Pengaruh Waktu Pemecahan Sel Cell disruption terhadap Ekstrak

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengaruh Waktu Pemecahan Sel Cell disruption terhadap Ekstrak

Antibakteri Chaetoceros gracilis Untuk mendapatkan senyawa antibakteri dari C. gracilis harus dilakukan ekstraksi. Ekstraksi merupakan suatu proses pemisahan satu atau lebih komponen dari suatu bahan dengan pelarut tertentu. Sebelum dilakukan ekstraksi, sering dilakukan pemecahan membran atau dinding sel, agar senyawa yang ada di dalam sel keluar seluruhnya sehingga hasilnya lebih banyak. Metode pemecahan sel yang dilakukan pada penelitian ini adalah metode bead milling. Metode bead milling, yaitu penghancuran sel menggunakan glass atau ceramic bead. Keuntungan dari metode ini adalah biaya tidak mahal, mudah dilakukan dan bermacam–macam sampel dapat dilakukan dengan metode ini. Sedangkan kelemahannya adalah kemampuan terbatas pada skala kecil saja, produk dan kemurnian yang dihasilkan bervariasi, kadang menghasilkan busa dan panas yang berlebihan terutama pada skala yang lebih besar GFDL 2006. Pada penelitian ini ekstraksi dilakukan menggunakan metode maserasi dengan pelarut metanol. Metanol merupakan pelarut yang baik untuk semua tujuan ekstraksi awal Harborne 1987. Metanol termasuk ke dalam golongan alkohol yang mempunyai berat molekul rendah. Kondisi ini mempermudah pembentukan ikatan hidrogen dengan molekul air dalam jaringan bahan yang diekstraksi sehingga senyawa-senyawa dalam jaringan bahan akan lebih mudah terekstrak Hart 1987. Sebelum proses ekstraksi, terlebih dahulu dilakukan panen kultur C. gracilis sebanyak 10 liter yang ditumbuhkan pada suhu ruang 26 o C-30 o C dengan jarak pencahayaan 9 cm atau dengan intensitas cahaya ± 2500 lux. Kultur ini dipanen dengan alat filter keramik dan didapatkan biomassa basah sebanyak 5 gram dari 10 liter kultur. Biomassa yang telah didapatkan dari hasil panen lalu dikeringkan menggunakan freeze dryer sehingga didapatkan biomassa kering. Selanjutnya, biomassa diambil sebanyak 0,9 gram dan dibagi tiga menjadi 0,3 gram untuk masing-masing perlakuan waktu pemecahan sel yaitu waktu pemecahan sel 5, 10 dan 15 menit. Proses pemecahan sel menggunakan glass beads yang merupakan butiran–butiran gelas berukuran kecil dan berbentuk bulat. Setelah proses pemecahan sel selanjutnya dilakukan proses maserasi menggunakan metanol selama 3x24 jam sehingga didapatkan filtrat C. gracilis dengan pelarut metanol. Proses maserasi ini dilakukan sebanyak 3 kali karena ekstraksi beberapa kali dengan pelarut bervolume lebih sedikit akan lebih efektif dibanding ekstraksi dengan pelarut bervolume banyak sekaligus Nur dan Adijuwana 1989. Filtrat yang didapat dari proses maserasi selanjutnya diuapkan untuk memperoleh senyawa hasil ekstraksi berupa ekstrak kasar berbentuk pasta. Evaporasi dilakukan menggunakan rotavapor vakum dengan suhu 35–36 o C, untuk menghindari kerusakan komponen senyawa antibakteri. Bentuk ekstrak kasar antibakteri C. gracilis dapat dilihat pada Gambar 5. A B C Ket : A = pemecahan sel 5 menit B = pemecahan sel 10 menit C = pemecahan sel 15 menit Gambar 5. Ekstrak kasar C. gracilis dalam bentuk pasta Uji aktivitas antibakteri dilakukan terhadap bakteri Gram negatif Vibrio harveyi dan Gram positif Staphylococcus aureus dengan optical density OD 600 sebesar 0,7 dan 0,8. Bakteri uji yang digunakan pada uji aktivitas antibakteri ini sebanyak 20 µl pada 15 ml media Mueller Hinton Agar. Ekstrak yang ditetesi pada setiap paper disc sebesar 300 µgdisc. Pengaruh cell disrupting terhadap berat ekstrak dan uji aktivitasnya terhadap bakteri V. harveyi dan S. aureus disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Pengaruh waktu cell disrupting terhadap berat ekstrak dari kultur dengan jarak pencahayaan 9 cm + 2500 lux dan uji aktivitasnya terhadap bakteri V. harveyi dan S. aureus Rata – rata diameter zona hambat mm Waktu cell disrupting Berat biomassa kering Berat ekstrak Rendemen ekstrak

V. harveyi S. aureus

5 menit 0,3 g 0,03 g 30,12 8 3 10 menit 0,3 g 0,07 g 33,32 8 3 15 menit 0,3 g 0,09 g 37,56 8 3 Berdasarkan Tabel 1 dapat dikatakan bahwa penambahan waktu pemecahan sel dari 5 menit menjadi 15 menit menghasilkan jumlah rendemen ekstrak yang semakin banyak. Proses pemecahan sel yang semakin lama akan menyebabkan lebih banyak sel yang pecah, sehingga senyawa yang ada di dalam sel lebih mudah diekstraksi. Pada saat proses pemecahan sel cell disrupting dengan glass beads timbul panas yang berasal dari gesekan butiran gelas dengan sel Biospec 2006. Oleh karena itu, untuk menghindari rusaknya senyawa antibakteri C. gracilis, biomassa didinginkan terlebih dahulu dalam freezer lemari es sampai suhunya mencapai 10 o C. Rata-rata diameter zona hambat dari ketiga ekstrak dengan waktu pemecahan sel 5, 10 dan 15 menit adalah sama, yaitu untuk Vibrio harveyi masing-masing sebesar 8 mm, serta untuk S. aureus yaitu masing-masing sebesar 3 mm. Setelah proses pemecahan sel, suhu larutan biomassa diukur dan suhunya tidak lebih dari 24 o C. Zona hambat dari esktrak C. gracilis terhadap bakteri V. harveyi dengan waktu proses pemecahan sel yang berbeda dapat dilihat pada Gambar 6, sedangkan zona hambat dari esktrak C. gracilis terhadap bakteri S. aureus dengan waktu pemecahan sel yang berbeda dapat dilihat pada Gambar 7. Ket : A = ekstrak 5’ C = ekstrak 15’ E = metanol B = ekstrak 10’ D = ekstrak 5’ 1 bulan F = kloramfenikol Gambar 6. Zona hambat dari ekstrak C. gracilis dengan waktu pemecahan sel yang berbeda terhadap V. harveyi Ket : A = ekstrak 5’ C = ekstrak 15’ E = metanol B = ekstrak 10’ D = ekstrak 5’ 1 bulan F = kloramfenikol Gambar 7. Zona hambat dari ekstrak C. gracilis dengan waktu pemecahan sel yang berbeda terhadap S. aureus Zona hambat pada S. aureus ternyata lebih kecil dari V. harveyi meskipun OD yang digunakan tidak jauh berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa S. aureus lebih tahan daripada V. harveyi dalam menerima senyawa antibakteri C. gracilis. Bakteri Gram positif seperti S. aureus memiliki membran plasma efflux pump yang dapat mengeluarkan zat antibiotik yang telah masuk ke dalam selnya Prescott et al. 2002, sehingga bakteri gram positif lebih resisten terhadap gangguan fisik yang ditimbulkan oleh senyawa antibakteri. Selain itu, hal tersebut diduga disebabkan oleh pori-pori peptidoglikan bakteri Gram positif lebih rapat dari bakteri Gram negatif Pelczar dan Chan 2005a, sehingga senyawa antibakteri akan sulit menembus ke dalam selnya. Hasil pengamatan juga menunjukkan bahwa kloramfenikol menghasilkan zona hambat yang sangat besar dibandingkan dengan zona hambat yang terbentuk pada masing–masing ekstrak pada konsentrasi yang sama 300 µgdisc. Perbedaan zona hambat antara kontrol positif dan ekstrak yang begitu besar disebabkan oleh esktrak yamg dihasilkan dari C. gracilis berupa ekstrak kasar, sedangkan kloramfenikol merupakan ekstrak yang lebih murni. Ekstrak perlu dimurnikan untuk mendapatkan aktivitas antibakteri yang lebih baik. Hal ini perlu dilakukan karena keberadaan bahan organik asing dapat menurunkan efektivitas antibakteri dengan cara menginaktivasi bahan–bahan tersebut atau melindungi bakteri dari zat antibakteri tersebut Pelczar dan Chan 2005b Zona hambat esktrak C. gracilis yang ditandai dengan huruf D pada masing-masing cawan petri adalah esktrak C. gracilis dengan lama pemecahan sel 5 menit, yang disimpan pada suhu di bawah 0 C selama 1 bulan. Suhu dingin pada penyimpanan ekstrak diduga mempertahankan daya antibakterial dari ekstrak.

4.2 Kurva Pertumbuhan Mikroalga C. gracilis dengan Intensitas Cahaya