Pemisahan Ekstrak Intraselular dari Mikroalga Chlorella sp dan Penentuan Konsentrasi Hambatan Minimumnya Terhadap Bakteri da Kapang Patogen
RINGKASAN
TRESNA SRIWARDANI. C03495044. Pemisahan Ekstrak lntraselular
dari Mikroalga Chlorella s p dan Penentuan Konsentrasi Hambatan
Minimumnya Terhadap Bakteri dan Kapang Patogen (Dibawah bimbingan
IRlANl SENANINGSIH dan DESNIAR).
Mikroalga merupakan salah satu jasad renik perairan yang menjadi produsen
alami dalam ekosistem perairan yang menghasilkan energi. Salah satu mikroalga
yang potensial untuk dikembangkan adalah Chlorella sp.
Chlorella sp dapat
diproduksi sebagai pangan sehat yaitu sebagai sumber protein, vitamin dan mineral
serta produk-produk dibidang farmasi , pangan, kedokteran dan sebagainya. Selain
itu Chlorella sp juga dapat menghasilkan komponen bioaktif yaitu bahan antimikroba
sebagai hasil metabolit sekunder.
Penelitian ini bertujuan untuk mengekstrak antimikroba intraselular dari
mikroalga Chlorella sp dan menentukan konsentrasi hambatan minimumnya pada
bakteri Salmonella typhi dan Escherichia coli serta pada kapang Aspergillus niger
dan Penicillium sp. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap yaitu tahap kultivasi,
ekstraksi antirnikroba intraselular dan uji aktivitas hasil ekstrak dengan penentuan
konsentrasi hambatan minimum.
Mikroalga Chlorella sp dikultur dalam medium PHM-1 pada kondisi suhu
ruang dan diberi aerasi dengan menggunakan aerator dan penerangan sebagai
sumber cahaya menggunakan lampu neon sebesar 20 watt.
Ekstraksi antimikroba dilakukan terhadap sel biomassa Chlorella sp yang
dipanen pada hari ke-40, yaitu pada masa fase tengah stasioner dengan jurnlah sel
sebesar 1,52 x 10' sellml. Dari hasil pemanenan diperoleh biomassa Chlorella sp
sebesar 53,85 gram. Setelah dilakukan pengeringan dihasilkan biomassa kering
sebesar 1.53 gram dan hasil ekstraksi diperoleh ekstrak intraselular sebesar
0,59 gram ( l,1% dari berat basah biomassa atau 2,8% dari berat kering biomassa).
Konsentrasi hambatan minimum dari ekstrak intraselular Chlorella sp dalam
menghambat pertumbuhan Salmonella typhi adalah 500 ppm dengan jurnlah yang
diberikan sebanyak 25 p1 dan potensi hambatannya sebesar 40 %. Sedangkan
konsentrasi hambatan minimum dalam menghambat pertumbuhan Escherichia coli
adalah
250
ppm
dengan jumlah
yang
diberikan sebanyak 25
p1 dan
potensi hambatannya sebesar 46,2 %. Dengan demikian ekstrak intraselular yang
dihasilkan dari mikroalga Chlorella sp cukup efektif sebagai antibakteri terhadap
bakteri Salmonella fyphi dan Escherichia coli.
Ekstrak intraselular dari Chlorella sp dengan konsentrasi 3000, 2500 dan
2000 ppm tidak dapat menghambat pertumbuhan kapang Aspergillus nigerdan pada
konsentrasi 3000 ppm dapat menghambat pertumbuhan kapang Penicillium sp,
tetapi sangat kecil yaitu sebesar 2 mm.
Dengan demikian dapat dikatakan bahwa
ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp kurang efektif sebagai antifungi
terhadap kapang Aspergillus niger dan Penicillium sp.
Judul
: Pemisahan Ekstrak lntraselular dari Mikroalga Chlorella sp dan
Penentuan Konsentrasi Hambatan Minimumnya Terhadap
Bakteri dan Kapang Patogen
Nama
: Tresna Sriwardani
Nrp
: ~03495044
Program Studi: Teknologi Hasil Perikanan
Menyetujui,
I. Komisi Pembimbing
Ir. lriani Setyaningsih, MS
Ketua
Desniar. S.Pi
Anggota
II. Fakultas Perikanan dan llmu Kelautan, IPB
-~
Ir. Ruddy Suwandi, MS, MPhill
Ketua Program Studi
Tanggal lulus : 19 Juni 2000
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 8 Juli 1977.
Penulis rnerupakan anak kedua dari ernpat bersaudara pasangan
Bapak Suwarno Sanredjo dan lbu Titin Surnartini.
Pada tahun 1989 penulis rnenyelesaikan pendidikan
sekolah dasar di SD Negeri 03 Pagi Bendungan Hilir, Jakarta,
kernudian rnelanjutkan ke SMP Negeri 4 DEPOK dan lulus pada
tahun 1992. Pada tahun yang sarna penulis rnelanjutkan sekolah di SMA Negeri 1
DEPOK dan lulus pada tahun 1995.
Penulis diterirna di lnstitut Pertanian Bogor pada tahun 1995 rnelalui jalur
Ujian Masuk Perguruan Tinggi (UMPTN). Penulis rnernasuki Fakultas Perikanan
dan llrnu Kelautan dengan Jurusan Teknologi Hasil Perikanan.
Penulis pernah rnenjadi asisten rnata kuliah lkhtiologi dan Avertebrata air
pada periode tahun 1997 - 1998. Pada bulan Agustus 1998 penulis rnelaksanakan
Praktek Lapangan (PL) rnengenai Proses Pengolahan Abon lkan Jangilus
(Isthiophorus sp) di Desa Cikahuripan, Kecamatan Cisolok Kabupaten Sukaburni,
Jawa Barat. Penulis dinyatakan lulus dari Fakultas Perikanan dan llrnu Kelautan
setelah rnelalui ujian sarjana pada tanggal 19 Juni 2000.
KATA PENGANTAR
Paji syukur saya panjatkan Ke Hadirat Allah SVVT yang Maha Pangasih dan
Maha Penyayang yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir berupa skripsi. Skripsi merupakan salah
satu syarat yang harus dipenuhi untuk memperoleh gelar sarjana Perikanan pada
Fakultas Perikanan dan llmu Kelautan, IPB. Skripsi ini disusun berdasarkan hasil
penelitianyangtelah dilaksanakan oleh penulis dari bulan September 1999 sampai
Februari 2000.
Penulis menyamp'aikan ucapan terima kasih dengan tulus, kepada :
1.
Ibu Ir. lriani Setyaningsih, MS., selaku Ketua Komisi Pembimbing yang telah
banyak memberikan masukan, pengarahan dan senantiasa rnsmbimbing untuk
dapat menyelesaikan hasil akhir yang terbaik.
2. Ibu Desniar, SPi., selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan.
3. Ibu Dra. Pipih Suptijah dan Bapak Sugeng Heri Suseno, SPi. selaku dosen
penguji yang telah banyak memberikan saran.
4. Papa dan Mama yang selalu memberikan doa, semangat, kasih sayang dan
dorongan spiritual serta materil untuk keberhasilan penulis.
5. Kakakku Nia dan Adik-adikku Sony dan Tomi yang telah memberikan doa dan
semangat serta kasihsayangnya.
6. Cho-cho dan Irma yang telah bersama-sama bekerja dan membantu serta
berbagi dalam keceriaan dan kesedihan selama melakukan penelitian.
7. Dian dan lcut yang telah bersama-sama melakukan penelitian di laboratorium
Mikrobologi.
8. M. Sani yang telah memberikan semangat, kasih sayang, keceriaan sarta
kesabarannya kepada penulis (Thanks for your love).
9. Mbak Kusti yang telah banyak memberikan bantuan, nasehat dan keceriaan
selama penulis melakukan penelitian.
10. Ria, Gilang, Gustin, Echa dan Eva yang telah memberikan persahabatan yang
tulus dan semangat serta teman-temanTHP-32 lainnya.
11. Evi yang telah banyak membantu dan memberikan semangatnya.
12. Lilis, Teh Dian, Teh Reni dan Warga Az-Zahra yang telah rnernberikan keceriaan
dan rnendengarkan keluhan-keluhan penulis.
Penulis rnenyadari bahwa dalarn penulisan skripsi ini rnasih banyak
kekurangannya. Sernoga k a ~ y aini dapat berrnanfaat bagi sernua pihak yang
rnernbutuhkannya.
Bogor, Agustus 2000
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
V
DAFTAR TABEL .........................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
vii
1. PENDAHULUAN ....................................................................................
1
.
.
.
.
.................................................
1
1. 1 Latar Belakang ......................
..
1.2 Tujuan Penelltian ..............................................................................
2
1.3 Waktu dan Tempat Penelitian ...........................................................
2
2 . TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................
3
2.1 Klasifikasi dan Deskripsi Chlorella sp ...................... .
.
...................
3
2.2 Kultivasi N~ikroalgaChlorella sp ........................................................
4
2.3 Antimikroba pada Mikroalga Chlorella sp ...............................
....... . . .
2.4 Bakteri dan Kapang ......................................................................
2.4.1 Escherichia coli
2.4.2 Salmonella typh
2.4.3 Aspergillus nig
2.4.4 Penicillium sp (
3
.
.........................................
5
8
9 b
...................
9
METODOLOGI .......................................................................................
11
3.1 Bahan dan Alat .............................................................................:..
II
3.1 .1 Bahan .......................... .
.
.
............................................
3.1.2 Alat ..........................................................................................
11
II
..
3.2 Metode Penelltlan ..........................................................................
3.2.1 Kultivasi mikroalga Chlorella sp ...............................................
3.2.2 Ekstraksi senyawa antimikroba Chlorella sp ............................
3.2.3 Pengujian akivitas senyawa antimikroba dari Chiorella sp ......
12
12
13
14
3.2.3.1 Persiapan pembuatan media dan sampel ....................
3.2.3.2 Persiapan inokulum dan pengukuran massa sel bakteri
dan kapang secara turbidimetrik ...................................
3.2.3.3 Pengujian aktivitas senyawa antimikroba .....................
.
4
HASlL DAN PEMBAHASAN
..................................................................
4.1 Kultivasi Mikroalga Chlorella sp
14
15
16
18
...................................................... 18
4.2 Hasil Ekstraksi Antimikroba lntraselular dari Chlorella sp .................
19
4.3 Aktivitas Ekstrak lntraselular dari Mikroalga Chlorella sp terhadap
Bakteri dan Kapang .......................................................................... 21
4.3.1 Aktivitas ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp
terhadap bakteri Salmonella typhi ............................................ 22
4.3.2 Aktivitas ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp
terhadap bakteri Escherichia coli.............................................. 26
4.3.3 Aktivitas ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp
terhadap kapang Aspergillus niger ........................................
30
4.3.4 Aktivitas ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp
terhadap kapang Penicillium sp ............................................... 31
5
.
KESIMPULAN DAN SARAN
.................................................................. 33
5.1 Kesimpulan.......................................................................................
33
5.2 Saran ................................................................................................ 34
DAFTAR PUSTAKA
.....................................................................................35
TRESNA SRIWARDANI. C03495044. Pemisahan Ekstrak lntraselular
dari Mikroalga Chlorella s p dan Penentuan Konsentrasi Hambatan
Minimumnya Terhadap Bakteri dan Kapang Patogen (Dibawah bimbingan
IRlANl SENANINGSIH dan DESNIAR).
Mikroalga merupakan salah satu jasad renik perairan yang menjadi produsen
alami dalam ekosistem perairan yang menghasilkan energi. Salah satu mikroalga
yang potensial untuk dikembangkan adalah Chlorella sp.
Chlorella sp dapat
diproduksi sebagai pangan sehat yaitu sebagai sumber protein, vitamin dan mineral
serta produk-produk dibidang farmasi , pangan, kedokteran dan sebagainya. Selain
itu Chlorella sp juga dapat menghasilkan komponen bioaktif yaitu bahan antimikroba
sebagai hasil metabolit sekunder.
Penelitian ini bertujuan untuk mengekstrak antimikroba intraselular dari
mikroalga Chlorella sp dan menentukan konsentrasi hambatan minimumnya pada
bakteri Salmonella typhi dan Escherichia coli serta pada kapang Aspergillus niger
dan Penicillium sp. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap yaitu tahap kultivasi,
ekstraksi antirnikroba intraselular dan uji aktivitas hasil ekstrak dengan penentuan
konsentrasi hambatan minimum.
Mikroalga Chlorella sp dikultur dalam medium PHM-1 pada kondisi suhu
ruang dan diberi aerasi dengan menggunakan aerator dan penerangan sebagai
sumber cahaya menggunakan lampu neon sebesar 20 watt.
Ekstraksi antimikroba dilakukan terhadap sel biomassa Chlorella sp yang
dipanen pada hari ke-40, yaitu pada masa fase tengah stasioner dengan jurnlah sel
sebesar 1,52 x 10' sellml. Dari hasil pemanenan diperoleh biomassa Chlorella sp
sebesar 53,85 gram. Setelah dilakukan pengeringan dihasilkan biomassa kering
sebesar 1.53 gram dan hasil ekstraksi diperoleh ekstrak intraselular sebesar
0,59 gram ( l,1% dari berat basah biomassa atau 2,8% dari berat kering biomassa).
Konsentrasi hambatan minimum dari ekstrak intraselular Chlorella sp dalam
menghambat pertumbuhan Salmonella typhi adalah 500 ppm dengan jurnlah yang
diberikan sebanyak 25 p1 dan potensi hambatannya sebesar 40 %. Sedangkan
konsentrasi hambatan minimum dalam menghambat pertumbuhan Escherichia coli
adalah
250
ppm
dengan jumlah
yang
diberikan sebanyak 25
p1 dan
potensi hambatannya sebesar 46,2 %. Dengan demikian ekstrak intraselular yang
dihasilkan dari mikroalga Chlorella sp cukup efektif sebagai antibakteri terhadap
bakteri Salmonella fyphi dan Escherichia coli.
Ekstrak intraselular dari Chlorella sp dengan konsentrasi 3000, 2500 dan
2000 ppm tidak dapat menghambat pertumbuhan kapang Aspergillus nigerdan pada
konsentrasi 3000 ppm dapat menghambat pertumbuhan kapang Penicillium sp,
tetapi sangat kecil yaitu sebesar 2 mm.
Dengan demikian dapat dikatakan bahwa
ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp kurang efektif sebagai antifungi
terhadap kapang Aspergillus niger dan Penicillium sp.
Judul
: Pemisahan Ekstrak lntraselular dari Mikroalga Chlorella sp dan
Penentuan Konsentrasi Hambatan Minimumnya Terhadap
Bakteri dan Kapang Patogen
Nama
: Tresna Sriwardani
Nrp
: ~03495044
Program Studi: Teknologi Hasil Perikanan
Menyetujui,
I. Komisi Pembimbing
Ir. lriani Setyaningsih, MS
Ketua
Desniar. S.Pi
Anggota
II. Fakultas Perikanan dan llmu Kelautan, IPB
-~
Ir. Ruddy Suwandi, MS, MPhill
Ketua Program Studi
Tanggal lulus : 19 Juni 2000
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 8 Juli 1977.
Penulis rnerupakan anak kedua dari ernpat bersaudara pasangan
Bapak Suwarno Sanredjo dan lbu Titin Surnartini.
Pada tahun 1989 penulis rnenyelesaikan pendidikan
sekolah dasar di SD Negeri 03 Pagi Bendungan Hilir, Jakarta,
kernudian rnelanjutkan ke SMP Negeri 4 DEPOK dan lulus pada
tahun 1992. Pada tahun yang sarna penulis rnelanjutkan sekolah di SMA Negeri 1
DEPOK dan lulus pada tahun 1995.
Penulis diterirna di lnstitut Pertanian Bogor pada tahun 1995 rnelalui jalur
Ujian Masuk Perguruan Tinggi (UMPTN). Penulis rnernasuki Fakultas Perikanan
dan llrnu Kelautan dengan Jurusan Teknologi Hasil Perikanan.
Penulis pernah rnenjadi asisten rnata kuliah lkhtiologi dan Avertebrata air
pada periode tahun 1997 - 1998. Pada bulan Agustus 1998 penulis rnelaksanakan
Praktek Lapangan (PL) rnengenai Proses Pengolahan Abon lkan Jangilus
(Isthiophorus sp) di Desa Cikahuripan, Kecamatan Cisolok Kabupaten Sukaburni,
Jawa Barat. Penulis dinyatakan lulus dari Fakultas Perikanan dan llrnu Kelautan
setelah rnelalui ujian sarjana pada tanggal 19 Juni 2000.
KATA PENGANTAR
Paji syukur saya panjatkan Ke Hadirat Allah SVVT yang Maha Pangasih dan
Maha Penyayang yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir berupa skripsi. Skripsi merupakan salah
satu syarat yang harus dipenuhi untuk memperoleh gelar sarjana Perikanan pada
Fakultas Perikanan dan llmu Kelautan, IPB. Skripsi ini disusun berdasarkan hasil
penelitianyangtelah dilaksanakan oleh penulis dari bulan September 1999 sampai
Februari 2000.
Penulis menyamp'aikan ucapan terima kasih dengan tulus, kepada :
1.
Ibu Ir. lriani Setyaningsih, MS., selaku Ketua Komisi Pembimbing yang telah
banyak memberikan masukan, pengarahan dan senantiasa rnsmbimbing untuk
dapat menyelesaikan hasil akhir yang terbaik.
2. Ibu Desniar, SPi., selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan.
3. Ibu Dra. Pipih Suptijah dan Bapak Sugeng Heri Suseno, SPi. selaku dosen
penguji yang telah banyak memberikan saran.
4. Papa dan Mama yang selalu memberikan doa, semangat, kasih sayang dan
dorongan spiritual serta materil untuk keberhasilan penulis.
5. Kakakku Nia dan Adik-adikku Sony dan Tomi yang telah memberikan doa dan
semangat serta kasihsayangnya.
6. Cho-cho dan Irma yang telah bersama-sama bekerja dan membantu serta
berbagi dalam keceriaan dan kesedihan selama melakukan penelitian.
7. Dian dan lcut yang telah bersama-sama melakukan penelitian di laboratorium
Mikrobologi.
8. M. Sani yang telah memberikan semangat, kasih sayang, keceriaan sarta
kesabarannya kepada penulis (Thanks for your love).
9. Mbak Kusti yang telah banyak memberikan bantuan, nasehat dan keceriaan
selama penulis melakukan penelitian.
10. Ria, Gilang, Gustin, Echa dan Eva yang telah memberikan persahabatan yang
tulus dan semangat serta teman-temanTHP-32 lainnya.
11. Evi yang telah banyak membantu dan memberikan semangatnya.
12. Lilis, Teh Dian, Teh Reni dan Warga Az-Zahra yang telah rnernberikan keceriaan
dan rnendengarkan keluhan-keluhan penulis.
Penulis rnenyadari bahwa dalarn penulisan skripsi ini rnasih banyak
kekurangannya. Sernoga k a ~ y aini dapat berrnanfaat bagi sernua pihak yang
rnernbutuhkannya.
Bogor, Agustus 2000
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
V
DAFTAR TABEL .........................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
vii
1. PENDAHULUAN ....................................................................................
1
.
.
.
.
.................................................
1
1. 1 Latar Belakang ......................
..
1.2 Tujuan Penelltian ..............................................................................
2
1.3 Waktu dan Tempat Penelitian ...........................................................
2
2 . TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................
3
2.1 Klasifikasi dan Deskripsi Chlorella sp ...................... .
.
...................
3
2.2 Kultivasi N~ikroalgaChlorella sp ........................................................
4
2.3 Antimikroba pada Mikroalga Chlorella sp ...............................
....... . . .
2.4 Bakteri dan Kapang ......................................................................
2.4.1 Escherichia coli
2.4.2 Salmonella typh
2.4.3 Aspergillus nig
2.4.4 Penicillium sp (
3
.
.........................................
5
8
9 b
...................
9
METODOLOGI .......................................................................................
11
3.1 Bahan dan Alat .............................................................................:..
II
3.1 .1 Bahan .......................... .
.
.
............................................
3.1.2 Alat ..........................................................................................
11
II
..
3.2 Metode Penelltlan ..........................................................................
3.2.1 Kultivasi mikroalga Chlorella sp ...............................................
3.2.2 Ekstraksi senyawa antimikroba Chlorella sp ............................
3.2.3 Pengujian akivitas senyawa antimikroba dari Chiorella sp ......
12
12
13
14
3.2.3.1 Persiapan pembuatan media dan sampel ....................
3.2.3.2 Persiapan inokulum dan pengukuran massa sel bakteri
dan kapang secara turbidimetrik ...................................
3.2.3.3 Pengujian aktivitas senyawa antimikroba .....................
.
4
HASlL DAN PEMBAHASAN
..................................................................
4.1 Kultivasi Mikroalga Chlorella sp
14
15
16
18
...................................................... 18
4.2 Hasil Ekstraksi Antimikroba lntraselular dari Chlorella sp .................
19
4.3 Aktivitas Ekstrak lntraselular dari Mikroalga Chlorella sp terhadap
Bakteri dan Kapang .......................................................................... 21
4.3.1 Aktivitas ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp
terhadap bakteri Salmonella typhi ............................................ 22
4.3.2 Aktivitas ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp
terhadap bakteri Escherichia coli.............................................. 26
4.3.3 Aktivitas ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp
terhadap kapang Aspergillus niger ........................................
30
4.3.4 Aktivitas ekstrak intraselular dari mikroalga Chlorella sp
terhadap kapang Penicillium sp ............................................... 31
5
.
KESIMPULAN DAN SARAN
.................................................................. 33
5.1 Kesimpulan.......................................................................................
33
5.2 Saran ................................................................................................ 34
DAFTAR PUSTAKA
.....................................................................................35