ISOLASI DAN UJI ANTAGONIS BAKTERI RESISTEN ANTIBIOTIK DARI TAMBAK UDANG TERHADAP BAKTERI PENYEBAB PENYAKIT VIBRIOSIS TESIS Mariany Razali 087030016 Biologi / Mikrobiologi PROGRAM MAGISTER BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2011
ISOLASI DAN UJI ANTAGONIS BAKTERI RESISTEN ANTIBIOTIK DARI TAMBAK UDANG TERHADAP BAKTERI PENYEBAB PENYAKIT VIBRIOSIS TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Biologi pada Program Magister Biologi Oleh MARIANY RAZALI O87030016 BIOLOGI/MIKROBIOLOGI PROGRAM MAGISTER BIOLOGI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Judul Tesis : ISOLASI DAN UJI ANTAGONIS BAKTERI RESISTEN ANTIBIOTIK DARI TAMBAK UDANG TERHADAP BAKTERI PENYEBAB PENYAKIT VIBRIOSIS Nama Mahasiswa : Mariany Razali Nomor Pokok : 087030016 Program Studi : Biologi Konsentrasi : Mikrobiologi Menyetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc Ketua Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc Anggota Ketua Program Studi Dekan Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed Dr. Sutarman, M.Sc
Telah diuji pada Tanggal 27 April 2011 PANITIA PENGUJI Ketua : Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc Anggota : Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc Dr. Ir. Edi Batara Mulya, S. MS Dr. Ir. Yunasfi, M.Si
Isolasi dan Uji Antagonis Bakteri Resisten Antibiotik Dari Tambak Udang Terhadap Bakteri Penyebab Penyakit Vibriosis ABSTRAK Telah dilakukan isolasi dan uji antagonis bakteri resisten antibiotik dari tambak udang. Hasil uji resistensi antibiotik menunjukkan sebanyak 15 isolat bakteri bersifat resisten terhadap beberapa antibiotik antara lain terhadap 25 μg amoksisilin, 15 µg eritromisin, 25 µg sulfametoksazol /trimetropim, dan 30 μg kloramfenikol. Pengujian antagonis isolat bakteri resisten terhadap bakteri penyebab penyakit vibriosis terdiri dari 3 tahap dengan masing-masing 3 ulangan. Pengujian antagonis isolat bakteri resisten antibiotik terhadap Vibrio sp. menunjukkan isolat sp2 memiliki zona hambat tertinggi yaitu 15,17 mm. Pengujian patogenitas 15 isolat bakteri resisten antibiotik terhadap larva udang dilakukan dengan metode perendaman. Hasil menunjukkan semua isolat tidak bersifat patogen terhadap larva udang pada konsentrasi isolat 10 8 cfu/ml. Pengujian antagonis isolat bakteri resisten antibiotik terhadap Vibrio sp. dalam pemeliharaan larva udang menunjukkan isolat sp2 mampu menghambat serangan penyakit vibriosis sebesar 96% selama 96 jam perendaman dan mencegah terbentuknya kolonisasi Vibrio sp. pada permukaan tubuh larva udang. Kata kunci: bakteri resisten antibiotik, Vibrio sp., larva udang..
Isolation and Antagonistic Test of Antibiotic Resistant Bacterial from Shrimp Ponds to Vibriosis Causing Bacteria ABSTRACT A study isolation and antagonistic assay of antibiotic resistant bacteria of shrimp ponds has been carried out. Resistency test showed that fifteen isolates were resistant to 25 μg amoxicillin, 15 µg erythromycin, 25 µg sulphamethaxazole/ trimethropim, and 30 μg chloramphenicol. Assay antagonistic of the resistance bacterial isolates to Vibrio sp. causal agent of vibriosis was conducted in 3 steps with 3 replications. The result showed that sp2 inhibited growth of Vibrio sp. with inhibition zone of 15,17 mm. Assay of pathogenicity of the isolates were done by soaking into bacterial solution. All isolates were not pathogen to shrimp larvae at concentration of 10 8 cfu/ml. Assay antagonism of the isolates in hatchery showed that sp2 was able to reduce vibriosis of shrimp larvae by 96% after 96 hours of soaking the shrimp larvae, and prevented Vibrio sp. colonization on the surface on shrimp larvae body. Key words: antibiotic resistance bacteria, Vibrio sp., shrimp larvae.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir dalam bentuk tesis yang berjudul Isolasi Dan Uji Antagonis Bakteri Resisten Antibiotik Dari Tambak Udang Terhadap Bakteri Penyebab Penyakit Vibriosis. Tesis ini dimaksudkan untuk melengkapi sebagian persyaratan dalam mendapatkan gelar Magister Sains pada Program Magister Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,. Penulisan tesis ini tidak akan selesai tanpa dukungan dari banyak pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc selaku dosen pembimbing 1 dan Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc. selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan bimbingan, motivasi, arahan, dan waktunya kepada penulis dalam menyelesaikan tesis ini. Semoga Allah SWT membalas setiap kebaikan yang telah diberikan dengan yang kebaikan lebih baik lagi. Amin. Kepada Bapak Dr. Ir. Edi Batara Mulya, S. MS dan Bapak Dr. Ir. Yunasfi, M.Si selaku dosen penguji terima kasih atas kritikan dan saran yang sangat membangun dalam penyelesaian tesis ini. Kepada Bapak Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed. selaku Ketua Program Studi Magister Biologi terima kasih atas bantuan yang telah diberikan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh Staf Dosen Departemen Biologi yang telah mendidik dalam perkuliahan. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada ayahanda (alm). Razali Husin dan ibunda Hj. Hinirawati terima kasih atas segala yang telah diberikan, suami tercinta M. Taufik, S. Si, M. Si atas pengertian, iii
kepercayaan dan kesabaran yang telah diberikan, ananda tersayang M. Habibie Mustafa dan Mufida Shayna Aziza atas pengertiannya, adinda tercinta Roslina, Ismar, dan Faisal terima kasih atas bantuan dan kasih sayang yang diberikan kepada Habibie dan Aziza selama ini. Kepada teman-teman mikrobiologi angkatan 08 Siti, Sari, dan Vivi semoga persahabatan dan persaudaraan yang sudah terjalin selama ini akan berlangsung selamanya. Adik-adik asisten mikrobiologi Ami, Nikmah, Asril, Mirza, Yanti terima kasih atas kerjasamanya selama ini. Akhirnya penulis berharap semoga karya ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya. Medan, April 2011 Penulis
RIWAYAT HIDUP Mariany Razali lahir di Medan, 7 Maret 1978 merupakan anak sulung dari 4 bersaudara dari pasangan (alm.) Razali Husein dan Hj. Henirawati. Pada Tahun 1990 menamatkan pendidikan dasarnya di SD Negeri No. 101729 Medan, lulus SMP Negeri 6 Medan tahun 1993 dan SMA Negeri 2 Binjai tahun 1996. Pada tahun 1997 melanjutkan pendidikannya di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Syiah Kuala dan lulus tahun 2001. Pada tahun 2008 mendapatkan kesempatan melanjutkan pendidikan pada Program Magister Biologi,.
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR RIWAYAT HIDUP DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Perumusan Masalah 1.3 Tujuan Penelitian 1.4 Hipotesis Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Budidaya Udang 2.2 Penyakit Udang 2.3 Bakteri Vibrio sp. 2.4 Penggunaan Antibiotik Pada Budidaya Perairan 2.5 Pengaruh Penggunaan Antibiotik Pada Budidaya Perairan 2.6 Mekanisme Bakteri Resisten Terhadap Antibiotik BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Alat dan Bahan i ii iii iv v vi vii viii 1 1 3 4 4 4 5 5 6 8 10 11 11 13 13 13
3.3 Isolasi Bakteri dari Sampel Air, Udang, dan Tanah 3.4 Uji Sensitivitas Bakteri Terhadap Antibiotik 3.5 Karakterisasi Bakteri Resisten Antibiotik 3.6 Isolasi Bakteri Vibrio sp. 3.7 Uji Patogenitas Bakteri Resisten Antibiotik Terhadap Larva Udang 3.8 Uji Daya Hambat Bakteri Resisten Terhadap Vibrio sp. Secara In Vitro 3.9 Uji Tantang Bakteri Resisten Antibiotik Terhadap Vibrio sp. Pada Pemeliharaan Larva Udang 3.10 Rancangan Penelitian dan Analisis Data 3.11 Pengamatan Dengan Scanning Electron Microscopy BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Isolat Bakteri Resisten Antibiotik 4.2 Kemampuan Bakteri Resisten Antibiotik Menghambat Pertumbuhan Vibrio sp. Secara In Vitro 4.3 Kemampuan Bakteri Resisten Antibiotik Menghambat Pertumbuhan Bakteri Vibrio sp. Pada Larva Udang PL9 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA 14 15 16 16 16 17 17 18 18 19 19 23 24 29 30
DAFTAR TABEL No. Judul Halaman 1. 2. 3. 4. Hasil uji bakteri resisten antibiotik terhadap beberapa jenis antibiotik Karakteristik morfologi sel dan uji biokimia 15 bakteri resisten antibiotik Hasil uji DMRT kemampuan bakteri resisten antibiotik menghambat pertumbuhan Vibrio sp. secara in vitro Hasil uji DMRT kemampuan bakteri resisten antibiotik menghambat pertumbuhan bakteri Vibrio sp. pada larva udang PL9 19 22 23 24
DAFTAR GAMBAR No. Judul Halaman 1. Scanning Electron Microscopy larva udang pada pembesaran 7500x 27
DAFTAR LAMPIRAN No. Judul Halaman 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Alur kerja isolasi bakteri resisten antibiotik Pembuatan larutan standar McFarland 10 8 cfu/ml Alur kerja uji sensitivitas bakteri terhadap beberapa jenis antibiotik Alur kerja isolasi bakteri patogen Vibrio sp. Alur kerja uji patogenitas bakteri resisten antibiotik terhadap larva udang PL10 Alur kerja uji daya hambat bakteri resisten antibiotik terhadap Vibrio sp. secara in vitro Alur kerja uji tantang bakteri resisten antibiotik terhadap Vibrio sp. pada pemeliharaan larva udang PL9 Alur kerja uji khitinase bakteri patogenvibrio sp. Diameter hasil uji sensitivitas bakteri resisten terhadap beberapa jenis antibiotik Analisis statistik dengan menggunakan SPSS Versi 16 Kemampuan isolat sp2 menghambat pertumbuhan patogen Vibrio sp. secara in vitro Isolat sp6 pada uji resistensi terhadap beberapa jenis antibiotik Lokasi pengambilan sampel pada tambak udang di Kabupaten Serdang Bedagai Pengujian isolat bakteri resisten antibiotik terhadap Vibrio sp. di lokasi pembibitan udang Kabupaten Serdang Bedagai Hasil uji biokimia beberapa isolat bakteri resisten antibiotik Proses sebagian preparasi sampel larva udang untuk SEM 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 48 48 49 50 51 52
17. 18. 52 52