Aktifitas Ekstrak Bakteri yang Berasosiasi dengan Spons Haliclona sp2. dan Axinellid sp. sebagai Antibakteri.

AKTIFITAS EKSTRAK BAKTERI YANG BERASOSIASI
DENGAN SPONS Haliclona sp2. dan Axinellid sp. SEBAGAI
ANTIBAKTERI

TESIS

Oleh
ENDANG SULISTYARINI GULTOM
117030025/BIO

PROGRAM PASCASARJANA BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

AKTIFITAS EKSTRAK BAKTERI YANG BERASOSIASI
DENGAN SPONS Haliclona sp2. dan Axinellid sp. SEBAGAI

ANTIBAKTERI

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains
pada Program Studi Magister Ilmu Biologi Pada Program Pascasarjana Fakultas
MIPA, Universitas Sumatera Utara

Oleh
ENDANG SULISTYARINI GULTOM
117030025/BIO

PROGRAM PASCASARJANA BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

PENGESAHAN TESIS

Judul

: AKTIFITAS EKSTRAK BAKTERI YANG
BERASOSIASI DENGAN SPONS Haliclona sp2
dan Axinellid sp. SEBAGAI ANTIBAKTERI
: TESIS
: ENDANG SULISTYARINI GULTOM
: 117030025
: PASCASARJANA (S-2) BIOLOGI
: BIOLOGI
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa

Program Studi
Departemen
Fakultas

Medan, Agustus 2014

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Prof. Dr. Erman Munir, M. Sc
Sc
NIP. 19651101 199103 1 002

Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.

Ketua Program Studi
Pascasarjana Biologi FMIPA USU

Dekan FMIPA USU

Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed
NIP. 19660209 199203 1 003

Dr. Sutarman, M.Sc
NIP. 19631026 199103 1 001

NIP. 19640409 199403 1 003

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN ORISINALITAS

AKTIFITAS EKSTRAK BAKTERI YANG BERASOSIASI
DENGAN SPONS Haliclona sp2. dan Axinellid sp. SEBAGAI
ANTIBAKTERI

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah
hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah
dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, Februari 2014

Endang Sulistyarini Gultom
NIM. 117030025

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya bertanda tangan di
bawah ini:

Nama
NIM
Program Studi
Jenis Karya Ilmiah

: Endang Sulistyarini Gultom
: 117030025
: Magister Biologi
: Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksekutif (Non-Executive
Free Right) atas tesis saya yang berjudul:
Aktifitas Ekstrak Bakteri yang Berasosiasi dengan Spons Haliclona sp2. dan
Axinellid sp. sebagai Antibakteri.
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti NonEksekutif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih data,
memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan
tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya
sebagai penulis dan pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya

Medan, Februari 2014

Endang Sulistyarini Gultom

Telah diuji pada
Tanggal : 17 Februari 2014

Universitas Sumatera Utara

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua

: Prof. Dr. Dwi Suryanto, M. Sc

Anggota

: 1. Prof. Dr. Erman Munir, M. Sc

2. Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed
3. Dr. It Jamilah, M. Sc

Lulus Pada Tanggal : 17 Februari 2014

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap Berikut

: Endang Sulistyarini Gultom, S.Si, Apt

Gelar
Tempat dan Tanggal Lahir : Sabungannihuta, 15 Mei 1981
Alamat Rumah

: Jl.Pelajar Timur perumahan Griya Unimed no 29
Medan

Telepon/Faks/Hp

: 08116155256

Email

: Nadgul_bellefamille@yahoo.com

Instansi Tempat Bekerja

: Universitas Negeri Medan

Alamat Kantor

: Jln.Williem Iskandar Pasar V Medan estate

Telepon

: 061-6613365

DATA PENDIDIKAN
SD

:

Swasta RK Santo Paulus Onanrunggu

Tamat :

1993

SLTP

:

Swasta ERIA Medan

Tamat :

1996

SMA

:

Swasta Prayatna Medan

Tamat :

1999

Strata-1

:

Jurusan Farmasi, FMIPA USU

Tamat :

2005

Apoteker

:

Profesi Apoteker, FMIPA USU

Tamat :

2006

Strata-2

:

Program Pascasarjana Biologi, FMIPA USU

Tamat :

2014

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Assalamu`alaikum Wr. Wb.
Segala puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
berkah dan rahmat-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tesis ini. Shalawat
beriring salam saya sampaikan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad
SAW. Dalam kesempatan ini, saya mengucapkan terimakasih kepada segenap
pihak:
1. Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Prof. Dr.
Erman Munir, M.Sc selaku dosen pembimbing II, atas bimbingan,
pengarahan, perhatian dan pengertian yang telah diberikan kepada saya.
2. Prof Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed selaku dosen penguji I dan Dr. It
Jamilah, M.Sc selaku dosen penguji II yang telah memberikan saran dan kritik
yang membangun serta wawasan sehingga pengetahuan saya bertambah.
3. Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. BioMed selaku Ketua Program Studi
Pascasarjana Biologi USU, Dr. Suci Rahayu, M. Si selaku Sekretaris Program
studi Pascasarjana Biologi USU yang telah banyak memberi nasihat, saran dan
membantu saya dalam menyelesaikan kuliah pascasarjana. Staf administrasi
Program Pascarjana Biologi USU yang telah bersabar menguruskan
administrasi selama kuliah serta seluruh staf dan pegawai Program
Pascasarjana Biologi USU.
4. Suami tercinta, Dr. Ir. Ahmad Darobin Lubis, M.Sc, QIA, ananda terkasih
Azka Ulima Husna Nadeak yang telah memberikan kasih sayang, perhatian
dan pengertian yang besar serta ibunda tercinta, Mestina Samosir. Saudarasaudara tercinta Romla Gultom, S.Pd, Prof. Dr. Syawal Gultom, M.Pd, Rimsa
Gultom, Ajun Gultom, Bilman Gultom, M.Pd dan Syamsul Gultom, SKM,
M.Kes dan seluruh kakak ipar tersayang Rasita Malades Samosir, Sara
Hikmayanti Sinaga, Tiur Malasari Siregar dan Dewi Endriani yang sangat
memberikan dukungan, doa dan semangat serta Bang Sofyan Siregar dan

Universitas Sumatera Utara

keluarga yang telah memberikan saya kemudahan selama melaksanakan
penelitian di Universitas Riau.
5. Keluarga besar Laboratorium Biologi Kelautan dan Kimia Organik UR,
keluarga besar Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Biologi, USU, terima
kasih telah menerima saya dan memberikan fasilitas dalam pengerjaan
penelitian.
6. Teman-Teman Program Pascasarjana Biologi USU tahun 2011, terimakasih
atas motivasi yang telah diberikan.
7. Kakanda Dra. Martina Restuati, M.Si, Adinda Aida Fitriani Sitompul, S.Pd,
.M.Si, Nanda Pratiwi, SPd dan Rasyidah, S.Pd terima kasih atas bantuan dan
dukungan yang begitu besar.
8. Keluarga Besar Dosen Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Medan atas
motivasinya
9. Pihak-pihak lain yang telah membantu saya dalam pelaksanaan dan
penyelesaian tesis ini.
Akhir kata, semoga karya ini bermanfaat bagi para pembaca dan
perkembangan ilmu pengetahuan.
Wassalamu`alaikum Wr. Wb.
Medan, Februari 2014

Endang Sulistyarini Gultom

AKTIVITAS EKSTRAK BAKTERI YANG BERASOSIASI DENGAN
SPONS Haliclona sp.2 DAN Axinellid sp. SEBAGAI ANTIBAKTERI

Universitas Sumatera Utara

Abstrak
Peningkatan resistensi bakteri di dunia kesehatan menyebabkan perlu dilakukan
eksplorasi senyawa baru yang mempunyai aktifitas antibakteri. Salah satu sumber
antibakteri adalah bakteri yang hidup berasosiasi dengan organisme lain seperti
spons. Pada penelitian ini dilakukan isolasi bakteri yang berpotensi sebagai
antibakteri yang hidup berasosiasi dengan spons Haliclona sp.2 dan Axinellid sp.
Contoh spons diperoleh dari Pulau Ngge, Sibolga. Tujuhbelas isolat bakteri
diperoleh dari kedua spons tersebut, 8 isolat diperoleh dari Haliclona sp.2 dan 9
isolat diperoleh dari Axinellid sp. Berdasarkan uji antibakteri, 11 (64%) isolat
memiliki potensi antibakteri, sedangkan 6 (35%) isolat tidak menunjukkan adanya
aktifitas antibakteri. Isolat H2, A1 dan A2 dipilih untuk ekstraksi metabolit
sekunder karena memiliki spektrum luas terhadap bakteri uji. Berdasarkan hasil
skrining aktivitas ekstrak isolat, ekstrak etil asetat H2 (EH2), A1 (EA1) dan A2
(EA2), dan ekstrak n-heksana A2 (HA2) menunjukkan adanya kemampuan
antagonis terhadap bakteri uji Staphylococcus aureus dan Escherichia coli,
sedangkan ekstrak metanol A2 hanya mampu menghambat pertumbuhan bakteri
uji E. coli. Pada pengujian komponen senyawa kimia, EH2, EA1 dan EA2
mengandung senyawa alkaloid, sedangkan HA2 dan MA2 mengandung alkaloid
dan saponin. Berdasarkan pemisahan golongan senyawa metabolit sekunder
melalui kromatografi lapis tipis, diperoleh 22 fraksi dengan kepolaran yang
berbeda. Pada skrining aktivitas antibakteri fraksi ekstrak, kemampuan antagonis
yang paling besar terdapat pada MA2 fraksi 2 terhadap bakteri E. coli dan S.
aureus sebesar 10,15 mm dan 9,95 mm. Kemampuan antagonis EH2 fraksi 3
terhadap bakteri S. aureus dan E. coli sebesar 7,05 mm dan 7,45 mm, sedangkan
kemampuan antagonis EA1 fraksi 3 sebesar 6,55 mm terhadap P. aeruginosa.
Hasil uji fitokimia metabolit sekunder fraksi ekstrak isolat menunjukkan bahwa
MA2 fraksi 2 dan MA2 fraksi 3 mengandung senyawa saponin, sedangkan EH2
fraksi 3 dan EA1 fraksi 3 mengandung senyawa alkaloid. Bakteri yang berasosiasi
dengan spons Haliclona sp.2 dan Axinellid sp. memiliki aktifitas sebagai
antibakteri terhadap bakteri S. aureus, E. coli dan P. aeruginosa.

Kata kunci: Haliclona sp.2 dan Axinellid sp., antibakteri, kromatografi lapis
tipis,
spons

ACTIVITY EXTRACTS OF BACTERIA ASSOCIATED WITH Haliclona
sp.2 AND Axinellid sp. AS ANTIBACTERIAL

Universitas Sumatera Utara

Abstract
An effort to explore a new antibacterial compounds should be considered since
increasing resistance of bacteria due to intensive utilization of antibiotics. Marine
sponges are frequently assosiated with bacteria of which antibacterial activity.
This study was aimed to investigate antibacterial activity of bacteria from marine
sponges Haliclona sp.2 and Axinellid sp. from Ngge Island, Sibolga. There were
17 isolates, for 8 isolates from Haliclona sp.2 and 9 isolates from Axinellid sp.
The results showed that 11 (64%) isolate showed to have antibacterial activity
while 6 (35%) did not indicate antagonistic activity. Isolate H2, A1 and A2 were
selected for secondary metabolite extraction because they have broad spectrum
against bacterial pathogens. Ethyl acetate extracts of H2 (EH2), A1 (EA1), A2
(EA2) and n-hexana extract of A2 (HA2) were shown an antagonistic activity
against S. aureus and E. coli, while isolate of A2 only inhibited the growth of
E.coli. Alkaloid compounds were found in EH2, EA1 and EA2, while alkaloid
and saponin were found in HA2 and MA2. The purification of secondary
metabolites by Thin Layer Chromatography (TLC) showed 22 fraction with
different polarities. The highest antibacterial activity was showed at MA2 of
fraction 2 againts E.coli and S. aureus about 10,15 mm and 9,95 mm. The
antagonistic activity of EH2 of fraction 3 against S. aureus dan E.coli was about
7,05 mm dan 7,45 mm whereas EA1 of fraction 3 was about 6,55 mm againts P.
aeruginosa. Fraction 2 and 3 of MA2 showed to have saponin compounds, while
fraction 3 of EH2 and fraction 3 of EA1 showed to have alkaloid compounds. The
bacteria associated with marine sponge have antagonistic activity were S. aureus,
E.coli, and P. aeruginosa.
Keyword: Axinellid sp., Haliclona sp.2, antibacterial compound, sponge.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
PERNYATAAN ORISINALITAS
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS
RIWAYAT HIDUP
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN

iii
v
vi
viii
ix
x
xi
xii
xiii

BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Hipotesis Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian

1
3
3
4
4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Biologi Spons Laut
2.2 Spons dan Bakteri yang Bersimbiosis
2.3 Aktifitas Senyawa Bioaktif Bakteri yang Bersimbiosis dengan Spons
2.4 Antimikroba
2.5 Isolasi Komponen Aktif Antibakteri

5
7
10
14
16

BAB III. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
3.2 Alat dan Bahan
3.3 Pengambilan Sampel Spons
3.4 Isolasi dan Pemurnian Bakteri Simbion
3.5 Uji Antibakteri Isolat terhadap Beberapa Bakteri Patogen secara In-vitro
3.6 Ekstraksi Metabolit Sekunder Isolat Bakteri Potensial
3.7 Skrining Aktifitas Antibakteri Ekstrak Bakteri
3.8 Uji Komponen Senyawa Kimia Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol
Isolat Potensial
3.9 Identifikasi dan Pemisahan Golongan Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak
Isolat potensial dengan KLT Preparatif

i
ii

18
18
19
19
19
20
20
21
22

Universitas Sumatera Utara

3.10 Skrining Aktifitas Antibakteri Fraksi Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan
Metanol Isolat Bakteri Bakteri

23

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
24
4.1 Karakteristik Spons
24
4.2 Isolasi dan Pemurnian Bakteri Simbion
25
4.3 Aktifitas Antibakteri Isolat terhadap Beberapa Bakteri Patogen secara In-vitro 27
4.4 Ekstraksi Metabolit Sekunder Isolat Bakteri Potensial
30
4.5 Aktifitas Antibakteri Ekstrak Isolat Bakteri Potensial
31
4.6 Komponen Senyawa Kimia Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol
Isolat Potensial
33
4.7 Golongan Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak Isolat potensial dengan
KLT Preparatif
34
4.8 Aktifitas Antibakteri Fraksi Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol
Isolat Bakteri Bakteri
35
4.9 Kandungan Senyawa Kimia Fraksi Ekstrak n-Heksana, Etil Asetat dan
Metanol Isolat Bakteri Potensial
37
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

39
39
39

DAFTAR PUSTAKA

40

LAMPIRAN

44

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor
Gambar
2.1
4.1
4.2
4.3

4.4

4.5

Judul

Halaman

Skema Hubungan Simbiosis antara Spons dengan
Mikroorganisme
Spons Haliclona sp.2 dan Axinellid sp.
Contoh Hasil Uji Antagonis Isolat H2 dan A1 terhadap
Bakteri Uji S.aureus
Contoh Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etil Asetat
Isolat H2 (EH2) Terhadap S. aureus dan Ekstrak nHeksana, Etil Asetat dan Metanol Isolat A2 (HA2, EA2
dan MA2) terhadap E.coli.
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) preparatif senyawa
metabolit sekunder ekstrak isolat bakteri potensial
HA2, EH2, EA1, EA2 dan MA2.
Contoh Aktivitas Antibakteri Ekstrak Metanol isolat
A2 fraksi A2 (MA2F2) terhadap bakteri E. coli dan S.
aureus.

8
24
29
31

35

35

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
Tabel
2.1
2.2
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5

4.6

Judul

Halaman

Spons dengan bakteri simbionnya
Spons dengan Senyawa Bioaktif yang Dihasilkannya
serta Keterangan Bioaktifitasnya
Karakter Morfologi Isolat Bakteri yang Diisolasi dari
Spons Haliclona sp.2 dan Axinellid sp.
Aktifitas Antibakteri Isolat Hasil Isolasi dari Spons
terhadap Beberapa Bakteri Patogen
Aktifitas Antibakteri Ekstrak Isolat Bakteri Potensial
Komponen Senyawa Kimia metabolit Sekunder Ekstrak
Isolat Bakteri Potensial
Aktifitas Antibakteri Fraksi Ekstrak Isolat Bakteri
Potensial
Kandungan Senyawa Kimia Fraksi dari MA2, EH2 dan
EA1

9
13
25
28
32
34

36
38

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
Lampiran
1
2a
2b
3a
3b
3c
4a
4b
5a
5b
6

Judul

Halaman

Bagan Alir Penelitian
Isolasi dan Pemurnian Bakteri Simbion
Gambar Isolat tunggal Bakteri Simbion
Bagan Alir Uji aktifitas Antibakteri
Pengujian Isolat Bakteri terhadap Bakteri Uji
Pengujian ekstrak n-Heksana, Etil asetat dan Metanol
dari Isolat H2, A1 dan A2 terhadap bakteri Uji
Bagan Alir Ekstraksi Metabolit Sekunder dari Isolat
Bakteri Potensial
Ekstraksi Metabolit Sekunder dari Isolat Bakteri
Potensial
Bagan Alir Uji Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak
n-Heksana, Etil Asetat dan Metanol Isolat Potensial
Hasil Uji Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak nHeksana, Etil Asetat dan metanol Isolat Potensial
Bagan Alir Proses Identifikasi Golongan Senyawa
metabolit Sekunder Ekstrak Bakteri Potensial dengan
KLT Preparatif

44
45
46
48
49
51
53
54
55
58

59

Universitas Sumatera Utara