: Bandung.
Goodfellow, Williams, Mordarski,.1988. Actinomycetes in Biotechnology. Academic Press. London.
Hasim. 2003. Menanam Rumput, Memanen Antibiotik. Jakarta: Kompas No. 127. Tahun ke-39.
Kumar, Siva. 2010. Isolation and screening of soil Actinomycetes as Source of Antibiotics Active Against Bacteria. International Journal of Microbiology Research, ISSN: 0975-5276, Volume 2, Issue 2, 2010, pp-12-16.
Nedialkova, Denitsa and Naidenova, Mariana. 2005.Screening The Antimikrobial Activity of Actinomycetes Strains Isolated from Antartica. Journal of Culture Collections. Volume 4, 2004-2005, pp. 29-3.
Rahayu, T., dan Maryati, 2007, Isolasi dan Karakterisasi Streptomyces yang Berpotensi Antimikrobia dari Rizosfer Tumbuhan Tingkat Tinggi, Laporan Penelitian Hibah Pekerti. Universitas Muhammadiyah Surakarta: Surakarta.
Rahayu, T., Yuliani, Ratna., Astuti, Dwi Setyo. 2011. Rare Actinomycetes dari Material Vulkanik Gunung Merapi sebagai Sumber Antibiotik Baru: Isolasi dan Karakterisasi. Usul Penelitian Intensif Reguler Kompetitif. FKIP UMS: Surakarta.
Rao, Subba. 1994. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman Edisi Kedua. Jakarta: Universitas Indonesia.
Pelczar, Michael J dan Chan, E. C. S. 2007. Dasar-Dasar Mikrobiologi Jilid I. UI Press: Jakarta.
Pelczar, Michael J dan Chan, E. C. S. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi Jilid II. UI Press: Jakarta.
Sharma, Harpreet and Parihar, Leena. 2010. Antifungal Activity of Extracts Obtained from Actinomycetes. Journal of Yeast and Fungal Research Vol. 1(10), pp.197-200, December 2010, available online http://www.academicjournals.org/JYFR. ISSN 2141-2413 ©2010 Academic Journals.
Simatupang, Maria Magdalena. 2009. Candida albicans. Makalah. Departemen Mikrobiologi Fakulas Kedokeran USU.
Vitriani, Puspa. 2013. Potensi Antijamur Actinomycetes dari Material Vulkanik Gunung Merapi Erupsi Tahun 2010 terhadap Tricophyton mentagrophytes. Skripsi. Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Waksman, S. A.1967. The Actinomycetes a Summary of Current Knowledge. The Ronald Press Company. New York.
White, R. J., W. M. Maiese, dan M. Greenstein. 1986. Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology. American Study for Microbology: Washington.
