Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang Diproduksi oleh Bakteri Simbion Lamun
Enhalus acoroides dan Potensinya Sebagai Senyawa Antimikroba Patogen dan Antioksidan
Tesis
Diajukan kepada Program Studi Magister Biologi
untuk memperoleh gelar Magister Sains (M.Si.)
Oleh :
Handung Nuryadi NIM : 422011105
Program Studi Magister Biologi
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
2015
29
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Tesis : Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang Diproduksi
oleh Bakteri Simbion Lamun Enhalus acoroides dan
Potensinya Sebagai Senyawa Antimikroba Patogen dan Antioksidan.
Nama Mahasiswa : Handung Nuryadi NIM : 422011105
Program Studi : Magister Biologi
Menyetujui,
Dinyatakan lulus pada tanggal : 26 Juni 2015
Prof. Ocky Karna Radjasa, M.Sc.,Ph.D.
Pembimbing 1
Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D.
Pembimbing 2
Mengesahkan,
Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D. Ketua Program Studi Magister Biologi
PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Handung Nuryadi
NIM : 422011105
Fakultas : Pascasarjana
Program Studi : Magister Biologi
Judul tugas akhir : Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang
Diproduksi oleh Bakteri Simbion Lamun
Enhalus acoroides dan Potensinya Sebagai
Senyawa Antimikroba Patogen dan
Antioksidan.
Pembimbing : 1. Prof. Ocky Karna Radjasa, M.Sc., Ph.D.
2. Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D.
Dengan ini menyatakan bahwa:
1. Hasil karya yang saya serahkan ini adalah asli dan belum pernah
diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan baik di
Universitas Kristen Satya Wacana maupun di institusi pendidikan
lainnya.
2. Hasil karya saya ini bukan saduran/terjemahan melainkan
merupakan gagasan, rumusan, dan hasil pelaksanaan
penelitian/implementasi saya sendiri, tanpa bantuan pihak lain,
kecuali arahan pembimbing akademik dan narasumber penelitian.
3. Hasil karya saya ini merupakan hasil revisi terakhir setelah
diujikan yang telah diketahui dan disetujui oleh pembimbing.
4. Dalam karya saya ini tidak terdapat karya atau pendapat yang
telah ditulis atau dipublikasikan orang lain, kecuali yang
digunakan sebagai acuan dalam naskah dengan menyebutkan
nama pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya. Apabila di
kemudian hari terbukti ada penyimpangan dan ketidakbenaran dalam
pernyataan ini maka saya bersedia menerima sanksi akademik
berupa pencabutan gelar yang telah diperoleh karena karya saya ini,
serta sanksi lain yang sesuai dengan ketentuan yang berlaku di
Universitas Kristen Satya Wacana.
Salatiga, Juni 2015
Handung Nuryadi
PERNYATAAN PERSETUJUAN AKSES
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Handung Nuryadi
NIM : 422011105 Emai : [email protected]
Fakultas : Pascasarjana Program Studi : Magister Biologi
Judul tugas akhir : Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang
Diproduksi oleh Bakteri Simbion Lamun Enhalus
acoroides dan Potensinya Sebagai Senyawa
Antimikroba Patogen dan Antioksidan.
Dengan ini saya menyerahkan hak non-eksklusif* kepada Perpustakaan
Universitas – Universitas Kristen Satya Wacana untuk menyimpan,
mengatur akses serta melakukan pengelolaan terhadap karya saya ini
dengan mengacu pada ketentuan akses tugas akhir elektronik sebagai
berikut (beri tanda pada kotak yang sesuai):
a. Saya mengijinkan karya tersebut diunggah ke dalam aplikasi
Repositori PerpustakaanUniversitas, dan/atau portal GARUDA
b. Saya tidak mengijinkan karya tersebut diunggah ke dalam aplikasi
Repositori Perpustakaan Universitas, dan/atau portal GARUDA**
* Hak yang tidak terbatashanya bagi satu pihak saja. Pengajar, peneliti, dan mahasiswa yang menyerahkan hak non-ekslusif kepada Repositori Perpustakaan Universitas saat
mengumpulkan hasil karya mereka masih memiliki hak copyright atas karya tersebut.
** Hanya akan menampilkan halaman judul dan abstrak. Pilihan ini harus dilampiri dengan
penjelasan/ alasan tertulis dari pembimbing TA dan diketahui oleh pimpinan fakultas (dekan/kaprodi).
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Salatiga, Juni 2015
Handung Nuryadi
Mengetahui,
Pembimbing 1
Prof. Ocky Karna Radjasa, M.Sc., Ph.D.
Pembimbing 2
Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D.
i
ABSTRAK
Padang lamun merupakan salah satu ekosistem pesisir
yang penting, selain ekosistem mangrove dan karang. Ekosistem lamun memiliki produktivitas primer yang tinggi
sehingga berperan penting sebagai sumber nutrien bagi lingkungan sekitarnya. Kawasan lamun juga memiliki banyak
potensi yang sampai saat ini belum banyak diteliti. Salah satu potensi padang lamun adalah sebagai sumber senyawa bahan alam, salah satunya adalah pigmen alami.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa kandungan pigmen yang terdapat pada bakteri yang bersimbiosis dengan
lamun Enhalus acoroides dari periaran Teluk Awur, Jepara. Uji antimikroba dan antioksidan juga dilakukan untuk
mengetahui aktivitas biologis ekstrak pigmen. Analisa kandungan pigmen dilakukan menggunakan Kromatografi
Cair Kinerja Tinggi (KCKT), sedangkan untuk uji aktivitas antibakteri menggunakan metode difusi agar dan metode DPPH untuk uji aktivitas antioksidan.
Hasil penelitian menunjukkan Pigmen yang dihasilkan oleh Salinicoccus siamensis yang merupakan bakteri simbion
lamun E. acoroides mempunyai potensi sebagai senyawa antimikroba patogen dan antioksidan.
Kata Kunci : Enhalus acoroides, Bakteri simbion, Pigmen,
Karotenoid, , Antimikroba, Antioksidan
ii
ABSTRCT
Seagrass is one of the important marine ecosystem,
besides mangrove and coral reef. Seagrass ecosystem has high primary productivity, also nutrient source for other ecosystem.
Seagrass ecosystem has big potency that has not been widely studied. The big potency of seagrass ecosystem is a marine
natural product source, one of them is natural pigment. The aim of this research is to analyse pigment that
produced by symbiont bacteria of seagrass, Enhalus acoroides
from Teluk Awur, Jepara. Antimicrobial and antioxidant tests were performed to show biological activity of pigment extract.
Pigmen identification, antimicrobial and antioxidant test were performed by using High Performance Liquid Chromatography
(HPLC), agar diffusion method and DPPH test, respectively. The result is showed pigment which produced by E.
acoroides symbiont bacterium, Salinicoccus siamensis has potency as a antimicrobial and antioxidant compound.
Key Words : Enhalus acoroides, Symbiont bacteria, Pigment, Carotenoid, , Antimicrobial, Antioxidant
iii
Kata Pengantar
Segala puji hanya milik Allah Subhanahu Wa Ta ’ala yang telah melimpahkan rohmat dan karunia-Nya, sehingga penulis
dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang Diproduksi oleh Bakteri Simbion Lamun Enhalus acoroides danPotensinya Sebagai Senyawa
Antimikroba Patogen dan Antioksidan” dengan baik. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar – besarnya kepada :
1. Kementrian Pendidikan Nasional atas dukungan dana
melalui program Beasiswa Unggulan tahun 2011.
2. Rektor Universitas Kristen Satya Wacana Prof. Drs. Pdt. John Titaley Th.D. atas kesempatan yang
diberikan untuk studi lanjut pada Universitas Kristen Satya Wacana.
3. Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D. selaku Ketua Program Studi Magister Biologi sekaligus pembimbing pendamping yang telah memberikan motivasi, saran dan
kritik yang membangun kepada penulis untuk terus mengukir prestasi selama masa studi di Magister Biologi.
4. Prof. Ocky Karna Radjasa, M.Sc., Ph.D selaku pembimbing tesis utama atas waktu, bimbingan,
saran dan kritiknya yang membangun selama penyusunan tesis ini.
5. Ibu Anastasia Natalia Kurniasari S.Si., M.Si., Bapak
Dhanang Puspita S.Si., M.Si. dan Bapak Kristiawan, S.Si., M.Si. atas bantuanya selama masa perkuliahan.
6. Istriku dan Anakku tercinta, Fitri Anjayani dan Nabila
Gita Restyana atas curahan kasih sayang, dukungan dan doanya.
7. Orang tua, Kakak dan adikku yang telah
memberikan, dukungan dan do’anya. 8. Ibu Lia Kusmita, S.Si., M.Si. atas bantuanya
melaksanakan penelitian. 9. Seluruh Dosen dan Karyawan pada Magister Biologi
yang telah memberikan ilmu dan membantu penulis selama menjadi Mahasiswa di Magister Biologi.
iv
10. Seluruh mahasiswa Magister Biologi Angkatan 2011. 11. Semua pihak dan instansi yang telah memberikan
bantuan dan dukungan serta fasilitas selama penelitian dan penyusunan laporan tesis ini yang tidak
bisa disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karenanya sumbangan saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.
Penulis berharap semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak dan menjadi acuan
pengembangan penelitian selanjutnya.
Salatiga, Juni 2015
Penulis
v
Daftar Isi
Abstrak .................................................................... i
Abstract ................................................................... ii Kata Pengantar ........................................................ iii
Daftar Isi ................................................................. v Daftar Tabel ............................................................ vii Daftar Gambar ........................................................ viii
I. Pendahuluan A. Latar Belakang ............................................ 1
B. Pendekatan Masalah ................................... 4 C. Tujuan Penelitian ........................................ 5
D. Manfaat Penelitian ...................................... 6 II. Tinjauan Pustaka
A. Lamun .......................................................... 7
B. Enhalus acoroides ......................................... 8 C. Karotenoid .................................................... 9
D. Antioksidan .................................................. 11 E. Identifikasi Bakteri Secara Molekuler ......... 12
III. Materi dan Metode A. Materi ........................................................... 15
B. Metode .......................................................... 15 1. Persiapan Sampel Lamun ....................... 15 2. Pembuatan Medium ................................ 16
3. Metode Isolasi Bakteri Simbion .............. 16 4. Seleksi dan Pemurnian Isolat ................ 17
5. Kultur Bakteri ........................................ 18 6. Ekstraksi Pigmen ................................... 18
7. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT).. 19 8. Uji Aktivitas Ekstrak Pigmen ................. 19 9. Identifikasi Molekuler Bakteri Simbion
Lamun Enhalus acoroides ....................... 21
IV. Hasil dan Pembahasan
A. Isolasi Bakteri ............................................. 26 B. Produksi Bakteri ......................................... 27 C. Ekstraksi Pigmen ........................................ 27
D. Identifikasi Pigmen ...................................... 29 E. Uji Aktivitas Antioksidan ............................ 31
F. Uji Aktivitas Antimikroba Patogen .............. 34
vi
G. Identifikasi Bakteri ..................................... 37 V. Kesimpulan dan Saran
A. Kesimpulan ................................................. 40 B. Saran .......................................................... 40
Daftar Pustaka ....................................................... 41 Lampiran ................................................................ 46
vii
Daftar Tabel
Tabel 1. Hasil Isolasi Bakteri Simbion Lamun E. acoroides
26
Tabel 2. Hasil uji antioksidan β-Karoten dan ekstrak pigmen EAEJ1
32
Tabel 3. Hasil uji aktivitas antimikrobial ekstrak pigmen EAEJ1
35
Tabel 4. Hasil BLAST Homologi Bakteri EAEJ1 38
viii
Daftar Gambar
Gambar 1. Lamun Enhalus acoroides 9 Gambar 2. Struktur karotenoid β - Karoten 9
Gambar 3. Hasil purifikasi bakteri EAEJ1 27 Gambar 4. Hasil ekstraksi pigmen bakteri EAEJ1 28 Gambar 5. Kromatogram dan pola spektra
ekstrak pigmen bakteri EAEJ1
29
Gambar 6. Pola spektra ekstrak pigmen bakteri
EAEJ1
30
Gambar 7. Hasil uji aktivitas antioksidan 32
Gambar 8. Nilai ic50 β – karoten dan ekstrak
pigmen EAEJ1
33
Gambar 9. Hasil uji aktivitas antimikrobial
patogen
36
Gambar 10. Visualisasi hasil amplifikasi DNA 37
Gambar 11. Pohon filogenetik bakteri EAEJ1 38