AKTIFITAS EKSTRAK BAKTERI YANG BERASOSIASI DENGAN

AKTIFITAS EKSTRAK BAKTERI YANG BERASOSIASI DENGAN SPONS Haliclona sp2. dan Axinellid sp. SEBAGAI

ANTIBAKTERI

TESIS

Oleh

ENDANG SULISTYARINI GULTOM 117030025/BIO

PROGRAM PASCASARJANA BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2014

Universitas Sumatera Utara


ANTIBAKTERI

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains pada Program Studi Magister Ilmu Biologi Pada Program Pascasarjana Fakultas

MIPA, Universitas Sumatera Utara

Oleh

ENDANG SULISTYARINI GULTOM 117030025/BIO

PROGRAM PASCASARJANA BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2014


PENGESAHAN TESIS

Judul : AKTIFITAS EKSTRAK BAKTERI YANG

BERASOSIASI DENGAN SPONS Haliclona sp2 dan Axinellid sp. SEBAGAI ANTIBAKTERI

Kategori : TESIS Nama : ENDANG SULISTYARINI GULTOM Nomor Induk Mahasiswa : 117030025 Program Studi : PASCASARJANA (S-2) BIOLOGI Departemen : BIOLOGI Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Medan, Agustus 2014

Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Prof. Dr. Erman Munir, M. Sc

NIP. 19651101 199103 1 002 NIP. 19640409 199403 1 003

Prof. Dr. Dwi Suryanto, M. Sc

Ketua Program Studi Dekan FMIPA USU Pascasarjana Biologi FMIPA USU

Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed Dr. Sutarman, M.ScNIP. 19660209 199203 1 003 NIP. 19631026 199103 1 001


PERNYATAAN ORISINALITAS


ANTIBAKTERI

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, Februari 2014

Endang Sulistyarini Gultom NIM. 117030025


PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya bertanda tangan di bawah ini: Nama : Endang Sulistyarini Gultom NIM : 117030025 Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksekutif (Non-Executive Free Right) atas tesis saya yang berjudul:

Aktifitas Ekstrak Bakteri yang Berasosiasi dengan Spons Haliclona sp2. dan Axinellid sp. sebagai Antibakteri.

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksekutif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih data, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya


Endang Sulistyarini Gultom

Telah diuji pada

Tanggal : 17 Februari 2014


PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Dwi Suryanto, M. Sc

Anggota : 1. Prof. Dr. Erman Munir, M. Sc

2. Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed

3. Dr. It Jamilah, M. Sc

Lulus Pada Tanggal : 17 Februari 2014


RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap Berikut

Gelar

: Endang Sulistyarini Gultom, S.Si, Apt

Tempat dan Tanggal Lahir : Sabungannihuta, 15 Mei 1981

Alamat Rumah : Jl.Pelajar Timur perumahan Griya Unimed no 29

Medan

Telepon/Faks/Hp : 08116155256

Email : [email protected]

Instansi Tempat Bekerja : Universitas Negeri Medan

Alamat Kantor : Jln.Williem Iskandar Pasar V Medan estate

Telepon : 061-6613365

DATA PENDIDIKAN

SD : Swasta RK Santo Paulus Onanrunggu Tamat : 1993

SLTP : Swasta ERIA Medan Tamat : 1996

SMA : Swasta Prayatna Medan Tamat : 1999

Strata-1 : Jurusan Farmasi, FMIPA USU Tamat : 2005

Apoteker : Profesi Apoteker, FMIPA USU Tamat : 2006

Strata-2 : Program Pascasarjana Biologi, FMIPA USU Tamat : 2014


KATA PENGANTAR

Assalamu`alaikum Wr. Wb.

Segala puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan

berkah dan rahmat-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tesis ini. Shalawat

beriring salam saya sampaikan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad

SAW. Dalam kesempatan ini, saya mengucapkan terimakasih kepada segenap

pihak:

1. Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Prof. Dr.

Erman Munir, M.Sc selaku dosen pembimbing II, atas bimbingan,

pengarahan, perhatian dan pengertian yang telah diberikan kepada saya.

2. Prof Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed selaku dosen penguji I dan Dr. It

Jamilah, M.Sc selaku dosen penguji II yang telah memberikan saran dan kritik

yang membangun serta wawasan sehingga pengetahuan saya bertambah.

3. Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. BioMed selaku Ketua Program Studi

Pascasarjana Biologi USU, Dr. Suci Rahayu, M. Si selaku Sekretaris Program

studi Pascasarjana Biologi USU yang telah banyak memberi nasihat, saran dan

membantu saya dalam menyelesaikan kuliah pascasarjana. Staf administrasi

Program Pascarjana Biologi USU yang telah bersabar menguruskan

administrasi selama kuliah serta seluruh staf dan pegawai Program

Pascasarjana Biologi USU.

4. Suami tercinta, Dr. Ir. Ahmad Darobin Lubis, M.Sc, QIA, ananda terkasih

Azka Ulima Husna Nadeak yang telah memberikan kasih sayang, perhatian

dan pengertian yang besar serta ibunda tercinta, Mestina Samosir. Saudara-

saudara tercinta Romla Gultom, S.Pd, Prof. Dr. Syawal Gultom, M.Pd, Rimsa

Gultom, Ajun Gultom, Bilman Gultom, M.Pd dan Syamsul Gultom, SKM,

M.Kes dan seluruh kakak ipar tersayang Rasita Malades Samosir, Sara

Hikmayanti Sinaga, Tiur Malasari Siregar dan Dewi Endriani yang sangat

memberikan dukungan, doa dan semangat serta Bang Sofyan Siregar dan


keluarga yang telah memberikan saya kemudahan selama melaksanakan

penelitian di Universitas Riau.

5. Keluarga besar Laboratorium Biologi Kelautan dan Kimia Organik UR,

keluarga besar Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Biologi, USU, terima

kasih telah menerima saya dan memberikan fasilitas dalam pengerjaan

penelitian.

6. Teman-Teman Program Pascasarjana Biologi USU tahun 2011, terimakasih

atas motivasi yang telah diberikan.

7. Kakanda Dra. Martina Restuati, M.Si, Adinda Aida Fitriani Sitompul, S.Pd,

.M.Si, Nanda Pratiwi, SPd dan Rasyidah, S.Pd terima kasih atas bantuan dan

dukungan yang begitu besar.

8. Keluarga Besar Dosen Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Medan atas

motivasinya

9. Pihak-pihak lain yang telah membantu saya dalam pelaksanaan dan

penyelesaian tesis ini.

Akhir kata, semoga karya ini bermanfaat bagi para pembaca dan

perkembangan ilmu pengetahuan.

Wassalamu`alaikum Wr. Wb.


Endang Sulistyarini Gultom

AKTIVITAS EKSTRAK BAKTERI YANG BERASOSIASI DENGAN SPONS Haliclona sp.2 DAN Axinellid sp. SEBAGAI ANTIBAKTERI


Abstrak

Peningkatan resistensi bakteri di dunia kesehatan menyebabkan perlu dilakukan eksplorasi senyawa baru yang mempunyai aktifitas antibakteri. Salah satu sumber antibakteri adalah bakteri yang hidup berasosiasi dengan organisme lain seperti spons. Pada penelitian ini dilakukan isolasi bakteri yang berpotensi sebagai antibakteri yang hidup berasosiasi dengan spons Haliclona sp.2 dan Axinellid sp. Contoh spons diperoleh dari Pulau Ngge, Sibolga. Tujuhbelas isolat bakteri diperoleh dari kedua spons tersebut, 8 isolat diperoleh dari Haliclona sp.2 dan 9 isolat diperoleh dari Axinellid sp. Berdasarkan uji antibakteri, 11 (64%) isolat memiliki potensi antibakteri, sedangkan 6 (35%) isolat tidak menunjukkan adanya aktifitas antibakteri. Isolat H2, A1 dan A2 dipilih untuk ekstraksi metabolit sekunder karena memiliki spektrum luas terhadap bakteri uji. Berdasarkan hasil skrining aktivitas ekstrak isolat, ekstrak etil asetat H2 (EH2), A1 (EA1) dan A2 (EA2), dan ekstrak n-heksana A2 (HA2) menunjukkan adanya kemampuan antagonis terhadap bakteri uji Staphylococcus aureus dan Escherichia coli, sedangkan ekstrak metanol A2 hanya mampu menghambat pertumbuhan bakteri uji E. coli. Pada pengujian komponen senyawa kimia, EH2, EA1 dan EA2 mengandung senyawa alkaloid, sedangkan HA2 dan MA2 mengandung alkaloid dan saponin. Berdasarkan pemisahan golongan senyawa metabolit sekunder melalui kromatografi lapis tipis, diperoleh 22 fraksi dengan kepolaran yang berbeda. Pada skrining aktivitas antibakteri fraksi ekstrak, kemampuan antagonis yang paling besar terdapat pada MA2 fraksi 2 terhadap bakteri E. coli dan S. aureus sebesar 10,15 mm dan 9,95 mm. Kemampuan antagonis EH2 fraksi 3 terhadap bakteri S. aureus dan E. coli sebesar 7,05 mm dan 7,45 mm, sedangkan kemampuan antagonis EA1 fraksi 3 sebesar 6,55 mm terhadap P. aeruginosa. Hasil uji fitokimia metabolit sekunder fraksi ekstrak isolat menunjukkan bahwa MA2 fraksi 2 dan MA2 fraksi 3 mengandung senyawa saponin, sedangkan EH2 fraksi 3 dan EA1 fraksi 3 mengandung senyawa alkaloid. Bakteri yang berasosiasi dengan spons Haliclona sp.2 dan Axinellid sp. memiliki aktifitas sebagai antibakteri terhadap bakteri S. aureus, E. coli dan P. aeruginosa.

Kata kunci: Haliclona sp.2 dan Axinellid sp., antibakteri, kromatografi lapis tipis,

spons

ACTIVITY EXTRACTS OF BACTERIA ASSOCIATED WITH Haliclona sp.2 AND Axinellid sp. AS ANTIBACTERIAL


Abstract

An effort to explore a new antibacterial compounds should be considered since increasing resistance of bacteria due to intensive utilization of antibiotics. Marine sponges are frequently assosiated with bacteria of which antibacterial activity. This study was aimed to investigate antibacterial activity of bacteria from marine sponges Haliclona sp.2 and Axinellid sp. from Ngge Island, Sibolga. There were 17 isolates, for 8 isolates from Haliclona sp.2 and 9 isolates from Axinellid sp. The results showed that 11 (64%) isolate showed to have antibacterial activity while 6 (35%) did not indicate antagonistic activity. Isolate H2, A1 and A2 were selected for secondary metabolite extraction because they have broad spectrum against bacterial pathogens. Ethyl acetate extracts of H2 (EH2), A1 (EA1), A2 (EA2) and n-hexana extract of A2 (HA2) were shown an antagonistic activity against S. aureus and E. coli, while isolate of A2 only inhibited the growth of E.coli. Alkaloid compounds were found in EH2, EA1 and EA2, while alkaloid and saponin were found in HA2 and MA2. The purification of secondary metabolites by Thin Layer Chromatography (TLC) showed 22 fraction with different polarities. The highest antibacterial activity was showed at MA2 of fraction 2 againts E.coli and S. aureus about 10,15 mm and 9,95 mm. The antagonistic activity of EH2 of fraction 3 against S. aureus dan E.coli was about 7,05 mm dan 7,45 mm whereas EA1 of fraction 3 was about 6,55 mm againts P. aeruginosa. Fraction 2 and 3 of MA2 showed to have saponin compounds, while fraction 3 of EH2 and fraction 3 of EA1 showed to have alkaloid compounds. The bacteria associated with marine sponge have antagonistic activity were S. aureus, E.coli, and P. aeruginosa. Keyword: Axinellid sp., Haliclona sp.2, antibacterial compound, sponge.


DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN i PERNYATAAN ORISINALITAS ii PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS iii RIWAYAT HIDUP v KATA PENGANTAR vi ABSTRAK viii ABSTRACT ix DAFTAR ISI x DAFTAR GAMBAR xi DAFTAR TABEL xii DAFTAR LAMPIRAN xiii BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Hipotesis Penelitian 4 1.5 Manfaat Penelitian 4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biologi Spons Laut 5 2.2 Spons dan Bakteri yang Bersimbiosis 7 2.3 Aktifitas Senyawa Bioaktif Bakteri yang Bersimbiosis dengan Spons 10 2.4 Antimikroba 14 2.5 Isolasi Komponen Aktif Antibakteri 16 BAB III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian 18 3.2 Alat dan Bahan 18 3.3 Pengambilan Sampel Spons 19 3.4 Isolasi dan Pemurnian Bakteri Simbion 19 3.5 Uji Antibakteri Isolat terhadap Beberapa Bakteri Patogen secara In-vitro 19 3.6 Ekstraksi Metabolit Sekunder Isolat Bakteri Potensial 20 3.7 Skrining Aktifitas Antibakteri Ekstrak Bakteri 20 3.8 Uji Komponen Senyawa Kimia Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol

Isolat Potensial 21 3.9 Identifikasi dan Pemisahan Golongan Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak

Isolat potensial dengan KLT Preparatif 22


3.10 Skrining Aktifitas Antibakteri Fraksi Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol Isolat Bakteri Bakteri 23

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 24 4.1 Karakteristik Spons 24 4.2 Isolasi dan Pemurnian Bakteri Simbion 25 4.3 Aktifitas Antibakteri Isolat terhadap Beberapa Bakteri Patogen secara In-vitro 27 4.4 Ekstraksi Metabolit Sekunder Isolat Bakteri Potensial 30 4.5 Aktifitas Antibakteri Ekstrak Isolat Bakteri Potensial 31 4.6 Komponen Senyawa Kimia Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol

Isolat Potensial 33 4.7 Golongan Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak Isolat potensial dengan

KLT Preparatif 34 4.8 Aktifitas Antibakteri Fraksi Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol

Isolat Bakteri Bakteri 35 4.9 Kandungan Senyawa Kimia Fraksi Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan

Metanol Isolat Bakteri Potensial 37 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 39 5.1 Kesimpulan 39 5.2 Saran 39

DAFTAR PUSTAKA 40

LAMPIRAN 44


DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar Judul Halaman

2.1 Skema Hubungan Simbiosis antara Spons dengan Mikroorganisme 8

4.1 Spons Haliclona sp.2 dan Axinellid sp. 24 4.2

4.3

4.4

4.5

Contoh Hasil Uji Antagonis Isolat H2 dan A1 terhadap Bakteri Uji S.aureus Contoh Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etil Asetat Isolat H2 (EH2) Terhadap S. aureus dan Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol Isolat A2 (HA2, EA2 dan MA2) terhadap E.coli. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) preparatif senyawa metabolit sekunder ekstrak isolat bakteri potensial HA2, EH2, EA1, EA2 dan MA2. Contoh Aktivitas Antibakteri Ekstrak Metanol isolat A2 fraksi A2 (MA2F2) terhadap bakteri E. coli dan S. aureus.

29

31

35

35


DAFTAR TABEL

Nomor Tabel Judul Halaman

2.1 Spons dengan bakteri simbionnya 9 2.2 Spons dengan Senyawa Bioaktif yang Dihasilkannya

serta Keterangan Bioaktifitasnya 13

4.1 Karakter Morfologi Isolat Bakteri yang Diisolasi dari Spons Haliclona sp.2 dan Axinellid sp. 25

4.2

4.3 4.4

4.5

4.6

Aktifitas Antibakteri Isolat Hasil Isolasi dari Spons terhadap Beberapa Bakteri Patogen Aktifitas Antibakteri Ekstrak Isolat Bakteri Potensial Komponen Senyawa Kimia metabolit Sekunder Ekstrak Isolat Bakteri Potensial Aktifitas Antibakteri Fraksi Ekstrak Isolat Bakteri Potensial Kandungan Senyawa Kimia Fraksi dari MA2, EH2 dan EA1

28

32 34

36 38


DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Lampiran Judul Halaman

1 Bagan Alir Penelitian 44 2a Isolasi dan Pemurnian Bakteri Simbion 45 2b Gambar Isolat tunggal Bakteri Simbion 46 3a Bagan Alir Uji aktifitas Antibakteri 48 3b Pengujian Isolat Bakteri terhadap Bakteri Uji 49 3c Pengujian ekstrak n-Heksana, Etil asetat dan Metanol

dari Isolat H2, A1 dan A2 terhadap bakteri Uji 51

4a

4b

5a

5b

Bagan Alir Ekstraksi Metabolit Sekunder dari Isolat Bakteri Potensial Ekstraksi Metabolit Sekunder dari Isolat Bakteri Potensial Bagan Alir Uji Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol Isolat Potensial Hasil Uji Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan metanol Isolat Potensial

53

54

55 58

6 Bagan Alir Proses Identifikasi Golongan Senyawa metabolit Sekunder Ekstrak Bakteri Potensial dengan KLT Preparatif

59


Documents

AKTIFITAS EKSTRAK BAKTERI YANG BERASOSIASI DENGAN