ISOLASI DAN UJI EKSTRAK METANOL BAKTERI ENDOFIT TAPAK DARA (Catharanthus roseus) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA PATOGEN

Transkripsi

1 ISOLASI DAN UJI EKSTRAK METANOL BAKTERI ENDOFIT TAPAK DARA (Catharanthus roseus) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA PATOGEN SKRIPSI FEBRIN SETIANI PANDIANGAN DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 ISOLASI DAN UJI EKSTRAK METANOL BAKTERI ENDOFIT TAPAK DARA (Catharanthus roseus) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA PATOGEN SKRIPSI FEBRIN SETIANI PANDIANGAN Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan Gelar Sarjana Sains Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Medan DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 PERSETUJUAN Judul : Isolasi dan Uji Ekstrak Metanol Bakteri Endofit Tapak Dara (Catharanthus roseus) dalam Menghambat Pertumbuhan Beberapa Mikroba Patogen Kategori : Skripsi Nama : Febrin Setiani Pandiangan Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Departemen Fakultas : Biologi : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, April 2014 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. It Jamilah M.Sc Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc NIP NIP Disetujui Oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua, Dr. Nursahara Pasaribu, M. Sc NIP

4 PERNYATAAN ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN TAPAK DARA (Catharanthus roseus) DAN UJI KEMAMPUAN EKSTRAK METANOLNYA DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA PATOGEN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, April 2014 Febrin Setiani Pandiangan

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan rahmat dan kasih-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul Isolasi dan Uji Ekstrak Metanol Bakteri Endofit Tanaman Tapak Dara (Catharanthus roseus) dalam Menghambat Pertumbuhan Mikroba Patogen. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Dr. It Jamilah M.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan nasehat dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Bapak selaku Dosen Penguji I dan Bapak Riyanto Sinaga S.Si selaku Dosen Penguji II yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku Ketua Departemen Biologi FMIPA USU Medan, Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU, Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku Pembantu Dekan I, Bapak Drs. Nursal M.Si selaku Pembantu Dekan II dan Bapak Drs. Krista Sebayang, M.Si selaku Pembantu Dekan III, bapak dan ibu Dosen Biologi FMIPA USU serta seluruh staf pegawai FMIPA USU. Terimakasih kepada Ibuku tercinta R. Simarmata yang senantiasa selalu berkorban untukku juga kepada abang, kakak dan adikku, Bang Ruspan, Kak Novita dan Dolli yang telah memberikan dukungan penuh dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhirnya tidak terlupakan kepada Agustina, Silvia, Jesica, Bertua, Yenni, Beatrix, Febry, Sukma, Frans Simatupang, Lamhot, Ledi, Anderson, Raymond, Adrian, teman-teman seperjuangan angkatan 2009 yang tidak dapat disebutkan semuanya, abang asuh Jupentus, kakak abang angkatan 2008, adikadik angkatan 2010, 2011 dan 2012 serta teman-teman Persekutuan Keluarga Besar Kristen Biologi (PKBKB) yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa senantiasa selalu memberikan berkat-nya. Amin.

6 ISOLASI DAN UJI EKSTRAK METANOL BAKTERI ENDOFIT TAPAK DARA (Catharanthus roseus) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROBA PATOGEN ABSTRAK Penelitian tentang isolasi bakteri endofit dari tanaman tapak dara (Catharanthus roseus) dan uji kemampuan dari ekstrak metanolnya dalam menghambat pertumbuhan beberapa mikroba patogen yaitu Aspergillus flavus, Streptococcus mutans, Salmonella typhii dan Escherichia coli telah dilakukan. Pembuatan ekstrak dilakukan dengan metode maserasi dan sentrifugasi. Ekstrak metanol bakteri endofit dibuat dengan masing-masing konsentrasi 40, 60, 80, dan 100%. Pengujian aktivitas antimikroba dari isolat bakteri dan ekstrak metanol bakteri endofit dilakukan dengan metode difusi cakram. BF1, BF2, AF2, AF3, AF4, AFN7, AFN8 dan AFN9 delapan dari 12 isolat menunjukkan penghambatan pada semua mikroba patogen. Ekstrak metanol bakteri endofit BF1 dan AFN9 mampu menghambat semua mikroba patogen. Kedua ekstrak metanol BF1 dan AFN9 menunjukkan daya hambat yang paling besar terhadap bakteri patogen E. coli pada konsentrasi 100%. Kata kunci: Tapak dara (Catharanthus roseus), Bakteri endofit, Aktivitas antimikroba, Ekstrak metanol

7 ISOLATION AND EXAMINATION METHANOL EXTRACTS OF ENDOPHYTIC BACTERIA TAPAK DARA (Catharanthus roseus) IN INHIBIT THE GROWTH OF SEVERAL PATHOGENIC MICROBE ABSTRACT A study of isolation of endophytic bacteria from tapak dara (Catharanthus roseus) and examination of methanol extracts in inhibited the growth of several pathogenic microbes such as Aspergillus flavus, Streptococcus mutans, Salmonella typhii and Escherichia coli has been conducted. Examination of methanol extract of endophytic bacteria was done with concentrations of 40, 60, 80, and 100%. Methanol extract was prepared by maceration method and centrifugated at 5000 rpm. Examination of isolates and antimicrobial activity of methanol extract of endophytic bacteria was carried out by the disc diffusion method. Eight out of twelve endophytic bacteria isolates were able to inhibit all tested pathogenic microbes wich were BF1, BF2, AFN7, AFN8, AFN9, AF2, AF3, and AF4. Based on diameter of inhibition zone BF1 and AFN9 isolates were found as the most potential isolates in control tested pathogenic microbes. Methanol extract of BF1 and AFN9 isolates was able to inhibit all tested pathogenic microbes. Both of this isolates more inhibit E. coli compare to other pathogens at concentration of 100%. Keywords: Tapak dara, Endophytic bacteria, Antimicrobial activity, Methanol extract

8 DAFTAR ISI Lembar Persetujuan Lembar Pernyataan Lembar Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman i ii iii iv v vi viii ix x BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Tujuan Penelitian Hipotesis Manfaat 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikroba Endofit Manfaat Mikroba Endofit Tanaman Tapak Dara Metabolit Sekunder Mikroba Patogen Aspergillus flavus Streptococcus mutans Salmonella typhii Escherichia coli 14 BAB 3 BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Isolat Beberapa Mikroba Patogen Isolasi Bakteri Endofit dari Batang dan Akar Tanaman 17 Tapak Dara 3.5 Karakterisasi dan Identifikasi Bakteri Endofit Uji Daya Hambat Bakteri Endofit terhadap Mikroba 17 Patogen 3.7 Uji Daya Hambat Bakteri Endofit terhadap A. flavus Ekstraksi Bahan Antimikroba dari Bakteri Endofit dengan 19 Pelarut Metanol 3.9 Uji Aktivitas Ekstrak Metanol Bakteri Endofit terhadap 20 Beberapa Mikroba Patogen

9 3.10 Pengamatan Hifa Abnormal 20 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Endofit dari Akar dan Batang Tanaman Tapak Dara (Chataranthus roseus) 4.2 Uji Daya Hambat Isolat Bakteri Endofit Terhadap Mikroba Patogen 4.3 Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Metanol Bakteri Endofit 4.4 Abnormalitas Hifa Akibat Uji Antagonis Ekstrak Terhadap Mikroba Patogen BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 35 DAFTAR PUSTAKA

10 DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman 4.1. Karakteristik Morfologi Bakteri Endofit dari Akar dan Batang Tanaman Tapak Dara Hasil Uji Antagonis Isolat Bakteri Endofit 24 Terhadap Mikroba Uji dalam Bentuk Zona Hambat Pertumbuhan 4.3. Hasil Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Metanol terhadap Mikroba Uji 28

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Judul Halaman 2.1. Tanaman Tapak Dara (Catharanthus roseus) a. Penampakan Makroskopis Aspergillus flavus, 11 b. Penampakan Mikroskopis Aspergillus flavus 2.3. Streptococcus mutans Metode pengukuran zona hambat bakteri endofit terhadap koloni jamur Uji Antagonis Isolat Bakteri Endofit Terhadap 25 Mikroba Patogen A. flavus (a) Isolat BF2 selama 48 jam (b) Isolat BF1 selama 48 jam (c) Isolat AFN7 selama 24 jam (d) Isolat AF6 selama 48 jam 4.2 Hasil Uji Antagonis Ekstrak Bakteri Endofit selama 48 jam (a) Ekstrak BF1 terhadap S. mutans (b) Ekstrak AFN9 terhadap E. coli (c) Ekstrak AFN9 60% terhadap A. flavus (d) Ekstrak AFN9 80% terhadap A. flavus Hifa jamur Aspergillus flavus pada perbesaran 33 40x10 (a) Hifa normal (b) Hifa membengkok (c) Hifa menggulung

12 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran Judul Halaman 1 Alur Kerja Isolasi Bakteri Endofit dari Batang 42 dan Akar Tanaman Dara metode Radu & Kqueen (2002) yang dimodifikasi 2 Alur Kerja Karakterisasi dan Identifikasi 43 Bakteri Endofit 3 Alur Kerja Uji Daya Hambat Bakteri Endofit 44 terhadap Mikroba Patogen 4 Alur Kerja Uji Daya Hambat Bakteri Endofi 45 terhadap Jamur Patogen 5 Alur Kerja Ekstraksi Bahan Antimikroba dari 46 Bakteri Endofit dengan Pelarut Metanol 6 Alur Kerja Uji Aktivitas Ekstrak Metanol 47 Bakteri Endofit terhadap Beberapa Mikroba Patogen 7 Alur Kerja Uji Aktivitas Ekstrak Metanol 48 Bakteri Endofit terhadap Jamur Patogen 8 Alur Kerja Pengamatan Hifa Abnormal 49 9 Dokumentasi Penelitian 50