Uji Antibakteri Ekstrak Gracilaria sp (Rumput Laut) Terhadap Bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus

1   

Uji Antibakteri Ekstrak Gracilaria sp (Rumput Laut) Terhadap Bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus Melki*, Wike Ayu EP, Kurniati Program Studi Ilmu Kelautan FMIPA Universitas Sriwijaya, Indralaya-Indonesia *Email: [email protected]

ABSTRACT Seaweed Gracilaria sp is one natural ingredient that does not cause resistance to the disease in living organisms because it has a secondary metabolite that can kill bacteria. The purpose of this research is to conduct extraction of Gracilaria sp allegedly to have bioactive compounds as antibacterial, determining the zone of inhibition of growth of Escherichia coli and Staphylococcus aureus from the extract Gracilaria sp the most wellused, determining the minimum inhibition concentration (MIC) of Gracilaria sp extract on the growth of E. coli and S. aureus. The experiment was conducted in December 2010 - January 2011. Preparation of seaweed extracts using the method of maseration while testing antibacterial activity using agar diffusion method. The results showed that the extract of Gracilaria sp inhibits the growth of E. coli and S. aureus as indicated by the no color of nodes around the extract. The value of inhibition zone against E. coli by 14.33 ± 3.22 mm, while S. aureus bacteria indicate the value inhibition zone of 12.67 ± 2.08 mm. Between the two tested bacterias againts extracts of Gracilaria sp, E. coli showed a smaller resistance, as shown by the inhibition zone larger than S. aureus. The Minimum inhibitory concentration of extract of Gracilaria sp against bacterial species E. coli and S. aureus are at a concentration of 0.05%. Keywords: Antibacterials, Gracilaria sp, Escherichia coli, Stapylococcus aureus, Minimum Inhibitory Concentrations ABSTRAK Rumput laut Gracilaria sp merupakan salah satu bahan alami yang tidak menimbulkan resistansi untuk mengatasi penyakit pada makhluk hidup karena memiliki metabolit sekunder yang dapat membunuh bakteri. Tujuan penelitian ini adalah melakukan ekstraksi Gracilaria sp yang diduga mempunyai senyawa bioaktif sebagai antibakteri, menentukan zona hambat pertumbuhan bakteri patogen Escherichia coli dan Staphylococcus aureus dari ekstrak rumput laut Gracilaria sp yang paling baik digunakan, dan menentukan konsentrasi hambatan minimum (KHM) ekstrak Gracilaria sp terhadap pertumbuhan bakteri patogen. Penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2010 – Januari 2011. Pembuatan ekstrak rumput laut dengan menggunakan metode maserasi sedangkan pengujian aktifitas antibakteri dengan menggunakan metode difusi agar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak Gracilaria sp mampu menghambat pertumbuhan bakteri E. coli dan S. aureus yang ditunjukkan dengan warna bening di sekitar ekstrak. Nilai zona hambat terhadap bakteri E. coli sebesar 14,33 ± 3,22 mm, sedangkan bakteri S. aureus nilai zona hambatnya sebesar 12,67 ± 2,08 mm. Di antara kedua bakteri yang diujikan dengan ekstrak Gracilaria sp, bakteri E. coli menunjukkan resistensi yang lebih kecil, hal ini ditunjukkan dengan zona hambat yang lebih besar dari bakteri S. aureus. Konsentrasi hambat minimum ekstrak Gracilaria sp terhadap jenis bakteri E. coli dan S. aureus adalah pada konsentrasi 0,05%.

Kata kunci : Antibakteri, Gracilaria sp, Escherichia coli, Stapylococcus aureus, Konsentrasi Hambat Minimum.

2    PENDAHULUAN Dalam penelitian ilmiah obat-obatan tradisional, Indonesia merupakan negara yang masih tertinggal dibandingkan dengan negara-negara lainya, seperti Jepang, Korea, Cina dan India. Perkembangan obat tradisional di Indonesia tidak terlalu pesat, hal ini diakibatkan karena pemakaiannya hanya terbatas pada jumlah atau jenis tanaman tertentu. Dari sekitar 3.000 jenis tanaman obat yang ada di Indonesia, baru sekitar 450 jenis saja yang sudah diketahui khasiatnya (Fithriani, 2005). Kurang lebih 80% obat-obatan yang digunakan oleh masyarakat Indonesia berasal dari tumbuhan. Pada tumbuhan sudah dikenal mengandung berbagai golongan senyawa kimia tertentu sebagai bahan obat yang mempunyai efek fisiologis terhadap organisme lain. Senyawa alam hasil isolasi dari tumbuhan juga digunakan sebagai bahan asal untuk sintesis bahan-bahan biologis aktif dan sebagai senyawa untuk mengobati penyakit infeksi yang disebabkan oleh Staphylococcus aureus ( Supardi dan Sukamto dalam Tri, 2010). Bakteri S. aureus merupakan bakteri flora normal pada kulit dan selaput lendir pada manusia. Staphylococcus dapat menjadi penyebab infeksi baik pada manusia maupun pada hewan. Bakteri S. aureus dapat mengakibatkan infeksi kerusakan pada kulit atau luka pada organ tubuh jika bakteri ini mengalahkan mekanisme pertahanan tubuh. Saat bakteri masuk ke peredaran darah bakteri dapat menyebar ke organ lain dan meyebabkan infeksi (Anwar, 1994). Escherichia coli adalah kuman yang banyak ditemukan di usus besar manusia sebagai flora normal. Sifatnya unik karena dapat menyebabkan infeksi primer pada usus misalnya diare pada anak. Di dalam usus kuman ini tidak menyebabkan penyakit, malahan dapat membantu fungsi normal dan nutrisi. Organisme ini menjadi patogen hanya bila mencapai jaringan di luar saluran pencernaan khususnya saluran air kemih, saluran empedu, paru-paru, peritoneum, atau selaput otak, menyebabkan peradangan pada tempat-tempat tersebut. (Jawetz et al., 1991 dalam Iman, 2009). Rumput laut adalah salah satu hasil perikanan yang mempunyai nilai ekonomis tinggi dan menjadi sumber devisa nonmigas. Secara umum, banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku industri makanan, kosmetik, farmasi dan lain-lain. Ditinjau secara biologi, rumput laut adalah kelompok tumbuhan berklorofil yang terdiri dari satu atau banyak sel dan berbentuk koloni. Didalam alga terkandung bahan-bahan organik seperti polisakarida, hormon, vitamin, mineral dan juga senyawa bioaktif (Putra, 2006). Rumput laut merupakan bagian dari tumbuhan laut perairan yang diklasifikasikan ke dalam 2 kelompok yaitu makro alga dan mikro alga. Rumput laut termasuk pada kelompok makro alga yaitu penghasil bahan-bahan hidrokoloid. Selain mengandung bahan hidrokoloid sebagai komponen primernya, rumput laut juga mengandung komponen sekunder yang kegunaannya cukup menarik yaitu sebagai obat-obatan dan keperluan lain seperti kosmetik dan industri lainnya (Suptijah, 2002). Saat ini rumput laut telah dimanfaatkan sebagai bahan baku industri agar-agar, keragenan dan alginat. Produk hasil ekstraksi rumput laut banyak digunakan sebagai bahan pangan, bahan tambahan, atau bahan pembantu dalam industri makanan, farmasi, kosmetik, tekstil, kertas, cat dan lain-lain. Selain itu rumput laut juga digunakan sebagai pupuk dan komponen pakan ternak atau ikan. Melihat begitu besar manfaat dan kegunaannya, tidak salah jika rumput laut sebagai komoditas perdagangan yang prospeknya makin cerah, baik untuk memenuhi kebutuhan pasar dalam negeri maupun kebutuhan ekspor. Dalam rangka mengoptimalkan pemanfaatan potensi rumput laut, maka pengolahan rumput laut sebagai antibakteri merupakan salah satu alternatif yang perlu diwujudkan.

BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2010 – Januari 2011. Pengambilan rumput laut dilakukan di Perairan Kalianda, Lampung Selatan. Ekstraksi dilakukan di Laboraratorium Genetika dan Bioteknologi, Jurusan Biologi FMIPA, Universitas Sriwijaya. Analisis mikrobiologi dilakukan di UPTD Laboratorium Pembinaan dan Pengujian Mutu Hasil Perikanan Palembang.

3    Pengambilan Sampel dan Penanganan di Lapangan Rumput laut Gracilaria sp diambil di Perairan Kalianda, Lampung Selatan. Sampel yang dibutuhkan sebanyak 5 Kg. Sampel disimpan di ice box untuk menjaga kesegaran selama perjalanan dari lokasi pengambilan ke lokasi ekstraksi di Laboraratorium Genetika dan Bioteknologi, Jurusan Biologi FMIPA, Universitas Sriwijaya. Pembuatan Ekstrak Gracilaria sp Rumput laut jenis Gracilaria sp dikeringkan di bawah panas matahari selama ± 4 hari dengan pengawasan pada suhu yang stabil. Sampel yang telah kering (simplisia) dipotong-potong kemudian dihaluskan dengan menggunakan blender hingga menjadi serbuk simplisia. Simplisia ditimbang sebanyak 50 gram dan dimasukkan ke dalam gelas erlenmeyer. Lalu dilakukan perendaman (maserasi) dengan larutan metanol 70 % sebanyak 100 ml dan direndam selama 2 hari. Perendaman tersebut berfungsi untuk menyerap senyawa-senyawa organik yang terkandung dalam simplisia. Setelah 2 hari, larutan disaring menggunakan kertas saring dan dikeringkan di atas pemanas listrik hingga terbentuk ekstrak kental. Pembuatan Medium TSA (Tryptone Soya Agar) dan Medium TSB (Tryptone Soya Broth) Bubuk TSA dan TSB dimasukkan ke dalam Erlenmeyer masing-masing sebanyak 10 gram dan 7,5 gram, lalu masing-masing dilarutkan dengan menambahkan 250 ml aquades. Kemudian dipanaskan hingga mendidih di atas hot plate sambil dihomogenkan dengan menggunakan magnetic stirer. Setelah itu medium di sterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121°C dengan tekanan 15 lbs selama 15 menit. Peremajaan Bakteri Biakan bakteri E. coli dan S. aureus sebanyak satu ose diinokulasikan ke dalam medium agar miring TSA secara terpisah dan aseptis dengan meletakkan jarum ose yang mengandung biakan pada dasar kemiringan agar dan ditarik dengan gerakan zig-zag. Bakteri E. coli dan S. aureus sebanyak dua ose diinokulasikan kedalam medium TSB yang terpisah. Selanjutnya masing-masing diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam. Peremajaan dilakukan setiap minggu. Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Uji aktivitas antibakteri dilakukan terhadap dua jenis bakteri yaitu bakteri E. coli dan S. aureus. Pengujian antibakteri dilakukan dengan metode difusi agar. Cara kerja metode difusi agar adalah bakteri uji yang telah diremajakan diinokulasikan kedalam TSA sebanyak 200 μl lalu diratakan. Ke dalam medium yang berisi bakteri lalu dimasukkan kertas cakram 6 mm dan ditetesi dengan larutan ekstrak dengan konsentrasi 100% sebanyak 20 μl (5 μg). Setelah itu di simpan selama 24 jam pada suhu 37oC di ukur diameter hambatan yang terbentuk menggunakan penggaris. Penetapan Nilai Konsentrasi Hambat Minimum (KHM) Setelah diketahui bahwa ekstrak memiliki aktivitas antibakteri selanjutnya dilakukan penetapan konsentrasi hambat minimum dari ekstrak tersebut. Tujuannya untuk mengetahui kadar terendah dari sampel ekstrak yang masih memberikan aktivitas antibakteri terhadap bakteri uji. Metode penetapan yang dilakukan adalah dengan metode agar padat. Sampel ekstrak dibuat dengan berbagai konsentrasi mulai dari yang besar hingga yang kecil yaitu, 10%, 5%, 1%, dan 0,05%. Pelarut yang digunakan adalah aquades. Selanjutnya di uji aktivitas anti bakterinya. Diameter zona hambat Diameter zona hambat yang terbentuk karena adanya daya antibakteri dari hasil ekstraksi yang diukur dari sisi sebelah kiri sampai sisi sebelah kanan dengan menggunakan penggaris. Konsentrasi Hambat Minimum Konsentrasi Hambat Minimum ditentukan dengan metode difusi agar dari diameter zona hambat yang terbentuk dari hasil ekstraksi dimana dilakukan uji dengan konsentrasi 10%, 5%, 1%, dan 0,05%.

4    HASIL DAN DISKUSI Uji Antibakteri Hasil uji zona hambat yang dihasilkan ekstrak Gracilaria sp terhadap bakteri E. coli dan S. aureus menunjukkan hasil bening yang berarti aktivitas antibakteri bekerja dengan baik. Hasil uji aktivitas antibakteri Gracilaria sp terhadap E. coli dan S. aureus dapat dilihat pada Gambar 1 dan Tabel 1.

Gambar 1. Uji antibakteri ekstrak 100% Gracilaria sp terhadap E. coli dan S. aureus Ket: E.coli (A, B, C) S. aureus (D, E, F)

Tabel 1. Diameter Zona Hambat Ekstrak 100 % Gracilaria sp Terhadap Bakteri E. coli dan S. aureus

Ulangan I II III Kontrol Rata-rata

Zona Hambat (mm) E. coli S. aureus 18 12 12 15 13 11 14,33±3,22 12,67±2,08

5    Berdasarkan hasil pengujian aktivitas antibakteri menunjukan bahwa pada konsentrasi 100% ekstrak Gracilaria sp memiliki zona hambat paling besar terhadap E. coli yaitu sebesar 14,33±3,22 mm dibandingkan dengan bakteri S. aureus sebesar 12,67±2,08 mm. Sesuai pernyataan (Suwanto dalam Purnama et al, 2010 ) aktivitas antibakteri dikatakan paling baik apabila pada uji konsentrasi yang sama besar dihasilkan aktivitas antibakteri yang lebih baik. Konsentrasi 100% merupakan konsentrasi ekstrak murni sehingga hasil diameter zona hambat yang didapat merupakan hasil diameter zona hambat maksimum. Hasil pengujian aktivitas antibakteri ekstrak rumput laut Gracilaria sp terhadap bakteri E. coli dan S. aureus disimpulkan kuat. Davis dan Stout (1971) menyatakan bahwa apabila zona hambat yang terbentuk pada uji difusi agar berukuran kurang dari 5 mm, maka aktivitas penghambatannya dikategorikan lemah. Apabila zona hambat berukuran 5-10 mm dikategorikan sedang, 10-19 mm dikategorikan kuat dan 20 mm atau lebih dikategorikan sangat kuat. Uji Konsentrasi Hambat Minimum (KHM) Uji konsentrasi hambat minimum dilakukan untuk mengetahui konsentrasi hambat minimum dengan menurunkan konsentrasi ekstrak menjadi 10%, 5%, 1%, 0,05%. Hasil dari uji konsentrasi hambat minimum ekstrak Gracilaria sp terhadap E. coli dan S. aureus dapat dilihat pada Gambar 2 berikut:

Gambar 2. Grafik zona hambat minimum ekstrak Gracilaria sp terhadap bakteri E. coli dan S. aureus. Ekstrak Gracilaria sp pada konsentrasi 0,05% dapat menghambat pertumbuhan bakteri E. coli (9,33±1,16 mm) dan S. aureus (7,67±0,58 mm) termasuk kategori sedang. Pada konsentrasi 0,05% ini aktivitas antibakteri ekstrak Gracilaria sp yang paling baik adalah terhadap bakteri E. coli. Pada konsentrasi 1% didapat bahwa hasil diameter zona hambat ekstrak Gracilaria sp terhadap kedua jenis bakteri, yaitu E. coli (9,67±2,89 mm) dan S. aureus (8,00±1,00 mm) menunjukkan hasil sedang. Pada konsentrasi 1% aktivitas antibakteri ekstrak Gracilaria sp yang paling baik adalah terhadap bakteri E. coli. Ekstrak Gracilaria sp pada konsentrasi 5% didapat bahwa hasil diameter zona hambat terhadap kedua jenis bakteri, yaitu E. coli (10,00±1,00 mm) dan S. aureus (8,33±0,58 mm) menunjukkan hasil sedang. Pada konsentrasi 5% aktivitas antibakteri ekstrak Gracilaria sp yang paling baik adalah terhadap bakteri E. coli. Hasil pengamatan pada konsentrasi 10% didapat bahwa hasil diameter zona hambat ekstrak Gracilaria sp terhadap bakteri E. coli menunjukkan hasil yang kuat 12,33±2,08 mm sedangkan terhadap bakteri S. aureus menunjukkan hasil sedang 9,67±0,58 mm. Pada konsentrasi 10% ekstrak Gracilaria sp yang paling baik adalah terhadap bakteri E.a coli. Hasil yang berbeda disebabkan karena kemampuan setiap bakteri dalam melawan aktivitas antibakteri berbeda-beda bergantung ketebalan dan komposisi dinding selnya. Menurut Kimball et al (1983) terdapat perbedaan komposisi dan struktur dinding sel pada setiap bakteri. Bakteri Gram negatif mengandung lipid, lemak atau substansi seperti lemak dalam persentasi lebih tinggi dari pada yang dikandung bakteri Gram positif. Dinding sel bakteri Gram negatif lebih tipis dibanding bakteri

6    Gram positif. Struktur bakteri Gram negatif memiliki membran lapisan luar yang menyelimuti lapisan tipis peptidoglikan, struktur luar peptidoglikan ini adalah lapisan ganda yang mengandung fosfolifid, protein dan lipopolisakarida. Lipopolisakarida terletak pada lapisan luar dan merupakan karakteristik bakteri Gram negatif . Sementara sel bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang terdiri atas lapisan peptidoglikan yang tebal dimana di dalamnya mengandung senyawa teikoat dan lipoteikoat (Pelczar, 1986). Berdasarkan hasil pengamatan dapat dilihat bahwa ekstrak Gracilaria sp yang diujikan terhadap E. coli pada konsentrasi 0,05% sampai 10% memiliki zona hambat tertinggi jika dibandingkan terhadap bakteri S. aureus . Selain rumput laut Gracilaria sp rumput laut lain yang dapat dijadikan sebagai antibakteri adalah rumput laut dari jenis Halimeda renchii dan Eucheuma cotonii. Purnama et al (2010) telah melakukan penelitian potensi ekstrak rumput laut Halimeda renchii dan Eucheuma cotonii sebagai antibakteri vibrio parahaemolitycus, vibrio alginolyticus dan vibrio charchariae. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa diantara kedua ekstrak yang diujikan ekstrak yang memiliki aktivitas zona hambat paling baik adalah ekstrak Eucheuma cotonii terhadap bakteri parahaemolyticus. Mekanisme penghambatan mikroorganisme oleh senyawa antimikroba dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain gangguan pada senyawa penyusun dinding sel, peningkatan permeabilitas membran sel yang dapat menyebabkan kehilangan komponen penyusun sel, menginaktivasi enzim, dan destruksi atau kerusakan fungsi material genetik. KESIMPULAN 1. Hasil ekstrak yang diperoleh rumput laut Gracilaria sp berwarna hijau kecoklatan, berbentuk padat dan mempunyai tekstur lebih halus. 2. Ekstrak Gracilaria sp menghambat pertumbuhan bakteri E. coli sebesar 14,33±3,22 mm dan S. aureus 12,67±2,08 mm 3. Konsentrasi hambat minimum ekstrak Gracilaria sp terhadap bakteri E. coli dan S. aureus adalah pada konsentrasi 0,05%. DAFTAR PUSTAKA Davis & Stout. (1971). Disc Plate Method Of Microbiological Antibiotic Essay. Journal Of Microbiology. Vol 22 No 4. Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya. (2005). Profil Rumput Laut Indonesia. Departemen Kelautan dan Perikanan. Jakarta. Fahri. M. (2010). Teknik Ekstraksi Senyawa Flavonoid dari Alga Coklat Sargassum cristaefolium. dalam http://elfahrybima.blogspot.com/ Di akses 5 Maret 2011 Kimball, J., Soetarmi S., Sugiri N. (1983). Biologi Jilid 3, edisi ke 5. Erlangga: Jakarta. Liana. I. (2010). Aktivitas antimikroba fraksi dari ekstrak metanol Daun senggani (melastoma candidum d. Don) terhadap Staphylococcus aureus dan salmonella typhimurium serta profil Kromatografi lapis tipis fraksi teraktif. [skripsi]. FMIPA. Universitas Sebelas Maret. Surakarta. Pelczar, M.J.& Chan,E.C.S. (1986). Dasar-Dasar Mikribiologi, jilid I. Hadioetomo, R. S, Tjitrosomo, S.S, Angka, S.L & Imas, T. ( penerjemah). Penerbit UI Press. Yakarta. Purnama R, Melki, Putri WAE, Rozirwan. (2011). Potensi Ekstrak Rumput Laut Halimeda renchii dan Eucheuma cotonii sebagai Antibakteri Vibrio spp. Journal Maspari 2:82–88.