PENGARUH EKSTRAK METABOLIT SEKUNDER JAMUR ENDOFIT TUMBUH COTYLEOBIUM MELANOXYLON DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN MIKROBA PATOGEN.
PENGARUH EKSTRAK METABOLIT SEKUNDER JAMUR ENDOFIT
TUMBUHAN Cotylelobium melanoxylon DALAM MENGHAMBAT
PERTUMBUHAN MIKROBA PATOGEN”.
Oleh:
Nurhidayah
NIM 4102220010
Program Studi Biologi
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tanjungbalai
pada tanggal 24 September
1991. Ibu bernama Zaidar dan Ayah bernama Azrai Isus, dan merupakan
anak ke dua dari empat bersaudara.
Pada tahun 1998, penulis masuk SD Negeri 132402 Tanjungbalai,
dan lulus pada tahun 2004. Pada tahun 2004, penulis melanjutkan
sekolah di SMP Negeri 1 Tanjungbalai, dan lulus pada tahun 2007. Pada
tahun 2007, penulis melanjutkan sekolah di SMA Negeri 6 Tanjungbalai,
dan lulus pada tahun 2010. Pada tahun 2010, penulis diterima di Program
Studi Biologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Negeri Medan melalui jalur beasiswa Bidik Misi.
Selama menjadi mahasiswa di Jurusan Biologi, FMIPA Universitas
Negeri Medan, penulis pernah menjadi Asisten mahasiswa Mikrobiologi
dan Mikrobiologi Pangan. Penulis juga pernah mengikuti kegiatan Praktek
Kerja Lapangan (PKL) di Perusahaan Daerah Air Minum Tirtanadi
Sisingamangaraja.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas Rahmat
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan
penyusunan
skripsi
ini
dengan
judul
“PENGARUH
EKSTRAK
METABOLIT SEKUNDER JAMUR ENDOFIT TUMBUHAN Cotylelobium
melanoxylon DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN MIKROBA
PATOGEN ” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains di jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih
kepada pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini, mulai dari pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai
penyusunan skripsi antara lain: Ibu Drs. Uswatun Hasanah, M. Si selaku
dosen pembimbing dan ketua Laboratorium Biologiserta Bapak Idramsa,
S. Pd, M. Si yang telah banyak meluangkan waktu dalam membimbing,
mengarahkan, dan memberikan masukan kepada penulis selama
melaksanakan penelitian hingga penulisan skripsi ini selesai. Kepada
Bapak Dekan, Pembantu Dekan I, II, dan III di lingkungan FMIPA
UNIMED. Bapak Drs. Tri Harsono, M. Si selaku ketua jurusan Biologi dan
Bapak Drs. Lazuardi, M. Si selaku sekretaris jurusan Biologi. Kepada Ibu
Dra. Adriana Y.D. Lbn. Gaol, M. Kes selaku dosen Pembimbing Akademik,
Ibu Dra. Melva Silitonga, M. S, Bapak Drs. Mhd. Yusuf Nasution, M.Si, dan
Ibu Dra. Masdiana Sinambela, M. Si selaku dosen penguji yang telah
memberi saran untuk penyempurnaan skripsi ini. Kepada Pemerintah
Indonesia yang telah memberikan kesempatan berupa beasiswa Bidik Misi
selama penulis menjalankan studi di Program Studi Biologi, Jurusan
Biologi FMIPA UNIMED.
Kepada kedua orangtua, Ayah Azrai Isus dan Ibu Zaidar yang
dengan tulus dan sepenuh hati memberikan dorongan moril dan materil
bagi keberhasilan penulis, Abang (Khairul amri), Adik (Very Andriani dan
Miftahul Husna) , Saudara di kost (Safrina, Amal Hayati, Novayanti,
Asrina, Mawaddah Rahmi, Fikri, Ridho, Fadli, Fadhilah, Nanda, Eza) dan
Frist Mahardika, serta seluruh keluarga atas segala doa dan dukungannya
penulis ucapkan terima kasih.
Penulis juga mengucapakan terima kasih kepada Astrid Siska
Pratiwi, Eka Pratiwi, Febri Sembiring, Fitri Rezeki, Julaili Irni, Khairunnisa
Sembiring, Mega Sylvia Fitri, Restya Ulfa, dan rekan-rekan kelas Non-Dik
2010 serta Laboran Biologi yang sudah banyak membantu penulis dalam
melaksanakan penelitian.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan berharap
semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis dan juga pembaca. Penulis
menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena
itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kesempurnaan skripsi ini.
Medan,
Juli 2014
Penulis
Nurhidayah
NIM. 4102220010
TUMBUHAN Cotylelobium melanoxylon DALAM MENGHAMBAT
PERTUMBUHAN MIKROBA PATOGEN”.
Nurhidayah (NIM 4102220010)
ABSTRAK
Sumber baru bahan bioaktif yang akhir-akhir ini banyak dieksplorasi
adalah jamur endofit. Hal ini disebabkan karena kemampuan jamur-jamur endofit
memproduksi bahan-bahan bioaktif yang potensial untuk dikembangkan menjadi
bahan baku obat. Dalam penelitian ini dilakukan percobaan untuk mengisolasi
jamur endofit dari batang tumbuhan raru (Cotylelobium melanoxylon) dan
kemudian menguji daya aktivitas biokimia. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui kemampuan ekstrak metabolit sekunder dari jamur endofit tumbuhan
Cotylelobium melanoxylon dalam menghambat pertumbuhan mikroba patogen
yang dilaksanakan pada bulan November 2013 di Laboratorium Mikrobiologi
FMIPA UNIMED Jl.Williem Iskandar V Medan.
Dalam penelitian ini digunakan sampel yaitu ekstrak jamur endofit. Dari
percobaan yang dilakukan diperoleh 38 isolat jamur endofit, kemudian
diidentifikasi terdapat 10 genus yang sangat berpotensi, lalu diuji kembali dengan
melalui skrining terdapat jamur endofit yaitu Rsi 10 dari genus Nigospora sp
yang sangat berpotensi dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia
colidan Staphylococcus aureus. Jamur ini kemudian difermentasi dan
mendapatkan hasil berupa ekstrak yang mangandung senyawa metabolit berupa
alkaloid dan flavanoid. Ekstrak tesebut dapat menguji aktivitas biokimia mikroba
patogen, jenis mikroba patogen : Collectotrichum,Fusarium oxysporum fsp,
Candida albicans,dan Sclerotium rolfsii,
Hasil dari uji aktivitas biokimia mikroba patogen yang sangat berpotensi
dalam menghambat pertumbuhan mikroba patogen dari ekstrak metabolit
sekunder jamur endofit terdapat pada jamur Candida albicans dengan diameter
zona hambat sebesar 10,3 mm.
Kata kunci: Jamur endofit, Cotylelobium melanoxylon, ekstrak metabolit
sekunder, mikroba patogen, zona hambat
“EXTRACT EFFECT OF PLANT SECONDARY METABOLITES OF
ENDOPHYTIC FUNGI Cotylelobium melanoxylonin INHIBITING THE
GROWTH OF MICROBIAL PATHOGEN
Nurhidayah (NIM 4102220010)
ABSTRACT
New sources of bioactive materials that lately many are explored
endophytic fungi. This is because the ability of endophytic fungi producing
bioactive substances with the potential to be developed into a drug raw materials.
In this study conducted experiments to isolate endophytic fungi from plant stems
raru (Cotylelobium melanoxylon) and then testing the biochemical activity. This
study aimed to determine the ability of extracts of secondary metabolites from
endophytic fungi Cotylelobium melanoxylon plant in inhibiting the growth of
microbial pathogens held in November 2013 in the Laboratory of Microbiology
Faculty UNIMED Jl.Williem Iskandar V .
This study used a sample of endophytic fungal extracts. From the
experiment obtained 38 isolates of endophytic fungi, then there are 10 genera in
the identification of the potential, and then tested again with a through screening
are endophytic fungi of the genus is sage 10 Nigospora sp potential in inhibiting
the growth of Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The fungus is then
fermented and getting results in the form of extracts metabolites such as alkaloids
and flavonoids. The extract can test the biochemical activity of microbial
pathogens, the types of microbial pathogens: Collectotrichum, Fusarium
oxysporum FSP, Candida albicans, and Sclerotium rolfsii,
The results of biochemical activity assay that is potentially pathogenic
microbes in inhibiting the growth of microbial pathogens, fungal endophyte
extracts found in the fungus Candida albicans inhibition zone diameter of 10.3
mm.
Keywords: Endophytic fungi, Cotylelobium melanoxylon, endophytic fungal
extracts, pathogenic microbes, inhibition zone
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
i
Riwayat Hidup
Abstrak
Abstack
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Ruang Lingkup
1.3. Batasan Masalah
1.4. Rumusan Masalah
1.5. Tujuan Penelitian
1.6. Manfaat Penelitian
ii
iii
iv
v
vii
ix
x
1
1
4
5
5
5
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1. Tumbuhan Raru (Cotylelobiummelanoxylon)
6
2.2. Kegunaan dan Kandungan dari Cotylelobiummelanoxylon
7
2.3. Mikroba Endofit
9
2.4. Jenis Jamur Endofit Tumbuhan Raru (Cotylelobiummelanoxylon)
9
2.5. Metabolit Sekunder
10
2.6. Senyawa Metabolit Sekunder
11
2.7. Zat Metabolit Sekunder (Cotylelobiummelanoxylon)
12
2.8. Antibiotik
12
2.9. Daya Hambat Zat Metabolit Sekunder Jamur Endofit Terhadap
Pertumbuhan Mikroba Patogen
13
2.10. Mikroba Patogen Uji
14
2.10.1. Jamur Sclerotium rolfsii
14
2.10.2. Jamur Candida albicans
14
2.10.3. Jamur Fusarium oxysporum fsp
15
2.10.4. Jamur Collectorichum
16
2.11. Cara Ekstraksi
17
2.11.1. Klasifikasi Ekstraksi
17
2.11.2. Mekanisme Ekstraksi
18
2.12. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba
18
2.13. Hipotesis
19
2.13.1.Hipotesis nihil (Ho)
19
2.13.2.Hipotesis Alternatif (Ha)
19
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan WaktuPenelitian
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Alat
3.2.2. Bahan
3.3. Variabel Penelitian
3.4. Teknik Pengambilan Data atau Prosedur
3.4.1. Mengumpulkan sampel
3.4.2. Mempersiapkan Media PDA (Potato Dextrose Agar)
20
20
20
20
21
22
22
22
23
3.4. 3. Mempersiapkan Media NA (Natrium Agar )
24
3.4.4. Sterilisasi Permukaan
3.4.5. Isolasi Sampel
3.4.6. Pemurnian Isolat
3.4.7. Identifikasi Jamur Endofit
3.4.8. Skirinng Jamur Endofit
3.4.9. Fermentasi Jamur Endofit
3.4.10.Ekstraksi Media Fermentasi
3.4.11.Persiapan Mikroba Uji
3.4.12.Pengujian Aktivitas Antimikroba
3.5. Analisis Data
24
25
25
26
26
27
28
28
29
31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Hasil Penelitian
4.1.1. Sterilisasi Permukaan
4.1.2. Seleksi Jamur Endofit Terhadap Bakteri Uji (Skrining)
4.1.3. Fermentasi Jamur Endofit
4.1.4. Ekstraksi Media Fermentasi
4.1.5. Uji Aktivitas Biokimia
4.2. Pembahasan
32
32
32
33
36
37
38
39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
47
47
47
DAFTAR PUSTAKA
48
LAMPIRAN
54
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Kemampuan Penghambatan Pertumbuhan Antimikroba
14
Tabel 3.1. Nama Alat yang Digunakan dalam Penelitian
20
Tabel 3.2. Daftar Bahan yang Digunakan dalam Penelitian
21
Tabel 4.1. Diameter Zona Hambat Jamur Endofit Terhadap Pertumbuhan
Bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus
33
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Batang raru Cotylelobium melanoxylon
6
Gambar 3.1. Skema prosedur kerja penelitian ekstrak metabolit
sekunder pada jamur endofit C. melanoxylon
dalam menghambat pertumbuhan mikroba pathogen
Gambar 4.1. Media kontrol pada uji sterilisasi permukaan
Gambar 4.2. Uji Sterilisasi Permukaan
Gambar 4.3. Zona Hambat bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus pada Skrining I
Gambar 4.4. Zona Hambat bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus pada Skrining II
Gambar 4.5. Zona Hambat bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus pada Skrining III
Gambar 4.6. Proses Penyaringan Ekstrak
Gambar 4.7. Hasil dari ekstraksi media fermentasi
Gambar 4.8. Zona Hambat pada Jamur Candida albicans
30
32
32
34
35
36
37
37
38
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Dokumentasi Penelitian
54
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
1.1.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat dibuat
kesimpulan yaitu :
Ekstrak jamur yang digunakan diperoleh dari hasil fermentasi yang
dilakukan selama 30 hari, ekstrak jamur endofit dapat menghambat pertumbuhan
mikroba patogen yaitu pada jamur Candida albicans dengan diameter zona
hambat sebesar 10,3 mm yang dimana ekstrak jamur endofit ini mengandung
senyawa metabolit berupa alkaloid dan flavonoid.
1.2.
Saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka penulis menyarankan
agar:
1. Hasil ekstrak jamur endofit dari kulit batang tumbuhan raru (Cotylelobium
melanoxylon) ini dapat dijadikan sebagai sumber informasi untuk
menghasilkan sumber senyawa antimikroba baru.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim,2012.http://www.natural.web.id/2012/11/kulit-rarudalampenelitian.html.pdf
Anonim,1990.http://digilib.unimed.ac.id/public/UNIMED-Undergraduate
22534-5.%20BAB%20II.pdf
Achmad, S.A. 1989. Materi Pokok Kimia Organik Bahan Alam. Jakarta :
Karunika.
Alexander M.1997. Introduction To Soil Microbiology, John Wiley Dan Sons,
Inc, Sidney
Barnet, HL & Hunter, BB 1998, Illustrated Genera of Imperfect Fungi, The
American Phytopathological Society Press.
Barik, dkk., (2010), Phylogenetic Placement Of An Endophytic Fungus Fusarium
Oxysporum Isolated From Acorus Calamus Rhizomes With Antimicrobial
Activity, EJBS 2 (1) : 8-16.
Carlile, J,, and Watkinson SC .1995.The Fungi.Acadenic Press Limited, London
Dwidjoseputro, D. 1994. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan, Jakarta
Dreyfuss, M.E., H.H. Hoffman., H. Kobel., W. Pache., and H. Tsecherter., (1986),
Cyclosporin A and C : New Metabolites From Trichoderma polysporum
(Link Expers) Rifai. Appl. Environ, Microbiol 3: 125-133.
Fisher, PJ., Petrini, O., Sutton, B.C., (1993), A Comparative Study Of Fungal
Endophytes In Leaves, Xylem and Bark Of Eucalyptus Nitens In
Australia and England, Sydowia 45: 338-345.
Gunawan., (2011), Aktifitas Antioksidan dan Toksisitas Ekstrak Kulit Kayu Raru
(Cotylelobium sp), Jurnal Penelitian Hasil Hutan 29 (4): 322-330
Greenwood. 1995. Antibiotics, Susceptibility (Sensitivity) Test Antimicrobial
And Chemoterapy. Mc. Graw Hill Company, USA.
Hakim, E.H. 2007. Keanekaragaman Hayati Sebagai Sumber Keanekaragaman
Molekul yang Unik dan Potensial Untuk Bio Industri. Orasi Ilmiah.
Majelis GuruBesar ITB.
Hadisutrisno, B., 2005. Budidaya Vanili Tahan Penyakit Busuk Batang. Penerbit
Penebar Swadaya, Depok. 87 p.
HeyneK.1987.
Tumbuhan
Kehutanan.Jakarta.
Berguna
Indonesia
III,Badan
Litbang
Hundley, N.J. 2005. Struktur Elucidation of Bioactive Compounds Isolated from
Endophytes of Alstonia Scholaris and AcmenaGraveolens. Thesis
Department of Chemistry and Biochemistry, Brigham Young University.
Herbert., (1995), Biosintesis Metabolit Sekunder, IKIP, Semarang Press.
Hembing, 2005. Bebas Diabetes Melitus Ala Hembing. PT. Penebar Swadaya.
Horn, W.S., M.S.J. Simmonds., R.E. Schwartz., and W.M. Blaney., (1995),
Phomopsichalasin, A Novel Antimicrobial Agent From An Endophytic
Phomopsis sp, Tetrahedron 14: 3969 - 3978.
Indratmi, D., (2008), Mekanisme Penghambatan
Colletotricuhum
gloeosporioldes patogen Penyakit Antraknosa Pada Cabai Dengan
Khamir Debaromyces sp., Penelitian pengembangan Ipteks, Fakultas
Pertanian, Universitas Muhammadiyah Malang.
Kauffman, C. A. dan Carver, P. L., 1997. Antifungal agents in the 1990s. Current
status and futuredevelopments (Review).Drugs.53:539-549
Keenan,W.Charles.1979. Ilmu Kimia untuk Universitas Edisi Keenam Jilid 1.
Knoxville,Tennesee
Li, J., Jianglin, Z., Lijian, X., Ligang, Z. L., dan Jingguo, W., (2008), Endophytic
Fungi From Rhizomes of Paris polyphylla var.Yunnanensis, World J
Mocrobiol Biotechnol24(1): 733-737.
Lu, H., Zou, W.X., Meng, J.C., Hu, J., Tan, R.X., (2000), New Bioactive
Metabolites Produced By Colletotrium sp., An Endophytic Fungus In
Artemisia annua, Plant Sci 151: 76-73.
Neu, C. H., 1992. The crisis in antibiotic resistence.Science, 257:1064-1073.
Noverita., Dinah, Fitria., Ernawati, Sinaga., (2009), Isolasi Dari Uji Aktivitas
Antibakteri Jamur Endofit Dari Daun dan Rimpang Zingiber ottensii val,
Jurnal Farmasi Indonesia 4(4) : 171-176.
Okabe I, Morikawe C, Matsumoto N, Yokoyama K (1998). Variation in
Sclerotium rolfsii isolates in Japan. Mycoscience 39: 399-407
Radji, Maksum. 2005. Peranan Bioteknologi Dan Mikroba Endofit Dalam
Pengembangan Obat Herbal. Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol. II, No.3:
113 – 126.
Rayner ADM, 1991. The Challenge of The Individualistic Mycelium. Mycologia
83: 48–71.
Radu, S., Kqueen, C.Y., (2002), Preliminary Screening of Endophytic Fungi From
Medicinal Plants In Malaysia For Antimicrobial and Antitumor Activity.
Malaysian, Journal of Medical Sciences; 9(2) : 23 - 33.
Ruhnayat, A., 2004. Kiat Mengatasi Permasalahan Praktis Bertanam Vanili Si
Emas Hijau nan Wangi. Agromedia Pustaka, Jakarta. 51 hal.
Sarma BK, Sing UP, Sing KP (2002) Variability in Indian isolates of Sclerotium
rolfsii. Mycologia 94: 1051-1058
Semangun, H., 1991. Penyakit-Penyakit Tanaman Perkebunan di Indonesia.
Gadjah Mada Press, Yogyakarta. 529 – 535.
Strobel, G., Daisy, B., Castillo, U. & Harper, J. 2004.Natural Products from
Endophytic Mikroorganisms.Journal Nat. Prod67: 257-268.
Strobel G, and Daisy B, 2003. Bioprospecting for microbial endophytes and their
natural products, Microbiology and Molecular Biology Review 67: 491–
502.
Suciatmih. Isolasi, identifikasi, skrining, dan optimasi kapang endofit penghasil
antimikroorganisme dari Dendrobium crumenatum Sw. (anggrek
merpati), Tesis Pascasarjana. FMIPA UI, Depok, 2008.
Simanjuntak, dkk., (2002), Isolasi dan Kultivasi Mikroba Endofit Isopestacin, An
Isobenzopuranone From Pestalotiopsis Microspora, Prossesing
Antifungal and Antioxidant Activities Penghasil Senyawa Alkaloid
Kinkona Dari Chincona spp, J. Mikrobiol indon 7 (2): 27-30.
Strobel, G.A., Ford, E., Woapong, J., Harper, J.K., Arif, A.M., Grant, D.M., Fung,
P.C.W., Chan, K., (2002), Phytochemistry 60 : 179 – 183.
Sugiharto C. Isolasi, identifikasi, dan profil KLT densitometri metabolit jamur
endofit pada tanaman Solanum wrightii Benth. Tesis Pasca Sarjana
Unair,2006.
Sukamto dan M. Tombe. 1995. Antagonisme Trichoderma viride terhadap
Fusariumoxysporum f. sp. vanillae secara In-Vitro. Dalam Parman et al.
(Penyunting), Peran Fitopatologi dalam Pembangunan Pertanian
Berkelanjutandi Kawasan Timur Indonesia. Risalah Kongres Nasional
XIII dan Seminar Ilmiah Perhimpunan Fitopatologi Indonesia di
Mataram. 600 – 604.
Suprihatin, S.D. 1982. Candida dan Kandidiasis pada Manusia. Jakarta: Fakultas
Kedokteran Universutas Indonesia.
Tan, R.X. & Zou, W.X. 2001. Endophytes: a rich source of functional
metabolites. Nat Prod. Rep 18: 448-459.
Timper P, Minton NA, Johnson AW, Brenneman TB, Culbrreat AK, Burton GW,
Baker SH, Gascho GJ (2001) Influence of cropping system on stem rot
(Sclerotium rolfsii), Meloydogyne arenaria, and the nematode antagonist
Pasteuria penetrans in peanut. Plant Disease. 85: 767-772.
Tjampakasari, C.R. 2006. Karakteristik Candida albicans. Cermin Dunia
KedokteranNo. 151, 200633.23 November 2007.
Prihatiningtias, W., 2005.Senyawa bioaktif Fungi Endofit Akar kuning (Fibraurea
chloroleuca Miers) sebagai senyawa antimikroba.Tesis. Sekolah
Pascasarjana UGM.
Wallhausser KH. 1969. Antibiotics. Di dalam:Stahl E, editor. Thin-Layer
Chromatography:A Laboratory Handbook. Berlin:Springer-Verlaag. hlm
566-577.
TUMBUHAN Cotylelobium melanoxylon DALAM MENGHAMBAT
PERTUMBUHAN MIKROBA PATOGEN”.
Oleh:
Nurhidayah
NIM 4102220010
Program Studi Biologi
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tanjungbalai
pada tanggal 24 September
1991. Ibu bernama Zaidar dan Ayah bernama Azrai Isus, dan merupakan
anak ke dua dari empat bersaudara.
Pada tahun 1998, penulis masuk SD Negeri 132402 Tanjungbalai,
dan lulus pada tahun 2004. Pada tahun 2004, penulis melanjutkan
sekolah di SMP Negeri 1 Tanjungbalai, dan lulus pada tahun 2007. Pada
tahun 2007, penulis melanjutkan sekolah di SMA Negeri 6 Tanjungbalai,
dan lulus pada tahun 2010. Pada tahun 2010, penulis diterima di Program
Studi Biologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Negeri Medan melalui jalur beasiswa Bidik Misi.
Selama menjadi mahasiswa di Jurusan Biologi, FMIPA Universitas
Negeri Medan, penulis pernah menjadi Asisten mahasiswa Mikrobiologi
dan Mikrobiologi Pangan. Penulis juga pernah mengikuti kegiatan Praktek
Kerja Lapangan (PKL) di Perusahaan Daerah Air Minum Tirtanadi
Sisingamangaraja.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas Rahmat
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan
penyusunan
skripsi
ini
dengan
judul
“PENGARUH
EKSTRAK
METABOLIT SEKUNDER JAMUR ENDOFIT TUMBUHAN Cotylelobium
melanoxylon DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN MIKROBA
PATOGEN ” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains di jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih
kepada pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini, mulai dari pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai
penyusunan skripsi antara lain: Ibu Drs. Uswatun Hasanah, M. Si selaku
dosen pembimbing dan ketua Laboratorium Biologiserta Bapak Idramsa,
S. Pd, M. Si yang telah banyak meluangkan waktu dalam membimbing,
mengarahkan, dan memberikan masukan kepada penulis selama
melaksanakan penelitian hingga penulisan skripsi ini selesai. Kepada
Bapak Dekan, Pembantu Dekan I, II, dan III di lingkungan FMIPA
UNIMED. Bapak Drs. Tri Harsono, M. Si selaku ketua jurusan Biologi dan
Bapak Drs. Lazuardi, M. Si selaku sekretaris jurusan Biologi. Kepada Ibu
Dra. Adriana Y.D. Lbn. Gaol, M. Kes selaku dosen Pembimbing Akademik,
Ibu Dra. Melva Silitonga, M. S, Bapak Drs. Mhd. Yusuf Nasution, M.Si, dan
Ibu Dra. Masdiana Sinambela, M. Si selaku dosen penguji yang telah
memberi saran untuk penyempurnaan skripsi ini. Kepada Pemerintah
Indonesia yang telah memberikan kesempatan berupa beasiswa Bidik Misi
selama penulis menjalankan studi di Program Studi Biologi, Jurusan
Biologi FMIPA UNIMED.
Kepada kedua orangtua, Ayah Azrai Isus dan Ibu Zaidar yang
dengan tulus dan sepenuh hati memberikan dorongan moril dan materil
bagi keberhasilan penulis, Abang (Khairul amri), Adik (Very Andriani dan
Miftahul Husna) , Saudara di kost (Safrina, Amal Hayati, Novayanti,
Asrina, Mawaddah Rahmi, Fikri, Ridho, Fadli, Fadhilah, Nanda, Eza) dan
Frist Mahardika, serta seluruh keluarga atas segala doa dan dukungannya
penulis ucapkan terima kasih.
Penulis juga mengucapakan terima kasih kepada Astrid Siska
Pratiwi, Eka Pratiwi, Febri Sembiring, Fitri Rezeki, Julaili Irni, Khairunnisa
Sembiring, Mega Sylvia Fitri, Restya Ulfa, dan rekan-rekan kelas Non-Dik
2010 serta Laboran Biologi yang sudah banyak membantu penulis dalam
melaksanakan penelitian.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan berharap
semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis dan juga pembaca. Penulis
menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena
itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kesempurnaan skripsi ini.
Medan,
Juli 2014
Penulis
Nurhidayah
NIM. 4102220010
TUMBUHAN Cotylelobium melanoxylon DALAM MENGHAMBAT
PERTUMBUHAN MIKROBA PATOGEN”.
Nurhidayah (NIM 4102220010)
ABSTRAK
Sumber baru bahan bioaktif yang akhir-akhir ini banyak dieksplorasi
adalah jamur endofit. Hal ini disebabkan karena kemampuan jamur-jamur endofit
memproduksi bahan-bahan bioaktif yang potensial untuk dikembangkan menjadi
bahan baku obat. Dalam penelitian ini dilakukan percobaan untuk mengisolasi
jamur endofit dari batang tumbuhan raru (Cotylelobium melanoxylon) dan
kemudian menguji daya aktivitas biokimia. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui kemampuan ekstrak metabolit sekunder dari jamur endofit tumbuhan
Cotylelobium melanoxylon dalam menghambat pertumbuhan mikroba patogen
yang dilaksanakan pada bulan November 2013 di Laboratorium Mikrobiologi
FMIPA UNIMED Jl.Williem Iskandar V Medan.
Dalam penelitian ini digunakan sampel yaitu ekstrak jamur endofit. Dari
percobaan yang dilakukan diperoleh 38 isolat jamur endofit, kemudian
diidentifikasi terdapat 10 genus yang sangat berpotensi, lalu diuji kembali dengan
melalui skrining terdapat jamur endofit yaitu Rsi 10 dari genus Nigospora sp
yang sangat berpotensi dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia
colidan Staphylococcus aureus. Jamur ini kemudian difermentasi dan
mendapatkan hasil berupa ekstrak yang mangandung senyawa metabolit berupa
alkaloid dan flavanoid. Ekstrak tesebut dapat menguji aktivitas biokimia mikroba
patogen, jenis mikroba patogen : Collectotrichum,Fusarium oxysporum fsp,
Candida albicans,dan Sclerotium rolfsii,
Hasil dari uji aktivitas biokimia mikroba patogen yang sangat berpotensi
dalam menghambat pertumbuhan mikroba patogen dari ekstrak metabolit
sekunder jamur endofit terdapat pada jamur Candida albicans dengan diameter
zona hambat sebesar 10,3 mm.
Kata kunci: Jamur endofit, Cotylelobium melanoxylon, ekstrak metabolit
sekunder, mikroba patogen, zona hambat
“EXTRACT EFFECT OF PLANT SECONDARY METABOLITES OF
ENDOPHYTIC FUNGI Cotylelobium melanoxylonin INHIBITING THE
GROWTH OF MICROBIAL PATHOGEN
Nurhidayah (NIM 4102220010)
ABSTRACT
New sources of bioactive materials that lately many are explored
endophytic fungi. This is because the ability of endophytic fungi producing
bioactive substances with the potential to be developed into a drug raw materials.
In this study conducted experiments to isolate endophytic fungi from plant stems
raru (Cotylelobium melanoxylon) and then testing the biochemical activity. This
study aimed to determine the ability of extracts of secondary metabolites from
endophytic fungi Cotylelobium melanoxylon plant in inhibiting the growth of
microbial pathogens held in November 2013 in the Laboratory of Microbiology
Faculty UNIMED Jl.Williem Iskandar V .
This study used a sample of endophytic fungal extracts. From the
experiment obtained 38 isolates of endophytic fungi, then there are 10 genera in
the identification of the potential, and then tested again with a through screening
are endophytic fungi of the genus is sage 10 Nigospora sp potential in inhibiting
the growth of Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The fungus is then
fermented and getting results in the form of extracts metabolites such as alkaloids
and flavonoids. The extract can test the biochemical activity of microbial
pathogens, the types of microbial pathogens: Collectotrichum, Fusarium
oxysporum FSP, Candida albicans, and Sclerotium rolfsii,
The results of biochemical activity assay that is potentially pathogenic
microbes in inhibiting the growth of microbial pathogens, fungal endophyte
extracts found in the fungus Candida albicans inhibition zone diameter of 10.3
mm.
Keywords: Endophytic fungi, Cotylelobium melanoxylon, endophytic fungal
extracts, pathogenic microbes, inhibition zone
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
i
Riwayat Hidup
Abstrak
Abstack
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Ruang Lingkup
1.3. Batasan Masalah
1.4. Rumusan Masalah
1.5. Tujuan Penelitian
1.6. Manfaat Penelitian
ii
iii
iv
v
vii
ix
x
1
1
4
5
5
5
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1. Tumbuhan Raru (Cotylelobiummelanoxylon)
6
2.2. Kegunaan dan Kandungan dari Cotylelobiummelanoxylon
7
2.3. Mikroba Endofit
9
2.4. Jenis Jamur Endofit Tumbuhan Raru (Cotylelobiummelanoxylon)
9
2.5. Metabolit Sekunder
10
2.6. Senyawa Metabolit Sekunder
11
2.7. Zat Metabolit Sekunder (Cotylelobiummelanoxylon)
12
2.8. Antibiotik
12
2.9. Daya Hambat Zat Metabolit Sekunder Jamur Endofit Terhadap
Pertumbuhan Mikroba Patogen
13
2.10. Mikroba Patogen Uji
14
2.10.1. Jamur Sclerotium rolfsii
14
2.10.2. Jamur Candida albicans
14
2.10.3. Jamur Fusarium oxysporum fsp
15
2.10.4. Jamur Collectorichum
16
2.11. Cara Ekstraksi
17
2.11.1. Klasifikasi Ekstraksi
17
2.11.2. Mekanisme Ekstraksi
18
2.12. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba
18
2.13. Hipotesis
19
2.13.1.Hipotesis nihil (Ho)
19
2.13.2.Hipotesis Alternatif (Ha)
19
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan WaktuPenelitian
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Alat
3.2.2. Bahan
3.3. Variabel Penelitian
3.4. Teknik Pengambilan Data atau Prosedur
3.4.1. Mengumpulkan sampel
3.4.2. Mempersiapkan Media PDA (Potato Dextrose Agar)
20
20
20
20
21
22
22
22
23
3.4. 3. Mempersiapkan Media NA (Natrium Agar )
24
3.4.4. Sterilisasi Permukaan
3.4.5. Isolasi Sampel
3.4.6. Pemurnian Isolat
3.4.7. Identifikasi Jamur Endofit
3.4.8. Skirinng Jamur Endofit
3.4.9. Fermentasi Jamur Endofit
3.4.10.Ekstraksi Media Fermentasi
3.4.11.Persiapan Mikroba Uji
3.4.12.Pengujian Aktivitas Antimikroba
3.5. Analisis Data
24
25
25
26
26
27
28
28
29
31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Hasil Penelitian
4.1.1. Sterilisasi Permukaan
4.1.2. Seleksi Jamur Endofit Terhadap Bakteri Uji (Skrining)
4.1.3. Fermentasi Jamur Endofit
4.1.4. Ekstraksi Media Fermentasi
4.1.5. Uji Aktivitas Biokimia
4.2. Pembahasan
32
32
32
33
36
37
38
39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
47
47
47
DAFTAR PUSTAKA
48
LAMPIRAN
54
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Kemampuan Penghambatan Pertumbuhan Antimikroba
14
Tabel 3.1. Nama Alat yang Digunakan dalam Penelitian
20
Tabel 3.2. Daftar Bahan yang Digunakan dalam Penelitian
21
Tabel 4.1. Diameter Zona Hambat Jamur Endofit Terhadap Pertumbuhan
Bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus
33
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Batang raru Cotylelobium melanoxylon
6
Gambar 3.1. Skema prosedur kerja penelitian ekstrak metabolit
sekunder pada jamur endofit C. melanoxylon
dalam menghambat pertumbuhan mikroba pathogen
Gambar 4.1. Media kontrol pada uji sterilisasi permukaan
Gambar 4.2. Uji Sterilisasi Permukaan
Gambar 4.3. Zona Hambat bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus pada Skrining I
Gambar 4.4. Zona Hambat bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus pada Skrining II
Gambar 4.5. Zona Hambat bakteri Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus pada Skrining III
Gambar 4.6. Proses Penyaringan Ekstrak
Gambar 4.7. Hasil dari ekstraksi media fermentasi
Gambar 4.8. Zona Hambat pada Jamur Candida albicans
30
32
32
34
35
36
37
37
38
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Dokumentasi Penelitian
54
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
1.1.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat dibuat
kesimpulan yaitu :
Ekstrak jamur yang digunakan diperoleh dari hasil fermentasi yang
dilakukan selama 30 hari, ekstrak jamur endofit dapat menghambat pertumbuhan
mikroba patogen yaitu pada jamur Candida albicans dengan diameter zona
hambat sebesar 10,3 mm yang dimana ekstrak jamur endofit ini mengandung
senyawa metabolit berupa alkaloid dan flavonoid.
1.2.
Saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka penulis menyarankan
agar:
1. Hasil ekstrak jamur endofit dari kulit batang tumbuhan raru (Cotylelobium
melanoxylon) ini dapat dijadikan sebagai sumber informasi untuk
menghasilkan sumber senyawa antimikroba baru.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim,2012.http://www.natural.web.id/2012/11/kulit-rarudalampenelitian.html.pdf
Anonim,1990.http://digilib.unimed.ac.id/public/UNIMED-Undergraduate
22534-5.%20BAB%20II.pdf
Achmad, S.A. 1989. Materi Pokok Kimia Organik Bahan Alam. Jakarta :
Karunika.
Alexander M.1997. Introduction To Soil Microbiology, John Wiley Dan Sons,
Inc, Sidney
Barnet, HL & Hunter, BB 1998, Illustrated Genera of Imperfect Fungi, The
American Phytopathological Society Press.
Barik, dkk., (2010), Phylogenetic Placement Of An Endophytic Fungus Fusarium
Oxysporum Isolated From Acorus Calamus Rhizomes With Antimicrobial
Activity, EJBS 2 (1) : 8-16.
Carlile, J,, and Watkinson SC .1995.The Fungi.Acadenic Press Limited, London
Dwidjoseputro, D. 1994. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan, Jakarta
Dreyfuss, M.E., H.H. Hoffman., H. Kobel., W. Pache., and H. Tsecherter., (1986),
Cyclosporin A and C : New Metabolites From Trichoderma polysporum
(Link Expers) Rifai. Appl. Environ, Microbiol 3: 125-133.
Fisher, PJ., Petrini, O., Sutton, B.C., (1993), A Comparative Study Of Fungal
Endophytes In Leaves, Xylem and Bark Of Eucalyptus Nitens In
Australia and England, Sydowia 45: 338-345.
Gunawan., (2011), Aktifitas Antioksidan dan Toksisitas Ekstrak Kulit Kayu Raru
(Cotylelobium sp), Jurnal Penelitian Hasil Hutan 29 (4): 322-330
Greenwood. 1995. Antibiotics, Susceptibility (Sensitivity) Test Antimicrobial
And Chemoterapy. Mc. Graw Hill Company, USA.
Hakim, E.H. 2007. Keanekaragaman Hayati Sebagai Sumber Keanekaragaman
Molekul yang Unik dan Potensial Untuk Bio Industri. Orasi Ilmiah.
Majelis GuruBesar ITB.
Hadisutrisno, B., 2005. Budidaya Vanili Tahan Penyakit Busuk Batang. Penerbit
Penebar Swadaya, Depok. 87 p.
HeyneK.1987.
Tumbuhan
Kehutanan.Jakarta.
Berguna
Indonesia
III,Badan
Litbang
Hundley, N.J. 2005. Struktur Elucidation of Bioactive Compounds Isolated from
Endophytes of Alstonia Scholaris and AcmenaGraveolens. Thesis
Department of Chemistry and Biochemistry, Brigham Young University.
Herbert., (1995), Biosintesis Metabolit Sekunder, IKIP, Semarang Press.
Hembing, 2005. Bebas Diabetes Melitus Ala Hembing. PT. Penebar Swadaya.
Horn, W.S., M.S.J. Simmonds., R.E. Schwartz., and W.M. Blaney., (1995),
Phomopsichalasin, A Novel Antimicrobial Agent From An Endophytic
Phomopsis sp, Tetrahedron 14: 3969 - 3978.
Indratmi, D., (2008), Mekanisme Penghambatan
Colletotricuhum
gloeosporioldes patogen Penyakit Antraknosa Pada Cabai Dengan
Khamir Debaromyces sp., Penelitian pengembangan Ipteks, Fakultas
Pertanian, Universitas Muhammadiyah Malang.
Kauffman, C. A. dan Carver, P. L., 1997. Antifungal agents in the 1990s. Current
status and futuredevelopments (Review).Drugs.53:539-549
Keenan,W.Charles.1979. Ilmu Kimia untuk Universitas Edisi Keenam Jilid 1.
Knoxville,Tennesee
Li, J., Jianglin, Z., Lijian, X., Ligang, Z. L., dan Jingguo, W., (2008), Endophytic
Fungi From Rhizomes of Paris polyphylla var.Yunnanensis, World J
Mocrobiol Biotechnol24(1): 733-737.
Lu, H., Zou, W.X., Meng, J.C., Hu, J., Tan, R.X., (2000), New Bioactive
Metabolites Produced By Colletotrium sp., An Endophytic Fungus In
Artemisia annua, Plant Sci 151: 76-73.
Neu, C. H., 1992. The crisis in antibiotic resistence.Science, 257:1064-1073.
Noverita., Dinah, Fitria., Ernawati, Sinaga., (2009), Isolasi Dari Uji Aktivitas
Antibakteri Jamur Endofit Dari Daun dan Rimpang Zingiber ottensii val,
Jurnal Farmasi Indonesia 4(4) : 171-176.
Okabe I, Morikawe C, Matsumoto N, Yokoyama K (1998). Variation in
Sclerotium rolfsii isolates in Japan. Mycoscience 39: 399-407
Radji, Maksum. 2005. Peranan Bioteknologi Dan Mikroba Endofit Dalam
Pengembangan Obat Herbal. Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol. II, No.3:
113 – 126.
Rayner ADM, 1991. The Challenge of The Individualistic Mycelium. Mycologia
83: 48–71.
Radu, S., Kqueen, C.Y., (2002), Preliminary Screening of Endophytic Fungi From
Medicinal Plants In Malaysia For Antimicrobial and Antitumor Activity.
Malaysian, Journal of Medical Sciences; 9(2) : 23 - 33.
Ruhnayat, A., 2004. Kiat Mengatasi Permasalahan Praktis Bertanam Vanili Si
Emas Hijau nan Wangi. Agromedia Pustaka, Jakarta. 51 hal.
Sarma BK, Sing UP, Sing KP (2002) Variability in Indian isolates of Sclerotium
rolfsii. Mycologia 94: 1051-1058
Semangun, H., 1991. Penyakit-Penyakit Tanaman Perkebunan di Indonesia.
Gadjah Mada Press, Yogyakarta. 529 – 535.
Strobel, G., Daisy, B., Castillo, U. & Harper, J. 2004.Natural Products from
Endophytic Mikroorganisms.Journal Nat. Prod67: 257-268.
Strobel G, and Daisy B, 2003. Bioprospecting for microbial endophytes and their
natural products, Microbiology and Molecular Biology Review 67: 491–
502.
Suciatmih. Isolasi, identifikasi, skrining, dan optimasi kapang endofit penghasil
antimikroorganisme dari Dendrobium crumenatum Sw. (anggrek
merpati), Tesis Pascasarjana. FMIPA UI, Depok, 2008.
Simanjuntak, dkk., (2002), Isolasi dan Kultivasi Mikroba Endofit Isopestacin, An
Isobenzopuranone From Pestalotiopsis Microspora, Prossesing
Antifungal and Antioxidant Activities Penghasil Senyawa Alkaloid
Kinkona Dari Chincona spp, J. Mikrobiol indon 7 (2): 27-30.
Strobel, G.A., Ford, E., Woapong, J., Harper, J.K., Arif, A.M., Grant, D.M., Fung,
P.C.W., Chan, K., (2002), Phytochemistry 60 : 179 – 183.
Sugiharto C. Isolasi, identifikasi, dan profil KLT densitometri metabolit jamur
endofit pada tanaman Solanum wrightii Benth. Tesis Pasca Sarjana
Unair,2006.
Sukamto dan M. Tombe. 1995. Antagonisme Trichoderma viride terhadap
Fusariumoxysporum f. sp. vanillae secara In-Vitro. Dalam Parman et al.
(Penyunting), Peran Fitopatologi dalam Pembangunan Pertanian
Berkelanjutandi Kawasan Timur Indonesia. Risalah Kongres Nasional
XIII dan Seminar Ilmiah Perhimpunan Fitopatologi Indonesia di
Mataram. 600 – 604.
Suprihatin, S.D. 1982. Candida dan Kandidiasis pada Manusia. Jakarta: Fakultas
Kedokteran Universutas Indonesia.
Tan, R.X. & Zou, W.X. 2001. Endophytes: a rich source of functional
metabolites. Nat Prod. Rep 18: 448-459.
Timper P, Minton NA, Johnson AW, Brenneman TB, Culbrreat AK, Burton GW,
Baker SH, Gascho GJ (2001) Influence of cropping system on stem rot
(Sclerotium rolfsii), Meloydogyne arenaria, and the nematode antagonist
Pasteuria penetrans in peanut. Plant Disease. 85: 767-772.
Tjampakasari, C.R. 2006. Karakteristik Candida albicans. Cermin Dunia
KedokteranNo. 151, 200633.23 November 2007.
Prihatiningtias, W., 2005.Senyawa bioaktif Fungi Endofit Akar kuning (Fibraurea
chloroleuca Miers) sebagai senyawa antimikroba.Tesis. Sekolah
Pascasarjana UGM.
Wallhausser KH. 1969. Antibiotics. Di dalam:Stahl E, editor. Thin-Layer
Chromatography:A Laboratory Handbook. Berlin:Springer-Verlaag. hlm
566-577.