Aktivitas Antimikrob Nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19
AKTIVITAS ANTIMIKROB NANOPARTIKEL
EKSTRAK KAPANG Veronaea sp. KT19
DHANI APRIANTO
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aktivitas Antimikrob
Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19 adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Dhani Aprianto
NIM C34090092
ABSTRAK
DHANI APRIANTO. Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang
Veronaea sp. KT19. Dibimbing oleh KUSTIARIYAH TARMAN dan SITI
NIKMATIN
Mikrob endofit dapat menghasilkan senyawa-senyawa bioaktif sebagai
senyawa metabolit sekunder yang memiliki daya antimikrob, antimalaria,
antikanker dan sebagainya. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan
nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19, menentukan karakteristik dan
aktivitas antimikrob dari nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19.
Kultivasi kapang dilakukan selama 6 dan 12 hari, dimana komponen bioaktif
terbanyak yang dihasilkan pada hari ke-6 kultivasi, sedangkan biomassa terbanyak
dihasilkan pada hari ke-12 kultivasi. Hasil menunjukkan bahwa sebaran
nanopartikel esktrak media kultur kapang Veronaea sp. KT 19 hari ke-6 memiliki
rentang ukuran 67,63-741,51 nm. Sementara itu, rentang ukuran nanopartikel
ekstrak miselium hari ke-6 menunjukkan ukuran partikel 26,92-107,18 nm
berdasarkan sebaran partikel dalam jumlah dengan metode cumulants.
Kata kunci: antimikrob, kapang, mikrob patogen, nanopartikel, Veronaea sp.
ABSTRACT
DHANI APRIANTO. Antimicrobial Activity of Nanoparticle Fungal Extracts of
Veronaea sp. KT19. Supervised by KUSTIARIYAH TARMAN and SITI
NIKMATIN
Endophytic microb can produce bioactive compounds as secondary
metabolites that have antimicrobial, antimalarial, anticancer and other biological
activities. The purpose of this research was to get nanoparticle fungal extracts of
Veronaea sp. KT19, determine particle size and antimicrobial activity of the
extracts. Cultivation of fungus was done for 6 and 12 days, considering the most
bioactive compounds and the highest yield (biomass) produced. The result
showed that scattered of nanoparticle fungal extracts from culture media of
Veronaea sp. KT19 after 6 days of cultivation is 67.63-741.51 nm. The scattered
of nanoparticle fungal extract from mycelium of Veronaea sp. KT19 after 6 days
of cultivation is 26.92-107.18 nm based on the scatter particles in numbers with
cumulants method.
Keywords: antimicrob, nanoparticle, pathogenic microb, Veronaea sp., yeast.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
AKTIVITAS ANTIMIKROB NANOPARTIKEL
EKSTRAK KAPANG Veronaea sp. KT19
DHANI APRIANTO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Aktivitas Antimikrob Nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp.
KT19
Nama
: Dhani Aprianto
NIM
: C34090092
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr Kustiariyah Tarman, SPi, MSi
Pembimbing I
Dr Siti Nikmatin, SSi, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Judul Skripsi : Aktivitas ......Ｌ＠ ｌＮｊ ﾷ ｾｬｕｶ｢＠
Nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp.
KT19
Nama
: Dhani Aprian
NIM
: C34090092
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr Kustiariyah Tarman. SPi. MSi
Pembimbing I
Dr Siti Nikmatin. SSi, MSi
Pembimbing II
,I
Tanggal Lulus:
0 5 FEB 2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
―Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19‖. Skripsi
ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini, terutama kepada:
1 Dr Kustiariyah Tarman, SPi MSi dan Dr Siti Nikmatin, SSi MSi selaku dosen
pembimbing, yang telah memberikan arahan serta bimbingan.
2 Dr Desniar, SPi MSi selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan
kritik untuk perbaikan skripsi ini.
3 Dr Ir Joko Santoso, MSi selaku kepala Departemen Teknologi Hasil Perairan.
4 Orang tua dan keluarga sebagai pemberi semangat yang utama.
5 Teman-teman tim kapang (Wenny Tiara, Cholila Widya, Dwi Safitri, Rita
Sahara, Ayu Puspita, dan Arga), laboran (Ibu Ema dan Mbak Dini), dan
kakak-kakak S2 THP.
6 Teman-teman THP 46, THP 45, THP 47, dan THP 48, khususnya Asti,
Marisky, Virjean, Rika, Budi, dan Ucup.
7 Teman-teman seperjuangan sejak tahun pertama di IPB Iman, Andre, Ulil,
Adit, Nopal.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan
karya ilmiah ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
dapat membangun dalam penyempurnaan karya ilmiah ini. Semoga tulisan ini
bermanfaat bagi pihak-pihak yang memerlukan.
Bogor, Januari 2014
Dhani Aprianto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang ................................................................................................. 1
Perumusan Masalah .......................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ............................................................................................. 2
Manfaat Penelitian............................................................................................ 2
Ruang Lingkup Penelitian ................................................................................ 2
METODE ............................................................................................................ 2
Bahan ............................................................................................................... 3
Alat .................................................................................................................. 3
Prosedur ........................................................................................................... 3
Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 ( Ray et al. 2011) ............................... 3
Ekstraksi Kapang Veronaea sp. KT19 (Nursid et al. 2010) ........................... 5
Pembuatan Nanopartikel Ekstrak Media Kultur dan Miselium Kapang
Veronaea sp. KT19 ....................................................................................... 5
Uji Karakteristik Menggunakan Particle Size Analyze (PSA) ........................ 6
Uji Aktivitas Antimikrob .............................................................................. 6
Peremajaan Bakteri Uji (Kusmiyati dan Agustini 2007) ................................ 6
Kultur Bakteri Uji (Setyaningsih 2010) ......................................................... 6
Pengujian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel (Moorty et al. 2007) .............. 6
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 7
Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 .............................................................. 7
Kurva Pertumbuhan Kapang Veronaea sp. KT 19 ......................................... 7
Komponen Bioaktif Kapang Veronaea sp. KT19 .......................................... 8
Karakteristik Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19 ....................... 9
Aktivitas Antimikrob Kapang Veronaea sp. KT19.......................................... 13
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 15
Kesimpulan .................................................................................................... 15
Saran .............................................................................................................. 15
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 16
LAMPIRAN ...................................................................................................... 19
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... 28
DAFTAR TABEL
1
Ukuran nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 ......................... 12
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
Diagram alir penelitian............................................................................... 4
Kurva pertumbuhan kapang dan pH media kultur ....................................... 7
Ekstrak komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT.19 ............................ 8
Nanopartikel ekstrak media kultur kapang Veronaea sp. KT19 ............... 10
Nanopartikel ekstrak miselium kapang Veronaea sp. KT19...................... 10
Sebaran nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 ........................ 11
Aktivitas antimikrob ekstrak media kultur kapang Veronaea sp.KT19 ..... 13
Aktivitas antimikrob ekstrak miselium kapang Veronaea sp.KT19 ........... 14
DAFTAR LAMPIRAN
1 Kultivasi kapang Veronaea sp. KT19 ....................................................... 20
2 Data sebaran partikel dan rentang ukuran ekstrak kapang nanopartikel .... 21
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Mikrob endofit dapat menghasilkan senyawa-senyawa bioaktif sebagai
senyawa metabolit sekunder yang memiliki daya antimikrob, antimalaria,
antikanker dan sebagainya. Kemampuan mikrob endofit memproduksi senyawa
bioaktif merupakan peluang yang sangat menantang dalam penyediaan bahan
baku obat (Strobel et al. 2004). Beberapa kajian tentang mikrob endofit
menunjukkan bahwa kapang endofit memiliki potensi ekonomi yang cukup
penting yaitu sebagai antibakteri dan penghasil enzim maupun metabolit sekunder
lain yang bermanfaat khususnya pada industri farmasi. Hasil penelitian Melliawati
dan Harni (2009) menunjukkan bahwa kapang endofit dari Taman Nasional
Gunung Halimun dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus.
Antibiotik atau antimikrob merupakan suatu substansi kimia yang berasal
dari mikrob yang mempunyai kemampuan menghambat pertumbuhan, atau
bahkan menghancurkan mikrob lain. Substansi tersebut tidak diperlukan dalam
proses pertumbuhan organisme yang memproduksinya dalam kultur murni, tetapi
antibiotik ini sangat penting bagi organisme yang memproduksinya pada
lingkungan alam sebagai penyelamat dan kompetisi (Maryati et al. 2007).
Antimikrob alami salah satunya dapat berasal dari kultur kapang. Metabolit
sekunder yang dihasilkan oleh kapang diproduksi untuk digunakan sebagai sistem
pertahanan terhadap perubahan kondisi lingkungan pada media pertumbuhannya
agar dapat bertahan hidup. Veronaea sp. strain KT 19 merupakan jenis kapang
yang diisolasi dari habitat pasir pantai di wilayah Malang Jawa Timur dan
tergolong dalam genus Veronaea. Genus ini memiliki hubungan erat dengan
kelompok Herpotrichiellaceae. Isolat Veronaea sp. KT 19 dapat menghambat
pertumbuhan jamur dan memiliki sifat antibakteri terhadap bakteri Gram-positif
dan Gram-negatif, seperti bakteri Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis,
Pseudomonas aeruginosa dan Escherichia coli (Tarman 2011).
Nanopartikel merupakan partikel yang memiliki orde 10-9 nm. Ukuran
nanopartikel suatu zat meningkatkan rasio gugus fungsi dengan volume
nanopartikel tersebut, sehingga daya reaktivitas yang dihasilkan sangat tinggi.
Nanopartikel memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan ukuran
mikropartikel. Dewasa ini, teknologi nano banyak dimanfaatkan dalam berbagai
bidang seperti, kesehatan, farmasi, kosmetik, dan industri (Shi et al. 2011).
Pemanfaatan antimikrob nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19
diharapkan dapat meningkatkan aktivitas antimikrob yang dihasilkan untuk dapat
membunuh mikrob patogen yang resisten terhadap antimikrob biasa.
Perumusan Masalah
Pemberian antibiotik atau antimikrob secara berlebihan atau tidak sesuai
dengan aturan menyebabkan mikrob patogen menjadi bersifat resisten. Resistensi
mikrob patogen cenderung meningkat dari tahun ke tahun sehingga penderita
2
penyakit infeksi lebih sulit untuk diobati. Ekstrak media kultur dan miselium
kapang Veronaea sp. KT19 memiliki metabolit sekunder yang dapat dimanfaatkan
sebagai antimikrob. Senyawa berukuran nanopartikel memiliki reaktivitas yang
lebih besar dibandingkan dengan senyawa biasa. Antimikrob nanopartikel ini
diharapkan dapat dimanfaatkan untuk melawan mikrob patogen yang resisten
terhadap antimikrob yang biasa digunakan.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan nanopartikel ekstrak kapang
Veronaea sp. KT19, menentukan karakteristik nanopartikel dan aktivitas
antimikrob dari nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 terhadap mikrob
uji.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumber informasi untuk
meningkatkan aktivitas antimikrob dari ekstrak media kultur dan miselium kapang
menjadi ukuran nanopartikel. Hal ini perlu dibuktikan secara ilmiah agar dapat
dimanfaatkan sebagai antimikrob baru yang memiliki aktivitas lebih kuat dari
jenis antimikrob yang sudah ada.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah kultivasi kapang Veronaea sp. KT19,
pembuatan nanopartikel ekstrak media kultur dan miselium kapang Veronaea sp.
KT19, karakteristik fisik nanopartikel dari ekstrak dan miselium kapang Veronaea
sp. KT19 serta uji aktivitas antimikrob.
METODE PENELITIAN
Penelitian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp.
KT19 dilaksanakan pada bulan Januari sampai dengan Desember 2013. Penelitian
ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Hasil Perairan, Departemen
Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut
Pertanian Bogor. Proses evaporasi ekstrak dan pembuatan nanopartikel dilakukan
di Laboratorium Kimia Analitik dan Kimia Fisik, Departemen Kimia. Uji
karakteristik fisik particle size analyzer (PSA) dilakukan di Laboratorium Analisa
Bahan Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
serta freeze drying dilakukan di Laboratorium Pengujian Departemen Agronomi
dan Hortikultura Fakultas Pertanian dan Pusat Antar Universitas (PAU) Institut
Pertanian Bogor.
3
Bahan
Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah kapang Veronaea sp.
KT19. Bahan yang digunakan untuk proses kultivasi kapang Veronaea sp. KT19
adalah media Potato Dextrose Agar (PDA), Potato Dextrose Broth (PDB),
akuades, alkohol, etil asetat, metanol, kertas saring, kertas pH, dan alumunium foil.
Bahan yang digunakan untuk pembuatan antimikrob nanopartikel adalah
Polyethylene glycol (PEG 400). Bahan-bahan yang digunakan untuk pengujian
aktivitas antimikrob meliputi media Nutrient Agar (NA), Nutrient Broth (NB),
media Mueller Hinton Agar (MHA), akuades, paper disk, chloramphenicol,
bakteri uji berupa bakteri Escherichia coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas
aeruginosa, Staphylococcus aureus dan Candida maltosa.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi timbangan analitik
(Sartorius TE212-L), shaker, vacuum rotary evaporator, vortex, autoklaf (Yamato
SM 52 Autoclave), spektrofotometer (UV Vis RS 2500), Laminar Air Flow
(Thermo Scientific 1300 Series A2), inkubator (Thermolyne type 42000
Incubator), handblend (Philips), Particle Size Analyzer (VASCO), freeze dryer
(Edwards E2M834082), Ultrasonikator (Transsonic T460 H ELMA), Soxhlet,
gelas ukur, labu Erlenmeyer, alumunium foil, kertas saring, tabung reaksi, rak
tabung reaksi, pipet tetes, sudip, corong, kertas saring, cawan petri, mikro pipet,
pinset, ose, lemari pendingin, dan kapas.
Prosedur
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu penentuan kurva
pertumbuhan dan komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT19, kultivasi isolat
kapang Veronaea sp. KT19, ekstraksi media kultur dan miselium kapang,
pembuatan nanopartikel dari ekstrak media dan miselium kapang, uji karakteristik
fisik antimikrob nanopartikel dengan menggunakan particle size analyzer (PSA),
uji aktivitas antimikrob terhadap beberapa jenis mikrob Escherichia coli, Bacillus
subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus dan Candida maltosa
serta pengukuran zona hambat. Diagram alir prosedur penelitian dapat dilihat pada
Gambar 1.
Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 ( Ray et al. 2011)
Isolat strain kapang Veronaea sp. KT19 dikultur secara in vitro dengan
menggunakan media PDA. Miselium yang diperoleh dari substrat selanjutnya
diinokulasi pada 50 mL PDB pada labu Erlenmeyer 100 mL kemudian prekultur
kapang pada labu Erlenmeyer 100 mL dipindahkan kedalam labu Erlenmeyer
500 mL dengan media PDB 200 mL. Biomassa kapang Veronaea sp. KT19
dipanen setelah ditumbuhkan selama 6 dan 12 hari pada suhu ruang menggunakan
shaker. Penentuan kurva pertumbuhan kapang Veronaea sp. KT19 meliputi
4
perhitungan berat sel kapang, pH, dan komponen bioaktif yang dihasilkan.
Pengamatan dilakukan setiap 3 hari mulai dari hari 0 sampai dengan 21.
Veronaea sp. KT 19
Perhitungan biomassa
miselium
Pengkultivasian kapang
selama 21 hari
Perhitungan nilai pH
media kultur
Penyaringan
Ekstraksi komponen
bioaktif kapang
Media kultur
Miselium
Ekstraksi
dengan etil
asetat
Ekstraksi
dengan
metanol
Evaporasi
Evaporasi
Ekstrak media
kultur
Ekstrak
miselium
Pembuatan nanopartikel
ekstrak kapang
Larutan ekstrak nanopartikel
Pengujian karakteristik
nanopartikel Particle
Size Analyzer (PSA)
Pengeringan beku (Freeze dry)
ekstrak nanopartikel
Escherichia coli
Ekstrak nanopartikel
kering
Pengujian antimikrob
Bacillus subtilis
Pseudomonas aeruginosa
Staphylococcus aureus
Candida maltosa
Gambar 1 Diagram alir penelitian
5
Perhitungan berat sel kapang diamati dengan cara pengambilan biomassa
kapang yang telah disaring menggunakan kertas saring kemudian dicuci dan
dikeringkan. Selanjutnya, biomassa kapang kering ditimbang hingga konstan
dengan dua kali pengulangan. Pengamatan komponen bioaktif dari kapang dapat
diketahui dengan cara melakukan proses ekstraksi media kultur yang dipanen
setiap 3 hari selama 21 hari dengan metode maserasi menggunakan pelarut etil
asetat. Warna ekstrak yang paling pekat menunjukkan bahwa komponen bioaktif
yang dihasilkan pada media kultur paling banyak pada hari tersebut. Nilai pH
diamati dengan menggunakan kertas pH pada media kultur kapang yang dipanen
setiap 3 hari selama 21 hari.
Ekstraksi Kapang Veronaea sp. KT19 (Nursid et al. 2010)
Ekstraksi dilakukan setelah kapang dipanen dengan menggunakan kertas
saring untuk memisahkan media kultur dan miselium kapang. Ekstraksi media
kultur dilakukan dengan menambahkan pelarut etil asetat dengan perbandingan
(1:1) kemudian dimaserasi pada suhu ruang menggunakan shaker selama 24 jam
menggunakan shaker. Pemisahan media kultur dan pelarut dilakukan dengan
corong pisah hingga terlihat dengan jelas lapisan etil asetat dan media kultur
terpisah. Proses ini dilakukan sebanyak 3 kali. Metabolit sekunder yang
terkandung dalam pelarut etil asetat diperoleh dengan menggunakan vacuum
rotary evaporator pada suhu 45 °C agar terpisah dari pelarut etil asetat.
Ekstraksi metabolit sekunder pada miselium kapang Veronaea sp. KT19
dilakukan dengan metode soxhletasi. Keuntungan metode ini adalah pelarut yang
digunakan sedikit dan dapat digunakan berulang-ulang sehingga substansi yang
diperoleh relatif besar (Harborne 1987). Sebelumnya, miselium dikeringkan
menggunakan freeze dryer. Miselium kering diekstraksi menggunakan pelarut
metanol sampai larutan miselium menjadi jernih. Esktrak yang diperoleh
kemudian dipisahkan dari pelarut dengan menggunakan vacuum rotary
evaporator pada suhu 45 °C (Rahman et al. 2011).
Pembuatan Nanopartikel Ekstrak Media Kultur dan Miselium Kapang
Veronaea sp. KT19
Ekstrak media kultur dan miselium kapang yang telah diekstraksi dengan
pelarut etil asetat dan metanol dievaporasi menggunakan alat vacuum rotary
evaporator. Pelarut PEG (polyethylene glycol) yang dilarutkan dengan akuades,
sehingga diperoleh larutan PEG 400 dengan konsentrasi 30%. Hasil ekstrak dari
proses evaporasi tersebut selanjutnya dihomogenisasi dengan larutan PEG 30%
menggunakan handblend selama 30 menit. Kedua larutan nanopartikel tersebut
kemudian diultrasonikasi masing-masing selama 3 jam. PEG berfungsi sebagai
inhibitor untuk mencegah terjadinya aglomerasi dan mengontrol ukuran dan
struktur pori dari partikel. Ultrasonikasi merupakan salah satu alat yang dapat
digunakan untuk membuat partikel nano. Teknik ini cukup banyak digunakan
karena metodenya sederhana dan efektif. Akan tetapi, penggunaan metode ini
memiliki beberapa kekurangan, seperti distribusi ukuran partikel yang tidak
homogen, namun permasalahan tersebut dapat diatasi salah satunya dengan cara
penggabungan teknik pengadukan kecepatan tinggi (homogenisasi) dan
ultrasonikasi. Ultrasonikasi yang digunakan dalam pembuatan nanopartikel pada
penelitian ini memiliki frekuensi 30 KHz dengan daya sebesar 170 Watt.
6
Uji Karakteristik Menggunakan Particle Size Analyzer (PSA)
Larutan nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 sebanyak ±1 mL
dimasukkan ke dalam alat PSA untuk diuji karakteristik ukuran nanopartikel dari
larutan tersebut. Prinsip kerja dari alat PSA ini adalah menggunakan metode
difraksi sinar laser yang ditembakkan pada sampel cair yang diuji, partikel di
dalam larutan sampel tersebut mengalami pergerakan yang disebut gerak Brown.
Sumber cahaya (laser) yang digunakan pada alat PSA dalam penelitian ini
menggunakan prinsip Dynamic Light Scattering (DLS). Pengukuran dengan alat
PSA ini dilakukan pada suhu ruang. Suhu ini mempengaruhi dari gerakan partikel
di dalam larutan (gerak Brown) selama pengukuran oleh alat. Semakin tinggi suhu
maka gerak partikel semakin aktif, hal ini berpengaruh terhadap keakuratan hasil
pengukuran. Interpretasi hasil uji dari PSA ini dapat ditunjukkan berdasarkan
jumlah, volume, dan intensitas sampel. Metode penghitungan partikel yang
terdapat pada alat PSA terdiri dari 3 metode diantaranya pade-laplace, statistik,
dan cumulants. Uji karakteristik nanopartikel menggunakan VASCO Nano
Particle Analyzer.
Uji Aktivitas Antimikrob (Andrew 2001)
Pengujian aktivitas antimikrob nanopartikel ini dilakukan melalui beberapa
tahap meliputi persiapan bakteri uji dengan peremajaan bakteri dan kultur bakteri.
Kultur bakteri yang telah disiapkan kemudian dilakukan pengujian aktivitas
antimikrob menggunakan metode sumur agar dan paper disk.
Peremajaan Bakteri Uji (Kusmiyati dan Agustini 2007)
Media yang digunakan untuk meremajakan bakteri uji adalah media NA.
Media NA dilarutkan dalam akuades dan dipanaskan hingga larut sempurna,
selanjutnya larutan tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 4 mL
dan disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121 oC, tekanan 1 atm selama 15 menit.
Tabung dimiringkan dan didiamkan hingga media memadat. Sejumlah 1 ose
biakan mikrob diinokulasi ke dalam media regenerasi kemudian diinkubasi pada
suhu 37 oC selama 24 jam.
Kultur Bakteri Uji (Setyaningsih 2010)
Mikrob yang telah diremajakan diinokulasikan sebanyak 1 ose ke media NB,
diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 18-24 jam. Kultur bakteri diukur
kekeruhannya secara turbidimetri menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada
panjang gelombang 600 nm hingga mencapai OD 0,5-0,8.
Pengujian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel (Moorty et al. 2007)
Mikrob yang telah diinokulasi ke dalam media pertumbuhan NB, masingmasing dimasukkan ke dalam media MHA steril sebanyak 20 µL. Media MHA
yang mengandung bakteri uji dihomogenisasi menggunakan vortex kemudian
dituang pada cawan petri steril secara aseptis. Media agar yang telah memadat
kemudian dibuat lubang dengan pipet Pasteur steril sebanyak 5 lubang dengan
diameter 6 mm. Konsentrasi ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 yang dimasukkan
ke dalam lubang yaitu 0,5 mg/sumur, 1 mg/sumur, dan 2 mg/sumur. Cawan petri
diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 24 jam dan dilakukan pengukuran diameter
zona hambat yang terbentuk di sekeliling lubang menggunakan penggaris.
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19
7.0
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
pH media kultur
Biomassa miselia (g)
Kurva Pertumbuhan Kapang Veronaea sp. KT19
Pertumbuhan kapang umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti
substrat, kelembaban, suhu, derajat keasaman substrat (pH), dan senyawasenyawa kimia di lingkungannya. Derajat keasaman sangat berpengaruh terhadap
pertumbuhan kapang, karena enzim-enzim tertentu hanya akan mengurai suatu
substrat sesuai dengan aktivitasnya pada pH tertentu. Pengukuran pH dilakukan
untuk mengetahui perubahan suasana pH media yang telah ditumbuhi kapang.
Rentang pH optimum pertumbuhan kapang yaitu 4-7 (Srikandace et al. 2007).
Kenampakan pertumbuhan kapang akan berbeda tergantung pada kondisi
lingkungan kulturnya, yaitu medium padat atau cair dan saat proses pertumbuhan
berlangsung (Gandjar et al. 2006). Penentuan kurva pertumbuhan kapang perlu
dilakukan untuk mengetahui fase-fase pertumbuhan dari kapang itu sendiri yang
selanjutnya akan menentukan waktu panen. Kurva pertumbuhan kapang Veronaea
sp. KT19 disajikan pada Gambar 2.
1.0
0.0
0
3
6
9
12
15
18
21
Periode kultivasi (hari)
Gambar 2 Kurva pertumbuhan kapang
media kultur
.
miselium dan pH
Kurva pertumbuhan kapang pada Gambar 2 menunjukkan bahwa kapang
Veronaea sp. KT19 mengalami fase eksponensial sampai hari ke-6, hal ini
ditunjukkan dengan pertumbuhan kapang yang pesat. Nilai pH kultur kapang
Veronaea sp. KT19 cenderung stabil setelah hari ke-9 hingga ke-21 masa
kultivasi. Biomassa kapang tertinggi berdasarkan kurva pertumbuhan adalah pada
waktu kultivasi hari ke-12. Setelah hari ke-12 pertumbuhan kapang mengalami
fase stasioner. Berdasarkan penelitian Tarman (2011) fase eksponensial pada
kapang Veronaea sp. KT19 juga berlangsung hingga hari ke-6 kultivasi dan fase
stasioner berada setelah hari ke-6. Nilai pH pada media kultur berada di bawah pH
netral yaitu berkisar antara 4-6. Hal ini menandakan bahwa kapang Veronaea sp.
KT19 hidup pada lingkungan dengan kondisi pH asam.
8
Komponen Bioaktif Kapang Veronaea sp. KT19
Kultivasi merupakan tahap kritis dalam menumbuhkan kapang. Pada proses
ini diperlukan kepekaan untuk menentukan jumlah koloni dan keakuratan untuk
mengeliminasi mikrob lain yang mungkin tumbuh pada media kultur yang
digunakan (Strobel et al. 2004). Kultivasi kapang bertujuan untuk menumbuhkan
kapang dalam jumlah banyak untuk kemudian dapat dimanfaatkan lebih lanjut.
Media PDB sangat cocok dan telah memenuhi syarat minimum untuk
pertumbuhan kapang karena memiliki sumber karbon dan nitrogen. Sumber
karbon pada media PDB adalah dekstrosa dan pati kentang sedangkan sumber
nitrogen adalah asam amino yang terkandung pada kentang (Rahman et al. 2011).
Srikandace et al. (2007) menyatakan bahwa fase stasioner menunjukkan laju
pertumbuhan kapang berkurang dikarenakan pada fase ini sel menjadi tua dan
beberapa sel mati karena menyusutnya nutrien dalam media pertumbuhan. Akan
tetapi, metabolisme pada fase ini masih terus berlangsung. Metabolit sekunder
pada kapang umumnya terbentuk pada fase stasioner. Sintesis metabolit sekunder
dimulai ketika beberapa komponen utama nutrien pada media pertumbuhan habis.
Keterbatasan sumber utama sintesis tersebut antara lain gula dan protein dimana
masing-masing berfungsi sebagai sumber karbohidrat dan asam amino. Hal
tersebut menyebabkan terjadinya pelepasan zat-zat katabolisme yang merupakan
metabolit sekunder.
Ekstraksi merupakan proses penarikan komponen zat aktif dari suatu bahan
dengan menggunakan pelarut tertentu. Proses ekstraksi dapat dilakukan dengan
dua cara, yaitu aqueous phase dan organic phase. Ekstraksi aqueous phase
dilakukan dengan pelarut air, sedangkan ekstraksi organic phase menggunakan
pelarut organik (Nursid et al. 2010). Prinsip kelarutannya adalah melarutkan
senyawa berdasarkan tingkat kepolarannya masing-masing. Tujuan dari proses ini
adalah untuk mendapatkan bagian tertentu dari bahan yang mengandung
komponen-komponen aktif. Rendemen ekstrak dari media kultur kapang
Veronaea sp. KT19 hari ke-6 kultivasi adalah 20,88 % (b/v) dan rendemen hari
ke-12 sebesar 15,89 % (b/v). Rendemen esktrak komponen bioaktif dari miselium
kapang Veronaea sp. KT19 hari ke-6 kultivasi sebesar 11,76 % (b/b) untuk hari
ke-12 sebesar 8,76 % (b/b). Ekstrak tersebut berupa pasta yang diperoleh dari
proses evaporasi. Hasil ekstraksi komponen bioaktif dari kapang Veronaea sp.
KT19 disajikan pada Gambar 3.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Gambar 3 Ekstrak komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT.19 (a) hari ke-3,
(b) hari ke-6, (c) hari ke-9, (d) hari ke-12, (e) hari ke-15
9
Hasil ekstraksi komponen bioaktif media kultur pada Gambar 3
menunjukkan bahwa ekstrak yang memiliki warna lebih pekat adalah ekstrak hari
ke-6. Warna pekat yang dihasilkan selama proses ekstraksi pada penelitian ini
menunjukkan bahwa komponen bioaktif yang terdapat didalamnya lebih banyak
dibandingkan dengan yang lain. Hal ini didukung oleh teori tentang gelombang
cahaya yang menyatakan bahwa, semakin gelap suatu warna maka panjang
gelombangnya semakin pendek dan memiliki frekuensi yang tinggi (Wakabayashi
dan Hamada 2006). Hal ini berkaitan dengan semakin pekat warna ekstraksi yang
dihasilkan menunjukkan jumlah partikel (senyawa biokatif) yang semakin banyak.
Berdasarkan penelitian Tarman (2011) kandungan metabolit sekunder yang
diproduksi isolat kapang Veronaea sp. KT19 yang tertinggi adalah pada hari ke-6
kultivasi dimana pada hari tersebut kapang Veronaea sp. KT19 berada pada fase
puncak eksponensial menuju fase stasioner. Isolat kapang Veronaea sp. KT19 hari
ke-6 dan hari ke-12 kultivasi selanjutnya digunakan untuk pengujian aktivitas
antimikrob nanopartikel.
Proses ekstraksi media kultur hari ke-6 dan ke-12 dilakukan menggunakan
etil asetat dengan metode maserasi mengacu pada Nursid et al. (2010). Proses
esktraksi menggunakan pelarut etil asetat untuk media kutur dan metanol untuk
miselium kapang. Hasil ekstrak yang menunjukkan warna yang lebih pekat
menandakan bahwa komponen bioaktif yang terdapat didalamnya lebih banyak
dibandingkan yang lainnya. Pelarut etil asetat merupakan pelarut yang sering
digunakan karena dapat melarutkan senyawa-senyawa yang mampu menghambat
pertumbuhan bakteri. Proses ekstraksi metabolit sekunder dari miselium kapang
Veronaea sp. KT19 menggunakan metode soxhletasi. Daud et al. (2011)
menjelaskan bahwa pada proses soxhletasi, metabolit sekunder yang ada di dalam
sitoplasma akan terlarut ke dalam pelarut akibat adanya proses pemecahan
dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan udara di dalam dan luar sel.
Larutan tersebut kemudian akan menguap ke atas dan melewati pendingin udara
yang akan mengembunkan uap tersebut menjadi tetesan yang akan terkumpul
kembali. Bila larutan melewati batas lubang pipa samping soxhlet maka akan
terjadi sirkulasi. Sirkulasi yang berulang itulah yang menghasilkan ekstrak yang
baik. Proses kultivasi kapang Veronaea sp. KT 19 dapat dilihat pada Lampiran 1.
Karakteristik Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19
Nanoteknologi merupakan bidang ilmu dan teknologi terapan dari
multidislipiner seperti kimia, fisika, biologi, dan teknik. Nanoteknologi
merupakan ilmu rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, dan
piranti alam skala nanometer. Nanopartikel dapat disimpan dalam bentuk padat
dan setelah disimpan selama satu tahun, nanopartikel dapat diencerkan kembali
menjadi larutan koloid yang baik dan tidak merubah sifat. Nanopartikel
merupakan dasar bagi sistem penghantaran obat yang dapat diuraikan tubuh dan
tidak toksik (Wiraatmaja 1984).
Antimikrob nanopartikel dari ekstrak kapang Veronaea sp. KT19
disintesis dengan metode ultrasonikasi (f=30 KHz, P= 170 Watt) menggunakan
PEG 400 sebagai bahan tambahan. PEG merupakan bahan polimer yang tergolong
jenis surfaktan tidak bermuatan, tidak beracun, mudah larut dalam air, dan dapat
meningkatkan ukuran kristalin dari suatu bahan. Sriyanti (2009) menyebutkan
10
bahwa peningkatan konsentrasi PEG dalam pembuatan nanopartikel
menyebabkan ukuran kristalin mengecil. PEG berfungsi sebagai inhibitor dari
sampel yang digunakan, agar sampel yang telah berubah ukuran menjadi
nanopartikel tidak terjadi aglomerasi atau bergabung kembali dengan yang lain
dan berubah kembali ukurannya menjadi lebih besar. PEG merupakan surfaktan
yang banyak digunakan sebagai inhibitor dalam pembuatan nanopartikel baik
dalam bidang industri, kesehatan, makanan, dan farmasi (Wu et al. 2005). Hasil
nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 yang dibuat dengan pelarut PEG
disajikan pada Gambar 4 dan 5.
(a)
(b)
Gambar 4 Ekstrak nanopartikel media kultur kapang Veronaea
sp. KT19 (a) hari ke-6, (b) hari ke-12
(a)
(b)
Gambar 5 Ekstrak nanopartikel miselium kapang Veronaea sp. KT19
(a) hari ke-6, (b) hari ke-12
Keunggulan nanoteknologi adalah ukuran partikel yang dihasilkan sangat
kecil (
EKSTRAK KAPANG Veronaea sp. KT19
DHANI APRIANTO
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aktivitas Antimikrob
Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19 adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Dhani Aprianto
NIM C34090092
ABSTRAK
DHANI APRIANTO. Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang
Veronaea sp. KT19. Dibimbing oleh KUSTIARIYAH TARMAN dan SITI
NIKMATIN
Mikrob endofit dapat menghasilkan senyawa-senyawa bioaktif sebagai
senyawa metabolit sekunder yang memiliki daya antimikrob, antimalaria,
antikanker dan sebagainya. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan
nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19, menentukan karakteristik dan
aktivitas antimikrob dari nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19.
Kultivasi kapang dilakukan selama 6 dan 12 hari, dimana komponen bioaktif
terbanyak yang dihasilkan pada hari ke-6 kultivasi, sedangkan biomassa terbanyak
dihasilkan pada hari ke-12 kultivasi. Hasil menunjukkan bahwa sebaran
nanopartikel esktrak media kultur kapang Veronaea sp. KT 19 hari ke-6 memiliki
rentang ukuran 67,63-741,51 nm. Sementara itu, rentang ukuran nanopartikel
ekstrak miselium hari ke-6 menunjukkan ukuran partikel 26,92-107,18 nm
berdasarkan sebaran partikel dalam jumlah dengan metode cumulants.
Kata kunci: antimikrob, kapang, mikrob patogen, nanopartikel, Veronaea sp.
ABSTRACT
DHANI APRIANTO. Antimicrobial Activity of Nanoparticle Fungal Extracts of
Veronaea sp. KT19. Supervised by KUSTIARIYAH TARMAN and SITI
NIKMATIN
Endophytic microb can produce bioactive compounds as secondary
metabolites that have antimicrobial, antimalarial, anticancer and other biological
activities. The purpose of this research was to get nanoparticle fungal extracts of
Veronaea sp. KT19, determine particle size and antimicrobial activity of the
extracts. Cultivation of fungus was done for 6 and 12 days, considering the most
bioactive compounds and the highest yield (biomass) produced. The result
showed that scattered of nanoparticle fungal extracts from culture media of
Veronaea sp. KT19 after 6 days of cultivation is 67.63-741.51 nm. The scattered
of nanoparticle fungal extract from mycelium of Veronaea sp. KT19 after 6 days
of cultivation is 26.92-107.18 nm based on the scatter particles in numbers with
cumulants method.
Keywords: antimicrob, nanoparticle, pathogenic microb, Veronaea sp., yeast.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
AKTIVITAS ANTIMIKROB NANOPARTIKEL
EKSTRAK KAPANG Veronaea sp. KT19
DHANI APRIANTO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Aktivitas Antimikrob Nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp.
KT19
Nama
: Dhani Aprianto
NIM
: C34090092
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr Kustiariyah Tarman, SPi, MSi
Pembimbing I
Dr Siti Nikmatin, SSi, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Judul Skripsi : Aktivitas ......Ｌ＠ ｌＮｊ ﾷ ｾｬｕｶ｢＠
Nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp.
KT19
Nama
: Dhani Aprian
NIM
: C34090092
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr Kustiariyah Tarman. SPi. MSi
Pembimbing I
Dr Siti Nikmatin. SSi, MSi
Pembimbing II
,I
Tanggal Lulus:
0 5 FEB 2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
―Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19‖. Skripsi
ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini, terutama kepada:
1 Dr Kustiariyah Tarman, SPi MSi dan Dr Siti Nikmatin, SSi MSi selaku dosen
pembimbing, yang telah memberikan arahan serta bimbingan.
2 Dr Desniar, SPi MSi selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan
kritik untuk perbaikan skripsi ini.
3 Dr Ir Joko Santoso, MSi selaku kepala Departemen Teknologi Hasil Perairan.
4 Orang tua dan keluarga sebagai pemberi semangat yang utama.
5 Teman-teman tim kapang (Wenny Tiara, Cholila Widya, Dwi Safitri, Rita
Sahara, Ayu Puspita, dan Arga), laboran (Ibu Ema dan Mbak Dini), dan
kakak-kakak S2 THP.
6 Teman-teman THP 46, THP 45, THP 47, dan THP 48, khususnya Asti,
Marisky, Virjean, Rika, Budi, dan Ucup.
7 Teman-teman seperjuangan sejak tahun pertama di IPB Iman, Andre, Ulil,
Adit, Nopal.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan
karya ilmiah ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
dapat membangun dalam penyempurnaan karya ilmiah ini. Semoga tulisan ini
bermanfaat bagi pihak-pihak yang memerlukan.
Bogor, Januari 2014
Dhani Aprianto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang ................................................................................................. 1
Perumusan Masalah .......................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ............................................................................................. 2
Manfaat Penelitian............................................................................................ 2
Ruang Lingkup Penelitian ................................................................................ 2
METODE ............................................................................................................ 2
Bahan ............................................................................................................... 3
Alat .................................................................................................................. 3
Prosedur ........................................................................................................... 3
Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 ( Ray et al. 2011) ............................... 3
Ekstraksi Kapang Veronaea sp. KT19 (Nursid et al. 2010) ........................... 5
Pembuatan Nanopartikel Ekstrak Media Kultur dan Miselium Kapang
Veronaea sp. KT19 ....................................................................................... 5
Uji Karakteristik Menggunakan Particle Size Analyze (PSA) ........................ 6
Uji Aktivitas Antimikrob .............................................................................. 6
Peremajaan Bakteri Uji (Kusmiyati dan Agustini 2007) ................................ 6
Kultur Bakteri Uji (Setyaningsih 2010) ......................................................... 6
Pengujian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel (Moorty et al. 2007) .............. 6
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 7
Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 .............................................................. 7
Kurva Pertumbuhan Kapang Veronaea sp. KT 19 ......................................... 7
Komponen Bioaktif Kapang Veronaea sp. KT19 .......................................... 8
Karakteristik Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19 ....................... 9
Aktivitas Antimikrob Kapang Veronaea sp. KT19.......................................... 13
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 15
Kesimpulan .................................................................................................... 15
Saran .............................................................................................................. 15
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 16
LAMPIRAN ...................................................................................................... 19
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... 28
DAFTAR TABEL
1
Ukuran nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 ......................... 12
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
Diagram alir penelitian............................................................................... 4
Kurva pertumbuhan kapang dan pH media kultur ....................................... 7
Ekstrak komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT.19 ............................ 8
Nanopartikel ekstrak media kultur kapang Veronaea sp. KT19 ............... 10
Nanopartikel ekstrak miselium kapang Veronaea sp. KT19...................... 10
Sebaran nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 ........................ 11
Aktivitas antimikrob ekstrak media kultur kapang Veronaea sp.KT19 ..... 13
Aktivitas antimikrob ekstrak miselium kapang Veronaea sp.KT19 ........... 14
DAFTAR LAMPIRAN
1 Kultivasi kapang Veronaea sp. KT19 ....................................................... 20
2 Data sebaran partikel dan rentang ukuran ekstrak kapang nanopartikel .... 21
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Mikrob endofit dapat menghasilkan senyawa-senyawa bioaktif sebagai
senyawa metabolit sekunder yang memiliki daya antimikrob, antimalaria,
antikanker dan sebagainya. Kemampuan mikrob endofit memproduksi senyawa
bioaktif merupakan peluang yang sangat menantang dalam penyediaan bahan
baku obat (Strobel et al. 2004). Beberapa kajian tentang mikrob endofit
menunjukkan bahwa kapang endofit memiliki potensi ekonomi yang cukup
penting yaitu sebagai antibakteri dan penghasil enzim maupun metabolit sekunder
lain yang bermanfaat khususnya pada industri farmasi. Hasil penelitian Melliawati
dan Harni (2009) menunjukkan bahwa kapang endofit dari Taman Nasional
Gunung Halimun dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus.
Antibiotik atau antimikrob merupakan suatu substansi kimia yang berasal
dari mikrob yang mempunyai kemampuan menghambat pertumbuhan, atau
bahkan menghancurkan mikrob lain. Substansi tersebut tidak diperlukan dalam
proses pertumbuhan organisme yang memproduksinya dalam kultur murni, tetapi
antibiotik ini sangat penting bagi organisme yang memproduksinya pada
lingkungan alam sebagai penyelamat dan kompetisi (Maryati et al. 2007).
Antimikrob alami salah satunya dapat berasal dari kultur kapang. Metabolit
sekunder yang dihasilkan oleh kapang diproduksi untuk digunakan sebagai sistem
pertahanan terhadap perubahan kondisi lingkungan pada media pertumbuhannya
agar dapat bertahan hidup. Veronaea sp. strain KT 19 merupakan jenis kapang
yang diisolasi dari habitat pasir pantai di wilayah Malang Jawa Timur dan
tergolong dalam genus Veronaea. Genus ini memiliki hubungan erat dengan
kelompok Herpotrichiellaceae. Isolat Veronaea sp. KT 19 dapat menghambat
pertumbuhan jamur dan memiliki sifat antibakteri terhadap bakteri Gram-positif
dan Gram-negatif, seperti bakteri Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis,
Pseudomonas aeruginosa dan Escherichia coli (Tarman 2011).
Nanopartikel merupakan partikel yang memiliki orde 10-9 nm. Ukuran
nanopartikel suatu zat meningkatkan rasio gugus fungsi dengan volume
nanopartikel tersebut, sehingga daya reaktivitas yang dihasilkan sangat tinggi.
Nanopartikel memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan ukuran
mikropartikel. Dewasa ini, teknologi nano banyak dimanfaatkan dalam berbagai
bidang seperti, kesehatan, farmasi, kosmetik, dan industri (Shi et al. 2011).
Pemanfaatan antimikrob nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19
diharapkan dapat meningkatkan aktivitas antimikrob yang dihasilkan untuk dapat
membunuh mikrob patogen yang resisten terhadap antimikrob biasa.
Perumusan Masalah
Pemberian antibiotik atau antimikrob secara berlebihan atau tidak sesuai
dengan aturan menyebabkan mikrob patogen menjadi bersifat resisten. Resistensi
mikrob patogen cenderung meningkat dari tahun ke tahun sehingga penderita
2
penyakit infeksi lebih sulit untuk diobati. Ekstrak media kultur dan miselium
kapang Veronaea sp. KT19 memiliki metabolit sekunder yang dapat dimanfaatkan
sebagai antimikrob. Senyawa berukuran nanopartikel memiliki reaktivitas yang
lebih besar dibandingkan dengan senyawa biasa. Antimikrob nanopartikel ini
diharapkan dapat dimanfaatkan untuk melawan mikrob patogen yang resisten
terhadap antimikrob yang biasa digunakan.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan nanopartikel ekstrak kapang
Veronaea sp. KT19, menentukan karakteristik nanopartikel dan aktivitas
antimikrob dari nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 terhadap mikrob
uji.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumber informasi untuk
meningkatkan aktivitas antimikrob dari ekstrak media kultur dan miselium kapang
menjadi ukuran nanopartikel. Hal ini perlu dibuktikan secara ilmiah agar dapat
dimanfaatkan sebagai antimikrob baru yang memiliki aktivitas lebih kuat dari
jenis antimikrob yang sudah ada.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah kultivasi kapang Veronaea sp. KT19,
pembuatan nanopartikel ekstrak media kultur dan miselium kapang Veronaea sp.
KT19, karakteristik fisik nanopartikel dari ekstrak dan miselium kapang Veronaea
sp. KT19 serta uji aktivitas antimikrob.
METODE PENELITIAN
Penelitian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp.
KT19 dilaksanakan pada bulan Januari sampai dengan Desember 2013. Penelitian
ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Hasil Perairan, Departemen
Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut
Pertanian Bogor. Proses evaporasi ekstrak dan pembuatan nanopartikel dilakukan
di Laboratorium Kimia Analitik dan Kimia Fisik, Departemen Kimia. Uji
karakteristik fisik particle size analyzer (PSA) dilakukan di Laboratorium Analisa
Bahan Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
serta freeze drying dilakukan di Laboratorium Pengujian Departemen Agronomi
dan Hortikultura Fakultas Pertanian dan Pusat Antar Universitas (PAU) Institut
Pertanian Bogor.
3
Bahan
Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah kapang Veronaea sp.
KT19. Bahan yang digunakan untuk proses kultivasi kapang Veronaea sp. KT19
adalah media Potato Dextrose Agar (PDA), Potato Dextrose Broth (PDB),
akuades, alkohol, etil asetat, metanol, kertas saring, kertas pH, dan alumunium foil.
Bahan yang digunakan untuk pembuatan antimikrob nanopartikel adalah
Polyethylene glycol (PEG 400). Bahan-bahan yang digunakan untuk pengujian
aktivitas antimikrob meliputi media Nutrient Agar (NA), Nutrient Broth (NB),
media Mueller Hinton Agar (MHA), akuades, paper disk, chloramphenicol,
bakteri uji berupa bakteri Escherichia coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas
aeruginosa, Staphylococcus aureus dan Candida maltosa.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi timbangan analitik
(Sartorius TE212-L), shaker, vacuum rotary evaporator, vortex, autoklaf (Yamato
SM 52 Autoclave), spektrofotometer (UV Vis RS 2500), Laminar Air Flow
(Thermo Scientific 1300 Series A2), inkubator (Thermolyne type 42000
Incubator), handblend (Philips), Particle Size Analyzer (VASCO), freeze dryer
(Edwards E2M834082), Ultrasonikator (Transsonic T460 H ELMA), Soxhlet,
gelas ukur, labu Erlenmeyer, alumunium foil, kertas saring, tabung reaksi, rak
tabung reaksi, pipet tetes, sudip, corong, kertas saring, cawan petri, mikro pipet,
pinset, ose, lemari pendingin, dan kapas.
Prosedur
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu penentuan kurva
pertumbuhan dan komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT19, kultivasi isolat
kapang Veronaea sp. KT19, ekstraksi media kultur dan miselium kapang,
pembuatan nanopartikel dari ekstrak media dan miselium kapang, uji karakteristik
fisik antimikrob nanopartikel dengan menggunakan particle size analyzer (PSA),
uji aktivitas antimikrob terhadap beberapa jenis mikrob Escherichia coli, Bacillus
subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus dan Candida maltosa
serta pengukuran zona hambat. Diagram alir prosedur penelitian dapat dilihat pada
Gambar 1.
Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 ( Ray et al. 2011)
Isolat strain kapang Veronaea sp. KT19 dikultur secara in vitro dengan
menggunakan media PDA. Miselium yang diperoleh dari substrat selanjutnya
diinokulasi pada 50 mL PDB pada labu Erlenmeyer 100 mL kemudian prekultur
kapang pada labu Erlenmeyer 100 mL dipindahkan kedalam labu Erlenmeyer
500 mL dengan media PDB 200 mL. Biomassa kapang Veronaea sp. KT19
dipanen setelah ditumbuhkan selama 6 dan 12 hari pada suhu ruang menggunakan
shaker. Penentuan kurva pertumbuhan kapang Veronaea sp. KT19 meliputi
4
perhitungan berat sel kapang, pH, dan komponen bioaktif yang dihasilkan.
Pengamatan dilakukan setiap 3 hari mulai dari hari 0 sampai dengan 21.
Veronaea sp. KT 19
Perhitungan biomassa
miselium
Pengkultivasian kapang
selama 21 hari
Perhitungan nilai pH
media kultur
Penyaringan
Ekstraksi komponen
bioaktif kapang
Media kultur
Miselium
Ekstraksi
dengan etil
asetat
Ekstraksi
dengan
metanol
Evaporasi
Evaporasi
Ekstrak media
kultur
Ekstrak
miselium
Pembuatan nanopartikel
ekstrak kapang
Larutan ekstrak nanopartikel
Pengujian karakteristik
nanopartikel Particle
Size Analyzer (PSA)
Pengeringan beku (Freeze dry)
ekstrak nanopartikel
Escherichia coli
Ekstrak nanopartikel
kering
Pengujian antimikrob
Bacillus subtilis
Pseudomonas aeruginosa
Staphylococcus aureus
Candida maltosa
Gambar 1 Diagram alir penelitian
5
Perhitungan berat sel kapang diamati dengan cara pengambilan biomassa
kapang yang telah disaring menggunakan kertas saring kemudian dicuci dan
dikeringkan. Selanjutnya, biomassa kapang kering ditimbang hingga konstan
dengan dua kali pengulangan. Pengamatan komponen bioaktif dari kapang dapat
diketahui dengan cara melakukan proses ekstraksi media kultur yang dipanen
setiap 3 hari selama 21 hari dengan metode maserasi menggunakan pelarut etil
asetat. Warna ekstrak yang paling pekat menunjukkan bahwa komponen bioaktif
yang dihasilkan pada media kultur paling banyak pada hari tersebut. Nilai pH
diamati dengan menggunakan kertas pH pada media kultur kapang yang dipanen
setiap 3 hari selama 21 hari.
Ekstraksi Kapang Veronaea sp. KT19 (Nursid et al. 2010)
Ekstraksi dilakukan setelah kapang dipanen dengan menggunakan kertas
saring untuk memisahkan media kultur dan miselium kapang. Ekstraksi media
kultur dilakukan dengan menambahkan pelarut etil asetat dengan perbandingan
(1:1) kemudian dimaserasi pada suhu ruang menggunakan shaker selama 24 jam
menggunakan shaker. Pemisahan media kultur dan pelarut dilakukan dengan
corong pisah hingga terlihat dengan jelas lapisan etil asetat dan media kultur
terpisah. Proses ini dilakukan sebanyak 3 kali. Metabolit sekunder yang
terkandung dalam pelarut etil asetat diperoleh dengan menggunakan vacuum
rotary evaporator pada suhu 45 °C agar terpisah dari pelarut etil asetat.
Ekstraksi metabolit sekunder pada miselium kapang Veronaea sp. KT19
dilakukan dengan metode soxhletasi. Keuntungan metode ini adalah pelarut yang
digunakan sedikit dan dapat digunakan berulang-ulang sehingga substansi yang
diperoleh relatif besar (Harborne 1987). Sebelumnya, miselium dikeringkan
menggunakan freeze dryer. Miselium kering diekstraksi menggunakan pelarut
metanol sampai larutan miselium menjadi jernih. Esktrak yang diperoleh
kemudian dipisahkan dari pelarut dengan menggunakan vacuum rotary
evaporator pada suhu 45 °C (Rahman et al. 2011).
Pembuatan Nanopartikel Ekstrak Media Kultur dan Miselium Kapang
Veronaea sp. KT19
Ekstrak media kultur dan miselium kapang yang telah diekstraksi dengan
pelarut etil asetat dan metanol dievaporasi menggunakan alat vacuum rotary
evaporator. Pelarut PEG (polyethylene glycol) yang dilarutkan dengan akuades,
sehingga diperoleh larutan PEG 400 dengan konsentrasi 30%. Hasil ekstrak dari
proses evaporasi tersebut selanjutnya dihomogenisasi dengan larutan PEG 30%
menggunakan handblend selama 30 menit. Kedua larutan nanopartikel tersebut
kemudian diultrasonikasi masing-masing selama 3 jam. PEG berfungsi sebagai
inhibitor untuk mencegah terjadinya aglomerasi dan mengontrol ukuran dan
struktur pori dari partikel. Ultrasonikasi merupakan salah satu alat yang dapat
digunakan untuk membuat partikel nano. Teknik ini cukup banyak digunakan
karena metodenya sederhana dan efektif. Akan tetapi, penggunaan metode ini
memiliki beberapa kekurangan, seperti distribusi ukuran partikel yang tidak
homogen, namun permasalahan tersebut dapat diatasi salah satunya dengan cara
penggabungan teknik pengadukan kecepatan tinggi (homogenisasi) dan
ultrasonikasi. Ultrasonikasi yang digunakan dalam pembuatan nanopartikel pada
penelitian ini memiliki frekuensi 30 KHz dengan daya sebesar 170 Watt.
6
Uji Karakteristik Menggunakan Particle Size Analyzer (PSA)
Larutan nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 sebanyak ±1 mL
dimasukkan ke dalam alat PSA untuk diuji karakteristik ukuran nanopartikel dari
larutan tersebut. Prinsip kerja dari alat PSA ini adalah menggunakan metode
difraksi sinar laser yang ditembakkan pada sampel cair yang diuji, partikel di
dalam larutan sampel tersebut mengalami pergerakan yang disebut gerak Brown.
Sumber cahaya (laser) yang digunakan pada alat PSA dalam penelitian ini
menggunakan prinsip Dynamic Light Scattering (DLS). Pengukuran dengan alat
PSA ini dilakukan pada suhu ruang. Suhu ini mempengaruhi dari gerakan partikel
di dalam larutan (gerak Brown) selama pengukuran oleh alat. Semakin tinggi suhu
maka gerak partikel semakin aktif, hal ini berpengaruh terhadap keakuratan hasil
pengukuran. Interpretasi hasil uji dari PSA ini dapat ditunjukkan berdasarkan
jumlah, volume, dan intensitas sampel. Metode penghitungan partikel yang
terdapat pada alat PSA terdiri dari 3 metode diantaranya pade-laplace, statistik,
dan cumulants. Uji karakteristik nanopartikel menggunakan VASCO Nano
Particle Analyzer.
Uji Aktivitas Antimikrob (Andrew 2001)
Pengujian aktivitas antimikrob nanopartikel ini dilakukan melalui beberapa
tahap meliputi persiapan bakteri uji dengan peremajaan bakteri dan kultur bakteri.
Kultur bakteri yang telah disiapkan kemudian dilakukan pengujian aktivitas
antimikrob menggunakan metode sumur agar dan paper disk.
Peremajaan Bakteri Uji (Kusmiyati dan Agustini 2007)
Media yang digunakan untuk meremajakan bakteri uji adalah media NA.
Media NA dilarutkan dalam akuades dan dipanaskan hingga larut sempurna,
selanjutnya larutan tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 4 mL
dan disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121 oC, tekanan 1 atm selama 15 menit.
Tabung dimiringkan dan didiamkan hingga media memadat. Sejumlah 1 ose
biakan mikrob diinokulasi ke dalam media regenerasi kemudian diinkubasi pada
suhu 37 oC selama 24 jam.
Kultur Bakteri Uji (Setyaningsih 2010)
Mikrob yang telah diremajakan diinokulasikan sebanyak 1 ose ke media NB,
diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 18-24 jam. Kultur bakteri diukur
kekeruhannya secara turbidimetri menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada
panjang gelombang 600 nm hingga mencapai OD 0,5-0,8.
Pengujian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel (Moorty et al. 2007)
Mikrob yang telah diinokulasi ke dalam media pertumbuhan NB, masingmasing dimasukkan ke dalam media MHA steril sebanyak 20 µL. Media MHA
yang mengandung bakteri uji dihomogenisasi menggunakan vortex kemudian
dituang pada cawan petri steril secara aseptis. Media agar yang telah memadat
kemudian dibuat lubang dengan pipet Pasteur steril sebanyak 5 lubang dengan
diameter 6 mm. Konsentrasi ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 yang dimasukkan
ke dalam lubang yaitu 0,5 mg/sumur, 1 mg/sumur, dan 2 mg/sumur. Cawan petri
diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 24 jam dan dilakukan pengukuran diameter
zona hambat yang terbentuk di sekeliling lubang menggunakan penggaris.
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19
7.0
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
pH media kultur
Biomassa miselia (g)
Kurva Pertumbuhan Kapang Veronaea sp. KT19
Pertumbuhan kapang umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti
substrat, kelembaban, suhu, derajat keasaman substrat (pH), dan senyawasenyawa kimia di lingkungannya. Derajat keasaman sangat berpengaruh terhadap
pertumbuhan kapang, karena enzim-enzim tertentu hanya akan mengurai suatu
substrat sesuai dengan aktivitasnya pada pH tertentu. Pengukuran pH dilakukan
untuk mengetahui perubahan suasana pH media yang telah ditumbuhi kapang.
Rentang pH optimum pertumbuhan kapang yaitu 4-7 (Srikandace et al. 2007).
Kenampakan pertumbuhan kapang akan berbeda tergantung pada kondisi
lingkungan kulturnya, yaitu medium padat atau cair dan saat proses pertumbuhan
berlangsung (Gandjar et al. 2006). Penentuan kurva pertumbuhan kapang perlu
dilakukan untuk mengetahui fase-fase pertumbuhan dari kapang itu sendiri yang
selanjutnya akan menentukan waktu panen. Kurva pertumbuhan kapang Veronaea
sp. KT19 disajikan pada Gambar 2.
1.0
0.0
0
3
6
9
12
15
18
21
Periode kultivasi (hari)
Gambar 2 Kurva pertumbuhan kapang
media kultur
.
miselium dan pH
Kurva pertumbuhan kapang pada Gambar 2 menunjukkan bahwa kapang
Veronaea sp. KT19 mengalami fase eksponensial sampai hari ke-6, hal ini
ditunjukkan dengan pertumbuhan kapang yang pesat. Nilai pH kultur kapang
Veronaea sp. KT19 cenderung stabil setelah hari ke-9 hingga ke-21 masa
kultivasi. Biomassa kapang tertinggi berdasarkan kurva pertumbuhan adalah pada
waktu kultivasi hari ke-12. Setelah hari ke-12 pertumbuhan kapang mengalami
fase stasioner. Berdasarkan penelitian Tarman (2011) fase eksponensial pada
kapang Veronaea sp. KT19 juga berlangsung hingga hari ke-6 kultivasi dan fase
stasioner berada setelah hari ke-6. Nilai pH pada media kultur berada di bawah pH
netral yaitu berkisar antara 4-6. Hal ini menandakan bahwa kapang Veronaea sp.
KT19 hidup pada lingkungan dengan kondisi pH asam.
8
Komponen Bioaktif Kapang Veronaea sp. KT19
Kultivasi merupakan tahap kritis dalam menumbuhkan kapang. Pada proses
ini diperlukan kepekaan untuk menentukan jumlah koloni dan keakuratan untuk
mengeliminasi mikrob lain yang mungkin tumbuh pada media kultur yang
digunakan (Strobel et al. 2004). Kultivasi kapang bertujuan untuk menumbuhkan
kapang dalam jumlah banyak untuk kemudian dapat dimanfaatkan lebih lanjut.
Media PDB sangat cocok dan telah memenuhi syarat minimum untuk
pertumbuhan kapang karena memiliki sumber karbon dan nitrogen. Sumber
karbon pada media PDB adalah dekstrosa dan pati kentang sedangkan sumber
nitrogen adalah asam amino yang terkandung pada kentang (Rahman et al. 2011).
Srikandace et al. (2007) menyatakan bahwa fase stasioner menunjukkan laju
pertumbuhan kapang berkurang dikarenakan pada fase ini sel menjadi tua dan
beberapa sel mati karena menyusutnya nutrien dalam media pertumbuhan. Akan
tetapi, metabolisme pada fase ini masih terus berlangsung. Metabolit sekunder
pada kapang umumnya terbentuk pada fase stasioner. Sintesis metabolit sekunder
dimulai ketika beberapa komponen utama nutrien pada media pertumbuhan habis.
Keterbatasan sumber utama sintesis tersebut antara lain gula dan protein dimana
masing-masing berfungsi sebagai sumber karbohidrat dan asam amino. Hal
tersebut menyebabkan terjadinya pelepasan zat-zat katabolisme yang merupakan
metabolit sekunder.
Ekstraksi merupakan proses penarikan komponen zat aktif dari suatu bahan
dengan menggunakan pelarut tertentu. Proses ekstraksi dapat dilakukan dengan
dua cara, yaitu aqueous phase dan organic phase. Ekstraksi aqueous phase
dilakukan dengan pelarut air, sedangkan ekstraksi organic phase menggunakan
pelarut organik (Nursid et al. 2010). Prinsip kelarutannya adalah melarutkan
senyawa berdasarkan tingkat kepolarannya masing-masing. Tujuan dari proses ini
adalah untuk mendapatkan bagian tertentu dari bahan yang mengandung
komponen-komponen aktif. Rendemen ekstrak dari media kultur kapang
Veronaea sp. KT19 hari ke-6 kultivasi adalah 20,88 % (b/v) dan rendemen hari
ke-12 sebesar 15,89 % (b/v). Rendemen esktrak komponen bioaktif dari miselium
kapang Veronaea sp. KT19 hari ke-6 kultivasi sebesar 11,76 % (b/b) untuk hari
ke-12 sebesar 8,76 % (b/b). Ekstrak tersebut berupa pasta yang diperoleh dari
proses evaporasi. Hasil ekstraksi komponen bioaktif dari kapang Veronaea sp.
KT19 disajikan pada Gambar 3.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Gambar 3 Ekstrak komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT.19 (a) hari ke-3,
(b) hari ke-6, (c) hari ke-9, (d) hari ke-12, (e) hari ke-15
9
Hasil ekstraksi komponen bioaktif media kultur pada Gambar 3
menunjukkan bahwa ekstrak yang memiliki warna lebih pekat adalah ekstrak hari
ke-6. Warna pekat yang dihasilkan selama proses ekstraksi pada penelitian ini
menunjukkan bahwa komponen bioaktif yang terdapat didalamnya lebih banyak
dibandingkan dengan yang lain. Hal ini didukung oleh teori tentang gelombang
cahaya yang menyatakan bahwa, semakin gelap suatu warna maka panjang
gelombangnya semakin pendek dan memiliki frekuensi yang tinggi (Wakabayashi
dan Hamada 2006). Hal ini berkaitan dengan semakin pekat warna ekstraksi yang
dihasilkan menunjukkan jumlah partikel (senyawa biokatif) yang semakin banyak.
Berdasarkan penelitian Tarman (2011) kandungan metabolit sekunder yang
diproduksi isolat kapang Veronaea sp. KT19 yang tertinggi adalah pada hari ke-6
kultivasi dimana pada hari tersebut kapang Veronaea sp. KT19 berada pada fase
puncak eksponensial menuju fase stasioner. Isolat kapang Veronaea sp. KT19 hari
ke-6 dan hari ke-12 kultivasi selanjutnya digunakan untuk pengujian aktivitas
antimikrob nanopartikel.
Proses ekstraksi media kultur hari ke-6 dan ke-12 dilakukan menggunakan
etil asetat dengan metode maserasi mengacu pada Nursid et al. (2010). Proses
esktraksi menggunakan pelarut etil asetat untuk media kutur dan metanol untuk
miselium kapang. Hasil ekstrak yang menunjukkan warna yang lebih pekat
menandakan bahwa komponen bioaktif yang terdapat didalamnya lebih banyak
dibandingkan yang lainnya. Pelarut etil asetat merupakan pelarut yang sering
digunakan karena dapat melarutkan senyawa-senyawa yang mampu menghambat
pertumbuhan bakteri. Proses ekstraksi metabolit sekunder dari miselium kapang
Veronaea sp. KT19 menggunakan metode soxhletasi. Daud et al. (2011)
menjelaskan bahwa pada proses soxhletasi, metabolit sekunder yang ada di dalam
sitoplasma akan terlarut ke dalam pelarut akibat adanya proses pemecahan
dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan udara di dalam dan luar sel.
Larutan tersebut kemudian akan menguap ke atas dan melewati pendingin udara
yang akan mengembunkan uap tersebut menjadi tetesan yang akan terkumpul
kembali. Bila larutan melewati batas lubang pipa samping soxhlet maka akan
terjadi sirkulasi. Sirkulasi yang berulang itulah yang menghasilkan ekstrak yang
baik. Proses kultivasi kapang Veronaea sp. KT 19 dapat dilihat pada Lampiran 1.
Karakteristik Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19
Nanoteknologi merupakan bidang ilmu dan teknologi terapan dari
multidislipiner seperti kimia, fisika, biologi, dan teknik. Nanoteknologi
merupakan ilmu rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, dan
piranti alam skala nanometer. Nanopartikel dapat disimpan dalam bentuk padat
dan setelah disimpan selama satu tahun, nanopartikel dapat diencerkan kembali
menjadi larutan koloid yang baik dan tidak merubah sifat. Nanopartikel
merupakan dasar bagi sistem penghantaran obat yang dapat diuraikan tubuh dan
tidak toksik (Wiraatmaja 1984).
Antimikrob nanopartikel dari ekstrak kapang Veronaea sp. KT19
disintesis dengan metode ultrasonikasi (f=30 KHz, P= 170 Watt) menggunakan
PEG 400 sebagai bahan tambahan. PEG merupakan bahan polimer yang tergolong
jenis surfaktan tidak bermuatan, tidak beracun, mudah larut dalam air, dan dapat
meningkatkan ukuran kristalin dari suatu bahan. Sriyanti (2009) menyebutkan
10
bahwa peningkatan konsentrasi PEG dalam pembuatan nanopartikel
menyebabkan ukuran kristalin mengecil. PEG berfungsi sebagai inhibitor dari
sampel yang digunakan, agar sampel yang telah berubah ukuran menjadi
nanopartikel tidak terjadi aglomerasi atau bergabung kembali dengan yang lain
dan berubah kembali ukurannya menjadi lebih besar. PEG merupakan surfaktan
yang banyak digunakan sebagai inhibitor dalam pembuatan nanopartikel baik
dalam bidang industri, kesehatan, makanan, dan farmasi (Wu et al. 2005). Hasil
nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 yang dibuat dengan pelarut PEG
disajikan pada Gambar 4 dan 5.
(a)
(b)
Gambar 4 Ekstrak nanopartikel media kultur kapang Veronaea
sp. KT19 (a) hari ke-6, (b) hari ke-12
(a)
(b)
Gambar 5 Ekstrak nanopartikel miselium kapang Veronaea sp. KT19
(a) hari ke-6, (b) hari ke-12
Keunggulan nanoteknologi adalah ukuran partikel yang dihasilkan sangat
kecil (