Isolasi dan Uji Ekstrak Metanol Bakteri Endofit Tapak Dara (Catharanthus roseus) dalam Menghambat Pertumbuhan Beberapa Mikroba Patogen
ISOLASI DAN UJI EKSTRAK METANOL BAKTERI ENDOFIT TAPAK DARA (Catharanthus roseus) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA PATOGEN SKRIPSI FEBRIN SETIANI PANDIANGAN 090805054
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
ISOLASI DAN UJI EKSTRAK METANOL BAKTERI ENDOFIT TAPAK DARA (Catharanthus roseus) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA PATOGEN SKRIPSI FEBRIN SETIANI PANDIANGAN 090805054 Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan Gelar Sarjana Sains Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara Medan
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERSETUJUAN
Judul : Isolasi dan Uji Ekstrak Metanol Bakteri Endofit Tapak Dara (Catharanthus roseus ) dalam Menghambat Pertumbuhan Beberapa Mikroba Patogen
Kategori : Skripsi Nama : Febrin Setiani Pandiangan Nomor Induk Mahasiswa : 090805054 Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Departemen : Biologi Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara Disetujui di
Medan, April 2014 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. It Jamilah M.Sc Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc NIP. 196310121991032003 NIP. 196404091994031003 Disetujui Oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua, Dr. Nursahara Pasaribu, M. Sc NIP. 196301231990032001
PERNYATAAN
ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN TAPAK
DARA (Catharanthus roseus) DAN UJI KEMAMPUAN
EKSTRAK METANOLNYA DALAM MENGHAMBAT
PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA PATOGENSKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2014 Febrin Setiani Pandiangan 090805054
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan rahmat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul Isolasi dan Uji Ekstrak Metanol Bakteri Endofit Tanaman Tapak Dara (Catharanthus roseus) dalam Menghambat Pertumbuhan Mikroba Patogen.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Dr. It Jamilah M.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan nasehat dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Bapak selaku Dosen Penguji I dan Bapak Riyanto Sinaga S.Si selaku Dosen Penguji II yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku Ketua Departemen Biologi FMIPA USU Medan, Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU, Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku Pembantu Dekan I, Bapak Drs. Nursal M.Si selaku Pembantu Dekan II dan Bapak Drs.
Krista Sebayang, M.Si selaku Pembantu Dekan III, bapak dan ibu Dosen Biologi FMIPA USU serta seluruh staf pegawai FMIPA USU.
Terimakasih kepada Ibuku tercinta R. Simarmata yang senantiasa selalu berkorban untukku juga kepada abang, kakak dan adikku, Bang Ruspan, Kak Novita dan Dolli yang telah memberikan dukungan penuh dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhirnya tidak terlupakan kepada Agustina, Silvia, Jesica, Bertua, Yenni, Beatrix, Febry, Sukma, Frans Simatupang, Lamhot, Ledi, Anderson, Raymond, Adrian, teman-teman seperjuangan angkatan 2009 yang tidak dapat disebutkan semuanya, abang asuh Jupentus, kakak abang angkatan 2008, adik- adik angkatan 2010, 2011 dan 2012 serta teman-teman Persekutuan Keluarga Besar Kristen Biologi (PKBKB) yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa senantiasa selalu memberikan berkat-Nya. Amin.
ISOLASI DAN UJI EKSTRAK METANOL BAKTERI
ENDOFIT TAPAK DARA (Catharanthus roseus) DALAM
MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA
PATOGEN
ABSTRAK
Penelitian tentang isolasi bakteri endofit dari tanaman tapak dara (Catharanthus
roseus ) dan uji kemampuan dari ekstrak metanolnya dalam menghambat
pertumbuhan beberapa mikroba patogen yaitu Aspergillus flavus, Streptococcus
mutans, Salmonella typhii dan Escherichia coli telah dilakukan. Pembuatan
ekstrak dilakukan dengan metode maserasi dan sentrifugasi. Ekstrak metanol bakteri endofit dibuat dengan masing-masing konsentrasi 40, 60, 80, dan 100%. Pengujian aktivitas antimikroba dari isolat bakteri dan ekstrak metanol bakteri endofit dilakukan dengan metode difusi cakram. BF1, BF2, AF2, AF3, AF4, AFN7, AFN8 dan AFN9 delapan dari 12 isolat menunjukkan penghambatan pada semua mikroba patogen. Ekstrak metanol bakteri endofit BF1 dan AFN9 mampu menghambat semua mikroba patogen. Kedua ekstrak metanol BF1 dan AFN9 menunjukkan daya hambat yang paling besar terhadap bakteri patogen E. coli pada konsentrasi 100% .
Kata kunci: Tapak dara (Catharanthus roseus), Bakteri endofit, Aktivitas antimikroba, Ekstrak metanol
ISOLATION AND EXAMINATION METHANOL EXTRACTS
OF ENDOPHYTIC BACTERIA TAPAK DARA (Catharanthus
roseus) IN INHIBIT THE GROWTH OF SEVERAL
PATHOGENIC MICROBE
ABSTRACTA study of isolation of endophytic bacteria from tapak dara (Catharanthus
roseus ) and examination of methanol extracts in inhibited the growth of several
pathogenic microbes such as Aspergillus flavus, Streptococcus mutans,
Salmonella typhii and Escherichia coli has been conducted. Examination of
methanol extract of endophytic bacteria was done with concentrations of 40, 60, 80, and 100%. Methanol extract was prepared by maceration method and centrifugated at 5000 rpm. Examination of isolates and antimicrobial activity of methanol extract of endophytic bacteria was carried out by the disc diffusion method. Eight out of twelve endophytic bacteria isolates were able to inhibit all tested pathogenic microbes wich were BF1, BF2, AFN7, AFN8, AFN9, AF2, AF3, and AF4. Based on diameter of inhibition zone BF1 and AFN9 isolates were found as the most potential isolates in control tested pathogenic microbes.
Methanol extract of BF1 and AFN9 isolates was able to inhibit all tested pathogenic microbes. Both of this isolates more inhibit E. coli compare to other pathogens at concentration of 100% .
Keywords: Tapak dara, Endophytic bacteria, Antimicrobial activity, Methanol extract
DAFTAR ISI
Halaman Lembar Persetujuan i
Lembar Pernyataan ii
Lembar Penghargaan iii
Abstrak iv
Abstract v
Daftar Isi vi
Daftar Tabel viii
Daftar Gambar ix
Daftar Lampiran x
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Permasalahan
2
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Hipotesis
3
1.5 Manfaat
4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikroba Endofit
5
2.2 Manfaat Mikroba Endofit
6
2.3 Tanaman Tapak Dara
7
2.4 Metabolit Sekunder
9
2.5 Mikroba Patogen
10
2.5.1 Aspergillus flavus
10
2.5.2 Streptococcus mutans
12
2.5.3 Salmonella typhii
13
2.5.4 Escherichia coli
14 BAB 3 BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat
16
3.2 Alat dan Bahan
16
3.3 Isolat Beberapa Mikroba Patogen
16
3.4 Isolasi Bakteri Endofit dari Batang dan Akar Tanaman
17 Tapak Dara
3.5 Karakterisasi dan Identifikasi Bakteri Endofit
17
3.6 Uji Daya Hambat Bakteri Endofit terhadap Mikroba
17 Patogen
3.7 Uji Daya Hambat Bakteri Endofit terhadap A. flavus
18
3.8 Ekstraksi Bahan Antimikroba dari Bakteri Endofit dengan
19 Pelarut Metanol
3.9 Uji Aktivitas Ekstrak Metanol Bakteri Endofit terhadap
20 Beberapa Mikroba Patogen
3.10 Pengamatan Hifa Abnormal
20 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Endofit dari Akar dan Batang Tanaman Tapak Dara (Chataranthus roseus)
22
4.2 Uji Daya Hambat Isolat Bakteri Endofit Terhadap Mikroba Patogen
24
4.3 Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Metanol Bakteri Endofit
27
4.4 Abnormalitas Hifa Akibat Uji Antagonis Ekstrak Terhadap Mikroba Patogen
33 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
35
5.2 Saran
35 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Judul Halaman
4.1. Karakteristik Morfologi Bakteri Endofit dari Akar
23 dan Batang Tanaman Tapak Dara
4.2. Hasil Uji Antagonis Isolat Bakteri Endofit
24 Terhadap Mikroba Uji dalam Bentuk Zona Hambat Pertumbuhan
4.3. Hasil Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Metanol
28 terhadap Mikroba Uji
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Judul Halaman
2.1. Tanaman Tapak Dara (Catharanthus roseus)
8 2.2.
a. Penampakan Makroskopis Aspergillus flavus,
11
b. Penampakan Mikroskopis Aspergillus flavus
2.3. Streptococcus mutans
13
3.1. Metode pengukuran zona hambat bakteri endofit
19 terhadap koloni jamur
4.1. Uji Antagonis Isolat Bakteri Endofit Terhadap
25 Mikroba Patogen A. flavus (a) Isolat BF2 selama 48 jam (b) Isolat BF1 selama 48 jam (c) Isolat AFN7 selama 24 jam (d) Isolat AF6 selama 48 jam
4.2 Hasil Uji Antagonis Ekstrak Bakteri Endofit
30 selama 48 jam (a) Ekstrak BF1 terhadap S. mutans (b) Ekstrak AFN9 terhadap E. coli (c) Ekstrak AFN9 60% terhadap A. flavus (d) Ekstrak AFN9 80% terhadap A. flavus
4.3 Hifa jamur Aspergillus flavus pada perbesaran
33 40x10 (a) Hifa normal (b) Hifa membengkok (c) Hifa menggulung