Studi Isolasi Senyawa Alkaloid Cyanobacteria, Oscliatoria sp. yang Berasosiasi dengan Sponga, Theonella sp. di Perairan Teluk Lampung
ABSTRAK
Studi Isolasi Senyawa Alkaloid Cyanobacteria, Oscliatoria sp. yang Berasosiasi
dengan Sponga, Theonella sp. di Perairan Teluk Lampung
Randi Riki Adtia
Telah dilakukan studi pendahuluan mengenai isolasi senyawa alkaloid dari
Cyanobacteria, Oscilatoria sp. yang berasosiasi dengan Theonella sp.di perairan
Teluk Lampung. Cyanobacteria yang diperoleh kemudian dibiakan menggunakan
media cair SN, pencahayaan lampu TL (40 Watt), dan dengan siklus gelap-terang
9:15 jam dan sistem aerasi secara terus menerus. Proses isolasi senyawa alkaloid
Cyanobacteria dilakukan pada biakan 500 mL dengan dua tahap ekstraksi.
Ekstraksi tahap pertama dilakukan pada biomass kering, dari hasil ekstraksi ini
tidak diperoleh informasi mengenai kandungan senyawa alkaloidanya. Kemudian
ekstraksi tahap dua dilakukan pada filtrat (senyawa yang diekskresikan oleh
Cyanobacteria), ekstraksi pada filtrat menggunakan resin pengadsorbsi Amberlite
XAD-16. Dari hasil ekstraksi tahap dua ini diperoleh 5,1 miligram ekstrak kasar
(0,34% berat dari biomass kering Oscilatoria sp.), Ekstrak kasar yang diperoleh
dilakukan uji KLT menggunakan pereaksi Dragendorf dan serium sulfat. Kedua
uji KLT digunakan eluen metanol-diklorometana (2:8), hasilnya diidentifikasi
kandungan senyawa alkaloid pada Rf 0,8. Selanjutnya dikarakterisasi
menggunakan spektrofotometer FT-IR, diperoleh serapan pada 1299,47 dan
1251,84 cm-1 yang merupakan daerah khusus serapan dari regangan C-N alifatik.
ABSTRACT
Studi Isolasi Senyawa Alkaloid Cyanobacteria, Oscliatoria sp. yang Berasosiasi
dengan Sponga, Theonella sp. di Perairan Teluk Lampung
Randi Riki Adtia
This study was conducted as an attempt to isolate alkaloids from cyanobacteria,
Oscilatoria sp., taking broodstock cyanobacteria done on sponga, Theonella
sp. in Teluk Lampung. Cyanobacteria was cultured in liquid media SN under
lighting fluorescent lamps (40 Watt), dark-light cycle of 9:15 hours and
continuous aeration system. Isolation of alkaloid was carried out from 500 mL
culture with two-phase extraction. The first extraction performed on dry biomass,
producing no alkaloids. The second extraction was carried out on the filtrate
stage two performed on the filtrate (compound excreted by cyanobacteria), the
extraction of the filtrate using adsorbent resin Amberlite XAD-16. From
extraction was obtained 5.1 mg of compound alkaloids (which is 0.34 % by mass
of the dry Oscilatoria sp.), and then performed analysis by TLC test with eluen
methanol-dicloromethane (8:2), the results identified alkaloid content at Rf
0.8. Next the result from TLC test were characterized using FT-IR
spectrophotometer, obtained by absorption at 1299.47 and 1251.84 cm-1 which is
a special area stretching absorption of C-N aliphatic.
44
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh informasi sebagai berikut :
1. Hasil isolat Oscilatoria sp. yang berasosiasi dengan sponga Theonella sp.
memiliki kandungan senyawa alkaloid sebesar 0,34% dari berat kering
biomassa Oscilatoria sp.
2. Hasil identifikasi senyawa alkaloid secara Spektrofotometri Infra Merah,
fraksi B (ekstrak DCM-MeOH 3:1) dari ekstraksi ekstraselular
menggunakan Amberlite XAD-16, memperlihatkan karakteristik senyawa
alkaloid alifatik dengan gugus amina tertier, berdasarkan serapan pada
daerah bilangan gelombang 1299,47 dan 1251,84 cm-1.
5.2. Saran
45
Berdasarkan dari hasil yang diperoleh pada penelitian ini, untuk penelitian
selanjutnya disarankan :
1. Untuk memastikan strain Oscilatoria sp dan beberapa strain lainnya
diperlukan identifikasi strain secara genotip menggunakan metode PCR
untuk menambah informasi mengenai spesifikasi strain Oscilatoria sp.
2. Memperbesar kultur pengkayaan untuk memperbanyak hasil ekstrak
alkaloid, guna mencukupi keperluan elusidasi struktur, seperti analisis
spektrofotometri massa dan spektrofotometri serapan magnetik inti
(NMR).
3. Melakukan uji bioaktifitas dari senyawa yang diperoleh, seperti antibakteri, anti-jamur dan beberapa uji lain mengenai aktivitas fisiologis serta
farmakologis.
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia, sekitar 70 persen
wilayahnya
adalah laut dengan luas mencapai lebih kurang 5,8 juta km 2. Laut Indonesia memiliki potensi
sumberdaya kelautan yang melimpah, terutama
300 jenis karang, ratusan jenis
lainnya.
keanekaragaman hayati dimana terdapat lebih dari
ikan dan berpuluh-puluh jenis moluska, sponga, algae, dan biota
(Departemen Kelautan dan Perikanan, 2005).
Potensi sektor kelautan yang dimiliki Indonesia dengan keanekaragaman hayatinya dapat
dimanfaatkan seperti, budidaya dan industri perikanan terpadu, pengembangan pulau-pulau kecil,
keindahan bawah laut, dan senyawa bahan alam laut. Berdasarkan data Departemen Perikanan
dan Kelautan tahun 2005, sektor kelautan Indonesia 56,46 % pendapatannya berasal dari produkproduk perikanan tangkap dan wisata bahari 25,54 % sedangkan untuk produk-produk yang
berbasis teknologi intensif (technology intensive) dan ilmu pengetahuan (knowledge based)
seperti budidaya perikanan dan bioteknologi, hanya menyumbang 18% dari seluruh pendapatan
sektor kelautan. Sampai saat ini, pemanfaatan sumberdaya hayati kelautan Indonesia sampai
pada tingkat eksploitasi (Suratman, 2007).
Sektor kelautan menjadi semakin penting, jika membandingkan kesuksesan beberapa negara
dalam pengembangan bioteknologi kelautan seperti Islandia, Norwegia, dan Korea Selatan.
Bioteknologi kelautan pada tiga negara tersebut menyumbangkan rata-rata sekitar 70%
pendapatan negaranya (Resntra DKP, 2005). Potensi bioteknologi kelautan Indonesia dapat
dijadikan suatu keunggulan komparatif bangsa, hal ini dikarenakan Indonesia merupakan suatu
negara kepulauan terbesar yang kaya akan keanekaragaman hayatinya.
Sasaran utama dari bioteknologi kelautan adalah pemanfaatan mikro dan makroorganisme laut
untuk menghasilkan produk bahan alam laut (Marine natural product). Produk bahan alam
merupakan suatu senyawa dari metabolisme suatu organisme, yang memilki fungsi dan peran
fisiologis tertentu untuk pertumbuhan dan pertahanan dirinya dan interaksi terhadap organisme
lain (Haygood et al., 1999).
Menurut Yoel Kashman (2007) berdasarkan atas kebutuhannya, produk bahan alam laut
dikelompokkan ke dalam 2 hal utama, yaitu; (1) produk bahan alam laut yang didapatkan dalam
jumlah besar dan dapat diubah menjadi bahan-bahan yang lebih berharga; (2) senyawa bioaktif,
senyawa yang memiliki aktivitas fisiologi dan senyawa aktif secara farmakologi seperti:
sitotoksik, anti-tumor (Kobayashi dan Rachmaniar, 1999) dan anti-virus (Munro et al., 1989).
Berdasarkan kebutuhan akan produk bahan alam laut dalam jumlah yang besar, mikroorganisme
laut menjadi fokus utama dunia sebagai penghasil senyawa bahan alam laut. Mikrorganisme laut
menjadi prioritas karena penanganannya di laboratorium lebih praktis dan siklus hidupnya lebih
singkat dibandingkan makroorganisme yang berasal dari laut. Beberapa mikoorganisme yang
sudah cukup umum dikenal sebagai penghasil senyawa bahan alam laut, seperti; aktinomisetes,
cyanobacteria, algae, dan jamur (Burja, 2001).
Cyanobacteria merupakan salah satu mikroorganisme yang sangat berpotensial sebagai penghasil
utama senyawa bahan alam laut (Attaway dan Zaborsky, 1993). Cyanobacteria menyumbang
35% dari 2517 senyawa bahan alam laut di antaranya; kurasin, barbamin, dan karbamin, serta
telah ditemukan 414 senyawa baru dari mikrooganisme ini yang sebagian besar senyawanya
mengandung atom nitrogen. Sebagian besar senyawa bahan alam tersebut dihasilkan oleh
cyanobacteria sebagai bentuk adaptasinya terhadap lingkungan (Burja, 2001).
Suatu ciri khas senyawa bahan alam yang dihasilkan Cyanobacteria adalah senyawa-senyawa
yang kaya akan nitrogen seperti alkaloida dan peptida (Tan, 2006). Senyawa alkaloida dan
peptida menyumbangkan 68% senyawa metabolit yang telah diisolasi dari 424 senyawa
metabolit sekunder yang berhasil diisolasi. Menurut Faulkner et al. (2001), ciri khas senyawa
bahan alam yang dihasilkan oleh Cyanobacteria sangat dipengaruhi kemampuannya menambat
nitrogen dari atmosfer serta bentuk interaksi dengan organisme lain di habitatnya.
Bentuk interaksi antara Cyanobacteria dengan organisme lain berperan penting dari senyawasenyawa alkaloid yang dihasilkan oleh Cyanobacteria. Beberapa makrooganisme menyediakan
senyawa awal yang kemudian masuk dalam jalur metabolisme Cyanobacteria, yang kemudian
terbentuk suatu senyawa alkaloid yang baru (Faulkner, 1991). Sebagai contoh adalah senyawa
dysidenin, senyawa ini diisolasi dari sponga, Dysidea herbaceae. Senyawa dysidenin memiliki
kemiripan struktur dengan senyawa barbamine, senyawa yang di isolasi dari Cyanobacteria
Oscilatoria sp
Pada penelitian ini dilakukan studi isolasi dan karakterisasi senyawa alkaloida Cyannobacteria,
Oscilatoria sp. yang berasosiasi dengan sponga dari kelompok Theonelimidea
Luaran yang diharapkan dari penelitian adalah diperolehnya informasi mengenai kandungan
.
senyawa alkaloid dari Cyanobacteria, khususnya untuk strain Oscilatoria sp. yang berasosiasi
dengan Theonella sp.
B. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah melakukan studi kandungan senyawa alkaloid yang
berasal dari Cyanobacteria, Oscilatoria sp. yang berasosiasi dengan sponga, Theonella sp. di
perairan Teluk Lampung.
C. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi kandungan senyawa alkaloid
dari Cyanobacteria, sebagai langkah awal eksplorasi senyawa alkaloid.
Studi Isolasi Senyawa Alkaloid Cyanobacteria, Oscliatoria sp. yang Berasosiasi
dengan Sponga, Theonella sp. di Perairan Teluk Lampung
Randi Riki Adtia
Telah dilakukan studi pendahuluan mengenai isolasi senyawa alkaloid dari
Cyanobacteria, Oscilatoria sp. yang berasosiasi dengan Theonella sp.di perairan
Teluk Lampung. Cyanobacteria yang diperoleh kemudian dibiakan menggunakan
media cair SN, pencahayaan lampu TL (40 Watt), dan dengan siklus gelap-terang
9:15 jam dan sistem aerasi secara terus menerus. Proses isolasi senyawa alkaloid
Cyanobacteria dilakukan pada biakan 500 mL dengan dua tahap ekstraksi.
Ekstraksi tahap pertama dilakukan pada biomass kering, dari hasil ekstraksi ini
tidak diperoleh informasi mengenai kandungan senyawa alkaloidanya. Kemudian
ekstraksi tahap dua dilakukan pada filtrat (senyawa yang diekskresikan oleh
Cyanobacteria), ekstraksi pada filtrat menggunakan resin pengadsorbsi Amberlite
XAD-16. Dari hasil ekstraksi tahap dua ini diperoleh 5,1 miligram ekstrak kasar
(0,34% berat dari biomass kering Oscilatoria sp.), Ekstrak kasar yang diperoleh
dilakukan uji KLT menggunakan pereaksi Dragendorf dan serium sulfat. Kedua
uji KLT digunakan eluen metanol-diklorometana (2:8), hasilnya diidentifikasi
kandungan senyawa alkaloid pada Rf 0,8. Selanjutnya dikarakterisasi
menggunakan spektrofotometer FT-IR, diperoleh serapan pada 1299,47 dan
1251,84 cm-1 yang merupakan daerah khusus serapan dari regangan C-N alifatik.
ABSTRACT
Studi Isolasi Senyawa Alkaloid Cyanobacteria, Oscliatoria sp. yang Berasosiasi
dengan Sponga, Theonella sp. di Perairan Teluk Lampung
Randi Riki Adtia
This study was conducted as an attempt to isolate alkaloids from cyanobacteria,
Oscilatoria sp., taking broodstock cyanobacteria done on sponga, Theonella
sp. in Teluk Lampung. Cyanobacteria was cultured in liquid media SN under
lighting fluorescent lamps (40 Watt), dark-light cycle of 9:15 hours and
continuous aeration system. Isolation of alkaloid was carried out from 500 mL
culture with two-phase extraction. The first extraction performed on dry biomass,
producing no alkaloids. The second extraction was carried out on the filtrate
stage two performed on the filtrate (compound excreted by cyanobacteria), the
extraction of the filtrate using adsorbent resin Amberlite XAD-16. From
extraction was obtained 5.1 mg of compound alkaloids (which is 0.34 % by mass
of the dry Oscilatoria sp.), and then performed analysis by TLC test with eluen
methanol-dicloromethane (8:2), the results identified alkaloid content at Rf
0.8. Next the result from TLC test were characterized using FT-IR
spectrophotometer, obtained by absorption at 1299.47 and 1251.84 cm-1 which is
a special area stretching absorption of C-N aliphatic.
44
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh informasi sebagai berikut :
1. Hasil isolat Oscilatoria sp. yang berasosiasi dengan sponga Theonella sp.
memiliki kandungan senyawa alkaloid sebesar 0,34% dari berat kering
biomassa Oscilatoria sp.
2. Hasil identifikasi senyawa alkaloid secara Spektrofotometri Infra Merah,
fraksi B (ekstrak DCM-MeOH 3:1) dari ekstraksi ekstraselular
menggunakan Amberlite XAD-16, memperlihatkan karakteristik senyawa
alkaloid alifatik dengan gugus amina tertier, berdasarkan serapan pada
daerah bilangan gelombang 1299,47 dan 1251,84 cm-1.
5.2. Saran
45
Berdasarkan dari hasil yang diperoleh pada penelitian ini, untuk penelitian
selanjutnya disarankan :
1. Untuk memastikan strain Oscilatoria sp dan beberapa strain lainnya
diperlukan identifikasi strain secara genotip menggunakan metode PCR
untuk menambah informasi mengenai spesifikasi strain Oscilatoria sp.
2. Memperbesar kultur pengkayaan untuk memperbanyak hasil ekstrak
alkaloid, guna mencukupi keperluan elusidasi struktur, seperti analisis
spektrofotometri massa dan spektrofotometri serapan magnetik inti
(NMR).
3. Melakukan uji bioaktifitas dari senyawa yang diperoleh, seperti antibakteri, anti-jamur dan beberapa uji lain mengenai aktivitas fisiologis serta
farmakologis.
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia, sekitar 70 persen
wilayahnya
adalah laut dengan luas mencapai lebih kurang 5,8 juta km 2. Laut Indonesia memiliki potensi
sumberdaya kelautan yang melimpah, terutama
300 jenis karang, ratusan jenis
lainnya.
keanekaragaman hayati dimana terdapat lebih dari
ikan dan berpuluh-puluh jenis moluska, sponga, algae, dan biota
(Departemen Kelautan dan Perikanan, 2005).
Potensi sektor kelautan yang dimiliki Indonesia dengan keanekaragaman hayatinya dapat
dimanfaatkan seperti, budidaya dan industri perikanan terpadu, pengembangan pulau-pulau kecil,
keindahan bawah laut, dan senyawa bahan alam laut. Berdasarkan data Departemen Perikanan
dan Kelautan tahun 2005, sektor kelautan Indonesia 56,46 % pendapatannya berasal dari produkproduk perikanan tangkap dan wisata bahari 25,54 % sedangkan untuk produk-produk yang
berbasis teknologi intensif (technology intensive) dan ilmu pengetahuan (knowledge based)
seperti budidaya perikanan dan bioteknologi, hanya menyumbang 18% dari seluruh pendapatan
sektor kelautan. Sampai saat ini, pemanfaatan sumberdaya hayati kelautan Indonesia sampai
pada tingkat eksploitasi (Suratman, 2007).
Sektor kelautan menjadi semakin penting, jika membandingkan kesuksesan beberapa negara
dalam pengembangan bioteknologi kelautan seperti Islandia, Norwegia, dan Korea Selatan.
Bioteknologi kelautan pada tiga negara tersebut menyumbangkan rata-rata sekitar 70%
pendapatan negaranya (Resntra DKP, 2005). Potensi bioteknologi kelautan Indonesia dapat
dijadikan suatu keunggulan komparatif bangsa, hal ini dikarenakan Indonesia merupakan suatu
negara kepulauan terbesar yang kaya akan keanekaragaman hayatinya.
Sasaran utama dari bioteknologi kelautan adalah pemanfaatan mikro dan makroorganisme laut
untuk menghasilkan produk bahan alam laut (Marine natural product). Produk bahan alam
merupakan suatu senyawa dari metabolisme suatu organisme, yang memilki fungsi dan peran
fisiologis tertentu untuk pertumbuhan dan pertahanan dirinya dan interaksi terhadap organisme
lain (Haygood et al., 1999).
Menurut Yoel Kashman (2007) berdasarkan atas kebutuhannya, produk bahan alam laut
dikelompokkan ke dalam 2 hal utama, yaitu; (1) produk bahan alam laut yang didapatkan dalam
jumlah besar dan dapat diubah menjadi bahan-bahan yang lebih berharga; (2) senyawa bioaktif,
senyawa yang memiliki aktivitas fisiologi dan senyawa aktif secara farmakologi seperti:
sitotoksik, anti-tumor (Kobayashi dan Rachmaniar, 1999) dan anti-virus (Munro et al., 1989).
Berdasarkan kebutuhan akan produk bahan alam laut dalam jumlah yang besar, mikroorganisme
laut menjadi fokus utama dunia sebagai penghasil senyawa bahan alam laut. Mikrorganisme laut
menjadi prioritas karena penanganannya di laboratorium lebih praktis dan siklus hidupnya lebih
singkat dibandingkan makroorganisme yang berasal dari laut. Beberapa mikoorganisme yang
sudah cukup umum dikenal sebagai penghasil senyawa bahan alam laut, seperti; aktinomisetes,
cyanobacteria, algae, dan jamur (Burja, 2001).
Cyanobacteria merupakan salah satu mikroorganisme yang sangat berpotensial sebagai penghasil
utama senyawa bahan alam laut (Attaway dan Zaborsky, 1993). Cyanobacteria menyumbang
35% dari 2517 senyawa bahan alam laut di antaranya; kurasin, barbamin, dan karbamin, serta
telah ditemukan 414 senyawa baru dari mikrooganisme ini yang sebagian besar senyawanya
mengandung atom nitrogen. Sebagian besar senyawa bahan alam tersebut dihasilkan oleh
cyanobacteria sebagai bentuk adaptasinya terhadap lingkungan (Burja, 2001).
Suatu ciri khas senyawa bahan alam yang dihasilkan Cyanobacteria adalah senyawa-senyawa
yang kaya akan nitrogen seperti alkaloida dan peptida (Tan, 2006). Senyawa alkaloida dan
peptida menyumbangkan 68% senyawa metabolit yang telah diisolasi dari 424 senyawa
metabolit sekunder yang berhasil diisolasi. Menurut Faulkner et al. (2001), ciri khas senyawa
bahan alam yang dihasilkan oleh Cyanobacteria sangat dipengaruhi kemampuannya menambat
nitrogen dari atmosfer serta bentuk interaksi dengan organisme lain di habitatnya.
Bentuk interaksi antara Cyanobacteria dengan organisme lain berperan penting dari senyawasenyawa alkaloid yang dihasilkan oleh Cyanobacteria. Beberapa makrooganisme menyediakan
senyawa awal yang kemudian masuk dalam jalur metabolisme Cyanobacteria, yang kemudian
terbentuk suatu senyawa alkaloid yang baru (Faulkner, 1991). Sebagai contoh adalah senyawa
dysidenin, senyawa ini diisolasi dari sponga, Dysidea herbaceae. Senyawa dysidenin memiliki
kemiripan struktur dengan senyawa barbamine, senyawa yang di isolasi dari Cyanobacteria
Oscilatoria sp
Pada penelitian ini dilakukan studi isolasi dan karakterisasi senyawa alkaloida Cyannobacteria,
Oscilatoria sp. yang berasosiasi dengan sponga dari kelompok Theonelimidea
Luaran yang diharapkan dari penelitian adalah diperolehnya informasi mengenai kandungan
.
senyawa alkaloid dari Cyanobacteria, khususnya untuk strain Oscilatoria sp. yang berasosiasi
dengan Theonella sp.
B. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah melakukan studi kandungan senyawa alkaloid yang
berasal dari Cyanobacteria, Oscilatoria sp. yang berasosiasi dengan sponga, Theonella sp. di
perairan Teluk Lampung.
C. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi kandungan senyawa alkaloid
dari Cyanobacteria, sebagai langkah awal eksplorasi senyawa alkaloid.