UJI DAYA ANTIBIOSIS ISOLAT BACILLUS DARI HABITAT TANAH PULAU KARIMUNJAWA PADA STAPHYLOCOCCUS AUREUS, ESCHERICIA COLI DAN CANDIDA ALBICANS

JURNAL ILMU-ILMU KESEHATAN

SURYA MEDIKA

Volume 9. No. 1 Januari 2013

UJI DAYA ANTIBIOSIS ISOLAT BACILLUS DARI HABITAT TANAH PULAU KARIMUNJAWA PADA STAPHYLOCOCCUS AUREUS, ESCHERICIA COLI DAN CANDIDA ALBICANS Oleh : Ubaidillah ABSTRACT Background : Bacillus is cosmopolite heterotrophic organisms that able to grow in high density and has a high economic value, because of its ability to produce antibiotic as its secondary metabolites. Exploration of antimicrobe producer Bacillus is primary important thing to be observed in order to supply antibiotic as raw drug material. For that reason, the research entitle "Assay of Antibiose Activity of Bacillus lrorn Karimunjawa island Soil Habitats on Staphylococcus aureus. Eschericia coli and Candida albicans Objective:The aim of this research was to know (1) Kinds of Bacillus that able to produce antimicrobes (2) Influence of antimicrobial crude extract on growth of microbial pathogenic test (3) To know most effective of antimicrobial crude extract concentration inhibits on patogen growth. Method: The research used descriptive comparative and experimental methods. Descriptive comparative used for isolation and identification of Bacillus. Experimental method used to cross streak and inhibition effect of antimicrobial crude extract concentration on growth of microbial pathogenic test. A Completely Randomised Design (CRD) used as basic design in factorial pattern. The treatments were antimicrobial crude extract ( C) with 6 levels namely ; CO = 0 ug/ml, CI - 75 jag/ml, C2 = 150 jrc/nil C3 = 225 [ig/'ml dan C4 = 300 C5 = 375 pg/ml; and microbial pathogenic test with 3 kinds namely : Staphylococcus aureus, Eschericia coli dan Candida albicans. Result : The research found 14 isolates and only 3 isolates wich able to produce antimicrobes. Isolate KJ2 was the most potential to produce antimicrobe substance on cross streak test. The testing of inhibition effect of antimicrobial crude extract concentration, higher concentration cause higher growth inhibition on pathogen growth. Keywords : Antibiotics, Bacillus, Staphylococcus aureus, Eschericia coli,Candida albicans,Cross streak

STIKes Surya Global Yogyakarta

1



PENDAHULUAN Penyakit infeksi sampai sekarang masih menempati urutan pertama dan merupakan suatu masalah besar yang perlu ditangani dan dikendalikan. Pengendalian infeksi di rumah sakit memerlukan berbagai upaya terpadu, terarah serta dilandasi pengetahuan yang luas tentang penyebab infeksi, kondisi lingkungan, kepekaan orang terhadap infeksi serta pengetahuan tentang penggunaan berbagai obat anti infeksi termasuk antibiotic (Pelczar dan Chan, 1998). Antibiotika yang ada sekarang sangat beragam jenisnya, baik yang alamiah maupun buatan dan menduduki peringkat utama dalam prioritas pengobatan penyakit infeksi. Sampai sekarang belurn ada satupun produsen antibiotik di Indonesia, sehingga masih harus impor dengan harga mahal. Melihat kenyataan tersebut maka eksplorasi mikroba penghasil antibiotika merupakan hal yang penting untuk diteliti. Munculnya fenomena resistensi patogen terhadap antibiotika dan kemampuan suatu antibiotik dalam mematikan macam dan jumlah jasad renik menjadi salah satu pendorong utama dalam usaha pencarian antibiotik baru (Sudibyo, 1993). Langkah awal pencarian antibiotik adalah dengan mengeksplorasi potensi mikroorganisme yang mempunyai daya antibiosis. Antibiosis adalah interaksi kehidupan dua atau lebih mikroorganisme, aktivitas hidup mikroorganisme yang satu terhambat pertumbuhannya oleh yang lain. Proses penghambatan ini disebabkan mikroba yang satu menghasilkan metabolit yang mampu menghambat atau mematikan mikroorganisme yang lain, ditandai dengan adanya zona hambatan yang membatasi kedua mikroorganisme. Antibiosis ini dapat dijadikan petunjuk

SURYA MEDIKA adanya potensi rnikroorganisme yang dapat menghasilkan zat antimikroba dan mikroorganisme yang berpotensi menghasilkan antimikroba merupakan awal dari eksplorasi mikroorganisme penghasil antibiotika (Pelczar dan Chan, 1998). Indonesia yang mempunyai iklim tropis sangat sesuai bagi pertumbuhan mikroorganisme. Hai ini menyebabkan Indonesia kaya akan berbagai jenis mikroorganisme, yang bersifat patogen dan yang bermanfaat bagi manusia, diantaranya adalah Bacillus. Bacillus mempunyai habitat yang sangat beragam mulai dari tanah, udara, air sampai flora normal tumbuhan, hewan dan manusia sehingga dikatakan bersifat kosmopolit Bacillus mempunyai nilai ekonomi yang tinggi karena mampu menghasilkan metabolit yang bermacammacam seperti enzim, vitamin, asam amino dan zat antimikroba (Doi and McGloughlin. 1992). Bacillus merupakan bakteri yang banyak menghuni substrat alamiah yang banyak mengandung bahan organik. Bahan organik tersebut merupakan sumber karbon dan nitrogen bagi pertumbuhannya yang diperoleh melalui proses degradasi senyawa komplek menjadi senyawa yang lebih sederhana (Gordon et.al., 1973). Menurut BTNKj (1997), Kepulauan Karimunjawa merupakan kawasan konservasi sumber daya alam, banyak mengandung bahan-bahan organik berupa sisa-sisa makhluk hidup (tumbuhan, hewan dan manusia), yang dapat digunakan untuk membentuk pertumbuhan mikroorganisme, dan menurut Akmal, dkk (1996), Kawasan yang belum banyak dijamah oleh manusia menyimpan potensi sumber daya alam yang sangat tinggi termasuk mikroorganisme khususnya Bacillus sehingga diharapkan Bacillus yang berasal dari kawasan ini mempunyai 2



potensi tinggi dalam menghasilkan zat antimikroba yang ditandai dengan daya antibiosis yang besar pula. Kepulauan Karimunjawa merupakan gugusan kepulauan sebanyak 27 pulau merupakan wilayah Konservasi Sumber Daya Alam dengan luas kepulauan 7.120 Ha., yang berada 45 mil laut di utara kabupaten Jepara, Jawa Tengah. Kepulauan ini telah dijadikan sebagai Taman Nasional Cagar Alam, sehingga merupakan kawasan yang terlindungi (BTNKj, 1997) Suatu kawasan yang terlindungi pada umumnya mempunyai habitat yang bervariasi sehingga mempunyai keragaman spesies dan keragaman potensi yang tinggi termasuk mikroorganisme (Atlas and Bartha 1981). Keragaman yang tinggi disebabkan banyaknya bahan buangan yang berasal dari manusia, hewan, jasad renik serta jaringan tumbuh-tumbuhan yang dibuang dalam tanah. Setelah beberapa lama, bahan-bahan tersebut berubah menjadi komponen organik dan beberapa komponen anorganik tanah. Perubahanperubahan ini dilakukan oleh mikroorganisme tanah, yaitu perubahan bahan organik menjadi substansi yang lebih sederhana (Pelczar dan Chan, 1998). Populasi bakteri tanah merupakan populasi mikroorganisme yang dominan dan bervariasi baik bentuk maupun fisiologisnya. Berbagai bentuk bakteri sangat melimpah di habitat ini. Bakteri tanah umumnva bersifat aerob; fakultatif anaerob dan obligat anaerob; autotrof dan heterotrof dan umumnya mampu mendekomposisi karbohidrat dan protein (Carpenter, 1961). Salah satu bakteri tanah tersebut adalah Bacillus. Banyak spesies Bacillus yang terdistribusi luas di alam merupakan bakteri saprofit tanah. Bacillus secara

SURYA MEDIKA komersial juga telah diketahui mampu menghasilkan metabolit antara lain enzim dan antimikroba. Produksi antibiotik peptida dari Bacillus umumnya efektif menghambat atau membunuh bakteri Gram positif, sebagian aktif terhadap Gram negatif, kapang dan kharnir (Levin et al., 1992). Isolasi Bacillus Dilakukan dari sampel yang berupa tanah yang diambil dari daerah yang tidak banyak di jamah oleh manusia di kawasan Taman Nasional Karimunjawa, dan ditumbuhkan secara spread plating pada agar cawan Nutrien Agar. Identifikasi mengenai sifat dan karakteristik spesies Bacillus dilakukan berdasarkan Gordon et aL, (1973) dan Claus and Berkeley (1986). Kemampuan isolat Bacillus yang mempunyai daya antibiosis dapat dilakukan dengan uji antagonistik terhadap beberapa mikroba patogen dengan metode gores silang (cross streak), pada medium Plate Count Agar (PCA). Indikasi yang tampak adalah terbentuknya zona hambatan antara Bacillus dengan mikroba patogen uji, dalam hal ini mikroba patogen yang dipakai adalah Staphylococcus aureus, Eschericia coli dan Candida albicans. Ketiga mikroba uji tersebut berbeda baik secara fisiologis maupun morfologis. Staphylococcus aureus dan Eschericia coli termasuk dalam golongan prokariotik dengan ribosom 70S sedangkan Candida albicans termasuk dalam golongan eukariotik dengan ribosom 80S. Staphylococcus aureus dan Eschericia coli merupakan patogen dalam tubuh manusia Staphylococcus aureus merupakan kuman parasit Gram positf dan semua strain bersifat patogen. Escherici a coli merupakan bakteri Gram negatif yang akan bersifat patogen dan menyebabkan peradangan bila mencapai jaringan diluar saluran pencernaan khususnya saluran kemih, 3



saluran empedu, paru-paru dan selaput otak (Jawetz, et al, 1986). Isolat Bacillus yang mampu menghasilkan antimikroba akan menghambat atau membunuh mikroba patogen uji yang ditunjukkan dengan terbentuknya zona hambatan yang membatasi pertumbuhan kedua mikroba yang diuji (Pelczar et al.1998; Lay, 1994). Keseluruhan isolat yang diujikan diseleksi dan diambil satu yang menunjukkan zona hambatan paling besar untuk dilanjutkan pada fermentasi kocok. Metode fermentasi yang digunakan untuk mendapatkan ekstrak kasar antimikroba dari Bacillus pada skala laboratorium adalah metode fermentasi medium cair (sub merged) secara sistem kultur curah (batch culture fermentation) (Rahman, 1992). Kemampuan Bacillus dalam menghasilkan antimikroba dapat diketahui dengan metode difusi (diffusion method) menggunakan kertas cakram, yang dikenal dengan metode KirbyBauer untuk menentukan keampuhan antimikroba. Kertas cakram yang mengandung ekstrak kasar antimikroba dengan konsentrasi tertentu diletakkan pada agar cawan yang telah disebar dengan suspensi mikroba pathogen. Zona jernih yang terbentuk disekitar kertas cakram menunjukkan adanya harnbatan pertumbuhan (Lay dan Hastowo, 1992). TUJUAN PENELITIAN Tujuan melakukan penelitian ini adalah untuk mengetahui jenis-jenis Bacillus dari habitat tanah pulau Karimunjawa yang berpotensi dan paling potensial menghasilkan antimikroba. Kedua mengetahui pengaruh konsentrasi ekstrak kasar antimikroba terhadap pertumbuhan mikroba pathogen uji. Ketiga mengetahui

SURYA MEDIKA konsentrasi ekstrak kasar antimikroba yang paling efektif menghambat pertumbuhan mikroba pathogen uji. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan adalah metode deskriptif komparatif dan experimental. Metode deskriptif komparatif digunakan untuk isolasi dan identifikasi Bacillus. Metode experimental untuk uji gores silang dan pengujian daya hambat konsentrasi ekstrak kasar antimikroba terhadap pertumbuhan mikroba patogen uji. Pada metode eksperimental pengujian daya hambat konsentrasi eksfrak kasar antimikroba menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan pola Faktorial. Perlakuan yang dicobakan yaitu konsentrasi ekstrak kasar antimikroba (C) dengan 6 taraf yaitu CO = 0 µg/ml, CI = 75 µg/ml, C2 - 150µg/ml C3 = 225 µg/ml dan C4 = 300 µg/ml C5 = 375 µg/ml; dan mikroba patogen uji dengan 3 jenis yaitu Staphylococcus aureus, Eschericia coli dan Candida albicans. POPULASI DAN SAMPEL Populasi penelitian ini adalah adalah Bacillus Spp, yang tersebar di tanah kepulauan Karimunjawa. Sampel yang diambil berupa tanah yang mengandung Bacillus Spp. TEKNIK PENGUMPULAN DATA Penelitian ini terdiri dari 2 tahap yaitu: Isolasi, identifikasi Bacillus dan uji daya hambat isolat terhadap mikroba patogen dengan metode gores silang (cross streak). Isolasi dan identifikasi Bacillus digunakan metode deskriptif komparatif Uji daya hambat menggunakan metode eksperimental. Sampel tanah diambil 4 titik yang berbeda secara random di Pulau Karimunjawa. Pada masing-masing titik 4


SURYA MEDIKA


diulang 3 kali. Sampel kemudian diproses di laboratorium untuk diisolasi dan diidentifikasi jenis Bacillus nya. Isolat yang diperoleh diuji sifat antagonisnya terhadap beberapa mikroba patogen uji dengan metode cross streak. Isolat yang paling efektif dalam menghambat mikroba patogen uji kemudian dilanjutkan pada fermentasi kocok untuk mendapatkan senyawa antimikroba (ekstrak kasar) (Amini. 1992). TEKNIK ANALISIS DATA Data hasil penelitian tahap pertama dianalisis dengan cara deskripif komparatif Pada tahap kedua data

dianalisis menggunakan analisis ragam atau uji F pada tingkat kesalahan 5% dan 1%. Bila analisis menunjukkan perbedaan yang sangat nyata dan nyata, maka dilanjutkan dengan Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) (Steel dan Torrie, 1989). HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Isolasi Bacillus dari habitat tanah pulau Karimun Jawa mendapatkan 14 isolat,dan setelah diuji dengan metode cross streak hanya 3 yang berpotensi menghasilkan zat antimikroba. Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 1. dibawah ini :

Tabel 1. Zona hambatan hasil uji antagonisme Bacillus terhadap mikroba patogen uji dengan metode cross streak No.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Isolat

-3

KS1 10 IV at.au KJ1 KS1 10 4 II atau KJ2 -4 KS1 10 IV atau KJ3 -3 KS2 10 III atau KJ4 -4 KS2 10 II atau KJ5 -4 KS2 10 III atau KJ6 -4 KS2 10 IV atau KJ7 -4 KS3 10 III atau KJ8 -4 KS3 10 IV atau KJ9 -4 KS3 10 V atau KJ10 -3 KS4 10 IV atau KJ11 -3 KS4 10 IV atau KJ12 -4 KS4 10 III atau KJ13 -4 KS4 1 VII atau KJ14

Keterangan : K atau KJ S (1,2,3,4) 10-3 dan 10-4 Angka (I, II, ... ) Angka (1,2,3... )

Rata-rata zona hambatan pada mikroba patogen (mm) St. aureus

E. coli

C. albicans

0 17,7 0 0 0 0 13,7 0 0 0 0 13,7 0 0

0 16,3 0 0 0 0 12,0 0 0 0 0 11,3 0 0

0 10,7 0 0 0 0 8,3 0 0 0 0 9,7 0 0

: Pulau Karimun Jawa : Titik lokasi pengambilan sampel : Angka pengenceran pada waktu isolasi : Penomoran isolat yang dicurigai sebagai Bacillus pada waktu isolasi : Nomor urut isolat 5



Hasil uji cross streak menunjukkan bahwa ketiga isolat Bacillus yang berpotensi menghasilkan antimikroba secara kualitatif memiliki kemampuan yang berbeda. Kemampuan yang tertinggi ditunjukkan oleh isolat KJ2 dengan zona hambat 17,7 mm terhadap Staphylococcus aureus; 16,33 mm terhadap Eschericia coli dan 10,7 mm terhadap Candida albicans. Perbedaan kemampuan isolat Bacillus dalam memproduksi antimikroba tersebut disebabkan oleh perbedaan sifat fisiologis dari masing-masing isolat. Perbedaan ini disebabkan oleh pengaruh faktor lingkungan seperti faktor fisik, kimia dan biologi. Menurut Alexander (1977), faktor-faklor lingkungan yang berpengaruh terhadap fisiologis mikroorganisme antara lain tipe tanah, kandungan bahan organik, kelembaban, suhu, aerasi atau kedalaman tanah, rhizosfer dan musim tiap tahunnya Ketiga isolat yang potential tersebut ternyata berasal dari tanah dan faktor lingkungan yang berbeda. Menurut Madayanti dan Aida (1987) keadaan tanah mempunyai korelasi langsung terhadap ditemukannya mikroorganisme penghasil metabolit yang bersifat antimikroba Dalam hubungannya dengan produksi metabolit, Sudibyo (1993) mengatakan bahwa nutrien yang dibutuhkan untuk tumbuh dapat berasal dari sumber kompleks, seperti jaringan tumbuhan atau binatang yang mati, dengan bantuan enzim hidrolase ekstraselluler, dan biasanya terjadi kompetisi untuk mendapatkan nutrien yang akan menentukan dominasi dari mikroba tersebut . Perubahan kondisi seperti kelembaban, temperatur, pH, ketersediaan oksigen serta penyinaran, juga berpengaruh terhadap dominasi dan daya adaptasi, yang memugkinkan terjadinya perubahan fisiologis sel

SURYA MEDIKA dengan menghasilkan metabolit sekunder. Perbedaan kemampuan menghambat mikroba patogen uji tersebut juga disebabkan karena perbedaan senyawa antimikroba yang dihasilkan oleh setiap isolat sehingga berbeda pula mekanisme kerjanya, dan perbedaan struktur sel mikroba uji yang menyebabkan perbedaan pada sasaran yang dihambat. Staphylococcus aureus merupakan bakteri gram positif, Eschericia coli bakteri gram negatif, keduanya merupakan sel prokaryot dengan ribosom 70S, Candida albicans adalah khamir dengan ribosom 80S. Menurut Volk dan Wheeler (1988), kerja antimikroba bersifat selektif terhadap mikroba, artinya ia hanya aktif menghambat pada mikroba tertentu, sehingga dikenal adanya antimikroba berspektrum sempit dimana mampu menghambat beberapa macam mikroba dan antimikroba berspektrum luas yang mampu menghambat bermacam-macam mikroorganisme. Toksisitas selektif dapat disebabkan perbedaan fungsi suatu penerima khusus yang dibutuhkan untuk perlekatan antimikroba, perbedaan struktur sasaran antimikroba, tergantung pada penghambatan proses biokimia yang penting untuk suatu mikroba, tetapi tidak untuk yang lain atau dapat pula karena konsentrasi antimikroba Hasil uji difusi kertas cakram dengan beberapa konsentrasi ekstrak kasar antimikroba dari fermentasi isolat KJ2 terhadap mikroba patogen uji, diketahui bahwa larutan tersebut mampu menghambat pertumbuhan mikroba uji (tabel 2). Pada pengujian ini digunakan larutan antimikroba dengan ukuran mikrogram per mililiter dan sudah mampu menghambat pertumbuhan dari mikroba patogen uji. Menurut Osol, et al (1967) antibiotika sejati aktif sebagai antimikroba dalam kadar mikrogram/ml. 6


SURYA MEDIKA


Senyawa antimikroba seperti kinina, emitina, timol, berbagai minyak atsiri dan lain sebagainya yang dihasilkan oleh tanaman tinggi dan antimikroba seperti alkohol dan asam organik yang diproduksi oleh mikroorganisme umumnya hanya aktif dalmn kadar miligram/ml, sehingga dalam kedokteran

dan farmasi tidak dimasukkan ke dalam golongan antibiotika. Berdasarkan pernyataan tersebut, maka ekstrak kasar antimikroba dari hasil fermentasi isolat KJ2 menunjukkan adanya kandungan antibiotik dengan spektrum yang luas yang mampu menghambat pertumbuhan ketiga mikroba patogen uji.

Tabel 2. Pengukuran luas zona hambatan ekstrak kasar antimikroba terhadap pertumbuhan mikroba patogen uji (mm2/10) Perlakuan C0M1 CI Ml C2M1 C3M1 C4M1 C5M1 C0M2 C1M2 C2M2 C3M2 C4M2 C5M2 C0M3 C1M3 C2M3 C3M3 C4M3 C5M3

Ulangan 1 0,00 48,16 45,66 45,66 52,67 91,97 0,00 18,50 21,67 47,45 49,04 72,45 0,00 33,53 29,26 42,13 73,10 54,50

2 0,00 30,46 43,50 44,67 69,84 103,27 0,00 18,15 20,25 34,47 38,27 62,81 0,00 18,67 40,77 45,07 39,23 64,07

Terbentuknya luas zona hambatan tersebut menunjukkan adanya penghambatan zat antimikroba terhadap mikroba patogen uji. Hal ini dapat dilihat pada konsentrasi 375 µg/ml, terlihat 3 daerah yang berbeda yaitu daerah bening, daerah pertumbuhan abnormal dan daerah pertumbuhan normal. Terbentuknya daerah pertumbuhan abnormal disebabkan semakin jauh dari sumber antimikroba, sehingga semakin menurun derajat konsentrasi antimikrobanya Pada daerah bening konsentrasi yang berdifusi ke agar mampu mematikan mikroba uji (bersifal

Jumlah 3 0,00 45,18 47,05 58,21 66,62 89,91 0,00 24,89 25,25 46,06 52,06 58,83 0,00 10,13 19,90 42,72 49,64 53,69

0,00 123,80 136,21 148,54 189,13 285,15 0,00 61,54 67,17 127,98 139,37 194,09 0,00 62,33 89,93 129,92 161,97 172,26

Rataan 0,00 41,27 45,40 49,51 63,04 95,05 0,00 20,51 22,39 42,66 46,46 64,70 0,00 20,78 29,98 43,31 53,99 57,42

bakterisida), sedang pada daerah pertumbuhan abnormal konsentrasi antimikroba yang berdifusi hanya menghambat pertumbuhan saja (bersifat bakteriostatik). Jawetz et. al., 1998 mengatakan bahwa antimikroba yang bersifat bakteriostatik memiliki kemampuan menghambat multiplikasi kuman dan multiplikasi akan berlangsung bila unsur tersebut ditiadakan. sebenarnya pada daerah pertumbuhan abnormal masih ada pertumbuhan mikroba hanya saja tidak mampu bermultiplikasi, sedangkan pada daerah bening benar-benar tidak ada 7



pertumbuhan. Jadi sifat hambatan antimikroba khususnya antibiotik lebih bersifat relatif daripada absolut Sifat relatif tersebut, salah satu yang mempengaruhi adalah perbedaan konsentrasi antimikroba. Adanya daerah pertumbuhan abnormal selain ditandai adanya mikroba yang tidak mampu bermultiplikasi, juga disebabkan oleh adanya mekanisme resistensi dimana beberapa sel yang mampu bertahan hidup setelah diberikan antimikroba akan merubah kondisi fisiologis selnya sehingga resisten terhadap antimikroba. Resistensi mikroorganisme terhadap antibiotik dapat terjadi jika mampu merubah struktur dinding sel kuman yang mengakibatkan permeabilitas dinding sel kuman terhadap antimikroba menurun sehingga antimikroba sulit masuk ke dalam kuman, menginaktifkan kerja anitbiotika melalui pembentukan enzim tertentu, mengubah struktur protein tempat perlekatan antimikioba pada kuman atau kuman dapat menggunakan

SURYA MEDIKA metabolisme bypass sehingga antibiotika tidak dapat berfungsi (Taussig, 1986). Lebih jauh Idris dan Astrawinata (1993) mengatakan, ada beberapa cara antibiotik untuk membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroba antara lain mengganggu pembentukan dinding sel kuman, menghambat biosintesis protein, menghambat kerja ribosom dan menghambat metabolisme DNA. Dari pengaruh konsentrasi ekstrak kasar antimikroba terlihat bahwa ada perbedaan luas zona hambatan yang terbentuk antara ketiga mikroba patogen uji. Keadaan ini diperlihatkan pada Gambar 3. Pengaruh ini menunjukkan bahwa Staphylococcus aureus paling sensitif disusul Candida albicans dan Eschericia coli. Hal ini menunjukkan bahwa tiap-tiap mikroba patogen uji mempunyai ketahanan yang berbeda-beda terhadap pengaruh konsentrasi ekstrak kasar antimikroba yang diujikan.

Gambar 3. Grafik respon konsentrasi ekstrak kasar antimikroba terhadap luas zona hambatan pertumbuhan mikroba patogen uji Perbedaan ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti perbedaan

struktur dinding sel, perbedaan unit ribosom, perbedaan fase pertumbuhan 8


SURYA MEDIKA


dan terjadinya resistensi. Lay dan Hastowo (1992) menyatakan biasanya bakteri Gram positif lebih sensitif daripada Gram negatif, tetapi adapula antibiotik yang hanya menghambat bakteri Gram negatif saja. Produksi antimikroba pada penelitian ini berpedoman pada pembentukan metabolit sekunder khususnya antibiotik pada akhir fase eksponensial atau akhir fase logaritmik. Fase tersebut dapat dicapai pada tahap fermentasi hari ke 7 dan pemanenan antimikroba dilakukan pada hari ke 9 dari

1

2

3

4

5

6

fermentasi yang diperkirakan konsentrasi antimiroba sudah mencapai jumlah terbesar (lihat Gambar 4). Menurut Martin dan Demain (1980) dan Slepecky dan Hemphill (1992) antimikroba diproduksi pada akhir fase logaritmik atau awal fase stasioner dan umumnya tidak dibentuk selama fase pertumbuhan cepat tetapi dibentuk selama tahap produksi subsekuen atau idiofase. Sudibyo (1993) menyatakan pula bahwa antibiogenesis (pembentukan antibiotik) terjadi sebelum proses sporogenesis.

7

8

9

Lama Fermentasi (x 24 Jam) Gambar 4. Grafik pertumbuhan sel isolat KJ2 Setiap jenis mikroba mempunyai kecepalan pertumbuhan yang berbedabeda sehingga tiap mikroba akan mencapai fase pertumbuhan yang berbeda pula, demikian pula lama fermentasi dari isolat Bacillus ini. Hasil percoban Akmal dkk. (1996) menunjukkan bahwa lama fermentasi isolat Bacillus penghasil antimikroba pada medium Nutrien Broth adalah 7 hari yang diperkirakan sudah mencapai fase stasioner. Isolat KJ2 baru mencapai fase stasioner pada hari ke 7 dari fermentasi sehingga masih dibutuhkan waktu lagi untuk pemanenan. Hal ini menunjukkan bahwa waktu generasi tiap mikroorganisme berbeda-beda tergantung faktor-faktor yang mempengaruhinya Sudibyo (1993)

mengatakan bahwa panjang pendek fase-fase pertumbuhan dipengaruhi faktor-faktor seperti macam genus, strain mikroba, jumlah sel mikroba, umur sel yang ditumbuhkan, komposisi medium, suhu, pH, aerasi medium, agitasi medium dan lain-lain. Fase stasioner ditandai dengan menipisnya nutrien (terutama asam amino), pertumbuhan menurun dan terhambat Fardiaz (1987) dan Sudibyo (1993) mengatakan bahwa dalam awal fase stasioner terjadi perubahan sistem metabolisme secara besar-besaran yaitu dari metabolisme primer ke metabolisme sekunder. Perubahan ini dibutuhkan oleh sel untuk mempertahankan hidnpnya. Pada masa bertahan ini sel tidak tumbuh tetapi tetap bertahan hidup 9


SURYA MEDIKA


dengan proses metabolisme sekunder dan umumnya terjadi proses perubahan fisiologis sel dan menghasilkan metabolit Hasil analisis variansi (ANAVA) menunjukkan pengaruh pemberian

konsentrasi ekstrak kasar antimikroba terhadap pembentukan luas zona hambatan berbeda sangat nyata. Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3 di bawah ini.

Tabel 3. Analisis Variansi (Uji F) Sumber

Jumlah

Derajat

Kuadrat

variasi Perlakuan

Kuadrat 355,0421

Bebas 17

Tengah 20,8848

hitung 58.4465**

0,05 1,951

0,01 2,586

C

331,4363

5

66,2973

185.5339**

2,506

3,643

M

2 10 36

7,8543 0,7847 0,3573

21.9803** 2.1961**

3,293 2,136

5,327 2,926

Gafat

15,7085 7,8473 12,8640

Total

367,9061

53

CxM

F

F tabel

KK =7,00%

Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi ekstrak kasar antimikroba yang dicobakan sangat berpengaruh dalam menghambat pertumbuhan mikroba patogea uji. Konsentrasi ekstrak kasar antimikroba tersebut mempunyai aktivitas antimikroba yang tinggi, ditunjukkan dengan adanya zona jernih sebagai daerah hambatan pertumbuhan. Aktivitas ini dibuktikan dengan semakin tinggi konsentrasi semakin luas zona hambatan yang terbentuk.

Hasil uji Beda Nyata Terkecil (BNT) juga menunjukkan pengaruh perbandingan yang berbeda sangat nyata kecuali antara perlakuan C2 dengan C3, dan C4 dengan C5, dengan pengaruh berbeda nyata serta antara perlakuan CI dengan C2, dengan pengaruh yang berbeda tidak nyata. Selengkapnya dapat dilihat padaTabel 4. dibawah ini

Tabel4. Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) BNT 0.05 = 0,57187 BNT0.01 = 1,53431

C6

C0 0,71 7.77**

C1 5,17 3.32**

C2 5,67 2.81**

C3 6,74 1.74**

C4 7,37 1.11*

C4 C3 C2

6.67** 6.04** 4.97"*

2.21** 1.58** w 0.51

1.70** 1.07* -

0.83** -

-

C1

4.46**

-

C0

-

Kadar antimikroba yang berbedabeda tersebut ternyata sangat mempengaruhi pembentukan luas zona hambatan. Pengaruh konsentrasi antara satu dengan yang lain juga berbeda-

C6 8,48 -

beda. Perlakuan konsentrasi CI dengan C2 dengan pengaruh berbeda tidak nyata menunjukkan bahwa konsentrasi tersebut masih berada pada kadar minimum penghambatan sehingga luas 10


SURYA MEDIKA


zona hambatan yang terbentuk tidak jauh berbeda. Perlakuan C2 dengan C3 serta C4 dengan C5 menunjukkan bahwa konsentrasi yang dicobakan menghasilkan luas zona hambatan yang berbeda dan ketika diuji Beda Nyata Terkecil menunjukkan perbedaan yang nyata. Menurut Frobisher (1962) luas zona hambatan yang terbentuk dalam pengujian antimikroba dipengaruhi oleh konsentrasi, sensitivitas bakteri uji, kemampuan difusi antimikroba, waktu dan temperatur inkubasi serta pH dan komposisi media. KESIMPULAN Kesimpulan yang diambil dari penelitian ini adalah : Diperoleh 3 isolat Bacillus yang mampu menghambat pertumbuhan mikroba patogen uji dan isolat KJ2 adalah isolat yang paling potensial dalam menghasilkan zat antimikroba. Pemberian berbagai macam konsentrasi ekstrak kasar antimikroba berpengaruh terhadap hambatan pertumbuhan mikroba patogen uji. Semakin besar konsentrasi semakin besar pula daya hambat terhadap mikroba patogen uji, dan Konsentrasi 375 µg/ml merupakan konsentrasi ekstrak kasar antimikroba yang paling tinggi menghambat pertumbuhan mikroba patogen uji. DAFTAR PUSTAKA Akmal, H. Arifin, dan A. Romita 1996. Isolasi Mikroba Tanah Penghasil Antibiotik dari Sampel Tanah pada Lokasi Penumpukan Sampah. Cermin Dunia Kedokteran. No. 108. hal. 45. Alexander, M. 1977. Introduction of Soil nd Microbiology- 2 edition. John Wiley and Son, New York.

Amini.

1992. Petunjuk Laboratorium Isolasi dan Pemurnian Antibiotik. Pusat Antar Universitas. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta

Atlas, R. M., and R. Bartha. 1981. Microbial Ecology. Fundamentals and Applications. Addison Wesley Publishing, Philadelphia Balai

Taman Nasional Karimunjawa (BTNKj). 1997. Statistik Balai Taman Nasional Karimunjawa. Departemen Kehutanan DITJEN PHKA. Semarang.

Carpenter, P. L. 1961. Microbiology. W. B. Saunders Company. Philadelphia - London. Claus, D., and R. C. W. Berkeley. 1986. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol. 2. Williams & Wilkins, Baltimore-London-Los Angeles-sydney. Doi, R. H, and M. Mc-Gloughlin. 1992. Biology of Bacilli. Application to Industry. Butterworth, Hienemann. Fardiaz, S. 1987. Fisiologi Fermentasi. PAU - IPB, Bogor. Frobisher, M. . 1962. Fundamental of Microbiology. The 7th Ed. WB. Sounders Company, London. Gordon, R. E., W. C. Haynes., and C. H N. Pang. 1973. The Genus Bacillus. United States Department of Agriculture, Washington DC. Idris, I dan D. A. Astrawinata 1993. Dasar Kerja Antimikroba Pada 11


SURYA MEDIKA


Kuman. Medica No. 7. Th. 19, Jakarta Jawetz, E, J., L Melnick dan E A. Adelberg. 1986. Mikrobiologi Untuk Profesi Kesehatan. Lange Medical Publication. Drawers-Los Altos- California Lay, B. W. 1994. Analisa Mikroba di Laboratorium. Penerbit PT. Rajagrafmdo Persada, Jakarta Lay, B. W. dan S. Hastowo. 1992. Mikrobiologi. CV. Rajawali, Jakarta

Tjitrosomo dan A. L. Angka. Universitas Indonesia Press, Jakarta. Rahman, A. 1992. Teknologi Fermentasi. PAU - IPB, Penerbit Arcan, Jakarta Slepecky, R. A. and H. E. Hemphill. 1992. lus-Nonmedical . In: M. P. Starr, A.Stolp, A. G. Trupcr, A. Balows, and H. G. Schlegel (Eds). The Prokaryotes. Vol 111. Chapter 78. Springer-Verlag. New York. pp. 1664-1696. Steel,

Levin, M. A., R. J. Seidler and M. Rogul. 1992. Microbial Ecology. Principles, Methods and Applications. Mc Graw Hill Inc. New York-St. Louis-San Francisco-Auckland-BogotaCaracas-Lisbon. Madayanti, W. F. dan L. A. Aida 1987. Antibiotik yang Dihasilkan oleh Mikroba Tanah. Laporan Penelitian Hibah Bersaing. PAU Bioteknoiogi ITB, Bandung. Martin, J. F. and A. L. Demain. 1980. Microbiological Reviews. A Publication of The American Society for Microbiology, New York, Vol. 44.

R. G.D. dan J.H. Torrie. 1989.Prinsip dan Prosedur Statistik. PT. Gramedia, Jakarta.

Sudibyo, R. S. 1993. Fermentasi Produksi Antibiolik. Kuliah Pada Kursus Singkat fermentasi Produksi Antibiotik. PAUBioteknologi UGM, Yogyakarta. Taussig, M. J. 1986. Process in Pathology and Microbiology. 2nd ed. Blackwell Scientific Publications, Melbourne. Volk.. W. A. dan Wheeler, M. F. 1988. Mikrobiologi Dasar. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Osol, A, R. Pratt and M. D. Altschule. 1967. The United StatesDispensatory and Physicians Pharmacology, J. B. Lippincot Company, Philadelphia. Pelczar, M. J. dan E. C. S. Chan. 1998. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. Terjemahan oleh Ratna Siri Hadioetomo, T. Imas, Siti Sutarmi 12

13

UJI DAYA ANTIBIOSIS ISOLAT BACILLUS DARI HABITAT TANAH PULAU KARIMUNJAWA PADA STAPHYLOCOCCUS AUREUS, ESCHERICIA COLI DAN CANDIDA ALBICANS

Recommend Documents