2132
Marina Chimica Acta, Oktober 1999, hal 16 – 20 Program Buginesia, Universitas Hasanuddin
Edisi Spesial ISSN 1411-
PENAPISAN DAN ANALISIS SPONGE EFEKTIF SEBAGAI ANTIBIOFOULING DI TAMBAK DAN KERAMBA JARING APUNG Emma Suryati, Andi Parenrengi, Rosmiati, dan Asda Laining Balai Penelitian Perikanan Pantai, Maros Sulawesi Selatan ABSTRAK Crude extracts of sponge has been screened for its antibiofouling properties in fishpond and keramba floating net through several stages such as isolation, identification of attached organisms, bioactivity test of sponge crude extract using asbetic plate, 10 x 5 cm, coated with the extract. Those showing antibiofouling activity is further tested of its toxicity upon larvae (Balanus amphitrite). The amount of organisms attached on asbetic plate is an activity indicator of sponge extract crude. Field observation was conducted for 40 days with 10 day interval. The result of sponge bioactive screening on attached organisms at floating net provide 8 species among others are; Asterospus sp, Clathria sp, Clathria reinwardi, Desmopasma sp, Dysidea sp, Haliclona sp, Pericarax sp, dan Jaspis sp, while in fishpond 4 species i.e; Clathria sp, Halichondria sp, Callyspongia sp, and Jaspis sp with value of LC50 in 24 consecutive hours as follows: 27,99 ppm; 87,57 ppm ; 112,62 ppm; dan 117,63 ppm. Extract of Clathria sp showed highest toxicity and its active fraction is in crude extract while Halichondria sp is more in its aquoeus fraction. These bioactive components were estimated coming from terpenoid and phenolic acid derivatives. Key words : Sponge, bioactive, antibiofouling, fishpond, keramba
PENDAHULUAN
sponge yang dilaporkan memiliki bioaktif antara lain sesterterpen dari Hyatella intestinalis (Karuso et al. 1989), metil steroid dari Agelas flabelliformis (Gunasekara et al. 1989), Hipospongia comunis, Spongia officinalis, Ircinia virabilis, Spongia gracilis masing-masing mengandung sesteterpen, terpenoid, variabilin dan ketosteroid, (Madaio et al. 1989), avarol dari Dysidea avara (Crispino et al. 1989), dan metil steroid glikosida dan ketosteroid dari Erylus lendenfeldi dan Dyctionella insica (Cimminiello et al. 1989). Dari penelitian isolasi dan identifikasi bioaktif sponge untuk bakterisida pada tahun anggaran 1995/1996 diperoleh beberapa jenis sponge yang mampu menghambat pertumbuhan beberapa jenis bakteri penyebab penyakit pada komoditas perikanan, seperti Auletta sp, Halichondria sp dan Callyspongia sp diantaranya mengandung senyawa sterol, peptida dan asam fenolat (Ahmad et al. 1995, Muliani et al. 1996, dan Suryati et al. 1996). Selain bermanfaat dalam bidang farmasi dan pengobatan pada manusia dan hewan, bioaktif sponge juga dapat digunakan untuk menanggulangi hama dan penyakit pada komoditas perikanan antara lain terhadap bakteri, jamur, virus dan biofouling yang sering menjadi masalah pada budidaya perikanan pantai. Antibiofouling yang ada dewasa ini pada umumnya
Dengan meningkatnya teknologi usaha budidaya pada komoditas perikanan pantai yang bertujuan meningkatkan produksi, timbul beberapa kendala di dalam pengelolaan lingkungan serta kesehatan hewan yang dipelihara. Salah satu kendala yang sering terjadi dan sulit diatasi antara lain masalah organisme penempel (biofouling) pada wadah budidaya yaitu pada KJA dan kurung tancap. Biofouling yang menempel pada wadah pemeliharaan dapat mereduksi sirkulasi air dan terjadi penumpukan bahan organik, sehingga menurunkan mutu lingkungan dan dapat mengganggu kesehatan hewan yang dipelihara (Schmittou 1991). Beberapa jenis organisme penempel pada jaring antara lain dari jenis barnakel dari kelas Balanus seperti B.amphitrite, B.balanoide serta beberapa jenis kekerangan seperti kerang hijau (Kawamata et al. 1994 dan Mizobuchi et a.l 1994). Untuk menanggulangi organisme penempel, biasanya digunakan senyawa-senyawa organologam dan pestisida serta penanggulangan secara fisik yaitu dengan pembersihan berkala dan penjemuran (Schmittou 1991). Penggunaan bahan alami masih terbatas pada beberapa jenis tumbuhan yang mengandung bioaktif seperti saponin dan beberapa jenis alkaloid seperti rotenon, nikotin dan piperidin (Hadiman 1982). Beberapa jenis
16
Emma Suryati dkk.
Mar. Chim. Acta
merupakan senyawa organologam, pestisida dan antibiotika yang dapat terakumulasi dan persisten di alam, sehingga dikuatirkan akan menurunkan mutu lingkungan. Untuk mengantisipasi hal tersebut perlu dicari alternatif lain dengan menggali sumberdaya alam laut diantaranya pemanfaatan bioaktif sponge untuk antibiofouling yang akrab lingkungan pada budidaya perikanan pantai.
bertujuan untuk mengetahui konsentrasi ambang lethal yaitu ambang atas (Lc-100 24 jam) dan ambang bawah (Lc-50 48 jam). Ambang atas adalah konsentrasi terendah dimana semua hewan uji mati dalam waktu pemaparan 24 jam, sedangkan konsentrasi ambang bawah adalah konsentrasi tertinggi dimana semua hewan uji hidup dalam waktu 48 jam. Konsentrasi bahan uji sebagai perlakuan adalah 0, 10o, 101, 102, dan 10 3 ppm masing-masing terdiri atas 3 ulangan. Pengamatan mortalitas hewan uji dilakukan pada jam ke 24 dan 48 jam. Penentuan konsentrasi pada uji toksisitas akut (Lc50 96 jam) dilakukan dengan menguraikan nilai ambang atas dan ambang bawah dengan mengacu pada metode yang disarankan Duodorof et al. (1951 dalam Anonim 1983), sehingga diperoleh 7 konsentrasi yakni 10, 13,5, 18, 32, 54, 75, dan 100 ppm masing-masing terdiri dari 3 ulangan. Pengamatan hewan uji dilakukan pada jam ke-2, 4, 8, 16, 24 jam. Untuk mengetahui nilai median letal konsentrasi (Lc-50) pada waktu pemaparan 24 jam, garis probit dan nilai interval masing-masing pada limit kepercayaan 95%, maka data mortalitas hewan uji dianalisis dengan menggunakan software program “Probit Analysis”.
BAHAN DAN METODE Penelitian isolasi dan identifikasi bioaktif sponge untuk antibiofouling pada budidaya perikanan pantai dilakukan dalam beberapa tahapan yakni: Isolasi dan identifikasi organisme penempel pada wadah budidaya perikanan pantai. Organisme penempel pada KJA diidentifikasi berdasarkan buku kunci Barner (1982), kemudian dibuat kultur massal dalam tangki untuk mendapatkan larva sebagai bioindikator yang akan digunakan dalam penentuan aktifitas bioaktif sponge terhadap biofouling. Penyajian data secara deskriptif. Penapisan dan identifikasi potensi sponge yang aktif sebagai antibiofouling. Sponge dikumpulkan dari perairan pantai dengan metode survei kemudian diinventarisasi, diidentifikasi dan dikoleksi dalam keadaan segar pada wadah dengan temperatur 4oC atau dimasukkan ke dalam larutan metanol 80%. Identifikasi nama genus atau spesies dilakukan di laboratorium menggunakan buku kunci (Brusca & Brusca 1990). Penapisan dilakukan dengan metode uji hayati menggunakan bioindikator biofouling pada KJA dan tambak yang telah diisolasi dan dimurnikan serta dikultur secara massal pada tahapan pertama. Selain itu juga dilakukan pengujian aktifitas menggunakan cara mengoleskan ekstrak kasar sponge dengan emulgator pada asbes berukuran 10 cm x 5 cm. Asbes yang telah diolesi dimasukkan ke dalam tambak dan perairan sekitar KJA. Pertumbuhan populasi biofouling yang menempel pada asbes diamati selama 40 hari dengan interval pengamatan 10 hari sekali dimana setiap ekstrak kasar dilakukan 3 kali ulangan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi dan identifikasi biofouling serta kultur teritip di laboratorium Hasil isolasi dan identifikasi biofouling diperoleh dua spesies teritip yang dominan yakni dari kelas Balanidae antara lain spesies B. amphitrit dan B. crenatus. Hasil kultur massal teritip di laboratorium menunjukkan kondisi optimum pada salinitas 25-30 ppt, suhu berkisar 20-25 oC, serta warna substrat yang paling baik untuk penempelan yaitu pada warna biru sedangkan warna yang paling sedikit ditempeli teritip yaitu warna putih dan warna merah. Hasil kultur teritip dapat dimanfaatkan untuk pengujian sponge terhadap biofouling pada tahap kegiatan 2 dan 3. Selain kultur teritip di laboratorium juga dilakukan pengamatan organisme penempel yang terdapat di tambak dan di KJA yang terdiri atas beberapa spesies teritip, krustase, dan organisme lainnya. Penapisan dan identifikasi sponge untuk antibiofouling Hasil penapisan ekstrak sponge untuk antibiofouling di tambak diperoleh 4 spesies sponge yang aktif menghambat pertumbuhan organisme penempel antara lain Callyspongia sp, Clathria sp, Halichondria sp, dan Jaspis sp (Tabel 1). Di tambak organisme penempel yang dominan adalah dari kelas Balanidae yaitu B. amphitrit, namun penempelen dipengaruhi oleh adanya lumut dan lumpur yang melekat pada asbes sehingga agak sulit untuk menentukan aktifitas tersebut sehingga individu teritip
Uji toksisitas ekstrak sponge terhadap larva teritip (B. amphitrit) Metode bioassay semi statis yang diaplikasikan mengacu pada Anonim (1983) yang dilakukan dalam dua tahapan yakni uji pendahuluan untuk menentukan konsentrasi ambang atas dan bawah, dilanjutkan dengan uji toksisitas akut untuk menetukan nilai Median Lethal Concentration (Lc-50) pada waktu pemaparan 24 jam menggunakan larva teritip pada petridish dengan kepadatan 20 ind./wadah. Uji pendahuluan berlangsung selama 48 jam
17
2132
Marina Chimica Acta, Oktober 1999, hal 16 – 20 Program Buginesia, Universitas Hasanuddin
yang menempel sulit dihitung, namun dapat ditentukan aktifitasnya berdasarkan penampakan dan banyaknya organisme yang menempel pada permukaan asbes. Hasil penapisan ekstrak kasar sponge terhadap organisme penempel di KJA diperoleh 8 jenis sponge yang aktif menghambat pertumbuhan organisme penempel di KJA antara lain Asterospus sp, Clathria sp, Clathria tuberosa, Desmopasma sp, Dysidea sp, Halichondria sp, Haliclona sp, Hyatella sp, dan Jaspis sp (Tabel 1). Disamping kedelapan jenis yang nampak sangat aktif menghambat pertumbuhan organisme penempel juga ditemukan beberapa spesies yang
Edisi Spesial ISSN 1411-
memperlihatkan aktifitas walaupun kurang kuat terutama apabila dilihat dari penampakan pada permukaan asbes yang diolesi ekstrak kasar sponge. Aktifitas ekstrak kasar sponge dilihat dari banyaknya organisme penempel pada permukaan asbes. Hasil penapisan pada tahap kedua pengujian dilakukan terhadap 9 spesies sponge yang aktif terhadap organisme penempel di tambak dan di KJA. Hasil penapisan pada tahap kedua memperlihatkan empat spesies sponge yang aktif terhadap teritip antara lain Clathria sp, Halichondria sp, Callyspongia sp, dan Jaspis sp (Tabel 2).
Tabel 1. Hasil penapisan ekstrak sponge yang aktif terhadap organisme penempel di tambak dan KJA No.
Spesies sponge
1.
Aktifitas sponge Tambak
KJA
Asterospus sarasinorum
-
+++
2.
Auletta sp
+
-
3.
C allyspongia sp
+++
+
4.
Callyspongia pseudoreticulata
-
-
5.
Cinachyra sp
-
-
6.
Clathria sp.
-
+++
7.
Clathria reinwardi
+++
+++
8.
Conyspongia sp
-
-
9.
Cribochalina sp
-
-
10.
Desmosposma sp
-
+++
11.
Dysidea sp
+
+++
12.
Echynodictium sp
-
+
13.
Gelliodes sp
-
+
14.
Halichondria cartilagena
+++
+
15.
Haliclona sp
16.
Jaspis sp
17.
+
+++
+++
+++
Pericarax sp
-
+++
18.
Phokelia flabelata
-
+
19.
Phylospongia sp
-
-
20.
Plakortis nigra sp
-
+
21.
Strongylacidone sp
-
+
22.
Thalyasias vulpina
-
-
23.
Theonella cilindrica
-
-
24.
Xestospongia sp
+
+
25.
Unidentified sponge
-
+
Keterangan:
(+++) Memberikan hambatan kuat terhadap organisme penempel (+) Memberikan sedikit hambatan terhadap organisme penempel (-) Tidak memberikan hambatan terhadap organisme penempel
Tabel 2. Hasil penapisan tahap ke dua menggunakan bioindikator teritip yang dikultur di
18
Emma Suryati dkk.
Mar. Chim. Acta
Laboratorium No.
Aktifitas sponge
Spesies sponge
Tambak
KJA
1.
Asterospus sarasinorum
-
-
2.
C allyspongia sp
+
+++
3.
Clathria sp.
+
+
4.
Clathria reinwardi
+++
+++
5.
Desmosposma
-
-
6.
Dysidea sp
7.
Halichondria cartilagena
8.
Haliclona sp
9.
Jaspis sp
Keterangan:
+
+
+++
+++
-
-
+++
+++
(+++) Memberikan hambatan kuat terhadap organisme penempel (+) Memberikan sedikit hambatan terhadap organisme penempel (-) Tidak memberikan hambatan terhadap organisme penempel
Tabel 3. Nilai Lc50 (24 jam), interval limit, dan garis probit ekstrak sponge terhadap larva teritip,B. amphitrit. Ekstrak sponge
Lc50 24 jam (ppm)
Clathria sp Halichondria sp Callyspongia sp Jaspis sp
27,99 87,57 112,62 117,63
B. amphitrit. Limit kepercayaan 95% (ppm) 14,63<x<51,49 38,56<x<199,26 47,14<x<286,56 31,92<x<6246,45
Bioaktif yang terdapat pada ekstrak Clathria sp merupakan senyawa yang komplek, dengan aktifitas gabungan dari beberapa senyawa sehingga dengan pemisahan melalui fraksionasi tidak memberikan aktifitas yang minimum sehingga fraksi aktif dari Clathria sp adalah pada ekstrak kasarnya. Sedangkan senyawa bioaktif dari Halichondria sp terdapat pada fraksi air dimana pada fraksi ini terkandung senyawa yang laut dalam air seperti protein, peptida, glikosida, asam fenolat, terpenoid dan senyawa yang dapat laut dalam air. Suryati et al (1997) melaporkan bahwa senyawa bioaktif dari Halichondria sp yang efektif terhadap bakteri Vibrio sp adalah suatu turunan terpenoid dan senyawa asam fenolat.
Garis probit
Y = 1,89X + 2,26 Y =1,15X + 2,76 Y =1,03X + 2,87 Y=0,52X + 3,83
tinggi (27,99 ppm) diantara keempat ekstrak sponge yang diuji dengan limit kepercayaan 14,63<x<51,49. Sedangkan toksisitas terendah adalah Jaspis sp dengan Lc50-24 jam sebesar 117,63 ppm . Toksisitas yang paling tinggi adalah Clathria sp, dengan fraksi aktif pada ekstrak kasarnya sedangkan kandungan bioaktif pada Halichondria sp. terdapat pada fraksi air kemungkinanmerupakan suatu turunan terpenoid dan asam fenolat. KESIMPULAN Hasil penapisan bioaktif sponge terhadap organisme penempel di KJA diperoleh 8 spesies sponge yang aktif yaitu Asterospus sp, Clathria sp, Clathria reinwardi, Desmopasma sp, Dysidea sp, Haliclona sp, Pericarax sp, dan Jaspis sp, sedangkan di tambak 4 spesies yakni Clathria sp, Halichondria sp, Callyspongia sp, dan Jaspis sp dengan nilai LC50-24 jam berturut-turut sebagai berikut 27,99 ppm; 87,57 ppm ; 112,62 ppm; dan 117,63 ppm. Toksisitas ekstrak sponge yang paling tinggi adalah Clathria sp
Toksisitas ekstrak sponge terhadap larva teritip, B. amphitrit Hasil analisis probit menunjukkan bahwa perbedaan spesies sponge memperlihatkan tingkat toksisitas yang berbeda terhadap larva teritip (Tabel 3). Tabel 3 menunjukkan bahwa nilai medium letal konsentrasi (LC50- 24 jam) ekstrak Clathria sp paling
19
2132
Marina Chimica Acta, Oktober 1999, hal 16 – 20 Program Buginesia, Universitas Hasanuddin
pada ekstrak kasarnya, sedangkan kandungan bioaktif pada Halichondria sp terdapat pada fraksi air
Edisi Spesial ISSN 1411-
kemungkinanmerupakan suatu turunan terpenoid dan asam fenolat.
DAFTAR PUSTAKA Ahmad, T., E. Suryati, Muliani, 1995. Sponge bioactive screening for bactericide in shrimp culture. Journal of Indonesian Fisheries (In publish) Anonim. 1983. Pedoman umum pengujian pestisida pada ikan untuk pendaftaran. Komisi Pestisida, Departemen Pertanian, Jakarta. Barner, R. D. 1982. Invertebrate Zoology 4nd. Saunder College Philadelphia. Holt-Saunders Japan Tokyo pp:41-52. Brusca, R.C and G.J. Brusca.1990. Invertebrates.Sinauer Associated,Inc.,Mass.USA 922 p. Cimminiello, P., F. Ernesto, M. Silvana, and M. Alvinso. 1989. A Novel conyugated ketosteroid from the marine sponge, Dyctionella incisa. J. of Natural Product.52(6):1331-1333. Crispino, A. Deguillo, S.D. Rosa and G. Strazullo. 1989. A New Bioactive Derivation of Ovarol from the marine sponge, Dysidea avara. J. of Natural Product 52(6):646-648. Hadiman. 1982. Zat bioaktif ex tanaman Untuk kesejahteraan manusia. Bahan seminar intern Lab Kimia Tanaman. UNPAD tidak dipublikasikan. Gunasekara, S.P., S. Cramck, and R. Longlei. 1989. Immunosupresive compounds from A deep water marine sponge, Agelas flabelliformis. J. of Natural Product 52 (4):757-761. Kawamata. M., K. Kon-ya and W. Miki. 1994. Trigonelline, an Antifouling Substance Isolated from an Octocoral Dendronepthya sp. Fisheries science 60(4): 485-486. Karuso. P, R.C. Cambic and B. F. Bowden. 1989. Chemisty of sponges VI Scalarane sestesterpenes from Hyatella intesinalis. J. of Natural Product 52(2):289-293. Madaio, A., V. Picciali and D. Sica. 1989. New Polyhydroxysterols from the Dictyoceratid sponges Hippospongia communis, Spongianella gracillis. J. Of Natural Product 52(5):952-961. Mizobuchi, S., K. Kon-ya, K. Adachi, M. Sakai, and W. Miki. 1994. Antifouling Substant from Palauan Octocoral Sinularia sp. Fisheries Science. 60(3):345-346. Muliani, E. Suryati, T. Ahmad. 1996. Peluang pemanfaatan bioaktif sponge untuk bakterisida. Temu Ilmiah Nasional Bidang Veteriner, Bogor 9 hal. Schmittou, H.R. 1991. Budidaya keramba: Suatu Metode Produksi ikan di Indonesia, FRDP, Puslitbang Perikanan, Jakarta Indonesia Suryati, E., A. Parenrengi dan Dalfiah. 1996. Pengembangan bioteknologi. Pemanfaatan senyawa bioaktif hasil laut. Laporan Triwulan Proyek Balai Penelitian Perikanan Pantai. Suryati, E., Muliani dan Andi Parenrengi. 1997. Analisis Serta Pemanfaatan Bioaktif Bunga Karang Halichondria Sp Yang Aktif Menghambat Pertumbuhan Bakteri Vibrio Sp Pada Udang. Makalah disampaikan pada Simposium Perikanan Indonesia II, pada tanggal 2-3 Desember 1997 di Hotel Sahid Makassar, Ujung Pandang.
20
