Produksi dan Karakterisasi Antimikroba dari Bakteri Laut, Vibrio carchariae.

PRODUKSI DAN KARAKTERISASI ANTIMIKROBA
DARI BAKTERI LAUT, Vibrio carchariae

Oleh:

JOHANIS LETELA Y

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
BOGOR
1999

RINGKASAN
JOHANIS LETELA Y, Produksi dan Karakterisasi Antimikroba Dari Bakteri
Laut, Vibrio carclzariae, dengan Komisi Pembimbing Rudy. R. Nitibaskara
(Ketua); Linawati Hardjito dan Daniel. R. Monintja (Anggota)
Mikroorganisme laut, telah dilaporkan sebagai sumber bahan alam yang
potensial seperti antibiotik, antifungal, antitumor, antimikroba, biopolisakarida dan
lain-lain. Untuk menghasilkan bahan alam tersebut diperJukan berbagai teknik yang
tepat sehingga dapat dihasilkan produk secara efisien dan memuaskan, serta perlu
diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi


pertumbuhan bakteri laut, maupun

persyaratan teknis lainnya.
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari pengaruh faktor
Iingkungan khususnya nutrisi, pH dan temperatur kultivasi terhadap pertumbuhan dan
pembentukan antimikroba dari bakteri laut, Vibrio carchariae.
Penelitian dilakukan melalui beberapa tahapan. Tahap pertama, menentukan
temperatur dan pH yang optimum untuk pertumbuhan sel dan pembentukan
antimikroba. Temperatur yang dicobakan adalah 25°C; 30°C dan 37°C, sedangkan pH
yang dicobakan adalah pH 5,0; 7,0; 9,0. Tahap kedua, mencari sumber karbon dan
nitrogen yang berpengaruh terhadap pertumbuhan sel dan pembentukan antimikroba
dengan menggunakan rancangan Plackett-Burman. Tahap ketiga adalah karakterisasi
antimikroba yang dihasilkan meliputi: uji stabilitas pada temperatur dan pH yang
berbeda; aktivitas antimikroba terhadap berbagai mikroba patogen dan toksisitas
antimikroba terhadap pertumbuhan Artemia salina.
Selama kultivasi, variabel yang diamati meliputi konsentrasi sel yang diukur

menggunakan spektrofotometer pada "-


= 550

nm, aktivitas antimikroba dengan

metode difusi agar. Toksisitas antimikroba ditentukan menggunakan Artemia salina
sebagai organisme uji.
Analisis data yang digunakan adalah analisa deskriptif dengan menggunakan
grafik atau tabel dan analisa statistik uji-t dari rancangan Plackett-Burman.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur dan pH optimum untuk
pertumbuhan sel dan pembentukan antimikroba dari bakteri laut, Vibrio carchariae
adalah 25°e dan 300 e dengan pH 7,0 dan 9,0. Pembentukan antimikroba khususnya
produk ekstraselular mempunyai aktivitas lebih tinggi dibandingkan produk
intraselular. Pada temperatur 37°e dengan pH 7,0 dan 9,0, bakteri dapat tumbuh
tetapi tidak menghasilkan antimikroba. Pertumbuhan bakteri terhambat pada pH 5,0
dengan temperatur 25°e, 30 0 e dan 37°e. Selanjutnya pada pH 5,0 bakteri juga tidak
dapat menghasilkan antimikroba
Hasil analisis tingkat respon berdasarkan rancangan Plackett-Burman
terhadap pertumbuhan sel dan pembentukan antimikroba menunjukkan bahwa asam
sitrat dan glukosa serta pepton pada konsentrasi 5 gr/liter menunjang pertumbuhan
sel. Hasil uji-t menunjukkan bahwa variabel terse but (asam sitrat, glukosa dan

pepton) berpengaruh pada pertumbuhan sel bakteri dengan tingkat kepercayaan
masing-masing 60%; 70 dan 75%. Hasil uji-t pada selang kepercayaan 90%
menunjukkan bahwa penambahan yeast extract (5 gr/l) berpengaruh nyata terhadap
pertumbuhan sel. Sodium asetat dan sodium nitrat tidak mendukung pertumbuhan sel.
Hasil analisis tingkat respon terhadap aktivitas antimikroba menunjukkan

bahwa penambahan yeast

extract menghasilkan aktivitas antimikroba lebih baik

dibandingkan yang Jainnya (tidak ditambahkan yeast extract).
Percobaan no. 6 terdiri dari asam sitrat (5 gr/l), sodium asetat (5 gr/l), glukosa
(5 gr/l), (NH4)2S04 (5 gr/l). yeast extract (5 gr/l) menghasilkan aktivitas antimikroba

lebih baik daripada kelima percobaan lainnya. Untuk itu percobaan nomor 6
digunakan untuk produksi antimikroba.
Hasil !carakterisasi antimikroba terhadap temperatur dan pH menunjukkan
bahwa antimikroba dari bakteri Vibrio carchariae memiliki aktivitas yang stabil pada
temperatur 40°C selama 120 men it, 60°C selama 90 menit, temperatur ruang selama
24 jam, temperatur ding in (4°C) selama 28 hari. Aktivitas antimikroba hilang dengan

pemanasan pada 100°C selama 20 menit. Antimikroba masih aktif pada pH 4,0-8,0
terhadap fungi dan bakteri pada pH 6,0-9,0 .
Dari hasil analisis difusi agar menunjukkan bahwa antimikroba mempunyai
aktivitas terhadap bakteri gram negatif (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa,

Vibrio sp) dan bakteri gram positif (Staphylococcus aureus) ataupun fungi (Fusarium
sp, Pyricularia sp).
Uji toksisitas menunjukkan bahwa antimikroba dari bakteri Vibrio carchariae
dengan konsentrasi 10/lg/ml; 20/lg/ml dan 40 /lg/ml, tidak toksik terhadap
perturnbuhan Artemia salina dan pada konsentrasi 60/lg/ml dinyatakan toksik karena
dapat menyebabkan kematian Artemia salina 50%, sedangkan standar yang
ditetapkan dari National Cancer Research Institute. USA adalah 20 /lg/ml.

PRODUKSI DAN KARAKTERISASI ANTIMIKROBA
DARI BAKTERI LAUT, Vibrio carchariae

Oleh:

JOHANIS LETELA Y
NRP. 963891 TKL


Tesis scbagai salah satu syarat untuk mcmpcroleh gelar Magister Sains
Pada
Program Pascasarjana, Institut Pcrtanian Bogor

PROGRAM P ASCASARJANA
INSTITUT PERT ANI AN BOGOR
BOG OR

1999

Judul

Produksi dan Karakterisasi Antimikroba
dari Bakteri Laut, Vibrio carc/zariae.

Nama Mahasiswa

Johanis Letelay


NRP

96389

Program Studi

Teknologi Kelautan

Mcnyctuj ui :
I. Komisi Pcmbimbing

Ir. Rudy. R. Njtjbaskara. M. Sc
Ketua
セ]M

Dr. Ir. Linawatj, M. Sc
Anggota

Tanggal Lulus : 8 September 1999.


セ@

Prof. Dr. Danjel. R. Monjntja
Anggota

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Yawuru, Wonreli (Maluku Tenggara) pada tanggal 7
Juli 1957, merupakan anak ke 8 dari 9 bersaudara (4 orang telah meninggal)
keluarga Dapak Paulus Letelay (almarhum) dan Ibu Naomi Samloy.
Penulis menamatkan Sekolah Dasar dari SDGPM Yawuru tahun 1971,
Sekolah Menengah Pertama Negeri Wonrcli tahun 1974 dan Sekolah Mcnengah
Atas Negeri 2 Ambon tahun 1977. Pada tahun 1978 diterima di Fakultas Perikanan
uョゥカ・セエ。ウ@

Pattimura Ambon, memilih Jurusan Pengolahan Hasil Perikanan dan

berhasil menyclcsaikan studi pada bulan Oktober 1985.
Pada tahun 1981 penulis bekerja sebagai Honorer pada Sub Dalai Penelitian
Tcknologi Pcrikanan Ambon. Pada tahun 1986 bekerja scbagai Calon Pegawai

Negcri Sipil pada Sub Dalai Pcnelitian Perikanan Laut Ambon.
Pada tahun 1987 - 1995 bekerja scbagai Pegawai Negeri Sipil pada Dalai
l)engkajian Tcknologi Pcrtanian dan scjak bulan April 1995 mcngalami mutasi
pegawai, pin dab scbagai Star pada Balai Pcngkajian Tcknologi Pcrtanian Naibonat,
Kupang sampai sckarang. Pada tabun 1996 pcnulis mcndapat kcscmpatan unluk
mengikuti progran Pascasarjana di Institut Pertanian Bogor sampai sckarang.
Program Studi Tcknologi Kclautan, Minat Pemanfaatan Sumberdaya Hayati Lau!.
Pennlis menikab dengan Oktovina Selina Daboklory pad a tahun 1981. Saat
ini te/ah dikaruniai 5 orang putri bernama Bcrthalina Alexandra (17 tahun).
Jublina Jacklin Silvia (15 tahun), Merchy Angelia (12 tahun), Cbristin (9 tahuJl)
dan Alvionita Naomi Agustina (6 tahun).

KATAPENGANTAR
Penelitian beIjudul Produksi dan Karakterisasi Antimikroba dari Bakteri Laut,
Vibrio carchariae, merupakan kegiatan penulis dalam rangka penulisan Tesis yang

merupakan syarat untuk memperoleh geJar Magister Sains pada Program
PascasaIjana, Institut Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
I. Ir. Rudy. R. Nitibaskara, M. Sc., Dr. Ir. Linawati, M. Sc., dan

Prof. Dr. Daniel. R. Monintja, sebagai komisi pembimbing, yang telah banyak
memberikan pengarahan dan bimbingan
2. Ir. Desniar dan Ir. Dieny. R di Labomtorium Mikrobiologi Faperikan IPB, Bogor
3. StafPengajar dan Pimpinan Progmm Studi serta teman sejawat Jurusan PSHL
maupunESHL
4. Kepala Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Naibonat Kupang dan seluruh staf
5. Isteri dan 5 anakku serta Ibunda, saudam serta semua pihak yang tidak dapat
disebutkan satu persatu, atas bantuan, dorongan dan perhatiannya hingga
terselesaikarmya tesis ini.
Semoga tuIisan ini dapat berguna bagi yang memerlukarmya. Kritik dan
saran yang bersifat membangun, sangat penulis bampkan.

Bogor, September 1999
Penulis

ii

DAFTAR lSI

Halaman

KATAPENGANTAR
DAFTARISI

11

DAFTAR TABEL

IV

DAFTAR GAMBAR

V

DAFTAR LAMPIRAN

VI

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan dan Manfaat Penelitian

Hipotesis Penelitian
Perumusan Masalah

I

2
2
2

TlNJAUANPUSTAKA
Bakteri
Bakteri laut
Bakteri vibrio

5
5
6

Pertumbuhan Bakteri
Faktor fisika yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme
Faktor kimia yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme

8
9
II

Antimikroba
Mekanisme kerja antimikroba
Mekanisme kelja antibiotik

13
15
15

Zat-zat Antimikroba Dari Laut

16

Isolasi dan Ekstraksi Zat Antimikroba

18

Mikroba Uji

19

METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian

25

Bahan

25

Alat

26

Metode Penelitian

26

Tahapan Penelitian
Persiapan media pertumbuhan
Proses kultivasi
Ekstraksi antimikroba
Pengujian aktivitas antimikroba
Karakterisasi antimikroba

27
27
28
29

30
31

Variabel yang diamati

32

Analisis Data

35

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Temperatur dan pH Terhadap Pertumbuhan Sel

38

Pengaruh Temperatur dan pH Terhadap Pembentukan Antimikroba

40

Pengaruh Sumber Karbon dan Nitrogen Terhadap Pertumbuhan Sel

41

Pengaruh Sumber Karbon dan Nitrogen Terhadap Pembentukan
Antimikroba

44

Karakterisasi Antimikroba Dari Bakteri Vibrio carchariae
Pengaruh pH terhadap stahilitas antimikroba
Pengaruh temperatur terhadap aktivitas antimikroba
Spektrum aktivitas antimikroba terbadap mikroba patogen
Toksisitas antimkroba terhadap pertumbuhan Arlemla salina

46
46
48
52

54

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan

55

Saran

56

DAFTAR PUSTAKA

57

LAMPIRAN

62