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