AKTIVITAS ANTIJAMUR BAKTERI ENDOFIT LAMUN TERHADAP JAMUR PATOGEN Oleh : AISA AZIZA AN NURIAH 26020110120055 Skripsi sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Derajat Sarjana S1 pada Program Studi Ilmu Kelautan Jurusan Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014 i
ii
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH Dengan ini saya, Aisa Aziza An Nuriah menyatakan bahwa karya ilmiah/skripsi ini adalah asli karya saya sendiri dan belum pernah diajukan sebagai pemenuhan persyaratan untuk memperoleh gelar kesarjanahan strata 1 (S1) dari Universitas Diponegoro maupun Perguruan Tinggi lain. Semua Informasi yang dimuat dalam karya ilmiah/skripsi ini yang berasal dari karya orang lain, baik yang dipublikasikan atau tidak, telah diberikan penghargaan dengan mengutip nama sumber penulis secara benar dan semua isi dari karya ilmiah/sripsi ini sepenuhnya menjadi tanggung jawab. Semarang, November 2014 Penulis, Aisa Aziza An Nuriah 26020110120055 iv
RINGKASAN Aisa Aziza An Nuriah. 26020110120055. Aktivitas Antijamur Bakteri Endofit Lamun Terhadap Jamur Patogen (Ocky Karna Radjasa dan Ita Riniatsih) Lamun merupakan tanaman tingkat tinggi mempunyai hubungan simbiosis dengan mikroba baik bakteri dan atau jamur, simbiosis ini dapat bersifat epifit atau endofit. Mikroba endofit mempunyai kemampuan untuk memproduksi senyawa-senyawa bioaktif yang serupa dengan senyawa bioaktif yang diproduksi inangnya. Produk bahan alam dari mikroba endofit mempunyai kemampuan menghambat dan juga membunuh beragam mikroorganisme patogen seperti bakteri, jamur, virus dan protozoa. Jamur merupakan penyebab beberapa penyakit yang dapat menyerang manusia, hewan maupun tumbuhan. Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa pada lamun ditemukan beberapa senyawa aktif yang memiliki aktivitas sebagai antijamur. Tujuan penelitian ini adalah menguji aktivitas bakteri endofit yang diisolasi dari beberapa jenis lamun sebagai antijamur terhadap jamur patogen dengan metode overlay, mengidentifikasi secara molekuler bakteri endofit lamun yang mempunyai aktivitas antijamur, serta mengidentifikasi kelompok senyawa metabolik sekunder dari bakteri endofit lamun yang mempunyai aktivitas antijamur dengan menggunakan uji fitokimia. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2014 sampai dengan Juni 2014. Penelitian ini menggunakan isolat bakteri endofit dari lamun Syringodium isoetifolium, Cymodocea serrulata, dan Thalassia hemprichii dan isolat jamur patogen Aspergillus flavus, Candida albicans, dan Fusarium oxysporum yang merupakan koleksi dari Laboratorium Laboratorium Terpadu, UNDIP. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimental laboratoris. Hasil penelitian menunjukan bahwa bakteri endofit S. isoetifolium Sr.1.3 dan bakteri endofit C. serrulata Td.1.10 memiliki aktivitas hambatan terhadap jamur F. oxysporum. Hasil identifikasi sekuens 16S rdna, dengan penelusuran menggunakan BLAST database diketahui bahwa bakteri Sr.1.3 mempunyai tingkat homologi dengan Chryseomicrobium imtechense sebesar 96 %, sedangkan bakteri Td.1.10 mempunyai tingkat homologi dengan Bacillus cereus sebesar 99 %. Hasil uji fitokimia menunjukkan kedua bakteri yang aktif positif mengandung senyawa tanin dan triterpenoid. Kata Kunci: Lamun, Bakteri Endofit, Antijamur, Sekuens 16S rdna, Uji Fitokimia v
SUMMARY Aisa Aziza An Nuriah. 26020110120055. Antifungal Activities of Endophyte Bacteria Seagrass Against Fungal Pathogens (Ocky Karna Radjasa and Ita Riniatsih) Seagrass is higher plant having a symbiotic relationship with both microbes bacteria and or fungi, this symbiosis can be epiphytic or endophytic. Endophytic microbes have the ability to produce bioactive compounds that are similar to bioactive compounds produced by the host. Natural material products from endophytic microbes have the ability to inhibit and kill a variety of pathogenic microorganisms such as bacteria, fungi, viruses and protozoa. The fungus is the cause of several diseases that can infect humans, animals and plants. Several studies have shown that the seagrass found several active compounds that have activity as an antifungal. The purpose of this research was to test the activity of endophytic bacteria isolated from several species of seagrasses as antifungals against fungal pathogens by an overlay method, identifying the molecular basis of seagrass endophytic bacteria that have antifungal activity, and to identify groups of secondary metabolic compounds from endophytic bacteria seagrass which have antifungal activity by using phytochemical test. This research had been done from March 2014 to June 2014. This research used isolates of endophytic bacteria seagrass Syringodium isoetifolium, Cymodocea serrulata, and Thalassia hemprichii and isolates of pathogenic fungi Aspergillus flavus, Candida albicans, and Fusarium oxysporum which is a collection of the Laboratory of Integrated Laboratory, UNDIP. The method used in this study was an experimental laboratory. The results showed that the endophytic bacteria S. isoetifolium Sr.1.3 and endophytic bacteria C. serrulata Td.1.10 had activity against fungi F. oxysporum. The results of 16S rdna sequence identification, the database search using the BLAST Sr.1.3 known that bacteria have homology Chryseomicrobium imtechense with a homology of 96%, while bacteria Td.1.10 has homology with Bacillus cereus with a homology of 99%. Phytochemical test results showed both positive bacteria active compounds containing tannin and triterpenoid. Keywords: Seagrass, Endophytic Bacteria, Antifungal, 16S rdna Sequences, Phytochemicals Test vi
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian dengan judul Aktivitas Antijamur Bakteri Endofit Lamun Terhadap Jamur Patogen. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih kepada : 1. Prof. Dr. Ocky Karna Radjasa, M.Sc dan Ir. Ita Riniatsih, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, saran dan motivasi. 2. Ir. Adi Santoso, M.Sc selaku dosen wali atas segala dorongan, motivasi dan bantuan yang telah diberikan. 3. Prof. Dr. Ir. Agus Sabdono, M.Sc, Ir. Retno Hartati, M.Sc, dan Prof. Dr. Ir. Ambariyanto, M.Sc selaku dosen penguji atas segala koreksi, bimbingan dan masukannya dalam membantu perbaikan skripsi ini. 4. Semua pihak yang telah membantu dalam terselesaikanya skrispsi ini. Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan penelitian (Skripsi) ini masih belum sempurna sehingga sumbangan kritik dan saran sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat digunakan dengan bijaksana dan bermanfaat untuk perkembangan ilmu pengetahuan. Semarang, November 2014 Penulis vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH... RINGKASAN... SUMMARY... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iv v vi vii viii x xi xii I. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Pendekatan dan Perumusan Masalah... 2 1.3. Tujuan Penelitian... 4 1.4. Manfaat Penelitian... 5 II. TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1. Syringodium isoetifolium... 6 2.2. Cymodocea serrulata... 7 2.3. Thalassia hemprichii... 8 2.4. Bakteri Endofit... 10 2.5. Metabolit Sekunder... 11 2.6. Jamur... 12 2.6.1. Aspergillus flavus... 13 2.6.2. Candida albicans... 15 2.6.3. Fusarium oxysporum... 17 2.7. Antijamur... 19 2.8. Identifikasi Molekuler Bakteri... 20 2.9. Fitokimia... 22 2.9.1. Alkaloid... 23 2.9.2. Saponin... 23 2.9.3. Kuinon... 24 viii
2.9.4. Tanin... 25 2.9.5. Triterpenoid... 26 2.9.6. Steroid... 26 2.9.7. Flavonoid... 27 III. MATERI DAN METODE... 28 3.1. Materi Penelitian... 28 3.2. Alat dan Bahan Penelitian... 28 3.3. Metode Penelitian... 31 3.4. Prosedur Penelitian... 31 3.4.1. Sterilisasi Alat dan Bahan... 31 3.4.2. Purifikasi Bakteri Endofit Lamun... 32 3.4.3. Pemeliharaan Isolat Jamur Patogen... 32 3.4.4. Uji Aktivitas Antijamur Bakteri Endofit Lamun... 32 3.4.5. Analisis Molekuler Bakteri Aktif... 33 3.4.5.1. Ekstraksi DNA Bakteri... 33 3.4.5.2. Amplifikasi DNA... 34 3.4.5.3. Elektroforesis... 35 3.4.5.4. Sekuensing... 35 3.4.5.5. BLAST Homologi... 35 3.4.5.6. Analisis Filogenetik... 36 3.4.6. Fermentasi Bakteri Aktif... 36 3.4.7. Uji Fitokimia Bakteri Aktif... 36 3.4.7.1. Alkaloid... 36 3.4.7.2. Saponin... 37 3.4.7.3. Kuinon... 37 3.4.7.4. Tanin... 37 3.4.7.5. Steroid dan Triterpenoid... 38 3.4.7.6. Flavonoid... 38 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 39 4.1. Hasil... 39 4.1.1. Uji Aktivitas Antijamur Bakteri Endofit Lamun... 39 4.1.2. Analisis Molekular Bakteri Aktif... 40 4.1.3. Uji Fitokimia Bakteri Aktif... 44 4.2. Pembahasan... 44 4.2.1. Uji Aktivitas Antijamur Bakteri Endofit Lamun... 44 4.2.2. Analisis Molekular Bakteri Aktif... 46 4.2.3. Uji Fitokimia Bakteri Aktif... 48 V. KESIMPULAN DAN SARAN... 52 5.1. Kesimpulan... 52 5.2. Saran... 52 DAFTAR PUSTAKA... 53 LAMPIRAN... 62 ix
DAFTAR TABEL Halaman 1. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian... 29 2. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian... 30 3. Hasil uji aktivitas antijamur bakteri endofit lamun S. isoetifolium, C. serrulata, dan T. hemprichii dengan metode overlay... 39 4. Hasil sekuen 16S rdna... 41 5. Analisis homologi dengan BLAST database... 42 6. Hasil uji fitokimia ekstrak kasar bakteri endofit S. isoetifolium Sr.1.3 dan C. serrulata Td.1.10... 44 x
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Syringodium iseotifolium... 7 2. Cymodocea serrulata... 8 3. Thalassia hemprichii... 9 4. Koloni Aspergillus flavus pada media agar... 14 5. Tampilan mikroskopis Aspergillus flavus... 15 6. Morfologi C. albicans... 16 7. Fusarium oxysporum... 18 8. Hasil elektroforesis dari amplifikasi gen 16S rdna... 40 9. Pohon filogenetik bakteri Sr.1.3 dan Td.1.10 dengan mikroorganisme lain 43 xi
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Komposisi Media yang Digunakan Dalam Penelitian... 63 2. Hasil uji overlay aktivitas antijamur bakteri endofit Sr.1.3 yang diisolasi dari lamun Syringodium isoetifolium dan bakteri endofit Td.1.10 yang diisolasi dari Cymodocea serrulata terhadap Fusarium oxysporum... 63 3. Hasil Nanodrop Ekstrak DNA Bakteri... 64 4. Hasil analisis homologi sekuen bakteri endofit Sr.1.3 dan Td.1.10 dengan menggunakan BLAST database GenBank. Garis vertikal menunjukan nukleotida yang identik... 65 5. Langkah-langkah Penelusuran BLAST... 68 6. Pengolahan data hasil BLAST menggunakan Bioedit Sequence Alignment Editor dan Mega 5... 68 7. Pembuatan Pereaksi Pada Uji Fitokimia... 69 8. Dokumentasi Penelitian... 70 xii