Breaking News

ektraks mangrove yang dapat menghambat dan membunuh bakteri vibriosis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hutan mangrove adalah tipe hutan yang khas terdapat disepanjang pantai muara sungai dan dipengaruhi oleh pasang surut air laut. Hutan ini disebut pula sebagai hutan pantai, hutan pasang surut, hutan payau atau hutan bakau. Mangrove tumbuh pada pantai-pantai yang terlindung atau pantai-pantai yang datar. Biasanya di tempat yang tak ada muara sungainya hutan mangrove terdapat agak tipis, namun pada tempat yang mempunyai muara sungai besar dan delta yang aliran sungainya banyak mengandung lumpur dan pasir, mangrove biasanya tumbuh baik dan meluas.

Pemanfaatan hutan mangrove sampai saat ini hanya sebatas kepada pemanfaatan langsung yaitu sebagai bahan bakar, bahan bangunan, alat penangkap ikan, makanan, minuman, peralatan rumah tangga, pertanian (pupuk), produk kertas dan sebagai fishingground bagi organisme laut. Keistimewaan dari mangrove merupakan tumbuhan yang dapat hidup pada salinitas tinggi, memiliki tanah yang berlumpur, lembek dan sedikit mengandung humus. Hal ini tentu dapat dihubungkan dengan banyak permasalahan yang meliputi aspek biologi, fisik dan ekonomi perairan. Namun di sini, akan dilakukan kajian tentang peranan mangrove sebagai bahan bioaktif antibakteri patogen terhadap udang tambak, dalam rangka membantu meningkatkan produktifitas pada sektor industri perikanan.

1.2 Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh ektraks mangrove yang berfungsi sebagai bahan bioaktif, yang dapat menghambat dan membunuh bakteri vibriosis yang sering menyerang udang yang dibudidayakan oleh petani tambak Indonesia. Manfaat yang diperoleh adalah diketahuinya komponen bioaktif yang ada pada daun mangrove Avicennia alba yang merupakan penelitian dasar yang dapat dikembangkan dimasa datang sebagai zat bioaktif dalam pembudidayaan udang di Indonesia.

1.3 Manfaat Penelitian

Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah ditemukannya zat bioaktif yang diperoleh dari tumbuhan mangrove, yang dapat digunakan sebagai bahan antimikroba, terutama untuk bakteri vibrio sp yang merupakan penyebab utama penyakit udang yang di budidayakan di Indonesia. Dari hasil pencaharian literatur sampai saat ini belum ada zat bioaktif yang berasal dari mangrove yang dipatenkan (HAKI) baik untuk farmasi maupun makanan, sehingga merupakan suatu kesempatan untuk mempatenkan zat bioaktf yang berasal dari mangrove sebagai bioaktif untuk antibiotik atau antimikrobial.

1.4 Keutamaan Penelitian

Salah satu hal yang perlu dilakukan dalam meningkatkan hasil produksi budidaya tambak udang adalah dengan cara mengatasi kendala-kendala yang dapat menghambat kelancaran proses produksi budidaya udang, diantaranya adalah mengatasi serangan-serangan virus dan bakteri yang dapat mengganggu proses pertumbuhan dan perkembangan udang di tambak.

Penanggulangan penyakit udang windu telah dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya adalah penggunaan ekstrak bahan-bahan alam untuk mencegah dan mengobati penyakit udang. Penyakit yang sering menjadi kendala besar bagi para petambak udang windu saat ini adalah penyakit vibriosis yang disebabkan oleh infeksi bakteri-bakteri vibrio. Salah satu ekstrak bahan alam yang dapat digunakan dalam mengatasi serangan penyakit vibriosis tersebut adalah dari ekstrak tumbuhan mangrove Avicennia alba.

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa selain untuk mengatasi serangan penyakit vibriosis, penggunaan ekstrak mangrove tersebut dapat juga dapat meningkatkan ketahanan hidup udang windu setelah diinfeksi dengan bakteri vibrio harveyi dan penurunan jumlah bakteri yang terdapat pada tubuh udang. Gambaran histology memperlihatkan terjadinya kenormalan pada organ pencernaan dengan penuhnya saluran pencenaan oleh pakan setelah pemberian ekstrak bahan-bahan alam. Jadi ekstrak mangrove memiliki fungsi ganda terhadap proses peningkatan produksi di tambak.

Penyakit vibriosis dikenal sebagai penyakit yang berkembang subur pada perairan tropis sedangkan di Indonesia telah menyebar budidaya udang hampir di seluruh wilayah, yaitu Jawa, Bali, Lampung, Sulawesi Selatan, dan Aceh (Taslihan 1991). Oleh karena itu, pemerintah Indonesia harus mempersiapkan diri dengan matang dalam menghadapi penyakit vibriosis sebagai masalah yang besar bagi dunia perikanan. Maka setelah ditemukan beberapa bahan alam yang dapat digunakan untuk mencegah dan mengobati penyakit tersebut, pemerintah berusaha menyebarluaskannya kepada petambak, khususnya petambak udang.

Kita dapat membandingkan keunggulan mangrove dan bahan-bahan kimia sintetis dalam penggunaannya untuk mengatasi serangan penyakit vibriosis pada udang windu. Tumbuhan mangrove cenderung tidak menimbulkan efek samping sehingga aman dalam penggunaanya. Selain itu, tumbuhan mangrove juga mudah didapat.


BAB II

STUDI PUSTAKA

Hutan mangrove memiliki persyaratan tumbuh yang berbeda dengan tanah kering. Berdasarkan tempat tumbuhnya hutan mangrove dapat dibedakan pada empat zone, salah satunya adalah zona Avicennia sp, merupakan zona yang letaknya diluar hutan bakau, memiliki tanah yang berlumpur, lembek dan sedikit mengandung humus (Badrudin, 1993). Daerah penyebaran hutan mangrove pada batas pantai yang mengarah ke laut didominasi oleh Avicennia sp, yaitu jenis bakau yang mempunyai akar gantung (aerial root), selanjutnya pohon bakau merah Rhizophora (Hutabarat dan Evans, 1985).

Salah satu yang menjadi sumber antibiotik alami adalah tumbuhan mangrove, yang merupakan kekayaan alam potensial, kurang lebih 27% populasi mangrove dunia tumbuh di Indonesia. Di Indonesia hutan mangrove tersebar di sepanjang pantai Sumatera, Kalimantan dan Irian Jaya. Jenis yang sering ditemukan di Indonesia dan merupakan ciri-ciri utama dari hutan mangrove adalah genera Avicennia, Sonneratia, Ceriops, Brugueira, dan beberapa spesies dari genera Rhizophora (Nobbs, and McGuinness, 1999). Hutan mangrove atau hutan mangal adalah suatu komunitas tanaman yang hidup di daerah tropis dan sub tropis pinggir pantai. Terdiri dari lebih kurang 30 famili dan lebih dari 100 spesies yang berupa pohon atau semak belukar (Nybakken, 1993). Lebih kurang 60-75 % garis pantai di daerah tropis ditumbuhi oleh hutan mangrove.

Senyawa kimia dari tumbuhan yang berperan sebagai antimikrobial yaitu dari golongan alkaloid dikenal sebagai berberina, emitina, kuinina dan tetrametil pirazina ; dari golongan fenolik biasanya pada jaringan kayu terdapat senyawa asam amino aromatik, yang berasal dari jalinan asam sikimatnya dapat berperan sebagai herbisida serta tanin yang biasanya dikenal untuk menyamak kulit, karena mereka memotong dan mendenaturasi protein serta mencegah proses pencernaan bakteri. Flavonoid yang mudah larut dalam air pada tumbuhan berfungsi untuk kerja antimikroba dan antivirus; serta isoprenoid dengan turunannya saponin triterpenoid merupakan irritan yang kuat dan berperan sebagai antimikrobial. Sebagian besar fitoaleksin adalah fenil propanoid yang merupakan produk dari asam sikimat, beberapa diantaranya merupakan senyawa isoprenoid dan poliasetilena (Rowe, 1989).

Flavonoid ditemukan hampir pada semua tumbuhan tingkat tinggi. Sedikitnya terdapat 4000 struktur flavonoid yang telah dilaporkan. Kelas flavonoid lainnya adalah flavon, flavonol, flavanon, flavanonol yang kurang begitu berwarna terutama pada tumbuhan berkayu (Harborne, 1987).

Salah satu sifat yang dimiliki oleh suatu antibiotik adalah mempunyai kemampuan untuk merusak atau menghambat mikroorganisme patogen spesifik. Selanjutnya Efendi (1998), menambahkan bahwa pathogenitas merupakan salah satu ciri utama mikroorganisme. Mikroba dapat menimbulkan penyakit, kemampuannya untuk menimbulkan penyakit merupakan ciri khas organisme tersebut.

Tumbuhan mangrove mengandung senyawa seperti alkaloid, flavonoid, fenol, terpenoid, steroid dan saponin. Golongan senyawa ini merupakan bahan obat-obatan modern (Eryanti et al., 1999). Akan dilakukan pengujian produksi antibiotik dari ekstrak ini terhadap bakteri Vibrio sp dan diharapkan antibiotik yang dihasilkan dapat digunakan dalam menanggulangi penyakit kunang-kunang dan vibriosis pada ikan dan udang yang bernilai ekonomis pada usaha-usaha budidaya.

Dari survey awal yang telah dilakukan, diketahui bahwa beberapa spesies mangrove (R apiculata, B gymnorhyza) (A. alba, N. fruticans) memiliki efek antimikrobial terhadap bakteri Vibrio (Effendi,1998). Namun golongan senyawa kimia yang menghambat bakteri tersebut dan juga efektivitasnya belum diketahui dengan pasti.

Penyakit Vibriosis disebabkan oleh bakteri gram negatif Vibrio yaitu; V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, dan V. anguillarum. Penyakit tersebut dapat dideteksi dengan mengisolasi bakteri dari tubuh udang sakit dan menanamnya pada media agar selektif untuk Vibrio, yaitu TCBS Agar. Pada media ini koloni bakteri yang tumbuh tampak berwarna kuning dan hijau (Effendi, 1998).

Dari hasil penelitian awal (Feliatra, 2000) yang dilakukan terhadap beberapa spesies mangrove memiliki anti mikrobial terhadap bakteri vibrio sp. Sensitifitas bakteri terhadap beberapa mangrove yang dilakukan dengan menggunakan diagnosis melalui metoda cakram (paper disk method) dengan mengamati zona bebas bakteri (clear zone) di sekitar sampel (Tabel 1).

Tabel 1. Daya hambat beberapa spesies mangrove terhadap bakteri Vibrio sp.

No.

Spesies Mangrove

Zona bebas Bakteri

1

Rhizoopra apiculata

1,5 – 3 mm

2.

Nypa fruticans

2,5 – 4,5 mm

3.

Bruiuiera gymnorrhiza

1,5 – 3, 5 mm

4.

Aviciennia alba

3,5 – 5,5 mm

Alam (2000) menyatakan bahwa ekstrak mangrove dapat menekan laju pertumbuhan Vibrio harveyi. Pada media lumpur dan air laut. Selanjutnya Yasmon (2000) menyatakan ekstrak mangrove bersifat antibakteril terhadap bakteri Vibrio parahamolyticus pada media lumpur dan air laut. Dari sampel yang digunakan bahwa daun mangrove lebih efektif dibandingkan buah dan kulit mangrove. Siregar (2000) menyatakan bahwa mangrove Sonneratia ovate memiliki sensitifitas yang lebih tinggi pada bakteri Vibrio parahaemolyticus pada daun dibandingkan dengan buah dan kulit. Tetapi sampai saat ini belum diketahui zat bioaktif apa yang dimiliki oleh tumbuhan mangrove yang dapat menghambat bakteri vibrio sp tersebut.


BAB III

METODE PENELITIAN

Penelitian ini akan menggunakan metode eksperimen. Pelaksanaan kegitan penelitian dibagi menjadi dua tahap (dua tahun) yaitu tahap pertama (tahun pertama) dilakukan ekstraksi komponen bioaktif, pengujian aktivitas ekstrak komponen bioaktif terhadap bakteri vibrio sp dan pengujian pengelompokan senyawa bioaktif yang positif terhadap bakteri vibrio sp. Pada tahap kedua (tahun kedua) dilakukan isolasi dan penentuan struktur kimia senyawa bioaktif dengan prinsip isolasi dipandu bioassay.

3.1 Pengambilan Sampel

Sampel yang akan dijadikan ekstrak berasal dari tumbuhan mangrove ( Avicennia alba) yang terdapat di kawasan hutan mangrove Tanjung Api-api, Kabupaten Banyuasin, Sumatera Selatan. Sampel tumbuhan berupa daun di bawa ke laboratorium untuk penanganan selanjutnya.

3.2 Proses Ekstraksi Komponen Antimikroba

· Sebelum ekstraksi dilakukan uji kelompok senyawa (alkaloid, steroid, flavonoid dan terpenoid).

· Dalam proses ekstraksi ini dilakukan terhadap serbuk kering daun tanaman mangrove (Avicennia alba)

· Ekstraksi komponen bioaktif daun tanaman mangrove dilakukan dengan 4 jenis pelarut (gambar 1). Sebanyak 100 gram serbuk kering daun diekstrak dengan masing-masing pelarut.

· Filtrat yang diperoleh dievaporasi pelarutnya sehingga diperoleh ekstrak kental, kemudian ditimbang dan dilakukan uji aktivitas terhadap bakteri Vibrio sp.


Gambar 1. Uji pendahuluan

3.3 Uji Aktivitas terhadap bakteri Vibrio sp.

Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan metode difusi agar yang tergantung pada difusi senyawa antibiotik ke dalam agar. Senyawa antibiotik tersebut diresapkan pada kertas cakram yang berdiameter 6 mm. Kertas cakram ini ditempatkan pada permukaan media yang telah diinokulasi bakteri pathogen yang akan diuji. Setelah diinkubasi selama 24 jam pada suhu 35-37 0C, diamati daerah hambatan di sekitar kertas cakram. Daerah hambatan yang terbentuk merupakan daerah bening di sekitar kertas cakram, yang menunjukkan bakteri pathogen atau mikroorganisme yang diuji telah dihambat oleh senyawa antimikrobial yang berdifusi ke dalam agar dari kertas cakram (Amsterdam, 1992).

Ekstraksi ini diambil dengan konsentrasi 10% b/v, untuk perendaman kertas cakram dengan diameter 6 mm. Respon aktifitas yang positif ditunjukkan dengan adanya daerah bening (clear zone) pada sekitar medium yang telah diinokulasi bakteri Vibrio sp, dimana daerah bening ini merupakan zona hambat yang dibentuk oleh ekstrak dan senyawa kimia yang terkandung dalam ekstrak. Efektivitas antibotik akan terlihat dengan adanya jarak zona hambat tertinggi pada konsentrasi kecil.

3.4 Isolasi dan Penentuan Struktur Senyawa Bioaktif

· Isolasi senyawa bioaktif hanya dilakukan pada Komponen ekstrak yang memberikan test positif terhadap bakteri vibrio sp.

· Untuk memisahkan senyawa-senyawa yang ada dalam ekstrak dilakukan fraksinasi dengan menggunakan kromatografi kolom dengan fasa diam silica gel sesuai dengan kelompok senyawa yang ada.

· Kolom dielusi menggunakan eluen n-heksana, etilasetat dan diklorometan, metanol.

· Hasil fraksinasi yang memili Rf yang sama dikumpulkan menjadi satu, dan lakukan kembali uji aktivitas terhadap bakteri Vibrio sp. Fraksi yang memberikan hasil uji positif dilakukan pemurnian dengan pengoloman ulang atau direkristalisasi.

· Senyawa murni yang diperoleh dianalisis secara fisikokimia dengan, UV, IR


Gambar 2. Skema kerja penelitian


BAB IV

PEMBIAYAAN

Penelitian ini akan didanai oleh Dana Hibah Penelitian Strategis Nasional dapat dilihat pada Tabel 2, sedang perinciannya dapat dilihat pada Lampiran 1.

No.

Komponen Pembiayaan

Jumlah Pembiayaan

(Rupiah)

1.

Honor tim penelitian

26,480,000

2.

Bahan habis pakai dan peralatan penelitian

54,120,000

3.

Perjalanan, Akomodasi

14,400,000

4.

Laporan, Seminar, dan Jurnal

5,000,000

Jumlah Keseluruhan

100,000,000

Terbilang: Seratus Juta Rupiah


DAFTAR PUSTAKA

Alam, S. 2000. Efektifitas ekstrak mangrove Nypa Fruticans terhadap baktei Vibrio harveyi didalam lumpur dan air laut. Skripi Sarjana. Laboratorium Mikrobiologi Laut Universitas Riau. 45p.

Amsterdam, D., 1992. Susceptibility. Dalam Alexander, M., D.A., Hopwood, Iglewski, B.H. dan Laskin, A.I., peny. Encyclopedia of Microbiology. Academic Press Inc., San Diego.

Badrudin. A. 1993. Sekilas mengenai hutan bakau di Propinsi Riau. Makalah disampaikan dalam seminar sehari deforesasi hutan mangrove. 7 Januari 1993. Fakultas Perikaan Universitas Riau. Pekanbaru 10 hal.

Brown, M.S. 1984. Mangrove leaf litter production and dynamics. P. 231 – 238. In Snedakker J.G (ed). The mangrove Ecosystem. Research methods. Unesco. Paris.

Edberg and Berger 1986. Antibiotik dan infeksi. (terjemahan Chandra Sanusi) penerbit buku kedokteran. EGC Jakarta 219 halaman.

Efendi I. 1998. Mangrove di Daerah Riau. Pekanbaru. Lembaga Penelitian Universitas Riau.45 hal.

Eryanti. 1999. Identifikasi dan isolasi senyawa kimia dari Mangrove (hutan Bakau). Laporan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Kawasan Pantai dan Perairan Universitas Riau. 18 hal.

Feliatra. 1998. Isolasi dan identifikasi bakteri heterotrof yang terdapat pada daun Mangrove (Avicienna sp dan Sonneratia sp) dari kawasan Stasiun Kelautan Dumai. Jur Natur Indonesia.Vol. 3.No 2 : 104 – 112

Feliatra. 1999. Identifikasi bakteri Patogen (Vibrio sp ) di Perairan Nongsa Batam. Riau. Jurnal Natur Indonesia. Vol.II:(2)

Feliatra. 2000. Studi awal tumbuhan Mangrove sebagai antimikroba. Lembaga Penelitian Universitas Riau. 22 hal.

Gritter, R.J., James, M.B., dan Arthur, E.S., 1991. Pengantar Kromatografi. Edisi ke-2. Institut Tekhnologi Bandung. Bandung.

Harborne, J.B. 1987. Metode Fitokimia : Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Ed ke-2. Terjemahan K. Padmawinata dan I. Soediro. Institut Tekhnologi Bandung. Bandung.

Hutabarat, S. dan Evans M.S. 1985. Pengantar Oceanografi. Universitas Indonesia Press Jakarta. 159 hal.

Mulyani s. 1982 . Kimia dan biologi antibiotic b-laktan Morin RB dan Corman m (terjemahan) academic Press New York 418 hal.

Noske, R.A. 1996. Abundance, zonation and feeding ecology of birds in mangroves of Darwin Harbour, Northern territory. Wildl. Research 23: 443-74.

Noske, R.A. 1999. Notes on the breeding biology of the tropical mangrove-dwelling Yellow White-eye Zosterops lutus. Aust. Bird Watcher 18: 3-7.

Nobbs, M and McGuinness, K.A. 1999. Developing methods for quantifying the apparent abundance of fiddler crabs (Ocypodidae: Uca) in mangrove habitats. Australian Journal of Ecology 24:43-49.

Nybakken, J.W. 1993. Biologi Laut : Suatu Pendekatan Ekologis. Terjemahan M. Eidman., Koesoebiono, D.G. Bengen, M. Hutomo dan S. Sukardjo. Gramedia. Jakarta. 459 hal.

O’Grady, A.P., McGuinness, K.A. and Eamus, D. 1996. The abundance and growth of Avicennia marina and Rhizophora stylosa in the low shore zone of darwin Harbour, Northern . Australian Journal of Ecology 21:272-279

Pelczar, M.J. and E.C.S. Chan., 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi II. Universitas Indonesia Press. Jakarta. 192 hal.

Rowe, J.W., 1989. Natural Product of Woody Plant I-II. Chemicals Extraneous to Lignocellulosic Cell Wall. Springer Series in Wood Science. Springer Verlag. Berlin Heidenberg. 1243 pp.

Shokita.S., K.Nozawa and Limsakul. 1983 Macrofauna in a mangrove areas of Thailand. In Nozawa K. (eds). Mangrove Ecology. In Thailand 33-62p.

Siregar.L.M. Sensitifitas Vibrio parahaemolyticus terhadap ekstrak mangrove (Sonneratia ovate) pada lumpur dan air laut. Skripsi Sarjana Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Riau.40p.

Subagyo, Setyati W.A. dan Ridho A. 2004. Uji aktifitas ekstraks batang tumbuhan benalu mangrove (Casstha filiformis): II Uji anti bakteri. Ilmu Kelautan 10,(1): 35 – 40.

Trianto A. Wibowo,E. Suryono, Sapta R. 2004. Ekstrak daun mangrove Aegiceras corbiculatum sebagai antibakteri Vibrio harveyi dan vibrio parahaemolyticus. Ilmu kelautan 9(4):186-189.

Yasmon.A. 2000. Sensitifitas Vibrio parahaemolyticus terhadap ekstrak mangrove Rhizopora apiculata di dalam Lumpur dan air laut. Skripsi Sarjana Fakultas Perikanan dan IlmuKelautan Universitas Riau. 37p.


No comments