Download - laporan PKT biokimia
PRAKTIKUM KIMIA TERPADU
LABORATORIUM BIOKIMIA
ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI BEBERAPA TANAMAN SERTA
UJI AKTIVITAS SENYAWA METABOLIT SEKUNDERNYA SEBAGAI
ANTIBAKTERI DAN ANTIKOLESTEROL
Disusun Oleh :
1. Ferdiansyah A.R. NIM. 24030111130036
2. Rosihan Azwar NIM. 24030111130048
3. Qisthy Hanifati H. NIM. 24030111130066
4. Idi Auliya Rahman NIM. 24030111140094
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2014
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Mikroba endofit adalah mikroba yang hidup dalam jaringan
tanaman. Mikroba ini hidup di antara sel tumbuhan dan bersimbiosis
mutualisme dengan inangnya (Kumala, dkk, 2006). Strobel dan Daisy
(2003) dan Radji (2005) menyatakan bahwa beberapa tanaman yang
memproduksi senyawa bioaktif juga berasosiasi dengan mikroba endofit,
dimana akan memproduksi senyawa serupa dengan tanaman inangnya. Dari
sekitar 300.000 jenis tanaman di muka bumi ini, masing-masing tanaman
mengandung satu atau lebih mikroorganisme endofit yang terdiri dari fungi
dan bakteri (Strobe dan Daisy, 2003).
Bakteri endofit merupakan bakteri saprofitik yang dapat diperoleh
dari tanaman dan dapat berperan sebagai penghasil beragam senyawa
bioaktif. Senyawa bioaktif yang dihasilkan dapat berfungsi antara lain
sebagai antibiotik, inhibitor enzim, dan senyawa bioaktif lainnya (Lestari,
2006).
I.2 Tujuan Penelitian
1. Menumbuhkan bakteri endofit pada media agar miring.
2. Mendapatkan isolat bakteri endofit yang bersimbiosis dengan :
a. bawang bombay
b. daun sirsak
c. daun salam
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Bawang Bombay
Bawang bombay atau allium cepa sering digunakan dalam masakan.
Teksturnya renyah manis dan menambah wangi serta kelezatan masakan.
Seperti banyak bahan makanan lainnya, bawang bombay juga diketahui
memiliki banyak manfaat bagi kesehatan.
Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan dengan pembuluh)
Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan yang berbunga)
Kelas : Liliopsida (berkeping satu atau monokotil)
Sub Kelas : Liliidae
Ordo : Liliales
Famili : Liliaceae (suku bawang-bawangan)
Genus : Allium
Spesies : Allium cepa L.
Khasiat bawang bombai sangat banyak, yaitu antioksidan alami,
mampu menekan efek sinogenik dari senyawa radikal bebas. Bawang
bombai juga dipakai secara umum untuk menyembuhkan berbagai penyakit
pencernakan, flu, kembung, mual, maag, disentri, dan membunuh cacing
dalam perut. Sifat senyawa bawang bombai bersifat hipolipidemik, yaitu
dapat menurunkan kadar kolesterol darah. Mengkonsumsi satu suing
bawang bombai dapat meningkatkan kadar kolesterol 'baik' sebesar
30%. Manfaat lainnya, dapat menyembuhkan penyakit radang hati, radang
sendi, radang tonsil, radang pada tenggorokan, serta radang telinga. Menurut
penelitian yang dilakukan Dr.Victor Gurewich dari Tufts University,
Massachusetts - AS, mengungkapkan bahwa mengkonsumsi satu buah
bawang bombay terutama jenis putih & kuning setiap hari dapat menekan
kadar kolesterol dalam darah dan meningkatkan jumlah HDL (Kolesterol
Baik) hingga 30%. Menurut National Center Institute - USA, orang yang
banyak menyantap bawang bombay memiliki resiko terkena kanker perut
lebih rendah 50% dibanding yang tidak.
II.1.1 Kandungan Kimia Bawang Bombay
II.2. Daun Sirsak
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub Divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotiledonae
Ordo : Magnoliales
Famili : Annonaceae
Genus : Annona
Species : Annona muricata L.
Sirsak merupakan tanaman dengan tinggi pohon sekitar 8 meter.
Batang coklat berkayu, bulat, bercabang. Mempunyai daun bebentuk telur
atau lanset, ujung runcing, tepi rata, pangkal meruncing, pertulangan
menyirip, panjang tangkai 5 mm, hijau kekuningan. (Syamsuhidayat dan
Hutapea, 1991).
Daun sirsak mengandung senyawa acetogenin, minyak esensial,
reticuline, loreximine, coclaurine, annomurine, higenamine. Buah sirsak
mengandung banyak karbohidrat, terutama fruktosa. Kandungan gizi
lainnya adalah vitamin C, vitamin B1 dan vitamin B2 yang cukup banyak.
Biji bersifat racun dan dapat digunakan sebagai insektisida alami, seperti
juga biji srikaya. Daun sirsak bermanfaat menghambat sel kanker dengan
menginduksi apoptosis, antidiare, analgetik, anti disentri, anti asma,
anthelmitic, dilatasi pembuluh darah, menstimulasi pencernaan, mengurangi
depresi (McLaughlin, 2008).
II.3. Daun Salam
Kerajaan: Plantae
Divisi : magnoliophyta
Kelas : Magnoliopsida
Ordo : Myrtales
Famili : Myrtaceae
Genus : Syzygium
Spesies : Syzygiumpolianthum
Daun salam digunakan terutama sebagai rempah pengharum
masakan di sejumlah negeri di Asia Tenggara, baik untuk masakan
daging, ikan, sayur mayur, maupun nasi. Daun ini dicampurkan dalam
keadaan utuh, kering ataupun segar, dan turut dimasak hingga makanan
tersebut matang. Rempah ini memberikan aroma herba yang khas namun
tidak keras. Di pasardan di dapur, salam kerap dipasangkan dengan
laos alias lengkuas.
Kayunya berwarna coklat jingga kemerahan dan berkualitas
menengah. Kayu yang tergolong ke dalam kayu kelat (nama perdagangan)
ini dapat dipergunakan sebagai bahan bangunan dan perabot rumah tangga.
Kulit batang salam mengandung tanin, kerap dimanfaatkan sebagai ubar
(untuk mewarnai dan mengawetkan) jala, bahan anyaman dari bambu dan
lain-lain. Kulit batang dan daun salam biasa digunakan sebagai bahan
ramuan tradisional untuk menyembuhkan sakit perut. Buah salam dimakan
orang juga, meski hanya anak-anak yang menyukainya.
II.4. Bakteri Endofit
Mikroba endofitik adalah mikroba yang hidup dalam jaringan
tanaman. Mikroba ini hidup di antara sel tumbuhan dan bersimbiosis
mutualisme dengan inangnya (Kumala dkk, 2006) . Mikroba endofit hidup
di dalam jaringan tanaman pada periode tertentu dan mampu hidup dengan
membentuk koloni dalam jaringan tanaman tanpa membahayakan inangnya.
Beberapa tanaman yang memproduksi senyawa bioaktif juga berasosiasi
dengan mikroba endofit yang memiliki kemampuan memproduksi senyawa
bioaktif yang sama. Dari sekitar 300.000 jenis tanaman di muka bumi ini,
masing-masing tanaman mengandung satu atau lebih mikroorganisme
endofit yang terdiri dari fungi dan bakteri (Strobel dan Daisy, 2003).
Bakteri endofit merupakan bakteri yang hidup pada jaringan
tanaman tanpa merusak jaringan tanaman tersebut. Bakteri endofit dapat
diisolasi dari permukaan jaringan tanaman yang steril atau diekstraksi dari
jaringan tanaman bagian dalam. Bakteri endofit gram positif dan gram
negatif telah banyak diisolasi dari beberapa jaringan tanaman. Endofit
masuk ke dalam jaringan tanaman terutama melalui akar dan bagian
tanaman lain yang terpapar udara luar seperti bunga, batang, dan kotiledon
dapat juga dilalui. Secara khusus, bakteri masuk ke jaringan melalui
jaringan yang berkecambah, akar, stomata, maupun jaringan yang rusak
(Zinniel dkk., 2002). Pada penelitian yang dilakukan oleh Irawan (2009),
sebanyak 46 isolat bakteri endofit berhasil diisolasi dari tanaman
temulawak, brotowali, ciplukan dan jambu biji. Beberapa isolat bakteri
endofit ini memiliki kemampuan beragam sebagai penghasil inhibitor α-
glukosidase.
II.5 Anti Bakteri
Antibakteri adalah senyawa yang digunakan untuk mengendalikan
pertumbuhan bakteri yang bersifat merugikan. Pengendalian pertumbuhan
mikroorganisme bertujuan untuk mencegah penyebaran penyakit dan
infeksi, membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi, dan
mencegah pembusukan serta perusakan bahan oleh mikroorganisme
(Sulistyo, 1971). Antimikrobia meliputi golongan antibakteri, antimikotik,
dan antiviral (Ganiswara, 1995).
Mekanisme penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri oleh
senyawa antibakteri dapat berupa perusakan dinding sel dengan cara
menghambat pembentukannya atau mengubahnya setelah selesai terbentuk,
perubahan permeabilitas membran sitoplasma sehingga menyebabkan
keluarnya bahan makanan dari dalam sel, perubahan molekul protein dan
asam nukleat, penghambatan kerja enzim, dan penghambatan sintesis asam
nukleat dan protein. Di bidang farmasi, bahan antibakteri dikenal dengan
nama antibiotik, yaitu suatu substansi kimia yang dihasilkan oleh mikroba
dan dapat menghambat pertumbuhan mikroba lain. Senyawa antibakteri
dapat bekerja secara bakteriostatik, bakteriosidal, dan bakteriolitik (Pelczar
dan Chan, 1988).
Menurut Madigan dkk. (2000), berdasarkan sifat toksisitas
selektifnya, senyawa antimikrobia mempunyai 3 macam efek terhadap
pertumbuhan mikrobia yaitu:
1. Bakteriostatik memberikan efek dengan cara menghambat
pertumbuhan tetapi tidak membunuh. Senyawa bakterostatik seringkali
menghambat sintesis protein atau mengikat ribosom. Hal ini ditunjukkan
dengan penambahan antimikrobia padakultur mikrobia yang berada pada
fase logaritmik. Setelah penambahan zatantimikrobia pada fase logaritmik
didapatkan jumlah sel total maupun jumlah selhidup adalah tetap.
2. Bakteriosidal memberikan efek dengan cara membunuh sel tetapi
tidak terjadi lisis sel atau pecah sel. Hal ini ditunjukkan dengan penambahan
antimikrobia padakultur mikrobia yang berada pada fase logaritmik. Setelah
penambahan zatantimikrobia pada fase logaritmik didapatkan jumlah sel
total tetap sedangkanjumlah sel hidup menurun.
3. Bakteriolitik menyebabkan sel menjadi lisis atau pecah sel
sehingga jumlah selberkurang atau terjadi kekeruhan setelah penambahan
antimikrobia. Hal iniditunjukkan dengan penambahan antimikrobia pada
kultur mikrobia yang beradapada fase logaritmik. Setelah penambahan zat
antimikrobia pada fase logaritmik,jumlah sel total maupun jumlah sel hidup
menurun.
Mekanisme penghambatan antibakteri dapat dikelompokkan menjadi
lima, yaitu menghambat sintesis dinding sel mikrobia, merusak keutuhan
dinding selmikrobia, menghambat sintesis protein sel mikrobia,
menghambat sintesis asamnukleat, dan merusak asam nukleat sel mikrobia
(Sulistyo, 1971).
BAB III
METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu preparasi dan
sterilisasi sampel dilanjutkan dengan penanaman bakteri endofit dari bawang
bombay, daun sirsak, dan daun salam pada wadah yang berbeda.
III.1 Alat dan Bahan
III.1.1 Alat
Gelas ukur
Gelas beaker
Erlenmeyer
Tabung reaksi besar
Pengaduk
Inkas
Termometer
Pisau
Labu ukur
Penjepit
Mikropipet
Inkubator
Penangas
Kompor listrik
Autoklaf
III.1.2 Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini terdiri atas sampel bawang
bombay, daun sirsak, dan daun salam, agar bubuk, yeast, malt, dextrose,
aktino, aquades, air kaporit dan alkohol 70%.
III.2 Cara Kerja
III.2.1 Preparasi dan Sterilisasi Sampel
Menyiapkan bahan baku berupa bawang bombay, daun sirsak dan
daun salam yang masih segar serta belum dikeringkan sehingga masih
terdapat mikroba endofitik yang hidup didalamnya. Bahan-bahan baku
tersebut didapatkan didaerah Tembalang, Semarang. Setelah semua bahan
baku terkumpul, selanjutnya disimpan di Laboratorium Biokimia Jurusan
Kimia, FSM, Universitas Diponegoro sampai bahan-bahan baku tersebut
akan digunakan.
Metode yang digunakan dalam sterilisasi adalah metode klorin
(Nurkanto dkk, 2008). Permukaan sampel disterilisasi dengan cara
merendamnya dalam alkohol 70% selama 1 menit sambil digojog, kemudian
dilanjutkan dengan direndam pada air kaporit selama 2 menit sambil
digolog setelah itu direndam kembali pada alkohol 70% sambil digojog.
Sterilisasi diakhiri dengan pembilasan sampel menggunakan akuades steril
yang mengalir. Masing-masing sampel yang telah steril permukaannya
kemudian ditumbuk menggunakan mortar steril untuk mendapatkan ekstrak
dari sampel tersebut.
Semua peralatan dari kaca dibungkus dengan aluminium foil,
selanjutnya disterilisasi dalam autoklaf selama 40 menit termasuk dalam hal
ini media agar yang telah dibuat. Kemudian, semua peralatan dari kaca yang
telah steril dikeringkan dalam oven selama 10 menit.
III.2.2 Penanaman Bakteri Endofit
Selanjutnya ekstrak dari masing-masing sampel yang telah didapat
ditanam pada permukaan media agar miring secara aseptik. Media yang
telah berisi sampel diinkubasi pada suhu ruang selama tiga hari kemudian
dicek pertumbuhan bakteri endofitnya.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil
Penelitian berjudul Isolasi Bakteri Endofit dari beberapa Tanaman
serta Uji Aktivitas Senyawa Metabolit Sekundernya Sebagai Antibakteri
dan Antikolesterol bertujuan untuk mendapatkan isolat bakteri yang
bersimbiosis dengan bawang bombay, daun sirsak dan daun salam,
mendapatkan data aktivitas antibakteri dari metabolit sekunder isolat, dan
mengetahui kandungan kimia dari metabolit sekunder isolat yang didapat.
Tahapan penelitian ini meliputi preparasi dan sterilisasi sampel, serta
penanaman bakteri endofit.
Hasil penelitian pada :
a. Percobaan ke 1 media agar miring belum homogen dan sangat
terkontaminasi
b. Percobaan ke 2 media agar miring belum homogen dan sangat
terkontaminasi
c. Percobaan ke 3 media agar miring sudah homogen tetapi sedikit
terkontaminasi
d. Percobaan ke 4 media agar miring sudah homogen dan tidak
terkontaminasi tetapi bakteri endofit tidak dapat tumbuh
e. Percobaan ke 5 media agar miring sudah homogen tetapi sangat
terkontaminasi
f. Percobaan ke 6 media agar miring belum homogen dan sangat
terkontaminasi
Berdasarkan hasil penelitian, hasil percobaan yang sangat mendekati
kesesuaian yaitu pada percobaan ke 3.
IV.2 Pembahasan
Pada percobaan ke 1, saat pembuatan media agar belum tercampur
dengan baik sehingga media yang terbentuk tidak homogen. Saat media agar
yang telah berisi bakteri endofit dimasukkan ke dalam inkubator, tabung
reaksi media tersebut belum tertutup rapat sehingga bakteri-bakteri dari
udara luar dapat masuk ke dalam tabung reaksi menyebabkan media
menjadi terkontaminasi.
Pada percobaan ke 2, saat pembuatan media agar belum tercampur
dengan baik sehingga media yang terbentuk tidak homogen. Saat media agar
yang telah berisi bakteri endofit dimasukkan ke dalam inkubator, tabung
reaksi media tersebut belum tertutup rapat sehingga bakteri-bakteri dari
udara luar dapat masuk ke dalam tabung reaksi menyebabkan media
menjadi terkontaminasi.
Pada percobaan ke 3, saat pembuatan media agar telah tercampur
dengan baik sehingga media yang terbentuk homogen. Saat media agar yang
telah berisi bakteri endofit dimasukkan ke dalam inkubator tabung reaksi
media tersebut telah tertutup rapat.
Pada percobaan ke 4, saat pembuatan media agar telah tercampur
dengan baik sehingga media yang terbentuk homogen. Saat media agar yang
telah berisi bakteri endofit dimasukkan ke dalam inkubator tabung reaksi
media tersebut telah tertutup rapat. Namun, saat pembuatan media
komposisi bahan yang digunakan berbeda dari pembuatan media
sebelumnya yaitu menggunakan Aktino. Aktino merupakan bahan untuk
membuat media agar yang terdiri dari malt, yeast dan agar.
Pada percobaan ke 5, saat pembuatan media agar telah tercampur
dengan baik sehingga media yang terbentuk homogen tetapi saat media agar
yang telah berisi bakteri endofit dimasukkan ke dalam inkubator tabung
reaksi media tersebut belum tertutup rapat sehingga bakteri-bakteri dari
udara luar dapat masuk ke dalam tabung reaksi menyebabkan media
menjadi terkontaminasi.
Pada percobaan ke 6, saat pembuatan media agar belum tercampur
dengan baik sehingga media yang terbentuk tidak homogen. Saat media agar
yang telah berisi bakteri endofit dimasukkan ke dalam inkubator tabung
reaksi media tersebut telah tertutup rapat tetapi pada pembuatan media agar
kurang steril sehingga menyebabkan kontaminasi pada media.
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Dari 6 enam kali percobaan, hasil percobaan yang sangat mendekati
kesesuaian yaitu pada percobaan ke 3 media agar sudah homogen dan
sedikit terkontaminasi.
V.2 Saran
Pada saat melakukan penelitian harus sangat memperhatikan
kebersihan baik peralatan yang digunakan, kesterilan bahan, kesterilan
tempat penelitian maupun kebersihan dari praktikan sehingga hasil yang
didapat sesuai yang diharapkan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim 1989, Materia Medika Indonesia, Jilid V, Departemen Kesehatan
Republik Indonesia, Jakarta.
Brewster, James L. (1994). Onions and other vegetable alliums (ed.1).
Wallingford, UK: CAB International.
Dalimartha, S., 2003, Atlas Tumbuhan Obat Jilid 3, Trubus Agriwidya, Jakarta.
Ganiswara, S. G., 1995. Farmakologi dan Terapi, Bagian Farmakologi Fakultas
Kedokteran. Universitas Indonesia. Jakarta.
Griffin, D. H., 1981, Fungal Physiology, John Wiley and Sons, Inc. New York.
Heyne K. 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia, Jilid III. Jakarta: Badan Penelitian
dan Pengembangan Kehutanan Republik Indonesia. Hlm 1521.
Jawetz, E., Melnick, J. L., Adelberg, E,. A., Brocks, G. F., Butel, J. S., dan
Orston, L. N., 1982, Mikrobiologi Untuk Profesi Kesehatan, Penerbit
Buku Kedokteran EGC, Jakarta.
Madigan, M.T., Martinko, J.M., dan Parker, J., 2000, Brock Biology of
Microorganisms, 9th Edition, Prentice-Hall Inc., New Jersey.
Mclaughlin., 2008, Paw-paw and Cancer Annonaceous Acetogenin from
Discovery to Comercial Products, Department of Medicinal Chemistry and
Molecular Pharmacology, School of Pharmacy and Pharmaceutical
Sciences, Purdue University, 71(7):1311–1321.
Pelczar, M.J. dan Chan, E.C.S., 1993, Dasar-Dasar Mikrobiologi, Penerbit
Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Sulistyo, 1971, Farmakologi dan Terapi, EKG, Yogyakarta.
Syamsuhidayat, S.S dan Hutapea, J.R, 1991, Inventaris Tanaman Obat Indonesia,
edisi kedua, Departemen Kesehatan RI, Jakarta.
Tjitrosoepomo, G., 1971, Taksonomi Tumbuhan Obat (Spermatophyta), Gadjah
Mada University Perss, Yogyakarta.
LAMPIRAN
Dokumentasi Hasil Penelitian
Percobaan ke 1 Percobaan ke 2
Percobaan ke 4Percobaan ke 3
Percobaan ke 5 Percobaan ke 6
Percobaan ke 6