Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Eksplorasi, Isolasi dan Kuantifikasi β-Karoten pada Bakteri Simbion Karang Acropora sp.
EKSPLORASI, ISOLASI DAN KUANTIFIKASI
β-KAROTEN PADA BAKTERI SIMBION KARANG
Acropora sp.
Tesis
Diajukan kepada
Program Pascasarjana Magister Biologi
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains (M.Si.)
Oleh:
Naely Kurnia Wusqy
NPM : 422008009
Progam Pascasarjana
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2013
i
LEMBAR PENGESAHAN
: Eksplorasi, Isolasi dan Kuantifikasi β-karoten pada
Judul Tesis
Bakteri Simbion Karang Acropora sp.
Nama Mahasiswa
: Naely Kurnia Wusqy
NPM
: 422008009
Program Studi
: Magister Biologi
Menyetujui,
Dr. Leenawaty Limantara, M.Sc.
Ir. Ferry F Karwur, M.Sc. Ph.D.
Pembimbing I
Pembimbing II
Mengesahkan,
Ketua Program Studi Magister Biologi
Ir. Ferry F Karwur, M.Sc. Ph.D.
Dinyatakan lulus tanggal: ............................................
ii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama
: Naely Kurnia Wusqy
NPM
: 422008009
Progdi
: Magister Biologi
Alamat
: Perum Batujajar Regency N-7 Padalarang Kab.Bandung
Barat
Dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya dan dengan penuh
kesadaran bahwa dalam menulis tesis dengan judul: Eksplorasi, Isolasi
dan Kuantifikasi β karoten pada Bakteri Simbion Karang Acropora sp.,
saya tidak melakukan tindakan plagiasi atau mengambil alih seluruh atau
sebagian besar karya tulis orang lain tanpa menyebutkan sumbernya. Jika
saya terbukti melakukan tindakan plagiasi, bersedia dicabut kembali gelar
yang sudah diberikan dan akibat hukum lainnya.
Bandung,
Yang memberi pernyataan,
Naely Kurnia Wusqy
iii
ABSTRAK
Dalam penelitian ini telah dilakukan proses eksplorasi, isolasi dan
identifikasi terhadap bakteri beserta kuantifikasi kandungan β-karotennya.
Bakteri diisolasi dari karang lunak Acropora nasuta yang berasal dari Taka
Cemara, Karimunjawa, Jawa Tengah. Proses isolasi bakteri dilakukan pada
media ZoBell, sedangkan ekstraksi β-karoten dari bakteri simbion
dilakukan menggunakan pelarut aseton. Selanjutnya dilakukan identifikasi
β-karoten dengan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) menggunakan
fase diam ODS RP-C18 dan fase gerak metanol:asetonitril:ammonium
asetat, dengan kecepatan alir1 ml.menit-1.
β-karoten murni diperoleh dengan menampung hasil KCKT dan
selanjutnya dianalisa dengan UV-Tampak pada panjang gelombang 300500 nm dengan beberapa pelarut yang berbeda (aseton, metanol dan nheksana). Hasil analisa menunjukkan keberadaan β-karoten yang muncul
pada menit ke 60,24 dengan puncak serapan 427,449,477nm. Kandungan
β-karoten dihitung dengan persamaan linear sehingga didapat berat kering
sebesar 56,78 µg/ml.
Sedangkan identifikasi spesies bakteri dilakukan menggunakan
reaksi berantai polimerase (polymerase chain reaction: PCR), metode 16S
rDNA yang diikuti dengan proses sekuensing. Hasil identifikasi
menggunakan BLAST menunjukkan bahwa isolat bakteri KJ5 memiliki
homologi sebesar 96% dengan Erythrobacter flavus.
iv
Prakata
Alhamdulillahirabbil’alamin, puji dan syukur penulis panjatkan
kehadirat Allah S.W.T karena atas kebesaran-Nya lah tesis ini dapat
terselesaikan. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan
terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu hingga
terselesaikannya tesis ini:
1. Biro Perencanaan dan Kerjasama Luar Negeri atas kesempatan
beasiswa yang diberikan kepada penulis
2. Dr. Leenawaty Limantara, M.Sc., selaku pembimbing yang telah
membimbing dan mengarahkan penelitian sampai penulisan tesis
ini terselesaikan
3. Ir. Ferry F. Karwur M.Sc. Ph.D., selaku Kaprogdi serta pembimbing
atas bimbingan, motivasi, saran dan masukannya selama proses
belajar di Magister Biologi UKSW.
4. Prof. Ocky Karna Radjasa, dosen Fakultas Ilmu Kelautan
Universitas Diponegoro atas bimbingan dan komunikasi pribadinya.
5. Suami, Anak, Bapak, Ibu dan seluruh keluarga tercinta, atas do’a
restu dan pengorbanan yang tak terbatas.
6. Kepala Laboratorium dan Laboran UKSW, Kepala Laboratorium
MRCPP, Sdr. Indriatmoko, dan Sdri. Lia Kusmita atas ijin,
kesediaan dan bantuan yang diberikan untuk menggunakan
laboratorium serta fasilitasnya demi kelancaran penelitian.
Selain itu, terima kasih pula kepada teman-teman Magister Biologi
2008, teman-teman di Matsuda Laboratory KGU Japan serta rekan-rekan
kerja di PT.Ultrajaya Milk Industry dan teman-teman yang tidak bisa
disebutkan satu-persatu atas do’a dan motivasi tulus. Semoga tesis ini
dapat memberikan informasi yang berguna untuk perkembangan
khasanah ilmu yang bermafaat bagi semuanya.
Penulis
v
Daftar Isi
Abstrak …………..……………………………………….………………
Prakata………………………………………………………….….……..
Daftar isi………………………………………….…………….…………
Daftar Tabel...........................................................................
Daftar Gambar.......................................................................
I.
Pengantar
A. Latar Belakang…………………………….………….…..
B. Tujuan Penelitian………………………………………..
II. Tinjauan Pustaka
A. Acropora...............................................................
B. Bakteri yang berasosiasi dengan organisme laut
C. Pigmen β-karoten.................................................
D. Polymerase Chain Reaction (PCR)….……………..….
E. Identifikasi Bakteri secara Molekuler..……..…….
III. Bahan dan Metode
A. Bahan……………………………..………………….……..
B. Metode
Sampling Acropora nasuta.....................................
Pembuatan Media dan Isolasi Bakteri...................
IV.
V
Reaksi Berantai Polimerase (PCR)..........................
Sekuensing...........................................................
BLAST……………………………………………..……..…
Analisis filogenetik ...............................................
Hasil dan Pembahasan
A. Sampling dan Isolasi Bakteri………………….……..
B. Polymerase Chain Reaction (PCR)………..…………..
C Analisis BLAST Homologi………………………………
D. Seleksi bakteri dengan ekstraksi………….…….…
E. Analisis β-karoten dengan Kromatografi Cair
Kinerja Tinggi (KCKT) dan Photo Diode Array
(PDA)………………………………….…………….....….
Kesimpulan dan Saran
A. Kesimpulan………………………….……………..….….
B. Saran…………………………………….………………….
Daftar Pustaka……………………………………………………...
vi
i
ii
iii
v
vi
1
3
4
5
6
8
8
10
10
10
11
14
15
15
19
20
22
22
27
30
30
31
Daftar Tabel
Tabel 1
Hasil penelusuran BLAST isolat bakteri isolat
KJ5......................................................................
Tabel 2
Perbandingan panjang gelombang maksimum β-
Tabel 3
18
karoten pada beberapa pelarut............................
24
Luas puncak, yield dan berat kering βkaroten…………………………………………………….
25
.
vii
Daftar Gambar
Gambar 1
Struktur kimia β-karoten……….…….……………
7
Gambar 2
Acropora nasuta hasil sampling di Taka
Cemara, Karimunjawa, Jepara……………………
16
Gambar 3
Koloni bakteri hasil kultur pada Media Zobell
2216E Agar dan Zobell 2216E cair…………..…
16
Gambar 4
Hasil
pengamatan
koloni
bakteri
menggunakan mikroskop binokuler……………
17
Gambar 5
Elektroforesis PCR 16s rDNA............................
18
Gambar 6
Pohon filogenetik antara isolat dengan bakteri
laut lainnya......................................................
19
Gambar 7
Pigmen bakteri berwarna kuning hasil
ekstraksi dengan aseton...................................
21
Gambar 8
Kromatogram KCKT ekstrak pigmen Erb.
flavus pada panjang gelombang 450 nm,
gambar dimensi ekstrak pigmen Erb. flavus
dan spektrum serapan dari puncak pada
waktu tambat 60,24 min ………………………..…
Gambar 9
Pola spektra β karoten pada 300-500 nm
dengan pelarut aseton (..) ; etanol (--) dan
heksana (-)……………………………….………..….
viii
22
23
β-KAROTEN PADA BAKTERI SIMBION KARANG
Acropora sp.
Tesis
Diajukan kepada
Program Pascasarjana Magister Biologi
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains (M.Si.)
Oleh:
Naely Kurnia Wusqy
NPM : 422008009
Progam Pascasarjana
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2013
i
LEMBAR PENGESAHAN
: Eksplorasi, Isolasi dan Kuantifikasi β-karoten pada
Judul Tesis
Bakteri Simbion Karang Acropora sp.
Nama Mahasiswa
: Naely Kurnia Wusqy
NPM
: 422008009
Program Studi
: Magister Biologi
Menyetujui,
Dr. Leenawaty Limantara, M.Sc.
Ir. Ferry F Karwur, M.Sc. Ph.D.
Pembimbing I
Pembimbing II
Mengesahkan,
Ketua Program Studi Magister Biologi
Ir. Ferry F Karwur, M.Sc. Ph.D.
Dinyatakan lulus tanggal: ............................................
ii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama
: Naely Kurnia Wusqy
NPM
: 422008009
Progdi
: Magister Biologi
Alamat
: Perum Batujajar Regency N-7 Padalarang Kab.Bandung
Barat
Dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya dan dengan penuh
kesadaran bahwa dalam menulis tesis dengan judul: Eksplorasi, Isolasi
dan Kuantifikasi β karoten pada Bakteri Simbion Karang Acropora sp.,
saya tidak melakukan tindakan plagiasi atau mengambil alih seluruh atau
sebagian besar karya tulis orang lain tanpa menyebutkan sumbernya. Jika
saya terbukti melakukan tindakan plagiasi, bersedia dicabut kembali gelar
yang sudah diberikan dan akibat hukum lainnya.
Bandung,
Yang memberi pernyataan,
Naely Kurnia Wusqy
iii
ABSTRAK
Dalam penelitian ini telah dilakukan proses eksplorasi, isolasi dan
identifikasi terhadap bakteri beserta kuantifikasi kandungan β-karotennya.
Bakteri diisolasi dari karang lunak Acropora nasuta yang berasal dari Taka
Cemara, Karimunjawa, Jawa Tengah. Proses isolasi bakteri dilakukan pada
media ZoBell, sedangkan ekstraksi β-karoten dari bakteri simbion
dilakukan menggunakan pelarut aseton. Selanjutnya dilakukan identifikasi
β-karoten dengan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) menggunakan
fase diam ODS RP-C18 dan fase gerak metanol:asetonitril:ammonium
asetat, dengan kecepatan alir1 ml.menit-1.
β-karoten murni diperoleh dengan menampung hasil KCKT dan
selanjutnya dianalisa dengan UV-Tampak pada panjang gelombang 300500 nm dengan beberapa pelarut yang berbeda (aseton, metanol dan nheksana). Hasil analisa menunjukkan keberadaan β-karoten yang muncul
pada menit ke 60,24 dengan puncak serapan 427,449,477nm. Kandungan
β-karoten dihitung dengan persamaan linear sehingga didapat berat kering
sebesar 56,78 µg/ml.
Sedangkan identifikasi spesies bakteri dilakukan menggunakan
reaksi berantai polimerase (polymerase chain reaction: PCR), metode 16S
rDNA yang diikuti dengan proses sekuensing. Hasil identifikasi
menggunakan BLAST menunjukkan bahwa isolat bakteri KJ5 memiliki
homologi sebesar 96% dengan Erythrobacter flavus.
iv
Prakata
Alhamdulillahirabbil’alamin, puji dan syukur penulis panjatkan
kehadirat Allah S.W.T karena atas kebesaran-Nya lah tesis ini dapat
terselesaikan. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan
terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu hingga
terselesaikannya tesis ini:
1. Biro Perencanaan dan Kerjasama Luar Negeri atas kesempatan
beasiswa yang diberikan kepada penulis
2. Dr. Leenawaty Limantara, M.Sc., selaku pembimbing yang telah
membimbing dan mengarahkan penelitian sampai penulisan tesis
ini terselesaikan
3. Ir. Ferry F. Karwur M.Sc. Ph.D., selaku Kaprogdi serta pembimbing
atas bimbingan, motivasi, saran dan masukannya selama proses
belajar di Magister Biologi UKSW.
4. Prof. Ocky Karna Radjasa, dosen Fakultas Ilmu Kelautan
Universitas Diponegoro atas bimbingan dan komunikasi pribadinya.
5. Suami, Anak, Bapak, Ibu dan seluruh keluarga tercinta, atas do’a
restu dan pengorbanan yang tak terbatas.
6. Kepala Laboratorium dan Laboran UKSW, Kepala Laboratorium
MRCPP, Sdr. Indriatmoko, dan Sdri. Lia Kusmita atas ijin,
kesediaan dan bantuan yang diberikan untuk menggunakan
laboratorium serta fasilitasnya demi kelancaran penelitian.
Selain itu, terima kasih pula kepada teman-teman Magister Biologi
2008, teman-teman di Matsuda Laboratory KGU Japan serta rekan-rekan
kerja di PT.Ultrajaya Milk Industry dan teman-teman yang tidak bisa
disebutkan satu-persatu atas do’a dan motivasi tulus. Semoga tesis ini
dapat memberikan informasi yang berguna untuk perkembangan
khasanah ilmu yang bermafaat bagi semuanya.
Penulis
v
Daftar Isi
Abstrak …………..……………………………………….………………
Prakata………………………………………………………….….……..
Daftar isi………………………………………….…………….…………
Daftar Tabel...........................................................................
Daftar Gambar.......................................................................
I.
Pengantar
A. Latar Belakang…………………………….………….…..
B. Tujuan Penelitian………………………………………..
II. Tinjauan Pustaka
A. Acropora...............................................................
B. Bakteri yang berasosiasi dengan organisme laut
C. Pigmen β-karoten.................................................
D. Polymerase Chain Reaction (PCR)….……………..….
E. Identifikasi Bakteri secara Molekuler..……..…….
III. Bahan dan Metode
A. Bahan……………………………..………………….……..
B. Metode
Sampling Acropora nasuta.....................................
Pembuatan Media dan Isolasi Bakteri...................
IV.
V
Reaksi Berantai Polimerase (PCR)..........................
Sekuensing...........................................................
BLAST……………………………………………..……..…
Analisis filogenetik ...............................................
Hasil dan Pembahasan
A. Sampling dan Isolasi Bakteri………………….……..
B. Polymerase Chain Reaction (PCR)………..…………..
C Analisis BLAST Homologi………………………………
D. Seleksi bakteri dengan ekstraksi………….…….…
E. Analisis β-karoten dengan Kromatografi Cair
Kinerja Tinggi (KCKT) dan Photo Diode Array
(PDA)………………………………….…………….....….
Kesimpulan dan Saran
A. Kesimpulan………………………….……………..….….
B. Saran…………………………………….………………….
Daftar Pustaka……………………………………………………...
vi
i
ii
iii
v
vi
1
3
4
5
6
8
8
10
10
10
11
14
15
15
19
20
22
22
27
30
30
31
Daftar Tabel
Tabel 1
Hasil penelusuran BLAST isolat bakteri isolat
KJ5......................................................................
Tabel 2
Perbandingan panjang gelombang maksimum β-
Tabel 3
18
karoten pada beberapa pelarut............................
24
Luas puncak, yield dan berat kering βkaroten…………………………………………………….
25
.
vii
Daftar Gambar
Gambar 1
Struktur kimia β-karoten……….…….……………
7
Gambar 2
Acropora nasuta hasil sampling di Taka
Cemara, Karimunjawa, Jepara……………………
16
Gambar 3
Koloni bakteri hasil kultur pada Media Zobell
2216E Agar dan Zobell 2216E cair…………..…
16
Gambar 4
Hasil
pengamatan
koloni
bakteri
menggunakan mikroskop binokuler……………
17
Gambar 5
Elektroforesis PCR 16s rDNA............................
18
Gambar 6
Pohon filogenetik antara isolat dengan bakteri
laut lainnya......................................................
19
Gambar 7
Pigmen bakteri berwarna kuning hasil
ekstraksi dengan aseton...................................
21
Gambar 8
Kromatogram KCKT ekstrak pigmen Erb.
flavus pada panjang gelombang 450 nm,
gambar dimensi ekstrak pigmen Erb. flavus
dan spektrum serapan dari puncak pada
waktu tambat 60,24 min ………………………..…
Gambar 9
Pola spektra β karoten pada 300-500 nm
dengan pelarut aseton (..) ; etanol (--) dan
heksana (-)……………………………….………..….
viii
22
23