7

1. PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang Dalam usaha menunjang peningkatan devisa non migas melalui peningkatan ekspor hasil perikanan, pemerintah telah menetapkan udang sebagai komoditas andalan utama. Budidaya udang windu memiliki prospek yang cerah dengan nilai produksi pada tahun 1998 mencapai 142.116 ton, tetapi pada tahun 2001 mengalami penurunan menjadi 128.448 ton. Penurunan ini disebabkan oleh timbulnya berbagai macam penyakit yang menyerang udang dari stadia larva sampai dewasa (Maryani, 2002).Serangan penyakit pada udang windu ini, pada umumnya disebabkan oleh bakteri vibriosis yang merupakan salah satu penyakit udang yang menyebabkan kerugian cukup besar dan sangat meresahkan usaha pertambakan udang. Bakteri penghasil cahaya ini bersifat sangat patogen dan akut sehingga dapat menyebabkan kematian larva udang sampai 100% dalam waktu 1-2 hari. Bakteri ini juga cukup sulit diberantas atau udang yang terserang tidak dapat disembuhkan. (Taslihan 1991 dalam Maryani 2002).Untuk menghindari serangan bakteri tersebut, diperlukan adanya alternatif yang dapat dilakukan adalah penggunaan anti bakterial lain yang bersifat alami dan efektif untuk membunuh dan menghambat pertumbuhan bakteri, ramah lingkungan dan mudah terurai di perairan. Salah satu alternative yang potensial adalah Coulerpa sp. Caulerpa sp merupakan salah satu jenis alga hijau yang belum banyak dimanfaatkan. Coulerpyne merupakan zat antibakteri yang terdapat dalam Coulerpa sp. dan dapat menghambat pertumbuhan bakteri Vibrio harveyi.Melalui penelitian ini kami bermaksud mengkaji mengenai manfaat dari rumput laut hijau ini, terutama bahan aktif yang terdapat pada bagian pigmennya untuk aplikasi antibakteri. Pigmen merupakan zat warna yang selama ini memang telah banyak dilaporkan memiliki aktivitas biologis seperti antibakteri, antioksidan, antikanker, antifungal, dan lainnya. Hanya saja belum ada penelitian yang mengkaji mengenai aplikasi dari pigmen alga hijau ini untuk aplikasi antibakteri pada bakteri yang bersifat patogen pada budidaya udang seperti bakteri Vibrio harveyi.

1.2. Perumusan MasalahVibrio merupakan bakteri gram negatif yang menyebabkan penyakit Vibriosis. Upaya penggunaan antibiotik dapat menimbulkan masalah baru dalam pencemaran lingkungan dan akumulasi antibiotik bagi organisme perairan.Penelitian ini diharapkan dapat menjawab pertanyaan sebagai berikut :1. Bagaimana mendapatkan senyawa aktif Coulerpyne?2. Apakah bahan aktif Coulerpyne hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai anti bakteri Vibrio harveyii?

1.3. Tujuan PenelitianTujuan dari Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian ini antara lain untuk :1. Untuk mengidentifikasi bahan aktif Coulerpa sp. sebagai antibakteri terhadap V. harveyii1. Mengetahui metode isolasi pigmen Caulerpa sp. dengan menggunakan beberapa pelarut. 1. Untuk mengetahui uji aktivitas ekstrak Caulerpa sp. sebagai antibakteri V. harveyii.1. 1.4. Luaran yang DiharapkanAdanya penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan ekstrak kasar Coulerpyne sebagai produk antibakteri yang mampu menghambat bakteri Vibrio harveyii dari pigmen Caulerpa sp. Disamping itu diharapkan dapat mengurangi ketergantungan terhadap penggunaan antibiotik sintesis yang penggunaannya kurang aman dan cenderung memiliki efek samping.

1.5. Kegunaan Penelitian a. Bagi Pengembangan antibiotik/ antibakteriDengan adanya inovasi ini diharapkan ditemukan suatu senyawa antibakteri alami dari pigmen rumput laut hijau yang bisa digunakan untuk menghambat aktivitas bakteri patogen Vibrio harveyii.b. Bagi MahasiswaDengan adanya PKMP ini diharapkan mahasiswa dapat melatih kepekaan untuk turut memberikan solusi terhadap permasalahan yang dihadapi masyarakat perikanan. c. Bagi MasyarakatDengan ditemukannya senyawa antibakteri dari pigmen Caulerpa sp. diharapkan masayarakat dapat dengan mudah mengekstrak atau menggunakan pigmen ini untuk mengobati ikan/udang yang terserang bakteri Vibrio harveyii.

2. TINJAUAN PUSTAKA2.1. Caulerpa sp.Manfaat dari rumput laut sangat beraneka ragam antara lain dapat mengobati atau mencegah kanker, membantu menurunkan kadar kolesterol dan dapat berfungsi membuang zat-zat beracun di dalam tubuh. Salah satu jenis rumput laut hijau adalah Caulerpa sp yang terdiri dari banyak spesies, diantaranya: Caulerpa agardhii, C. articulate, C. brownie, C. distichophylla, C. falcifolia, C. lentillifera, C. racemosa, C. taxifolia, dan lainnya (Verheij, 1994). Rumput laut ini biasa disebut anggur laut (sea grape), karena bentuknya seperti anggur. Menurut Trono and Ganzon-Fortes (1988) Caulerpa memiliki klasifikasi sebagai berikut: Phyllum :ThallophytaKelas : Chlorophyceae Ordo : Bryopsidales Family : Caulerpaceae Genus: Caulerpa Species : Caulerpa racemosa (Forskaal) Gambar 1. Rumput Laut Caulerpa sp2.2. Kandungan Caulerpa sp.Caulerpa racemosa merupakan salah satu jenis makroalga hijau yang mempunyai potensi penghasil senyawa bioaktif. Diantaranya sebagai senyawa antibakteri terkandung di dalam C. racemosa seperti yang dilaporkan oleh Mtolera dan Semesi (1996) dalam Syahailatuan dan Dangebun (2011) adalah caulerpin atau caulerpein, flexin dan trifarin atau caulerpanyene. Senyawa ini aktif menghambat staphylococcus aureus, Bacillus subtilis dan Escherichia coli.Genus Caulerpa sp. adalah salah satu genus yang memiliki keunggulan penting yaitu caulerpenyne, suatu zat metabolit sekunder dari dalam tubuh yang dapat berperan sebagai antineoplastic, antibacterial, dan aktivitas antiproliferatif (Cavas et al., 2006 dalam Kumar et.al.,2010).

2.3. Bakteri Patogena. Vibrio harveyiiUmumnya bakteri Vibrio menyebabkan penyakit pada hewan perairan laut dan payau dan Vibrio sp. menyerang lebih dari 40 spesies ikan di 16 negara. Sejumlah spesies Vibrio yang dikenal sebagai patogen seperti V. alginolyticus, V. anguillarum, V. carchariae, V. cholerae, V. harveyii, V. ordalii dan V. vulnificus (Irianto, 2003). Gambar 2. Morfologi Bakteri Vibrio sp

2.4. Potensi Senyawa Aktif Caulerpa sp.Menurut Rianida (2007) dalam Singkoh (2011), menunjukkan bahwa ekstrak Caulerpa racemosa var. uvifera (Turner) Weber Va Bosse mengandung senyawa antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan beberapa bakteri seperti E. Coli, Staphylococcus aureus dan Bacillus subtilis. Usaha pengendalian penyakit bakterial pada budidaya ikan secara umum selama ini masih tertumpu pada penggunaan bahan kimia dan obat-obatan antibiotik. Penggunaan obat-obatan atau antibiotik secara terus-menerus akan menimbulkan masalah, yaitu timbulnya resistensi, adanya residu pada tubuh ikan, dan mencemari lingkungan yang akhirnya mematikan organisme bukan sasaran. Salah satu alternatif yang dipakai adalah penggunaan bahan alami yang bersifat ramah lingkungan, yaitu rumput laut Caulerpa racemosa yang dapat menghasilkan senyawa antibakteri alami (Syahailatuan dan Dangebun, 2011).3. Metode PendekatanPenelitian dilakukan dengan 2 tahapan, yang pertama Uji Rendemen dan Uji Cakram. Rancangan percobaan yang digunakan dalam kedua uji tersebut adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial dengan dua faktor yaitu untuk uji rendemen adalah lama perendaman dan variasi pelarut sedangkan untuk uji cakram adalah variasi dosis dan jenis pelarut. Data yang diperoleh dari hasil penelitian selanjutnya dianalisis dengan metode ANOVA dan dilanjutkan dengan dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) signifikasi 5%. Berikut ini adalah variasi perlakuan yang digunakan :Tabel 01. Variasi Perlakuan Uji RendemenPelarutHari (T)

123

Metanol (K1)K1T1K1T2K1T3

Ethyl (K2)K2T1K2T2K2T3

N-hexane (K3)K3T1K3T2K3T3

Tabel 02. Variasi Perlakuan Uji CakramDosis (ppm)Ulangan (B)

123

200 (A1)A1B1A1B2A1B3

300 (A2)A2B1A2B2A2B3

400 (A3)A3B1A3B2A3B3

Metode analisia penelitian digunakan berupa analisis LCMS digunakan untuk melihat bahan aktif yang ada dalam suatu bahan, pengamatan dimulai dengan melarutkan ekstrak dengan metanol (MeOH) dengn dosis 10.000 ppm, larutan ini disuntikkan pada kolom C18 dari rangkaian alat LCMS (Liquid Chromatographi Mass Spectrofotometri). Proses fraksinasi dilakukan pada suhu 300C dengan flowrate 1 ml/ min.

4. Pelaksanaan Penelitian4.1. Waktu dan Tempat PelaksanaanPenelitian ini dilaksanakan di Laboratorium LSIH Universitas Brawijaya, Laboratorium Parasit dan Penyakit Ikan dan Laboratorium Reproduksi Ikan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya mulai bulan Maret hingga Juli 2013.4.2. Jadwal Flaktual PelaksanaanTabel . Jadwal kegiatan PenelitianNo.Uraian KegiatanTahun 2013

Bulan

IIIIIIIV

1 Pencarian literatur

2Pengambilan bahan

3Ekstraksi

4Pengujian rendemen

5Pengujian antibakteri

6Pengujian LCMS

7Analisis data

8Pelaporan

4.3. Instrumen Pelaksanaan4.3.1. Alat PenelitianPeralatan yang digunakan timbangan, pisau, blender, gelas ukur, beaker glass 1000 ml dan 500 ml, spatula, timbangan neraca, bola hisap, lemari asam, pipet volume, kain saring, waterbath, nampan plastik, makroburet, pipet tetes, erlenmeyer, corong, cuvet, nampan dan kertas dan kain saring, autoclave, laminar flow serta spektofotometer4.3.2. Bahan PenelitianBahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Caulerpa sp. yang diambil dari perairan Probolinggo, n-hexane, ethyl-acetate, methanol, bakteri patogen (Vibrio harveyii), standar Mc Farlan (H2SO4 1% 9,5 ml + BaCl 1,175 % 0,5 ml), DMSO, nutrien agar, nutrien broth, streptomycine, clhoramphenycol, DMSO dan aquadest.

4.3.3. Tahapan Penelitian Langkah kerja dari kegiatan ini adalah sebagai berikut :a. Ektraksi Sebelum diekstraksi, Caulerpa sp terlebih dahulu di bersihkan dengan menggunakan air. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk membersihkan dari garam dan parasit yang menempel. Kemudian dikering-anginkan dan dihaluskan menggunakan blender. Pasta rumput laut kemudian dimaserasi dengan larutan (n-hexan, etyl-acetate dan methanol) selama 1-2 hari dan diambil filtratnya dengan penyaringan. Hasil saringan diuapkan dalam rotary vacuum evaporator. Pada akhir proses ini didapatkan ekstrak kasar Caulerpa sp. Ekstrak diencerkan dengan DMSO (Dimethil Sulfoxide) 10% sesuai dengan konsentrasi yang diharapkan.

b. RendemenMetode pengujian yang digunakan dalah penimbangan secara langsung. Rendemen adalah persentase berat akhir yang dimiliki oleh suatu produk setelah mengalami proses pengolahan. Rendemen dapat dihitung sebagai berikut :

c. Antibakteri (Uji Cakram)

d. LCMS Analisis LCMS digunakan untuk melihat bahan aktif yang ada dalam suatu bahan, pengamatan dimulai dengan melarutkan ekstrak dengan metanol (MeOH) dengn dosis 10.000 ppm, larutan ini disuntikkan pada kolom C18 dari rangkaian alat LCMS (Liquid Chromatographi Mass Spectrofotometri). Proses fraksinasi dilakukan pada suhu 300C dengan flowrate 1 ml/ min.

e. Analisis DataRancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 perlakuan (jenis pelarut dan lama ektraksi) diulang sebanyak 3 kali. Metode analisisi data yang digunakan adalah analisa sidik ragam (ANOVA). Pada perhitungan ANOVA dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT). Pada data uji antibakteri dianalisis dengan alat bantu menggunakan Minitab versi 13.0 dan perlakuan terbaik menggunakan index efektifitas De Garmo (De Garmo, E.D. 1984).

4.3.5. Rekapitulasi Rancangan dan Realisasi BiayaNoJenis PengeluaranSatuanHarga/satuanNominal

1Dana Awal

Dana talangan tahap 1 Rp 4.500.000

Dana talangan tahap 2 Rp 2.300.000

Dana pinjaman Rp 2.200.000

JUMLAH Rp 9.000.000

2Perijinan dan Pengujian

Ijin laboratorium

a. Laboratorium LSIH (Masuk/Keluar) Rp 1.067.750

b. Laboratorium Reproduksi Ikan Rp 50.000

c. Laboratorium Parasit dan Penyakit Rp 50.000

Uji rendemen Rp 500.000

Uji LCMS9 sampel Rp 2.000.000

Evaporasi Rp 300.000

Steroform2 buah Rp 125.000 Rp 250.000

3Bahan Penelitian

Caulerpa sp. Rp 500.000

spirtus 1 lt Rp 10.000 Rp 10.000

kertas warp2 Rp 15.000 Rp 30.000

Ethil asetate (Analist)3 lt Rp 300.000 Rp 900.000

Ethil asetate (Teknisi)

N-hexane (Analist)4 lt Rp 75.000 Rp 300.000

N-hexane (Teknisi)

Metanol (Analist)2 lt Rp 20.000 Rp 40.000

Metanol (Teknisi)2 lt Rp 20.000 Rp 40.000

Bunsen1 Rp 18.000 Rp 18.000

Almunium foil2 Rp 20.000 Rp 40.000

Kawat ose1 Rp 4.000 Rp 4.000

Kapas250 gr Rp 15.000 Rp 15.000

Aquabidest Pharmacist8 lt Rp 7.500 Rp 60.000

Sarung tangan Latex Box1 Kotak Rp 80.000 Rp 80.000

Almunium foil1 gulung Rp 40.000 Rp 40.000

Alkohol 96%3 lt Rp 37.500 Rp 112.500

Rak tabung kayu1 Rp 22.500 Rp 22.500

Venoject tube plain 10 ml RRC0.06 Rp 900.000 Rp 54.000

Bakteri murni Vibrio harveyi1 tb. reaksi Rp 75.000 Rp 75.000

Blank disk3 buah Rp 85.000 Rp 155.000

NB3.79 gr Rp 4.000 Rp 15.160

NA64.4 pcs Rp 3.700 Rp 238.280

Blue tipe110 pcs Rp 250 Rp 27.500

Cakram ampicilin3 ampul Rp 81.000 Rp 243.000

Es batu5 kg Rp 2.000 Rp 10.000

Kertas saring1 paket Rp 120.000 Rp 120.000

Plastik warp2 Rp 15.000 Rp 30.000

Bahan pembersih2 sachaet Rp 25.000 Rp 50.000

Botol sampel54 buah Rp 1.000 Rp 54.000

Plastik tahan panas1 bungkus Rp 50.000 Rp 50.000

Karet gelang1 bungkus Rp 5.000 Rp 5.000

Wadah ekstraksi9 buah Rp 15.000 Rp 135.000

Botol sampel18 buah Rp 2.000 Rp 36.000

Petridis 10x15mm5 pcs Rp 18.000 Rp 90.000

Funnel3 pcs Rp 15.000 Rp 45.000

Masker1 kotak Rp 135.000 Rp 135.000

Lain-lain

TransportasiRp 100.000

Dokumentasi Rp 100.000

Akomodasi Rp 100.000

Publikasi Rp 200.000

Konsumsi Rp 250.000

4ATK Rp 70.000

Kertas HVS1 rim Rp 30.000 Rp 30.000

Pelaporan dan penggandaan5 x Rp 20.000 Rp 100.000

JUMLAH Rp 8.947.690

JUMLAH SISA DANA SEMENTARA Rp 52.310

1. HASIL DAN PEMBAHASANa. Uji RendemanMetode pengujian yang digunakan dalah penimbangan secara langsung. Rendemen adalah persentase berat akhir yang dimiliki oleh suatu produk setelah mengalami proses pengolahan. Rendemen dapat dihitung sebagai berikut :

Hubungan antara Rendemen dengan Jenis Pelarut terdapat pada Tabel Berikut :

b. Uji Cakram Berdasarkan hasil uji antivitas antibakteri ekstrak anggur laut dengan konsentrasi (Dosis) yang berbeda dan juga dengan pelarut berbeda pula didapatkan hasil seperti pada tabel di bawah. Pelarut MetanolNo.Konsentrasi Ekstrak Basah Coulerpa sp. (ppm)Diameter Zona Hambat,Milimeter (mm) UlanganRata Rata Milimeter (mm)

IIIIII

12001091411*

23001391211,33**

340014141414***

No.Konsentrasi Ekstrak Kering Coulerpa sp. (ppm)Diameter Zona Hambat,Milimeter (mm) UlanganRata Rata Milimeter (mm)

IIIIII

420025121015,67***

530089119,33*

7400810109,33*

Tabel 03. Hasil Pengamatan Uji Sensitivitas Antibakteri Metode Cakram Dengan Pelarut Metanol

Gambar 01. Grafik Perbandingan Hasil Pengamatan Uji Sensitivitas Antibakteri Metode Cakram Dengan Pelarut Metanol Pelarut Ethyl asetatNo.Konsentrasi Ekstrak Basah Coulerpa sp. (ppm)Diameter Zona Hambat,Milimeter (mm) UlanganRata Rata Milimeter (mm)

IIIIII

1200101099,67*

230011121011*

340011111111*

No.Konsentrasi Ekstrak Kering Coulerpa sp. (ppm)Diameter Zona Hambat,Milimeter (mm) UlanganRata Rata Milimeter (mm)

IIIIII

42001112910,67*

530011999,67*

740012111914*

Tabel 04. Hasil Pengamatan Uji Sensitivitas Antibakteri Metode Cakram Dengan Pelarut Metanol

Gambar 02. Grafik Perbandingan Hasil Pengamatan Uji Sensitivitas Antibakteri Metode Cakram Dengan Pelarut Ethyl Acetat Pelarut N-hexaneNo.Konsentrasi Ekstrak Basah Coulerpa sp. (ppm)Diameter Zona Hambat,Milimeter (mm) UlanganRata Rata Milimeter (mm)

IIIIII

1Konsentrasi11121111,33**

No.Konsentrasi Ekstrak Kering Coulerpa sp. (ppm)Diameter Zona Hambat, Milimeter (mm) UlanganRata Rata Milimeter (mm)

IIIIII

220011989,33*

3300118109,67*

440012121111,67**

Tabel 05. Hasil Pengamatan Uji Sensitivitas Antibakteri Metode Cakram Dengan Pelarut Metanol

Gambar 03. Grafik Perbandingan Hasil Pengamatan Uji Sensitivitas Antibakteri Metode Cakram Dengan Pelarut N-hexane

c. Uji LCMS (Liquid Crhomatographi Mass Specrophotometri)Identifikasi bahan aktif yang dihasilkan oleh Anggur laut (Coulerpa sp) dilakukan dengan menggunakan LCMS. Pengamatan ini bertujuan untuk mengetahui bahan-bahan aktif yang terdapat pada ekstrak etilasetat (EtOAc) dari kapang meliputi berat molekul dan nilai UV serta FT-IR. Dengan menggunakan kolom C18 dengan eluaen asetonitril dan air dengan flow rate 1mL/ menit. Penggunaan LCMS untuk mendeteksi bahan aktif. Jumlah sampel yang diinjeksikan sebesar 5 uL dengan konsentrasi 10 mg/ml, dilakukan pada tiap perlakuan sebanyak 30 sampel. Dari hasil pengamatan pada Coulerpa s.p dengan media MEA diketahui bahwa pengamatan pada minggu ke-2 bahan aktif masih terlihat sedikit dan cenderung mirip dengan profil spektra media. Hal ini dimungkinkan karena kapang masih mengalami masa adaptasi dengan media fermentasi. Jumlah bahan aktif bertambah pada minggu ke-4. Profil bahan aktif pada minggu 4, 6 dan 8 hampir sama hanya intensitas grafik lebih besar seiring dengan lamanya waktu fermentasi. Gambar . Spektra Bahan Aktif Kapang Coulerpa sp

1. KESIMPULAN DAN SARAN6.1. KesimpulanMelalui hasil penelitian yang telah kami lakukan, maka didapatkan beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut :1. Perbedaan lama perendaman dan variasi pelarut serta jenis bahan yang berbeda (basah dan kering) meliki pengaruh yang signifikan 0.05%.2. Dari hasil uji cakram tidak ditemukan nilai yang signifikan 0.05%, tetapi nilai zona hambat yang didapatkan dapat dikatakn bagus berdasarkan standart nilai minimum zona hambat pertumbuhan bakteri3. Dari hasil pengamatan pada Coulerpa s.p dengan media MEA diketahui bahwa pengamatan pada minggu ke-2 bahan aktif masih terlihat sedikit dan cenderung mirip dengan profil spektra media.6.2. SaranPerlu dilakukan penelitan lebih lanjut tentang formulasi untuk memperoleh sifat fisikokimia dan organoleptik yang sesuai dengan keju standar.

1. DAFTAR PUSTAKA

De Garmo, E.D. 1984. Engineering Economy. Mac Millan Publishing Company. New York.Irianto, A. 2003. Probiotik Akuakultur. Gadjahmada University Press. Yogyakarta.Kumar, M., Vishal Gupta, Puja Kumari, C.R.K. Reddy , B. Jha.2011. Assessment Of Nutrient Composition And Antioxidant Potential Of Caulerpaceae.Maryani., D.Dana, Sukanada. 2002. Peranan Ekstrak Kelopak dan Buah Mangrove Sonneratia caseolaris (L) Terhadap Infeksi Bakteri Vibrio harveyi, Pada Udang Windu (Penaeus mondon). Akuakultur 1(3):129-139.Singkoh Marina. F.O. 2011. Aktivitas Antibakteri Ekstrak Alga Laut Caulerpa racemosa dari Perairan Pulau Nain.Jurnal Perikanan dan Kelautan Tropis. Vol. VII-3.Syahailatuan. D.Y dan Dangeubun. J. 2011. Aktivitas Antibakteri Ekstrak Makroalga Laut (Caulerpa racemosa) Terhadap Bakteri Vibrio harveyii dan Vibrio alginoliticus Secara In Vitro. Jurnal of Tropical Fisheries (2011) 6 (1): 544 548. ISSN: 1907-736x. Jurusan Perikanan, Faperta-UNPAR.Trono, G.C. and Ganzon-Fortes, E.T. 1988. Philippine Seaweed. Manila: National Book

Lampiran Dokumentasi Kegiatan Gambar 13. Coulerpa sp. Kering dan Basah Gambar 14. Ekstraksi Caulerpa sp. Gambar 16. Penanaman dan perbanyakan bakteri Vibrio harveyii Gambar 16. Uji Cakram