Karakterisasi Simplisia dan Isolasi Agar dari Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus sebagai Media Pertumbuhan Bakteri
KARAKTERISASI SIMPLISIA DAN ISOLASI AGAR DARI
RUMPUT LAUT Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus
SEBAGAI MEDIA PERTUMBUHAN BAKTERI
SKRIPSI
OLEH:
ANNA FAJAR HASANAH
NIM 101501026
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
KARAKTERISASI SIMPLISIA DAN ISOLASI AGAR DARI
RUMPUT LAUT Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus
SEBAGAI MEDIA PERTUMBUHAN BAKTERI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ANNA FAJAR HASANAH
NIM 101501026
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
limpahan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitan dan penyusunan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah
satu syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas
Sumatera Utara, dengan judul Karakterisasi Simplisia dan Isolasi Agar dari
Rumput
Laut
Gracilaria
verrucosa
(Hudson)
Papenfus
sebagai
Media
Pertumbuhan Bakteri.
Pada kesempatan ini, dengan kerendahan hati dan hormat, penulis
mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.,
selaku Dekan Fakultas Farmasi USU Medan, yang telah memberikan bimbingan
dan penyediaan fasilitas sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan.
Penulis juga mengucapkan terima kasih Ibu Dra. Suwarti Aris, M.Si., Apt., dan
Ibu Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah
membimbing dengan sangat baik, memberikan petunjuk, saran-saran dan motivasi
selama penelitian hingga selesainya skripsi ini, Bapak Dr. M. Pandapotan
Nasution, MPS., Apt., selaku ketua penguji, Ibu Dra. Erly Sitompul, M.Si., Apt.,
dan Ibu Dra. Herawati Ginting, M.Si., Apt., selaku anggota penguji yang telah
memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini, dan Bapak Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt., selaku dosen penasehat
akademik yang telah banyak membimbing penulis selama masa perkuliahan
hingga selesai, serta Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan
yang telah mendidik selama perkuliahan.
Universitas Sumatera Utara
Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tiada terhingga
kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta, Ir. Mohamad Yagi dan Ir. Suryani Sajar,
dan
juga kepada adik saya Melia Fajar Hasanah yang selalu mendukung,
mendoakan dan memberikan semangat secara moral dan moril. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada keluarga dan teman-teman yang selalu
memberikan dukungan. Serta seluruh pihak yang telah ikut membantu penulis
namun tidak tercantum namanya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih
jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis
menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis
berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan, 24 Oktober 2014
Penulis,
Anna Fajar Hasanah
NIM 101501026
Universitas Sumatera Utara
KARAKTERISASI SIMPLISIA DAN ISOLASI AGAR DARI RUMPUT
LAUT Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus SEBAGAI MEDIA
PERTUMBUHAN BAKTERI
ABSTRAK
Rumput laut Gracilaria sp. termasuk kelompok Agarophyte yaitu rumput
laut yang mengandung agar sebagai hasil metabolisme primer. Sebagian besar
penggunaan agar adalah sebagai media pertumbuhan bakteri maupun jamur, yaitu
dengan menambahkan zat-zat gizi tertentu yang diperlukan untuk pertumbuhan
bakteri dalam agar. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan karakterisasi
simplisia, isolasi agar, karakterisasi agar dan pengujian mikrobiologi.
Serbuk simplisia rumput laut diberi dua perlakuan yaitu dengan proses
pemutihan dengan larutan kalsium hipoklorit 0,5%, yaitu pada media agar formula
I (F1 ) dan formula II (F 2 ) serta tanpa proses pemutihan, yaitu pada media agar
formula III (F3 ) dan formula IV (F4 ), kemudian diasamkan dengan larutan asam
sulfat 0,25% selama 1 jam lalu dicuci dengan air mengalir. Serbuk simplisia
rumput laut diekstraksi dengan pelarut akuades selama 45 menit pada pH = 5
dengan penambahan asam asetat 3%, lalu disaring dan filtrat dinetralkan dengan
penambahan natrium karbonat 3% selanjutnya dididihkan dan dituang ke dalam
cetakan kemudian dibekukan selama 7 jam dalam freezer. Agar beku dikeringkan
dalam oven pada suhu 50°C, kemudian dipotong dan digiling sampai menjadi
serbuk. Serbuk simplisia rumput laut dilakukan karakterisasi dan agar hasil isolasi
diformulasi menjadi media pertumbuhan bakteri dengan dua macam nutrisi yaitu
nutrient broth pada media agar formula I (F 1 ) dan formula III (F3 ) dan beef
powder serta peptone pada media agar formula II (F2 ) dan formula IV (F4 ).
Selanjutnya diuji pertumbuhan terhadap bakteri Staphylococcus aureus dan
Eschericia coli, kemudian dilakukan pengecatan Gram dan diamati warna dan
bentuk bakteri secara mikroskopik pada pembesaran 100 x.
Hasil karakteristik diperoleh kadar air 8,63%, kadar sari larut air 3,91%,
kadar sari larut etanol 0,93%, kadar abu total 8,04% dan kadar abu yang tidak
larut asam 0,84%. Rendemen agar dengan proses pemutihan dan tanpa pemutihan
masing-masing 30,72% dan 30,81%. Hasil uji kualitatif agar hasil isolasi dengan
proses pemutihan dan tanpa pemutihan menunjukkan hasil positif. Hasil
karakterisasi agar hasil isolasi dengan proses pemutihan dan tanpa pemutihan
masing-masing diperoleh penetapan susut pengeringan 8,71% dan 8,46%, kadar
abu total 4,70% dan 4,73%, kadar abu tak larut asam 0,49% dan 0,56%, kadar
sulfat 0,99% dan 1,06% dan nilai viskositas keduanya 10 centipoice. Hasil
pengujian mikrobiologi menunjukkan media agar F1 , F2 , F3 dan F4 dapat
menumbuhkan bakteri Staphylococcus aureus dan Eschericia coli dengan baik
dibandingkan dengan media nutrient agar standar yang ditunjukkan pada
pengamatan bakteri secara mikroskopik.
Kata kunci : Rumput laut, Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus, Agar, Media
pertumbuhan bakteri.
Universitas Sumatera Utara
SIMPLEX CHARACTERIZATION AND AGAR ISOLATION FROM
SEAWEED Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus AS BACTERIA
CULTURE MEDIUM
ABSTRACT
Seaweed or Gracilaria sp. of the family Agarophyte which contains agar
as a primary metabolism. Most of them had been using as a medium to grow
bacteria and fungi by adding some certain nutrients to support bacteria’s
metabolism. The objective of the research was characterization of simplex,
isolation and characterization of agar and microbiological testing.
Seaweed simplex powdered was given into two treatments, those are
bleached seaweed in medium formula I (F1 ) agar and formula II (F2 ) agar with a
calcium hypochlorite solution and without bleached seaweed in medium formula I
(F1 ) agar and formula II (F2 ) agar, then acidified with 0,25% sulfuric acid solution
for an hour and then washed by running water. Simplex seaweed powder had
extracted by distilled water for 45 minutes on pH=5 with adding 3% of acetic
acid, then filtered it. The filtrate was neutralized by adding sodium carbonate then
boiled and poured it into mold, after that freeze for 7 hours. Frozen agar had dried
on oven in 50°C degree, then cut and mill until it became a powder. Isolated agar
was formulated into bacteria growth medium with two kinds of nutrients. First,
Nutrient Both in medium formula I (F1 ) agar and formula III (F3 ) agar and beef
powder with peptone in medium formula II (F2 ) agar dan formula IV (F4 ) agar.
For further test of bacteria growth media on Staphylococcus aureus dan
Eschericia coli, performed by gram staining and observed the bacteria’s form and
color with microscopic on magnification 100x.
The results showed that for the water content 8,63%, the water-soluble
extract value 3.91%, the ethanol-soluble extract value 0.93%, the total ash content
8,04% and the insoluble acid ash content 0.84%. The yield of bleaching and
without bleaching agars respectively 30,72% and 30,81%. The results of agar
qualitative test from isolation process even with bleaching or without bleaching
showed positive results. The characterization results from agar isolation with
bleaching or without bleaching process obtained the loss on drying 8.71% and
8.46%, the total ash content 4.70% and 4.73%, the insoluble acid ash content
0.49% and 0.56%, the sulfate content 0,99% and 1.06% and the viscosity value
both 10 centipoice. The results of microbiological test showed that media agar F1 ,
F2 , F 3 dan F4 could growth the bacteria of Staphylococcus aureus and Eschericia
coli as good as standard nutrient agar which shown on the bacteria microscopic
observation.
Keywords: Seaweed, Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus, Agar, Bacteria
growth medium.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ..........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................
iii
KATA PENGANTAR ...................................................................
iv
ABSTRAK ....................................................................................
vi
ABSTRACT ..................................................................................
vii
DAFTAR ISI .................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................
xii
DAFTAR TABEL ..........................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................
xiv
BAB I. PENDAHULUAN .............................................................
1
1.1 Latar Belakang ................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .........................................................
3
1.3 Hipotesis .........................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ............................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian ...........................................................
5
1.6 Kerangka Penelitian .........................................................
6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................
7
2.1 Uraian Tumbuhan ............................................................
7
2.1.1 Habitat dan Sebaran Rumput Laut ................................
7
2.1.2 Perkembangbiakan Rumput Laut ..................................
8
2.1.3 Sistematika Tumbuhan .................................................
8
2.1.4 Nama Daerah ................................................................
9
2.1.5 Morfologi Tumbuhan ...................................................
9
2.2 Kandungan Kimia ............................................................
9
2.3 Agar ................................................................................
9
2.3.1 Struktur Agar ................................................................
10
2.3.2 Sifat Fisiko-Kimia Agar ................................................
11
2.4 Tumbuhan Penghasil Agar ...............................................
11
2.5 Penggunaan Agar ............................................................
12
2.6 Cara Ekstraksi Agar di Berbagai Negara ..........................
15
Universitas Sumatera Utara
2.7 Sterilisasi .........................................................................
15
2.8 Bakteri ............................................................................
16
2.8.1 Morfologi Bakteri .........................................................
18
2.8.2 Bakteri Staphylococcus aureus .....................................
19
2.8.3 Bakteri Eschericia coli .................................................
20
2.8.4 Fase Pertumbuhan Bakteri ............................................
21
2.8.5 Media Pertumbuhan Bakteri .........................................
22
2.8.6 Metode Isolasi Biakan Bakteri ......................................
23
2.8.7 Pewarnaan Gram ..........................................................
24
BAB III. METODE PENELITIAN ................................................
26
3.1 Alat-Alat .........................................................................
26
3.2 Bahan-Bahan ...................................................................
27
3.3 Penyiapan Simplisia ........................................................
27
3.3.1 Pengumpulan Bahan Tumbuhan ...................................
27
3.3.2 Identifikasi Bahan Tumbuhan .......................................
27
3.3.3 Pembuatan Simplisia Rumput Laut ...............................
28
3.4 Pembuatan Pereaksi .........................................................
28
3.4.1 Larutan Asam Asetat 3% ..............................................
28
3.4.2 Larutan Asam Klorida 0,2 N .........................................
28
3.4.3 Larutan Asam Sulfat 0,25% ..........................................
28
3.4.4 Larutan Barium Klorida 6,1% .......................................
28
3.4.5 Larutan Iodium 0,05 M .................................................
29
3.4.6 Larutan Hidrogen Peroksida 10% .................................
29
3.4.7 Larutan Kalsium Hipoklorit 0,5% .................................
29
3.4.8 Larutan Natrium Karbonat 3% ......................................
29
3.5 Pemeriksaan Karakteristik Simplisia ................................
29
3.5.1 Pemeriksan Makroskopik ..............................................
29
3.5.2 Pemeriksaan Mikroskopik ............................................
29
3.5.3 Penetapan Kadar Air .....................................................
30
3.5.4 Penetapan Kadar Sari yang Larut dalam Air .................
30
3.5.5 Penetapan Kadar Sari yang Larut dalam Etanol .............
31
3.5.6 Penetapan Kadar Abu Total ..........................................
31
Universitas Sumatera Utara
3.5.7 Penetapan Kadar Abu yang Tidak Larut dalam Asam ...
31
3.6 Isolasi Agar dengan Proses Pemutihan .............................
32
3.6.1 Tahap Praekstraksi ........................................................
32
3.6.2 Tahap Ekstraksi ............................................................
32
3.6.3 Tahap Pencetakan dan Pendinginan ..............................
33
3.6.4 Tahap Pengeringan dan Penggilingan ...........................
33
3.7 Isolasi Agar tanpa Proses Pemutihan ..............................
33
3.7.1 Tahap Praekstraksi ........................................................
33
3.7.2 Tahap Ekstraksi ............................................................
34
3.7.3 Tahap Pencetakan dan Pendinginan ..............................
34
3.7.4 Tahap Pengeringan dan Penggilingan ...........................
34
3.8 Pemeriksaan Karakteristik Agar ......................................
35
3.8.1 Pemeriksaan Organoleptis ............................................
35
3.8.2 Identifikasi Agar Hasil Isolasi secara Kualitatif ............
35
3.8.3 Penetapan Susut Pengeringan Agar Hasil Isolasi ...........
36
3.8.4 Penetapan Kadar Abu Total Agar Hasil Isolasi .............
36
3.8.5 Penetapan Kadar Abu Tak Larut Asam
Agar Hasil Isolasi .........................................................
36
3.8.6 Penetapan Kadar Sulfat Agar Hasil Isolasi ....................
37
3.8.7 Viskositas Agar Hasil Isolasi ........................................
37
3.9 Sterilisasi Alat .................................................................
38
3.10 Pembuatan Media ..........................................................
38
3.10.1 Beef Powder ...............................................................
38
3.10.2 Media Nutrient Broth ..................................................
38
3.10.3 Media Nutrient Agar (NA) Standar .............................
38
3.10.4 Media Agar Formula I (F1 ) .........................................
39
3.10.5 Media Agar Formula II (F2 ) ........................................
39
3.10.6 Media Agar Formula III (F3 ) ......................................
40
3.10.7 Media Agar Formula IV (F4 ) ......................................
40
3.11 Pembuatan Agar Miring .................................................
40
3.12 Pembuatan Stok Kultur Bakteri ......................................
41
3.13 Penyiapan Inokulum Bakteri ..........................................
41
Universitas Sumatera Utara
3.14 Metode Pengujian Mikrobiologi ....................................
41
3.14.1 Pengujian Pertumbuhan Bakteri ..................................
41
3.14.2 Pengecatan Gram ........................................................
41
3.14.3 Pengamatan Mikroskopik Bakteri ...............................
42
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................
43
4.1 Hasil Identifikasi Tumbuhan ............................................
43
4.2 Hasil Karakterisasi Simplisia ...........................................
43
4.3 Hasil Isolasi Agar ............................................................
43
4.4 Hasil Identifikasi Agar .....................................................
47
4.5 Hasil Pengujian Mikrobiologi ..........................................
50
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................
53
5.1 Kesimpulan .....................................................................
53
5.2 Saran ...............................................................................
54
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................
55
LAMPIRAN ..................................................................................
58
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.1 Skema Kerangka Pikir Penelitian .........................................
6
2.1 Struktur Galaktan Penyusun Agar ........................................
10
2.2 Kurva Fase Pertumbuhan Bakteri ........................................
22
1
Talus Segar Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus...............................................................................
2
Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus dengan Proses Pemutihan.......................
3
60
Simplisia Talus Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus ..............................................................
5
60
Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus tanpa Proses Pemutihan ........................
4
58
61
Mikroskopik Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus pada Pembesaran 10 x 40 ......
62
6
Bagan Isolasi Agar dengan Proses Pemutihan ......................
68
7
(Lanjutan) Bagan Isolasi Agar dengan Proses Pemutihan .....
69
8
Bagan Isolasi Agar tanpa Proses Pemutihan .........................
72
9
(Lanjutan) Bagan Isolasi Agar tanpa Proses Pemutihan .......
73
10 Serbuk Agar Hasil Isolasi dengan Proses Pemutihan ............
76
11 Serbuk Agar Hasil Isolasi tanpa Proses Pemutihan ..............
76
12 Bagan Pengujian Pertumbuhan Bakteri ................................
90
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1 Hasil Karakterisasi Simplisia Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus ...............................................
25
2 Hasil Rendemen Agar dari Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus ...............................................
26
3 Hasil Identifikasi Agar dari Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus ...............................................
29
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1
Halaman
Talus Segar Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus ..............................................................................
58
2
Hasil Identifikasi Tumbuhan ...............................................
59
3
Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus ..............................................................
4
Simplisia Talus Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus ..............................................................
5
62
Perhitungan Penetapan Kadar Air Simplisia Rumput Laut
Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus ............................
7
61
Mikroskopik Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus pada Pembesaran 10 x 40 .....
6
60
63
Perhitungan Penetapan Kadar Sari yang Larut dalam Air
Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus .............................................................................
8
64
Perhitungan Penetapan Kadar Sari yang Larut dalam Etanol
Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus .............................................................................
9
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Total Simplisia
Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus ......
10
65
66
Perhitungan Penetapan Kadar Abu yang Tidak Larut Asam
Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus .............................................................................
67
11
Bagan Isolasi Agar dengan Proses Pemutihan .....................
68
12
Perhitungan Rendemen Agar dengan Proses Pemutihan ......
70
13
Bagan Isolasi Agar tanpa Proses Pemutihan ........................
72
14
Perhitungan Rendemen Agar tanpa Proses Pemutihan ........
74
15
Serbuk Agar Hasil Isolasi ...................................................
76
16
Hasil Identifikasi Agar Hasil Isolasi ....................................
77
Universitas Sumatera Utara
17
Perhitungan Penetapan Susut Pengeringan Agar
Hasil Isolasi dengan Proses Pemutihan ................................
18
Perhitungan Penetapan Susut Pengeringan Agar
Hasil Isolasi tanpa Proses Pemutihan ...................................
19
87
Perhitungan Viskositas Agar Hasil Isolasi
dengan Proses Pemutihan ....................................................
26
86
Perhitungan Penetapan Kadar Sulfat Agar Hasil Isolasi
Tanpa Proses Pemutihan .....................................................
25
85
Perhitungan Penetapan Kadar Sulfat Agar Hasil Isolasi
dengan Proses Pemutihan ...................................................
24
84
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Tak Larut Asam
Agar Hasil Isolasi tanpa Proses Pemutihan .........................
23
83
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Tak Larut Asam
Agar Hasil Isolasi dengan Proses Pemutihan .......................
22
82
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Total
Agar Hasil Isolasi tanpa Proses Pemutihan .........................
21
81
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Total
Agar Hasil Isolasi dengan Proses Pemutihan .......................
20
80
88
Perhitungan Viskositas Agar Hasil Isolasi
Tanpa Proses Pemutihan ......................................................
89
27
Bagan Pengujian Pertumbuhan Bakteri ...............................
90
28
Hasil Pengujian Pertumbuhan Bakteri
Staphylococcus aureus ........................................................
29
Hasil Pengujian Pertumbuhan Bakteri
Eschericia coli.....................................................................
30
93
Hasil Pewarnaan Gram dan Pengamatan Bakteri
Staphylococcus aureus secara Mikroskopik .........................
31
91
95
Hasil Pewarnaan Gram dan Pengamatan Bakteri
Eschericia coli secara Mikroskopik .....................................
97
Universitas Sumatera Utara
RUMPUT LAUT Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus
SEBAGAI MEDIA PERTUMBUHAN BAKTERI
SKRIPSI
OLEH:
ANNA FAJAR HASANAH
NIM 101501026
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
KARAKTERISASI SIMPLISIA DAN ISOLASI AGAR DARI
RUMPUT LAUT Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus
SEBAGAI MEDIA PERTUMBUHAN BAKTERI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ANNA FAJAR HASANAH
NIM 101501026
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
limpahan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitan dan penyusunan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah
satu syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas
Sumatera Utara, dengan judul Karakterisasi Simplisia dan Isolasi Agar dari
Rumput
Laut
Gracilaria
verrucosa
(Hudson)
Papenfus
sebagai
Media
Pertumbuhan Bakteri.
Pada kesempatan ini, dengan kerendahan hati dan hormat, penulis
mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.,
selaku Dekan Fakultas Farmasi USU Medan, yang telah memberikan bimbingan
dan penyediaan fasilitas sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan.
Penulis juga mengucapkan terima kasih Ibu Dra. Suwarti Aris, M.Si., Apt., dan
Ibu Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah
membimbing dengan sangat baik, memberikan petunjuk, saran-saran dan motivasi
selama penelitian hingga selesainya skripsi ini, Bapak Dr. M. Pandapotan
Nasution, MPS., Apt., selaku ketua penguji, Ibu Dra. Erly Sitompul, M.Si., Apt.,
dan Ibu Dra. Herawati Ginting, M.Si., Apt., selaku anggota penguji yang telah
memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini, dan Bapak Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt., selaku dosen penasehat
akademik yang telah banyak membimbing penulis selama masa perkuliahan
hingga selesai, serta Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan
yang telah mendidik selama perkuliahan.
Universitas Sumatera Utara
Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tiada terhingga
kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta, Ir. Mohamad Yagi dan Ir. Suryani Sajar,
dan
juga kepada adik saya Melia Fajar Hasanah yang selalu mendukung,
mendoakan dan memberikan semangat secara moral dan moril. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada keluarga dan teman-teman yang selalu
memberikan dukungan. Serta seluruh pihak yang telah ikut membantu penulis
namun tidak tercantum namanya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih
jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis
menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis
berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan, 24 Oktober 2014
Penulis,
Anna Fajar Hasanah
NIM 101501026
Universitas Sumatera Utara
KARAKTERISASI SIMPLISIA DAN ISOLASI AGAR DARI RUMPUT
LAUT Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus SEBAGAI MEDIA
PERTUMBUHAN BAKTERI
ABSTRAK
Rumput laut Gracilaria sp. termasuk kelompok Agarophyte yaitu rumput
laut yang mengandung agar sebagai hasil metabolisme primer. Sebagian besar
penggunaan agar adalah sebagai media pertumbuhan bakteri maupun jamur, yaitu
dengan menambahkan zat-zat gizi tertentu yang diperlukan untuk pertumbuhan
bakteri dalam agar. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan karakterisasi
simplisia, isolasi agar, karakterisasi agar dan pengujian mikrobiologi.
Serbuk simplisia rumput laut diberi dua perlakuan yaitu dengan proses
pemutihan dengan larutan kalsium hipoklorit 0,5%, yaitu pada media agar formula
I (F1 ) dan formula II (F 2 ) serta tanpa proses pemutihan, yaitu pada media agar
formula III (F3 ) dan formula IV (F4 ), kemudian diasamkan dengan larutan asam
sulfat 0,25% selama 1 jam lalu dicuci dengan air mengalir. Serbuk simplisia
rumput laut diekstraksi dengan pelarut akuades selama 45 menit pada pH = 5
dengan penambahan asam asetat 3%, lalu disaring dan filtrat dinetralkan dengan
penambahan natrium karbonat 3% selanjutnya dididihkan dan dituang ke dalam
cetakan kemudian dibekukan selama 7 jam dalam freezer. Agar beku dikeringkan
dalam oven pada suhu 50°C, kemudian dipotong dan digiling sampai menjadi
serbuk. Serbuk simplisia rumput laut dilakukan karakterisasi dan agar hasil isolasi
diformulasi menjadi media pertumbuhan bakteri dengan dua macam nutrisi yaitu
nutrient broth pada media agar formula I (F 1 ) dan formula III (F3 ) dan beef
powder serta peptone pada media agar formula II (F2 ) dan formula IV (F4 ).
Selanjutnya diuji pertumbuhan terhadap bakteri Staphylococcus aureus dan
Eschericia coli, kemudian dilakukan pengecatan Gram dan diamati warna dan
bentuk bakteri secara mikroskopik pada pembesaran 100 x.
Hasil karakteristik diperoleh kadar air 8,63%, kadar sari larut air 3,91%,
kadar sari larut etanol 0,93%, kadar abu total 8,04% dan kadar abu yang tidak
larut asam 0,84%. Rendemen agar dengan proses pemutihan dan tanpa pemutihan
masing-masing 30,72% dan 30,81%. Hasil uji kualitatif agar hasil isolasi dengan
proses pemutihan dan tanpa pemutihan menunjukkan hasil positif. Hasil
karakterisasi agar hasil isolasi dengan proses pemutihan dan tanpa pemutihan
masing-masing diperoleh penetapan susut pengeringan 8,71% dan 8,46%, kadar
abu total 4,70% dan 4,73%, kadar abu tak larut asam 0,49% dan 0,56%, kadar
sulfat 0,99% dan 1,06% dan nilai viskositas keduanya 10 centipoice. Hasil
pengujian mikrobiologi menunjukkan media agar F1 , F2 , F3 dan F4 dapat
menumbuhkan bakteri Staphylococcus aureus dan Eschericia coli dengan baik
dibandingkan dengan media nutrient agar standar yang ditunjukkan pada
pengamatan bakteri secara mikroskopik.
Kata kunci : Rumput laut, Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus, Agar, Media
pertumbuhan bakteri.
Universitas Sumatera Utara
SIMPLEX CHARACTERIZATION AND AGAR ISOLATION FROM
SEAWEED Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus AS BACTERIA
CULTURE MEDIUM
ABSTRACT
Seaweed or Gracilaria sp. of the family Agarophyte which contains agar
as a primary metabolism. Most of them had been using as a medium to grow
bacteria and fungi by adding some certain nutrients to support bacteria’s
metabolism. The objective of the research was characterization of simplex,
isolation and characterization of agar and microbiological testing.
Seaweed simplex powdered was given into two treatments, those are
bleached seaweed in medium formula I (F1 ) agar and formula II (F2 ) agar with a
calcium hypochlorite solution and without bleached seaweed in medium formula I
(F1 ) agar and formula II (F2 ) agar, then acidified with 0,25% sulfuric acid solution
for an hour and then washed by running water. Simplex seaweed powder had
extracted by distilled water for 45 minutes on pH=5 with adding 3% of acetic
acid, then filtered it. The filtrate was neutralized by adding sodium carbonate then
boiled and poured it into mold, after that freeze for 7 hours. Frozen agar had dried
on oven in 50°C degree, then cut and mill until it became a powder. Isolated agar
was formulated into bacteria growth medium with two kinds of nutrients. First,
Nutrient Both in medium formula I (F1 ) agar and formula III (F3 ) agar and beef
powder with peptone in medium formula II (F2 ) agar dan formula IV (F4 ) agar.
For further test of bacteria growth media on Staphylococcus aureus dan
Eschericia coli, performed by gram staining and observed the bacteria’s form and
color with microscopic on magnification 100x.
The results showed that for the water content 8,63%, the water-soluble
extract value 3.91%, the ethanol-soluble extract value 0.93%, the total ash content
8,04% and the insoluble acid ash content 0.84%. The yield of bleaching and
without bleaching agars respectively 30,72% and 30,81%. The results of agar
qualitative test from isolation process even with bleaching or without bleaching
showed positive results. The characterization results from agar isolation with
bleaching or without bleaching process obtained the loss on drying 8.71% and
8.46%, the total ash content 4.70% and 4.73%, the insoluble acid ash content
0.49% and 0.56%, the sulfate content 0,99% and 1.06% and the viscosity value
both 10 centipoice. The results of microbiological test showed that media agar F1 ,
F2 , F 3 dan F4 could growth the bacteria of Staphylococcus aureus and Eschericia
coli as good as standard nutrient agar which shown on the bacteria microscopic
observation.
Keywords: Seaweed, Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus, Agar, Bacteria
growth medium.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ..........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................
iii
KATA PENGANTAR ...................................................................
iv
ABSTRAK ....................................................................................
vi
ABSTRACT ..................................................................................
vii
DAFTAR ISI .................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................
xii
DAFTAR TABEL ..........................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................
xiv
BAB I. PENDAHULUAN .............................................................
1
1.1 Latar Belakang ................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .........................................................
3
1.3 Hipotesis .........................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ............................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian ...........................................................
5
1.6 Kerangka Penelitian .........................................................
6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................
7
2.1 Uraian Tumbuhan ............................................................
7
2.1.1 Habitat dan Sebaran Rumput Laut ................................
7
2.1.2 Perkembangbiakan Rumput Laut ..................................
8
2.1.3 Sistematika Tumbuhan .................................................
8
2.1.4 Nama Daerah ................................................................
9
2.1.5 Morfologi Tumbuhan ...................................................
9
2.2 Kandungan Kimia ............................................................
9
2.3 Agar ................................................................................
9
2.3.1 Struktur Agar ................................................................
10
2.3.2 Sifat Fisiko-Kimia Agar ................................................
11
2.4 Tumbuhan Penghasil Agar ...............................................
11
2.5 Penggunaan Agar ............................................................
12
2.6 Cara Ekstraksi Agar di Berbagai Negara ..........................
15
Universitas Sumatera Utara
2.7 Sterilisasi .........................................................................
15
2.8 Bakteri ............................................................................
16
2.8.1 Morfologi Bakteri .........................................................
18
2.8.2 Bakteri Staphylococcus aureus .....................................
19
2.8.3 Bakteri Eschericia coli .................................................
20
2.8.4 Fase Pertumbuhan Bakteri ............................................
21
2.8.5 Media Pertumbuhan Bakteri .........................................
22
2.8.6 Metode Isolasi Biakan Bakteri ......................................
23
2.8.7 Pewarnaan Gram ..........................................................
24
BAB III. METODE PENELITIAN ................................................
26
3.1 Alat-Alat .........................................................................
26
3.2 Bahan-Bahan ...................................................................
27
3.3 Penyiapan Simplisia ........................................................
27
3.3.1 Pengumpulan Bahan Tumbuhan ...................................
27
3.3.2 Identifikasi Bahan Tumbuhan .......................................
27
3.3.3 Pembuatan Simplisia Rumput Laut ...............................
28
3.4 Pembuatan Pereaksi .........................................................
28
3.4.1 Larutan Asam Asetat 3% ..............................................
28
3.4.2 Larutan Asam Klorida 0,2 N .........................................
28
3.4.3 Larutan Asam Sulfat 0,25% ..........................................
28
3.4.4 Larutan Barium Klorida 6,1% .......................................
28
3.4.5 Larutan Iodium 0,05 M .................................................
29
3.4.6 Larutan Hidrogen Peroksida 10% .................................
29
3.4.7 Larutan Kalsium Hipoklorit 0,5% .................................
29
3.4.8 Larutan Natrium Karbonat 3% ......................................
29
3.5 Pemeriksaan Karakteristik Simplisia ................................
29
3.5.1 Pemeriksan Makroskopik ..............................................
29
3.5.2 Pemeriksaan Mikroskopik ............................................
29
3.5.3 Penetapan Kadar Air .....................................................
30
3.5.4 Penetapan Kadar Sari yang Larut dalam Air .................
30
3.5.5 Penetapan Kadar Sari yang Larut dalam Etanol .............
31
3.5.6 Penetapan Kadar Abu Total ..........................................
31
Universitas Sumatera Utara
3.5.7 Penetapan Kadar Abu yang Tidak Larut dalam Asam ...
31
3.6 Isolasi Agar dengan Proses Pemutihan .............................
32
3.6.1 Tahap Praekstraksi ........................................................
32
3.6.2 Tahap Ekstraksi ............................................................
32
3.6.3 Tahap Pencetakan dan Pendinginan ..............................
33
3.6.4 Tahap Pengeringan dan Penggilingan ...........................
33
3.7 Isolasi Agar tanpa Proses Pemutihan ..............................
33
3.7.1 Tahap Praekstraksi ........................................................
33
3.7.2 Tahap Ekstraksi ............................................................
34
3.7.3 Tahap Pencetakan dan Pendinginan ..............................
34
3.7.4 Tahap Pengeringan dan Penggilingan ...........................
34
3.8 Pemeriksaan Karakteristik Agar ......................................
35
3.8.1 Pemeriksaan Organoleptis ............................................
35
3.8.2 Identifikasi Agar Hasil Isolasi secara Kualitatif ............
35
3.8.3 Penetapan Susut Pengeringan Agar Hasil Isolasi ...........
36
3.8.4 Penetapan Kadar Abu Total Agar Hasil Isolasi .............
36
3.8.5 Penetapan Kadar Abu Tak Larut Asam
Agar Hasil Isolasi .........................................................
36
3.8.6 Penetapan Kadar Sulfat Agar Hasil Isolasi ....................
37
3.8.7 Viskositas Agar Hasil Isolasi ........................................
37
3.9 Sterilisasi Alat .................................................................
38
3.10 Pembuatan Media ..........................................................
38
3.10.1 Beef Powder ...............................................................
38
3.10.2 Media Nutrient Broth ..................................................
38
3.10.3 Media Nutrient Agar (NA) Standar .............................
38
3.10.4 Media Agar Formula I (F1 ) .........................................
39
3.10.5 Media Agar Formula II (F2 ) ........................................
39
3.10.6 Media Agar Formula III (F3 ) ......................................
40
3.10.7 Media Agar Formula IV (F4 ) ......................................
40
3.11 Pembuatan Agar Miring .................................................
40
3.12 Pembuatan Stok Kultur Bakteri ......................................
41
3.13 Penyiapan Inokulum Bakteri ..........................................
41
Universitas Sumatera Utara
3.14 Metode Pengujian Mikrobiologi ....................................
41
3.14.1 Pengujian Pertumbuhan Bakteri ..................................
41
3.14.2 Pengecatan Gram ........................................................
41
3.14.3 Pengamatan Mikroskopik Bakteri ...............................
42
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................
43
4.1 Hasil Identifikasi Tumbuhan ............................................
43
4.2 Hasil Karakterisasi Simplisia ...........................................
43
4.3 Hasil Isolasi Agar ............................................................
43
4.4 Hasil Identifikasi Agar .....................................................
47
4.5 Hasil Pengujian Mikrobiologi ..........................................
50
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................
53
5.1 Kesimpulan .....................................................................
53
5.2 Saran ...............................................................................
54
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................
55
LAMPIRAN ..................................................................................
58
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.1 Skema Kerangka Pikir Penelitian .........................................
6
2.1 Struktur Galaktan Penyusun Agar ........................................
10
2.2 Kurva Fase Pertumbuhan Bakteri ........................................
22
1
Talus Segar Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus...............................................................................
2
Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus dengan Proses Pemutihan.......................
3
60
Simplisia Talus Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus ..............................................................
5
60
Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus tanpa Proses Pemutihan ........................
4
58
61
Mikroskopik Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus pada Pembesaran 10 x 40 ......
62
6
Bagan Isolasi Agar dengan Proses Pemutihan ......................
68
7
(Lanjutan) Bagan Isolasi Agar dengan Proses Pemutihan .....
69
8
Bagan Isolasi Agar tanpa Proses Pemutihan .........................
72
9
(Lanjutan) Bagan Isolasi Agar tanpa Proses Pemutihan .......
73
10 Serbuk Agar Hasil Isolasi dengan Proses Pemutihan ............
76
11 Serbuk Agar Hasil Isolasi tanpa Proses Pemutihan ..............
76
12 Bagan Pengujian Pertumbuhan Bakteri ................................
90
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1 Hasil Karakterisasi Simplisia Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus ...............................................
25
2 Hasil Rendemen Agar dari Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus ...............................................
26
3 Hasil Identifikasi Agar dari Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus ...............................................
29
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1
Halaman
Talus Segar Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus ..............................................................................
58
2
Hasil Identifikasi Tumbuhan ...............................................
59
3
Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus ..............................................................
4
Simplisia Talus Rumput Laut Gracilaria verrucosa
(Hudson) Papenfus ..............................................................
5
62
Perhitungan Penetapan Kadar Air Simplisia Rumput Laut
Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus ............................
7
61
Mikroskopik Serbuk Simplisia Rumput Laut Gracilaria
verrucosa (Hudson) Papenfus pada Pembesaran 10 x 40 .....
6
60
63
Perhitungan Penetapan Kadar Sari yang Larut dalam Air
Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus .............................................................................
8
64
Perhitungan Penetapan Kadar Sari yang Larut dalam Etanol
Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus .............................................................................
9
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Total Simplisia
Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson) Papenfus ......
10
65
66
Perhitungan Penetapan Kadar Abu yang Tidak Larut Asam
Simplisia Rumput Laut Gracilaria verrucosa (Hudson)
Papenfus .............................................................................
67
11
Bagan Isolasi Agar dengan Proses Pemutihan .....................
68
12
Perhitungan Rendemen Agar dengan Proses Pemutihan ......
70
13
Bagan Isolasi Agar tanpa Proses Pemutihan ........................
72
14
Perhitungan Rendemen Agar tanpa Proses Pemutihan ........
74
15
Serbuk Agar Hasil Isolasi ...................................................
76
16
Hasil Identifikasi Agar Hasil Isolasi ....................................
77
Universitas Sumatera Utara
17
Perhitungan Penetapan Susut Pengeringan Agar
Hasil Isolasi dengan Proses Pemutihan ................................
18
Perhitungan Penetapan Susut Pengeringan Agar
Hasil Isolasi tanpa Proses Pemutihan ...................................
19
87
Perhitungan Viskositas Agar Hasil Isolasi
dengan Proses Pemutihan ....................................................
26
86
Perhitungan Penetapan Kadar Sulfat Agar Hasil Isolasi
Tanpa Proses Pemutihan .....................................................
25
85
Perhitungan Penetapan Kadar Sulfat Agar Hasil Isolasi
dengan Proses Pemutihan ...................................................
24
84
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Tak Larut Asam
Agar Hasil Isolasi tanpa Proses Pemutihan .........................
23
83
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Tak Larut Asam
Agar Hasil Isolasi dengan Proses Pemutihan .......................
22
82
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Total
Agar Hasil Isolasi tanpa Proses Pemutihan .........................
21
81
Perhitungan Penetapan Kadar Abu Total
Agar Hasil Isolasi dengan Proses Pemutihan .......................
20
80
88
Perhitungan Viskositas Agar Hasil Isolasi
Tanpa Proses Pemutihan ......................................................
89
27
Bagan Pengujian Pertumbuhan Bakteri ...............................
90
28
Hasil Pengujian Pertumbuhan Bakteri
Staphylococcus aureus ........................................................
29
Hasil Pengujian Pertumbuhan Bakteri
Eschericia coli.....................................................................
30
93
Hasil Pewarnaan Gram dan Pengamatan Bakteri
Staphylococcus aureus secara Mikroskopik .........................
31
91
95
Hasil Pewarnaan Gram dan Pengamatan Bakteri
Eschericia coli secara Mikroskopik .....................................
97
Universitas Sumatera Utara