Ekstraksi Senyawa Antimikroba TINJAUAN PUSTAKA

pertumbuhan sel dalam kultur karena pertumbuhan sel menjadi menurun Fogg 1975. Aktivitas antimikrobial tergantung pada spesies mikroalga dan metode ekstraksi senyawa aktifnya. Metabolit sekunder yang berupa karbon organik lebih banyak dihasilkan pada fase lag dan fase stasioner dibanding fase log. Akan tetapi, tidak pada setiap kondisi suatu metabolit dapat dihasilkan, tergantung pada pH, salinitas, kondisi aerobanaerob, cahaya dan nutrient Hellebust 1879 diacu dalam Stewart 1974. Sintesa dan akumulasi metabolit sekunder pada mikroalga dipengaruhi oleh kondisi kultur, seperti siklus pencahayaan gelap-terang, suhu, salinitas dan konsentrasi nutrien nitrogen pada beberapa mikroalga dan silikon pada diatom Metting dan Pyne 1986. Suhu 35 C, pH 8 dan inkubasi selama 15 hari merupakan kondisi yang bagus untuk pertumbuhan dan produksi senyawa antibakteri dari mikroalga. Selain itu, aktivitas antimikrobial tergantung pada spesies mikroalga dan metode ekstraksi senyawa aktifnya Noaman et al. 2004. Hashimoto 1979 menyatakan bahwa turunan asam akrilat acrylic acid pada alga umumnya menyebabkan aktivitas antibakteri. Asam lemak yang mempunyai berat molekul rendah ini tersebar luas pada alga coklat dan alga hijau serta sejumlah phytoplankton. Asam akrilat dibentuk dari β-dimetilpropiothetin yang diubah menjadi dimetil sulfida dan asam akrilat.

2.3. Ekstraksi Senyawa Antimikroba

Proses yang secara selektif mengambil zat terlarut dari campuran dengan bantuan pelarut disebut sebagai ekstraksi. Teknik ekstraksi didasarkan pada kenyataan bahwa jika suatu zat dapat terlarut dalam dua lapisan yang tak campur, maka zat itu dapat dialihkan dari suatu lapisan ke lapisan lain dengan mengocoknya. Zat terlarut yang diekstraksi dapat berada dalam medium padat atau cair, serta pelarut yang digunakan untuk proses ekstraksi dapat berupa pelarut yang bersifat larut dalam air seperti alkohol, atau tidak larut dalam air seperti heksana dan kloroform. Pemilihan pelarut yang digunakan tergantung antara lain pada sifat kelarutan zat terlarut itu Achmadi 1992. Ekstraksi dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu aqueous phase dan organic phase. Cara ekstraksi aqueous phase menggunakan pelarut air sedangkan cara ekstraksi organic phase menggunakan pelarut organik Winarno et al. 1973 Untuk mendapatkan hasil yang sempurna, pelarut yang digunakan dalam proses ekstraksi harus sesuai dengan bahan yang diekstraksi, karena suatu zat memiliki kemampuan melarut yang berbeda dalam pelarut yang berbeda. Senyawa-senyawa polar akan terpisah dengan baik jika digunakan pelarut polar dan senyawa-senyawa non polar akan terpisah dengan baik bila digunakan pelarut non polar Nur dan Adijuwana 1988. Beberapa zat terutama bahan alami dapat dipisahkan dari padatannya dengan ekstraksi sederhana. Teknik paling sederhana untuk ekstraksi padatan adalah dengan cara mencampurkannya dalam larutan ekstraksi, dibantu dengan penghancuran padatan, lalu dipisahkan dengan penyaringan biasa atau vakum Achmadi 1992. Untuk mengeluarkan atau mengekstrak komponen intraseluler dipengaruhi oleh beberapa faktor Butterworth-Heineman 1992 yaitu : a Jenis dan komposisi dinding sel mikroorganisme b Ukuran mikroorganisme c Lokasi komponen intraseluler d Jenis alat dan metode ekstraksi e Konsentrasi sel f Waktu ekstraksi g Temperatur Agar hasil ekstraksi lebih sempurna sering dilakukan pemecahan membran atau dinding sel. Dengan pemecahan membran atau dinding sel ini senyawa yang ada di dalam sel akan keluar seluruhnya sehingga lebih mudah terekstraksi. Salah satu metode pemecahan membran atau dinding sel, yaitu dengan menggunakan glass beads. Dalam metode pemecahan membran atau dinding sel dengan glass beads, sejumlah butiran gelas dimasukan ke dalam larutan yang berisi biomassa, kemudian dilakukan pengocokan shaking atau pengadukan stirring sehingga butiran gelas kaca bertabrakan dengan sel, dan merusak membran atau dinding selnya. Jumlah butiran gelas kaca yang ditambahkan minimal 50 dari larutan biomassa, penambahan butiran gelas kaca ini bisa mencapai 90 dari larutan dan masih bisa berfungsi. Secara umum, semakin besar perbandingan butiran gelas kaca dengan larutan biomassa, maka kecepatan pemecahan selnya semakin cepat. Proses ini bisa dilakukan secara manual dengan alat vortex pada kecepatan maksimal Biospec 2007. Keuntungan dari metode penghancuran sel menggunakan glass atau ceramic bead 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-kadang menghasilkan busa dan panas yang berlebihan terutama pada skala besar GFDL 2006. Glass bead mampu memecah sel seperti cyanobacteria, yeast, spora, dan mikroalga. Efektivitas glass bead sebagai pemecah sel tergantung dari ukuran glass bead dan lama pemecahan sel. Sel bakteri akan pecah dengan lebih efektif menggunakan glass bead berukuran 0,1 mm sedangkan glass bead 0,5 mm efektif untuk sel mikroalga. Jumlah glass bead minimal 50 dari total volume larutan biomasa yang digunakan Grima et al. 2004. Pada saat proses pemecahan sel timbul panas yang berasal dari gesekan butiran gelas dengan sel Biospec 2007. 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. Berdasarkan temuan dari beberapa peneliti, kandungan senyawa antibakteri dari mikroalga berupa asam lemak, sehingga pelarut yang bisa digunakan dalam tahap ekstraksi adalah pelarut non-polar seperti metanol. Menurut Cowan 1999, pada tumbuhan tingkat tinggi metanol dapat mengekstraksi senyawa antibakteri berupa anthocyanin, terpenoid, saponin, xanthoxylline, tannin, totarol, lactone, quassinoid, flavone, phenone, polyphenol.

2.4. Kultivasi Mikroalga