POTENSI SENYAWA ANTIPARASIT DARI BAKTERI SIMBION SPONS Spirastrella hartmani DI PULAU PRAMUKA KEPULAUAN SERIBU JAKARTA
ANISA
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Potensi Senyawa Antiparasit dari Bakteri Simbion Spons Spirastrella hartmani di Pulau Pramuka Kepulauan Seribu Jakarta adalah benar karya saya dengan arahan dari Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada Perguruan Tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2014 Anisa NIM C54100044
*
Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak luar IPB harus didasarkan pada kerja sama yang terkait
ABSTRAK ANISA. Potensi Senyawa Antiparasit dari Bakteri Simbion Spons Spirastrella hartmani di Pulau Pramuka Kepulauan Seribu. Dibimbing oleh DIETRIECH GEOFFREY BENGEN dan ADRIANI SUNUDDIN. Spons dan simbion bakteri di dalam tubuhnya memiliki senyawa bioaktif yang banyak dan bermanfaat untuk farmakologi, seperti sitotoksik, anti-HIV, antitumor, antikanker, antivirus, antibakteri, antijamur, dan antiparasit. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya potensi antiparasit yang terdapat pada isolat bakteri simbion spons Spirastrella hartmani. Rancangan penelitian yang digunakan yaitu rancangan acak faktorial, 5 isolat terbaik (S121a, S121b, S122a, S122b dan S122c) dipilih dari 44 isolat bakteri simbion Spirastrella hartmani di Pulau Pramuka. Uji antiparasit dilakukan secara in vitro terhadap Ascaridia galli, konsentrasi yang digunakan pada masing-masing ekstrak isolat adalah 0.7 gram/ml, kemudian pirantel pamoat® dan etanol digunakan sebagai kontrol positif dan kontrol negatif. Data yang diperoleh dianalisis dengan ANOVA dan uji Duncan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa masing-masing isolat memiliki aktivitas antiparasit yang berbeda nyata, dan ekstrak S122c menunjukkan aktivitas antiparasit yang lebih baik dibandingkan yang lainnya. Kata kunci: antiparasit, bakteri simbion, Spirastrella hartmani, spons
ABSTRACT ANISA. Potencial Antiparasitic Compounds Isolated from Spirastrella hartmani Sponge-associated Bacterya in Pramuka Island, Kepulauan Seribu. Guided by DIETRIECH GEOFFREY BENGEN and ADRIANI SUNUDDIN. Sponges and their bacterial symbionts have many bioactive compounds fuctional to pharmacological purposes, such as cytotoxic, anti-HIV, antitumor, anticancer, antiviral, antibacterial, antifungal, and antiparasitic. The objective of this study was to investigate the potency of antiparasite compounds isolated from bacterial symbiont of Spirastrella hartmani sponges. Utilizing randomized factorial design 5 isolates were selected, that is S121a, S121b, S122a, S122b and S122c, from 44 bacterial isolates Spirastrella hartmani in Pramuka Island. In vitro antiparasitic assay was applied against Ascaridia galli, using extracted antiparasitic compound with concentration of 0.7 gram/ml, while pyrantel pamoat® and ethanol were applied as positive and negative control. The data were analyzed by ANOVA and Duncan’s test. Results of this study showed that each antiparasitic compound has different antiparasitic activity, and antiparasitic compound S122c was the most effective compare to others. Keywords: antiparasitic, bacterial symbionts, Spirastrella hartmani, sponge
POTENSI SENYAWA ANTIPARASIT DARI BAKTERI SIMBION SPONS Spirastrella hartmani DI PULAU PRAMUKA KEPULAUAN SERIBU JAKARTA
ANISA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Judul Skripsi : Potensi Senyawa Antiparasit dari Bakteri Simbion Spons Spirastrella hartmani di Pulau Pramuka Kepulauan Seribu Jakarta Nama : Anisa NIM : C54100044
Disetujui oleh
Prof. Dr. Ir. Dietriech G. Bengen, DEA Pembimbing I
Adriani Sunuddin, S.Pi., M.Si. Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr.Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc Ketua Departemen
Tanggal Lulus: (tanggal penandatanganan skripsi oleh ketua departemen)
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2014 ini adalah Potensi Senyawa Antiparasit dari Bakteri Simbion Spons Spirastrella hartmani di Pulau Pramuka Kepulauan Seribu Jakarta. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Dietriech G. Bengen, DEA selaku pembimbing utama, Ibu Adriani Sunuddin, S.Pi., M.Si. selaku pembimbing anggota, dan Bapak Prof. Dr. Ir. Dedi Soedharma, DEA selaku dosen penguji. Ibu Meutia Samira Ismet, S.Si., M.Si yang telah mendukung penelitian ini, serta DIKTI lewat dana BOPTN sehingga penelitian ini dapat terfasilitasi dengan baik. Ungkapan terima kasih juga disampaikan untuk angkatan Ilmu dan Teknologi Kelautan tahun 2010, Muhammad Reza Faisal, Sena Pasha Puradiredja, Juraij, Aditiya Hikmah Nugraha, Wahyu Adi Setyaningsih selaku staf Laboratorium Mikrobiologi Laut Basah atas dukungan dan bantuannya serta ayah, ibu, seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2014 Anisa
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat Penelitian
2
Peremajaan Bakteri
3
Pewarnaan Gram
3
Pengukuran Kurva Pertumbuhan dan Waktu Propagasi
3
Ekstraksi Isolat Bakteri
3
Uji Antiparasit (Anthelmintik)
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Pewarnaan Gram Bakteri
4
Kurva Pertumbuhan dan Waktu Propagasi
6
Uji Antiparasit (Anthelmintik)
8
SIMPULAN DAN SARAN
10
Simpulan
10
Saran
10
DAFTAR PUSTAKA
11
LAMPIRAN
13
RIWAYAT HIDUP
18
DAFTAR TABEL 1. Hasil pengamatan pewarnaan gram 2. Hasil uji invitro antiparasit bakteri simbion spons
5 8
DAFTAR GAMBAR 1. Peta lokasi pengambilan sampel spons S.hartmani 2. Grafik kurva pertumbuhan :(a) isolat bakteri simbion spons S121a, (b) S121b, (c) S122a 3. Grafik kurva pertumbuhan : isolat bakteri simbion spons (d) S122b, (e) S122c
2 6 7
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Sekitar 60% orang Indonesia mengalami infeksi cacing. Kelompok umur terbanyak adalah pada usia 5-14 tahun. Rata-rata kandungan cacing per orang enam ekor. Data tersebut diperoleh melalui survei dan penelitian yang dilakukan oleh kementerian kesehatan di beberapa provinsi pada tahun 2006. Karena itu, cacingan masih menjadi masalah kesehatan mendasar di negeri ini. Salah satu cacing yang sering menginfeksi manusia dan hewan adalah jenis Ascariasis. Ascariasis yang tergolong dalam kelompok soil transmitted helminthes merupakan salah satu masalah kesehatan di masyarakat (Dargatz et al. 2000). Cacing ini merupakan parasit yang kosmopolit yaitu tersebar diseluruh dunia, lebih banyak ditemukan di daerah beriklim panas dan lembab. Saat ini sudah banyak obat sintetis dipasaran yang bertujuan untuk mengobati penyakit cacingan. Namun obat tersebut memiliki beberapa efek samping seperti timbulnya parasit cacing yang resisten terhadap anthelmintik dan bersifat toksik. Hal tersebut membuat masyarakat sadar akan pentingnya obat yang berasal dari alam sehingga banyak dilakukan penelitian untuk mendapatkan bahan obat alami. Salah satunya berasal dari spons laut. Spons merupakan organisme yang memiliki jenis senyawa bioaktif yang tergolong banyak dan memiliki berbagai macam aktivitas farmakologi, seperti sitotoksik, anti-HIV, antitumor, antikanker, antileukemia, antivirus, antibakteri, anti jamur, dan anthelmintik (Benson 2001). Ada 15.000 spesies spons laut di seluruh dunia dan sekitar 45% senyawa bioaktif laut ditemukan pada spons laut (Lee et al. 2001). Spons laut itu sendiri memiliki mikroorganisme simbion yang berada pada ekstra maupun intra selular, dan merupakan sumber metabolit sekunder terkaya. Metabolit yang dihasilkan oleh spons merupakan hasil biosintesis simbionnya sehingga bakteri yang bersimbiosis dengan spons tersebut memiliki komponen bioaktif yang hampir mirip dengan yang dimiliki spons (Nurhayati et al. 2006). Spesies spons yang akan dijadikan penelitian kali ini adalah Spirastrella hartmani. Spons S.hartmani merupakan salah satu biota laut yang mengandung berbagai metabolit sekunder yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan obat (Satari 1999). Isolat dari spons ini dilaporkan memiliki aktivitas anti mikroba (Amir dan Budiyanto 1996) dan juga beberapa metabolit sekunder yang memiliki bioaktifitas telah berhasil diisolasi dan diidentifikasi dari spons tersebut, yaitu mengandung senyawa 4,8,12- trimethyltridecanoid acid (Soest dan Braekman 1999). Namun sejauh ini belum banyak data penelitian yang mengeksplorasi senyawa metabolit sekunder bakteri simbion dari spons Spirastrella hartmani sebagai bahan baku obat pada penyakit manusia dan hewan yang bersifat sebagai antiparasit. Oleh karena itu perlu dilakukan penelusuran senyawa metabolit sekunder bakteri simbion dari spons Spirastrella hartmani serta uji in vitro sebagai antiparasit menggunakan parasit Ascariasis .
2 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah mengeksplorasi potensi senyawa antiparasit dari bakteri yang bersimbiosis dengan spons Spirastrella hartmani.
METODE Pengambilan sampel spons dilakukan di Pulau Pramuka Kepulauan Seribu Jakarta pada Bulan Oktober 2013 (Gambar 1). Proses peremajaan sampai pada tahap uji dilakukan pada Bulan Februari - Juni 2014 di Laboratorium Bioprospeksi Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor dan untuk proses ekstraksi dilakukan di Laboratorium Biologi 1, Departemen Biologi, Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam.
P. Pramuka
Gambar 1 Peta lokasi pengambilan sampel spons S.hartmani Pulau Pramuka Kepulauan Seribu Jakarta Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain tube (2 ml), cutter, alat tulis, bunsen, cawan petri, tissue, micropippet (500, 1000 μL), pipet tetes, kalkulator, timbangan, tabung pereaksi, gelas ukur, sudip, jarum ose, waterbath, L spreader, botol duran, centrifuge, komputer, spektrofotometer,water microtube, rotary evaporator, erlenmeyer 250 ml, serta freeze dry. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain sampel isolat bakteri yang berasosiasi dengan spons S.hartmani yaitu isolat S121a, S121b,
3 S122a, S122b, dan S122c. Sampel isolat bakteri yang berasosiasi dengan spons ini merupakan koleksi yang terdapat di Laboratorium Bioprospecting ITK IPB. Bahan-bahan lain yang digunakan dalam penelitian yaitu : etanol, alkohol, pepton, yeast, air laut, media agar, akuades, safranin, dan iodin. Peremajaan Bakteri Peremajaan isolat bakteri spons merupakan tahapan untuk memperoleh biakan isolat yang segar. Sebanyak 44 isolat bakteri yang diremajakan, namun yang termasuk isolat bakteri spons S.hartmani hanya ada 5 isolat yaitu S121a, S121b, S122a, S122b, dan S122c. Peremajaan ini menggunakan media agar Zobell 2216 (Lampiran 1). Pewarnaan Gram Pewarnaan gram atau metode gram adalah salah satu teknik pewarnaan yang paling penting dan luas di gunakan untuk mengidentifikasi bakteri (Sunatmo 2009). Metode ini diberi nama berdasarkan penemunya, ilmuwan Denmark Hans Christian Gram (1853-1938) yang mengembangkan teknik ini pada tahun 1884. Metode pewarnaan gram menurut Sunatmo (2009) menggunakan teknik aseptik, dengan tahapan sebagai berikut : 1. Pada kaca preparat terlebih dahulu diteteskan akuades kemudian dibuat olesan dari kelima isolat. Selanjutnya preparat dikering-udarakan. 2. Genangi olesan dengan ungu kristal selama satu menit. Bilaslah dengan akuades mengalir secara hati-hati. Genangi dengan iodium gram dan biarkan satu menit. 3. Bilas kembali dengan akuades mengalir. Teteskan etanol 95%, bilas kembali dengan akuades mengalir. 4. Beri pewarna tandingan safranin dan biarkan 45 detik lalu bilas kembali secara hati-hati. Keringkan dengan kertas serap. Amati menggunakan mikroskop dengan perbesaran 40 x 10 µ. Pengukuran Kurva Pertumbuhan dan waktu propagasi Kurva pertumbuhan dibuat dengan menggunakan metode spektofotometri. Spektrofotometri merupakan metode analisis yang didasarkan pada besarnya nilai absorbansi suatu zat terhadap radiasi sinar elektromagnetik (Khopkar 1990). Tahapan untuk melakukan pengukuran kurva pertumbuhan yaitu : 1. Dibuat terlebih dahulu media cair 100 ml kemudian masukan 1 lup isolat bakteri ke dalam media tersebut, diamkan selama 24 jam. Setelah itu ambil 10 ml dari kultur awal untuk dimasukkan ke media cair baru sebanyak 100 ml. 2. Kultur baru dimasukkan ke dalam waterbath pada suhu 30 oC dengan kecepatan 90 rpm. 3. Setelah itu kultur diamati dengan pengenceran 10-6 setiap 4 jam menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 660 nm.
4 Ekstraksi Isolat bakteri Ekstraksi isolat bakteri dilakukan dengan menggunakan pelarut organik etanol pada masing-masing isolat. Tahapan yang untuk melakukan proses ekstraksi isolate bakteri yaitu : 1. Sebanyak 1.5 liter isolat cair bakteri terbaik disentrifugasi dengan kecepatan 7000 rpm, suhu 4 oC selama 15 menit, sehingga mendapatkan lapisan supernatan dan natan. 2. Supernatan tersebut ditambahkan etanol dengan perbandingan volume 1:1. Kocok dahulu selama 10 menit dan diamkan selama 30 menit sehingga terbentuk 2 lapisan. 3. Lapisan supernatan yang berada di atas diambil dan dimasukkan ke dalam labu ukur kemudian diuapkan menggunakan rotary evaporator. 3. Selanjutnya pengeringan menggunakan freeze dry agar didapatkan ekstrak kasar yang kering. Uji Antiparasit (Anthelmintik) Uji antiparasit dilakukan secara in vitro, dengan mencampurkan 1 ml larutan ekstrak bakteri spons S.hartmani pada cacing Ascaridia galli di dalam cawan petri. Konsentrasi ekstrak yang digunakan adalah 0.7 gr/ml dan ditambahkan 1 ml NaCl 0.9%. Pengujian juga menggunakan kontrol negatif (-) hanya menggunakan air dan etanol sebanyak 1 ml. Sementara itu kontrol positif (+) menggunakan obat cacing komersial Pirantel Pamoat® dengan dosis 250 mg dan hanya menggunakan pelarut air. Hal ini bertujuan untuk membandingkan efektivitas sampel dengan antiparasit komersial. Aktivitas antiparasit bakteri spons maupun obat komersial diukur melalui waktu yang dibutuhkan untuk mematikan cacing A.galli dalam satuan menit. Data hasil pengamatan dianalisis menggunakan uji ANOVA dan dilanjutkan dengan uji Duncan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Pewarnaan gram Hasil yang diperoleh dari pewarnaan gram adalah morfologi isolat bakteri yang berasosiasi dengan spons Spirastrella hartmani. Dalam proses pewarnaan bakteri sebaiknya menggunakan bakteri yang baru diremajakan. Tabel 1 merupakan hasil dari pewarnaan gram yang telah dilakukan, menunjukan bahwa isolat bakteri S121a, S121b, S122a, S122b, dan S122c adalah bakteri gram negatif dan berbentuk batang atau basil. Basil adalah bakteri yang bentuknya menyerupai batang atau silinder membelah dalam satu bidang, sebagian besar basil tampak sebagai batang tunggal, berpasangan atau dalam bentuk rantai pendek atau panjang (Pratiwi 2008). Bakteri gram negatif akan kehilangan zat pewarna kristal violet setelah dicuci dengan alkohol dan sewaktu diberi zat pewarna tandingnya yaitu dengan zat pewarna safranin akan tampak berwarna merah muda. Adapun bakteri gram positif akan mempertahankan zat
5 pewarna kristal violet dan karenanya akan tampak berwarna ungu tua atau biru di bawah mikroskop. Perbedaan warna ini disebabkan oleh perbedaan dalam struktur kimiawi dinding selnya (Pelczar 2007). Tabel 1 Hasil pengamatan pewarnaan gram Isolat Bakteri Keterangan S121a - Perbesaran 40 x 10 µ - Bentuknya batang -Berwarna merah muda
S121b
- Perbesaran 40 x 10 µ -Bentuknya batang - Berwarna merah muda
S122a
- Perbesaran 40 x 10 µ - Bentuknya batang - Berwarna merah muda
S122b
- Perbesaran 40 x 10 µ - Bentuknya batang - Berwarna merah muda
S122c
- Perbesaran 40 x 10 µ - Bentuknya batang - Berwarna merah muda
Gambar
Hasil gambar yang didapatkan berupa warna merah muda, namun pada gambar S121a masih ada warna biru tua disekitarnya. Hal tersebut dikarenakan beberapa faktor, seperti yang dikemukakan oleh Pelezar (1986) bahwa banyak faktor yang mempengaruhi pewarnaan bakteri, yaitu fiksasi, peluntur warna , substrat, intensifikasi pewarnaan dan penggunaan zat warna penutup. Suatu preparat yang sudah meresap suatu zat warna, apabila dicuci dengan asam encer maka semua zat warna terhapus. Sebaliknya terdapat juga preparat yang tahan terhadap asam encer. Bakteri-bakteri seperti ini dinamakan bakteri tahan asam, dan hal ini merupakan ciri khas bagi suatu spesies (Dwidjoseputro 2005).
6 Kurva Pertumbuhan Bakteri Endosimbions Spons Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan kuantitas konstituen seluler dan struktur organisme yang dapat dinyatakan dengan ukuran, diikuti pertambahan jumlah, pertambahan ukuran sel, pertambahan berat atau massa dan parameter lain. Sebagai hasil pertambahan ukuran dan pembelahan sel atau pertambahan jumlah sel maka terjadi pertumbuhan populasi mikroba (Waluyo 2004).
(a)
(b)
(c)
7
(d)
(e) Keterangan :
kurva pertumbuhan isolat bakteri spons waktu propagasi Gambar 2 Grafik kurva pertumbuhan : (a) isolat bakteri simbion spons S121a, (b) S121b, (c) S122a, (d) S122b, dan (e) S122c. Gambar 2 menunjukan grafik kurva pertumbuhan isolat bakteri spons S121a, S121b, S122a, S122b, dan S122c. Berdasarkan penentuan waktu propagasi, maka ditetapkan bahwa waktu propagasi untuk semua isolat bakteri yaitu pada jam ke-44 dengan nilai absorbansi sebesar 0.9479 untuk isolat S121a, 0.9191 untuk isolat S121b, 0.974 untuk isolat S122a, 0.945 untuk isolat S122b, dan 0.9004 untuk isolat S122c. Laju pertumbuhan bakteri bervariasi menurut spesies dan kondisi pertumbuhannya. Pada kondisi optimal bakteri memperbanyak diri dengan pembelahan biner setiap 20 menit sekali (Waluyo 2004). Kurva pertumbuhan bakteri merupakan gambaran pertumbuhan secara bertahap sejak awal hingga terhenti mengadakan kegiatan. Ada 4 fase pertumbuhan bakteri yaitu fase adaptasi (fase lag), fase eksponensial, fase stasioner (tetap), fase kematian (Waluyo 2004). Kurva pertumbuhan diatas tidak sampai kepada fase kematian karena tujuannya hanya untuk mendapatkan waktu propagasi dan mendapatkan biakan yang baik. Fase yang diambil adalah fase eksponensial. Setelah mikroba menyesuaikan diri dengan lingkungannya, yakni pada fase adaptasi dan fase permulaan pembiakan, maka sel jasad renik membelah dengan cepat, dimana
8 pertambahan jumlahnya mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh media cair sebagai tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrien, suhu dan kelembapan udara. Pada fase ini sel membutuhkan energi lebih banyak dibandingkan dengan fase lainnya, selain itu sel paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. Bila kita ingin mengadakan biakan yang cepat tumbuh, maka bakteri pada fase ini baik sekali untuk diadakan inokulumnya (Schlegel dan Schmidt 1994). Hubungan antara waktu dan nilai absorbansi dapat kita lihat dari hasil penelitian yang telah dilakukan yaitu berbanding lurus. Konsentrasi yang digunakan yaitu 10-6. Seiring dengan lamanya waktu maka nilai absorbansi meningkat. Salah satunya bisa dilihat pada gambar 1e bahwa persamaan garis y = 0.0691e0.4139 x dan R2 = 0.9004 (sumbu y adalah nilai absorbansi dan sumbu x adalah waktu). Dari nilai R2 yang bernilai 0.9004 ini kita dapat mengetahui nilai presisi dari kurva tersebut ialah sebesar 90.04%. Berkas cahaya monokromatik yang melewati suatu larutan sampel yang berkonsentrasi tinggi akan menurunkan nilai intensitas cahaya yang berhasil tembus pada sampel tersebut secara eksponensial. Hal itu akan membuat nilai dari absorbansi akan meningkat secara aritmatik (Harjadi 1993). Uji Antiparasit Bakteri Simbion Spons Antiparasit adalah senyawa kimia yang menghancurkan cacing dari saluran pencernaan, organ dan jaringan di dalam inang (Permin et al. 1998 ; Susanti 2005). Hasil uji in vitro yang terdapat pada tabel 2 memiliki nilai aktivitas bervariasi. Tabel 2 Hasil uji in vitro antiparasit bakteri simbion spons
Kelas uji S12(1)a S12(1)b S12(2)a S12(2)b S12(2)c Kontrol positif Kontrol negatif
Waktu yang dibutuhkan untuk mematikan cacing A.galli dalam tiap pelarut (menit) Etanol Air 11.94 29.08 15.92 28.85 13.35 31.38 15.74 34.95 10.77 19.95 22.09 6.50 136.48
Berdasarkan tabel hasil uji in vitro dapat diketahui bahwa ekstrak bakteri simbion spons S.hartmani yang memiliki aktifitas antiparasit tertinggi yaitu S12(2)c dengan waktu 10.77 menit untuk etanol dan 19.95 menit untuk air. Sedangkan aktifitas antiparasit terendah di miliki oleh ekstrak bakteri S122b dengan rata-rata waktu 34.95 menit untuk air dan 15.92 menit untuk etanol terdapat pada isolat bakteri S121b. Kontrol positif pada penelitian ini tidak memakai larutan etanol karena dosisnya disesuaikan dengan dosis pengobatan yang telah dianjurkan. Jika dibandingkan antara kontrol negatif yang memakai
9 etanol dengan kontrol yang memakai air terlihat jelas bahwa keduanya memiliki waktu yang jauh berbeda. Kontrol negatif etanol itu sendiri memiliki waktu ratarata 6.50 menit sedangkan kontrol negatif air 136.48 menit. Kelima ekstrak yang dibandingkan dengan Pirantel Pamoat (kontrol positif) memiliki waktu tercepat mematikan A.galli yaitu dengan rata-rata waktu 19.95 menit untuk pelarut air dan 10.77 untuk etanol. Hal tersebut menunjukan bahwa hasil ekstrak bakteri simbion spons S.hartmani mampu bersaing dengan obat sintetis. Hal tersebut diperkuat dengan uji ANOVA bahwa masing-masing ekstrak bakteri S121a, S121b, S122a, S122b, S122c berbeda nyata (p<0,05) dan dilakukan uji lanjut Duncan (Lampiran 3). Hasil uji lanjut Duncan diperoleh isolat S122c yang paling efektif mematikan parasit dengan waktu rata-rata 15.35 menit (Lampiran 4). Penggunaan Pirantel Pamoat sebagai kontrol positif pada penelitian ini dikarenakan obat sintetis tersebut termasuk obat lini pertama pada penyakit Ascariasis (Katzung 2004). Pirantel pamoat dapat membunuh cacing dengan cara merusak struktur subseluler dan menghambat intake glukosa secara irreversible sehingga terjadi deplesi glikogen pada cacing. Obat sintetis ini sendiri memiliki efek anthelmintik yang baik, akan tetapi kontraindikasi untuk ibu hamil, anakanak di bawah 2 tahun, dan yang mengalami gangguan fungsi hati (Rostianawati 2009). Hasil uji ekstrak yang menggunakan dua pelarut berbeda yaitu etanol dan air memiliki perbedaan yang nyata. Dibuktikan melalui uji ANOVA bahwa keduanya berbeda nyata (p<0,05) (Lampiran 3). Etanol lebih cepat mematikan A.galli dibandingkan dengan pelarut air. Hal ini disebabkan karena etanol mampu mengikat senyawa bioaktif (Pelezar 1986) . Etanol hampir netral dalam air, dengan pH 100% etanol adalah 7.33, berbanding dengan pH air murni yang sebesar 7.00. Sifat basa yang dimiliki etanol mampu melarutkan ekstrak lebih baik dan cepat masuk ke dalam jaringan-jaringan tubuh A.galli sehingga ekstrak tersebut cepat bereaksi. Hal tersebut menyebabkan A.galli mengalami paralisis dan kematian. Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya (Badger 2002). Penelitian khusus mengenai spons S.hartmani sebagai antiparasit belum pernah dilakukan, namun berdasarkan penelitian sebelumnya mengenai senyawa bioaktif antiparasit bakteri simbion spons dari ekosistem lamun diperoleh dugaan bahwa bakteri simbion spons tersebut menunjukkan adanya kemampuan menghasilkan senyawa bioaktif yang mampu mematikan parasit. Spons tersebut diketahui dapat menghasilkan senyawa halogen derivat (1 dan 2) helianane (3), yang berhasil diisolasi dari ekstrak 2-propanol spons tersebut (Martin et al. 2005). Senyawa tersebut kemudian diketahui memiliki aktivitas sitotoksik terhadap galur sel tumor manusia (A549, HT29, dan MDA-MB-231). Oleh karena itu, kemungkinan spons jenis S.hartmani dan bakteri simbionnya dapat menghasilkan senyawa yang bersifat toksik bagi parasit sangat besar. Senyawa-senyawa lainnya yang dapat ditemukan dari spons genus Spirastrella adalah makrolida sitotoksik (spirastrellolides A-G), 20a–c sphingosine sulfat dan hidrokarbon terhalogenasi (Morinaka dan Mollinsky 2011), 4,8,12- trimethyltridecanoid acid (Soest dan Braekman 1999).
10 Ada beberapa senyawa yang dihasilkan dari spons khususnya yang berada di perairan Indonesia antara lain adalah senyawa seskuiterpenoid tipe bis-abolen, (+)-curcuphenol (1) dan (+)-curcudiol (2) yang dihasilkan dari Axynissa sp memiliki aktivitas menghambat sintesa protein kinase pada pengujian antikanker secara in vitro (Wahyuono 2003). Senyawa Barrangamida suatu polipeptida siklik baru adalah senyawa aktif yang dihasilkan oleh spons Theonella swinhoei asal perairan Spermonde Sulawesi Selatan (Michael et.al 2000). Aktivitas sitotoksik terhadap kanker serviks dari spons Aaptos suberitoides asal pantai Situbondo telah dilaporkan oleh Awik et al. (2006). Namun penelitian khusus untuk ekstrak bakteri simbion spons Spirastrella hartmani ini belum banyak dilakukan. Penelitian dibidang anthelmintik itu sendiri sudah banyak dilakukan seperti anthelmintik infusa daun andong (cordyline fruticosa) terhadap Ascaridia galli secara in vitro (Asih 2014), aktivitas anthelmintik ekstrak daun jarak pagar (Jatropa curcas L.) terhadap cacing pita dan Ascaridia galli (Hanifah 2010), dan uji efektifitas daya anthelmintik perasan dan infusa rimpang temu ireng (Curcuma aeruginosa roxb) terhadap Ascaridia galli secara in vitro (Tamara 2008). Ketiga penelitian tersebut menggunakan parameter kematian cacing dengan menggunakan konsentrasi yang berbeda, sedangkan penelitian yang dilakukan kali ini menggunakan konsentrasi yang sama. Hasil rata-rata waktu kematian cacing pada penelitian Asih (2014) yaitu 23.72 jam dengan konsentrasi infusa 60%. Hal tersebut memiliki hasil yang berbeda jauh jika dibandingkan dengan ekstrak bakteri simbion spons S.hartmani yang memiliki respon cepat mematikan parasit dengan rata-rata waktu 15.35 menit. Hal ini menunjukan bahwa hasil ekstrak bakteri simbion spons S.hartmani juga memiliki potensi yang cukup besar untuk dijadikan antiparasit.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Hasil uji in vitro isolat bakteri spons Spirastrella hartmani pada A.galli menunjukan bahwa ekstrak tersebut memiliki potensi senyawa antiparasit. Hal ini dapat dilihat pada hasil penelitian yang didapatkan bahwa ekstrak tersebut mampu mematikan semua parasit yang dijadikan uji coba target. Ekstrak terbaik didapatkan dari isolat bakteri S122c dengan rata-rata waktu tercepat mematikan parasit pada menit ke 15.35 menit. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih jauh mengenai spesies bakteri yang terkandung pada spons Spirastrella hartmani serta perlu dilakukannya uji biokimia untuk mengetahui secara pasti mengenai kandungan senyawa yang ada didalamnya.
11
DAFTAR PUSTAKA Amir I, Budiyanto A. 1996. Mengenal spons laut (Demospongia) secara umum. Oseana, Vol 21 No 2, Jakarta(ID) : LIPI. Awik P, Sukardiman, Hani T, Fardji. 2006. Uji sitotoksisitas dan efek ekstrak spons laut Aaptos suberitoides terhadap sel kanker serviks (hela) secara in vitro.Surabaya(ID):Digital Library ITS. [http://digilib.its.ac.id/public/ITSUndergraduate-15282-Paper-502348.pdf][diunduh pada 2014 Juli 24] Asih A. 2014. Anthelmintik infusa daun andong (Cordyline fruticosa) terhadap Ascaridia galli secara in vitro. [Skripsi]. Yogyakarta(ID) : Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Badger PC. 2002. Ethanol From Cellulose : A General Review. T, rends in new crops and new uses. p17–21. Alexandria (US) : ASHS Press. Benson. 2001. Microbiological Application, Laboratory manual in General Microbiology. Ed ke-8. New York (US) : McGraw-Hill Companies. Dargatz DA, Dargatz JLT, Sangster NC. 2000. Antimicrobic and anthelmintic resistance. Veterinary Clinic of North America 16 (3) : 515-536. Dwidjoseputro D. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta (ID) : Djambatan. Hanifah SW. 2010. Aktivitas anthelmintik ekstrak daun jarak pagar (Jatropa curcas) terhadap cacing pita dan Ascaridia galli. [Skripsi]. Bogor(ID) : Institut Pertanian Bogor. Harjadi W. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta (ID) : Gramedia Katzung, Bertram G. 2004. Farmakologi Dasar dan Klinik. Jakarta (ID) : Penerbit Salemba Empat. 272-273 Khopkar SM. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta (ID) : Universitas Indonesia. Lee Y, Lee K, Lee HK. 2001. Microbial symbiosis in marine spons. J Microbiol (30): 254-264. Martin MJ , Berrué F, Amade P, Fernández R, Francesch A, Reyes F, and Cuevas C. 2005. Halogenated Helianane Derivatives from the Sponge Spirastrella hartmani. J Nat Prod (68) 10: 1554–1555. Michael C, Roy, Ikuko I, Ohtani, Junichi T, Tatsuo H, Rachmaniar S. 2000. Barangamide A, a new cyclic peptide from the Indonesian sponge Theonella swinhoei. J Elsevier (40): 5373-5376. Morinaka BI, Molinnsky TF. 2011. Mollenyne A, a Long-Chain Chlorodibromohydrin Amide from the Sponge Spirastrella mollis. Org Lett (13) 24: 6338–6341. Nurhayati T, Suhartono MT, Nuraida L, Poerwanto SB. 2006. Karakterisasi awal inhibitor protease dari bakteri yang berasosiasi dengan spons asal Pulau Panggang, Kepulauan Seribu. Hayati 13(2):58-64 Pelczar MJ. 2007. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta(ID) : UI Press. Permin A, Hansen P, Bisgaard M, Frandsen, Pearman M. 1998. Studies on Ascaridia galli in chickens kept at different stocking rate. Avian Pathology (27): 382-389. Pelezar R, Chan. 1986. Microbiology. New York (US):McGraw Hill Book Company.
12 Pratiwi S. 2008. Mikrobiologi Farmasi. Jakarta(ID) : Erlangga. Rostianawati, Tina. 2009. Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Bunga Rosella Terhadap E.Coli, S.Aureus Dengan Metode Difu Agar. [Penelitian Mandiri]. Bandung (ID) : Universitas Padjadjaran. Satari RR. 1999. Penelitian Produk Bahan Alam Laut di Indonesia. Arah dan prospek: Seminar Nasional Kimia Bahan Alam. Jakarta. Schlegel HG, Schmidt K. 1994. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. Sunatmo TI. 2009. Eksperimen Mikrobiologi dalam Laboratorium.p33. Jakarta (ID): Ardy Agency. Susanti P. 2005. Efikasi anthelmintika Albendazol terhadap stadium pra dewasa cacing Ascaridia galli pada ayam petelur. [Skripsi]. Bogor(ID) : Institut Pertanian Bogor. Soest RWM Van, Braekman JC. 1999. Chemosystematics of porifera: a review. Memoir of the Queensland Museum 44: 569 -589. Tamara O. 2008. Uji efektifitas daya anthelmintik perasan dan infusa rimpang temu ireng (Curcuma aeruginosa roxb.) terhadap Ascaridia galli secara in vitro. [Skripsi]. Semarang(ID) : Universitas Diponegoro. Waluyo L. 2004. Mikrobiologi Umum. Malang (ID) : Universitas Muhammadiyah Press. Wahyuono S. 2003. Mencari obat antikanker dari spons perairan Indonesia. Cakrawala Suplemen Pikiran Rakyat. [tersedia pada: http://www.pikiran rakyat.com]. [diunduh pada 2014 Juli 14]
13
LAMPIRAN
1. Isolat yang telah diremajakan Nama Isolat SP3-2(3)c S26(4) S2-2(5) S26(2) S26(1) S2-2(2) S2-2(3)c S2-2(1)a S23(3)c S23(2) S2-3(3)b S15(3) S23(3)c S15(2) AL3 AL6 AL1 AL2 S9(d) S2-2(1)b S15(4)a1 S23(2)
SP 3-2(2) S15(4) S26(4) S9(1)c S9(a) S12(2)a SP 3-2(4) S12(1)6 S26(3) S12(2)b S1-2(1) S12(1)a S12(2)c S1-2(4) S12(2)b SP3-2(1) S9(1)a S2-2(3)a S23(2) SP3-2(3) S9(1)b S1-2(3)
2. Hasil pewarnaan gram bakteri simbion spons S.hartmani menggunakan mikroskop dengan perbesaran 40 x 10 µ
a
b
c
14
d
e
Keterangan :a. isolat bakteri spons S121 a b. isolat bakteri spons S121 b c. isolat bakteri spons S122 a d. isolat bakteri spons S122 b e. isolat bakteri spons S122 c 3. Analisis ragam jumlah kematian cacing Ascaridia galli ANOVA SK Sampel Kolom Interaksi Error
JK 13266.29 9134.38 18065.46 728.13
Total
41194.25
db 6 1 6 28
KT Fhitung* 2211.05 85.03 9134.38 351.26 3010.91 115.78 26.00
Pr>F <.0001 <.0001 <.0001
41
Keterangan : *Berbeda nyata (P<0,05), SK = Sumber Keragaman, db = Derajat Bebas, JK = Jumlah Kuadrat, KT = Kuadrat Tengah, F hit = Faktor koreksi berdasarkan hasil perhitungan, (α = 0,05). 4. Uji Duncan pengaruh pemberian ekstrak isolat bakteri spons S.hartmani terhadap waktu kematian A.galli
Perlakuan S121a S121b S122a S122b S122c Kontrol (+) Kontrol (-)
Rata-rata (menit) 20.51 22.382 22.365 25.342 15.358 22.083 71.492
Notasi bc b b b c b a
Keterangan : Notasi dengan menggunakan huruf kecil pada baris yang sama menunjukkan berbeda nyata (p<0,05).
15 5. Hasil uji in vitro ekstrak bakteri simbion spons S.hartmani dengan parasit target
Ascaridia galli Kelas uji S121a
S121b
S122a
S122b
S122c
Kontrol +
Kontol -
Air (menit) 24.76 29.89 32.58 28.83 24.22 33.49 33.90 30.84 29.41 29.55 40.44 34.85 18.45 20.17 21.22 24.79 22.73 18.73 152.75 135.36 121.33
Pelarut Etanol (menit) 9.01 11.19 15.63 14.47 15.75 17.53 12.72 13.30 14.02 14.45 16.94 15.82 8.01 10.84 13.46 24.79 22.73 18.73 6.55 6.67 6.29
6. Dokumentasi
Sentifuge Z326K 50 ml
Pengamatan hasil pewarnaan gram
16
Rotary evaporator
Spektrofotometer
Sentrifuge 500 ml
Micropippet (500, 1000 μL)
Kultur cair menggunakan waterbath
Freeze dry
17
Uji in vitro
A.galli yang sedang di uji secara in vitro
7. Hasil pengamatan pertumbuhan bakteri simbion spons S.hartmani Waktu (Jam) t4 t8 t12 t16 t20 t24 t28 t32 t36 t40 t44 t48 t52 t56 t60 t64
S121a 0.03 0.11 0.31 0.38 0.45 0.52 0.61 0.69 0.78 0.84 0.98 1.01 1.00 0.99 0.98 0.97
Isolat Bakteri S121b S122a 0.06 0.05 0.16 0.19 0.30 0.31 0.36 0.39 0.44 0.48 0.51 0.57 0.50 0.62 0.57 0.70 0.72 0.74 0.86 0.79 0.92 0.89 0.96 0.90 0.96 0.94 0.95 0.92 0.98 0.92 0.92 0.92
S122b 0.09 0.19 0.32 0.37 0.45 0.64 0.64 0.72 0.80 0.94 0.96 1.00 0.99 0.94 1.04 1.02
S122c 0.07 0.20 0.31 0.38 0.48 0.56 0.74 0.82 0.94 1.04 1.07 1.12 0.92 0.93 0.94 1.09
18
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 28 Juni 1992 sebagai anak ketujuh dari tujuh bersaudara dari orang tua bernama Alm. H. Muhidin dan Hj. Komariah. Penulis lulus dari Sekolah Menengah Pertama Negeri 1 Dramaga pada tahun 2007, dan Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Ciampea tahun 2010. Pada tahun 2010, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan memperoleh beasiswa Bidik Misi tahun 2010. Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Biologi Laut periode 2013 dan 2014. Asisten Biologi Tumbuhan Laut 2014 dan Biologi Hewan Laut 2014. Penulis juga pernah mengikuti Program Kreatifitas Mahasiswa Artikel Ilmiah (PKM-AI) tahun 2014 dengan judul Distribusi dan Tutupan Lamun Di Pulau Tengah, Kepulauan Seribu, Jakarta. Penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (HIMITEKA-IPB) sebagai anggota divisi Kewirausahaan periode 20112012, dan ketua divisi Biro Usaha periode 2012-2013. Penulis bergabung di Laboratorium Hidro Biologi Laut Basah. Di luar bidang akademik penulis berprestasi dalam kegiatan kompetisi di bidang olahraga dan seni seperti basket (ITK-FPIK), dan perkusi (TPB). Dalam rangka penyelesaian studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Potensi Senyawa Antiparasit dari Bakteri Simbion Spons Spirastrella hartamni di Pulau Pramuka Kepulauan Seribu Jakarta”.
19
