AKTIVITAS ANTIMIKROB NANOPARTIKEL

EKSTRAK KAPANG Veronaea sp. KT19

DHANI APRIANTO

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aktivitas Antimikrob

Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19 adalah benar karya saya dengan

arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada

perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya

yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Januari 2014

Dhani Aprianto

NIM C34090092

ABSTRAK

DHANI APRIANTO. Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang

Veronaea sp. KT19. Dibimbing oleh KUSTIARIYAH TARMAN dan SITI

NIKMATIN

Mikrob endofit dapat menghasilkan senyawa-senyawa bioaktif sebagai

senyawa metabolit sekunder yang memiliki daya antimikrob, antimalaria,

antikanker dan sebagainya. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan

nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19, menentukan karakteristik dan

aktivitas antimikrob dari nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19.

Kultivasi kapang dilakukan selama 6 dan 12 hari, dimana komponen bioaktif

terbanyak yang dihasilkan pada hari ke-6 kultivasi, sedangkan biomassa terbanyak

dihasilkan pada hari ke-12 kultivasi. Hasil menunjukkan bahwa sebaran

nanopartikel esktrak media kultur kapang Veronaea sp. KT 19 hari ke-6 memiliki

rentang ukuran 67,63-741,51 nm. Sementara itu, rentang ukuran nanopartikel

ekstrak miselium hari ke-6 menunjukkan ukuran partikel 26,92-107,18 nm

berdasarkan sebaran partikel dalam jumlah dengan metode cumulants.

Kata kunci: antimikrob, kapang, mikrob patogen, nanopartikel, Veronaea sp.

ABSTRACT

DHANI APRIANTO. Antimicrobial Activity of Nanoparticle Fungal Extracts of

Veronaea sp. KT19. Supervised by KUSTIARIYAH TARMAN and SITI

NIKMATIN

Endophytic microb can produce bioactive compounds as secondary

metabolites that have antimicrobial, antimalarial, anticancer and other biological

activities. The purpose of this research was to get nanoparticle fungal extracts of

Veronaea sp. KT19, determine particle size and antimicrobial activity of the

extracts. Cultivation of fungus was done for 6 and 12 days, considering the most

bioactive compounds and the highest yield (biomass) produced. The result

showed that scattered of nanoparticle fungal extracts from culture media of

Veronaea sp. KT19 after 6 days of cultivation is 67.63-741.51 nm. The scattered

of nanoparticle fungal extract from mycelium of Veronaea sp. KT19 after 6 days

of cultivation is 26.92-107.18 nm based on the scatter particles in numbers with

cumulants method.

Keywords: antimicrob, nanoparticle, pathogenic microb, Veronaea sp., yeast.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan

atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,

penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau

tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan

IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini

dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Perikanan pada

Departemen Teknologi Hasil Perairan

AKTIVITAS ANTIMIKROB NANOPARTIKEL

EKSTRAK KAPANG Veronaea sp. KT19

DHANI APRIANTO

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul Skripsi : Aktivitas Antimikrob Nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp.

KT19

Nama : Dhani Aprianto

NIM : C34090092

Program Studi : Teknologi Hasil Perairan

Disetujui oleh

Dr Kustiariyah Tarman, SPi, MSi

Pembimbing I

Dr Siti Nikmatin, SSi, MSi

Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Joko Santoso, MSi

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Judul Skripsi : Aktivitas ......, LL.J·~lUvb Nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19

Nama : Dhani Aprian NIM : C34090092 Program Studi : Teknologi Hasil Perairan

Disetujui oleh

Dr Kustiariyah Tarman. SPi. MSi Dr Siti Nikmatin. SSi, MSi Pembimbing I Pembimbing II

,I

Tanggal Lulus: 0 5 FEB 2014

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

―Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19‖. Skripsi

ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas

Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini, terutama kepada:

1 Dr Kustiariyah Tarman, SPi MSi dan Dr Siti Nikmatin, SSi MSi selaku dosen

pembimbing, yang telah memberikan arahan serta bimbingan.

2 Dr Desniar, SPi MSi selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan

kritik untuk perbaikan skripsi ini.

3 Dr Ir Joko Santoso, MSi selaku kepala Departemen Teknologi Hasil Perairan.

4 Orang tua dan keluarga sebagai pemberi semangat yang utama.

5 Teman-teman tim kapang (Wenny Tiara, Cholila Widya, Dwi Safitri, Rita

Sahara, Ayu Puspita, dan Arga), laboran (Ibu Ema dan Mbak Dini), dan

kakak-kakak S2 THP.

6 Teman-teman THP 46, THP 45, THP 47, dan THP 48, khususnya Asti,

Marisky, Virjean, Rika, Budi, dan Ucup.

7 Teman-teman seperjuangan sejak tahun pertama di IPB Iman, Andre, Ulil,

Adit, Nopal.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan

karya ilmiah ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang

dapat membangun dalam penyempurnaan karya ilmiah ini. Semoga tulisan ini

bermanfaat bagi pihak-pihak yang memerlukan.

Bogor, Januari 2014

Dhani Aprianto

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL ............................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x PENDAHULUAN ............................................................................................... 1

Latar Belakang ................................................................................................. 1 Perumusan Masalah .......................................................................................... 1

Tujuan Penelitian ............................................................................................. 2 Manfaat Penelitian............................................................................................ 2

Ruang Lingkup Penelitian ................................................................................ 2 METODE ............................................................................................................ 2

Bahan ............................................................................................................... 3 Alat .................................................................................................................. 3

Prosedur ........................................................................................................... 3 Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 ( Ray et al. 2011) ............................... 3

Ekstraksi Kapang Veronaea sp. KT19 (Nursid et al. 2010) ........................... 5 Pembuatan Nanopartikel Ekstrak Media Kultur dan Miselium Kapang

Veronaea sp. KT19 ....................................................................................... 5 Uji Karakteristik Menggunakan Particle Size Analyze (PSA) ........................ 6

Uji Aktivitas Antimikrob .............................................................................. 6 Peremajaan Bakteri Uji (Kusmiyati dan Agustini 2007) ................................ 6

Kultur Bakteri Uji (Setyaningsih 2010) ......................................................... 6 Pengujian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel (Moorty et al. 2007) .............. 6

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 7 Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 .............................................................. 7

Kurva Pertumbuhan Kapang Veronaea sp. KT 19 ......................................... 7 Komponen Bioaktif Kapang Veronaea sp. KT19 .......................................... 8

Karakteristik Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19 ....................... 9 Aktivitas Antimikrob Kapang Veronaea sp. KT19 .......................................... 13

KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 15 Kesimpulan .................................................................................................... 15

Saran .............................................................................................................. 15 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 16

LAMPIRAN ...................................................................................................... 19 RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... 28

DAFTAR TABEL

1 Ukuran nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 ......................... 12

DAFTAR GAMBAR

1 Diagram alir penelitian............................................................................... 4 2 Kurva pertumbuhan kapang dan pH media kultur ....................................... 7

3 Ekstrak komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT.19 ............................ 8 4 Nanopartikel ekstrak media kultur kapang Veronaea sp. KT19 ............... 10 5 Nanopartikel ekstrak miselium kapang Veronaea sp. KT19...................... 10

6 Sebaran nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 ........................ 11 7 Aktivitas antimikrob ekstrak media kultur kapang Veronaea sp.KT19 ..... 13

8 Aktivitas antimikrob ekstrak miselium kapang Veronaea sp.KT19 ........... 14

DAFTAR LAMPIRAN

1 Kultivasi kapang Veronaea sp. KT19 ....................................................... 20

2 Data sebaran partikel dan rentang ukuran ekstrak kapang nanopartikel .... 21

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Mikrob endofit dapat menghasilkan senyawa-senyawa bioaktif sebagai

senyawa metabolit sekunder yang memiliki daya antimikrob, antimalaria,

antikanker dan sebagainya. Kemampuan mikrob endofit memproduksi senyawa

bioaktif merupakan peluang yang sangat menantang dalam penyediaan bahan

baku obat (Strobel et al. 2004). Beberapa kajian tentang mikrob endofit

menunjukkan bahwa kapang endofit memiliki potensi ekonomi yang cukup

penting yaitu sebagai antibakteri dan penghasil enzim maupun metabolit sekunder

lain yang bermanfaat khususnya pada industri farmasi. Hasil penelitian Melliawati

dan Harni (2009) menunjukkan bahwa kapang endofit dari Taman Nasional

Gunung Halimun dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan

Staphylococcus aureus.

Antibiotik atau antimikrob merupakan suatu substansi kimia yang berasal

dari mikrob yang mempunyai kemampuan menghambat pertumbuhan, atau

bahkan menghancurkan mikrob lain. Substansi tersebut tidak diperlukan dalam

proses pertumbuhan organisme yang memproduksinya dalam kultur murni, tetapi

antibiotik ini sangat penting bagi organisme yang memproduksinya pada

lingkungan alam sebagai penyelamat dan kompetisi (Maryati et al. 2007).

Antimikrob alami salah satunya dapat berasal dari kultur kapang. Metabolit

sekunder yang dihasilkan oleh kapang diproduksi untuk digunakan sebagai sistem

pertahanan terhadap perubahan kondisi lingkungan pada media pertumbuhannya

agar dapat bertahan hidup. Veronaea sp. strain KT 19 merupakan jenis kapang

yang diisolasi dari habitat pasir pantai di wilayah Malang Jawa Timur dan

tergolong dalam genus Veronaea. Genus ini memiliki hubungan erat dengan

kelompok Herpotrichiellaceae. Isolat Veronaea sp. KT 19 dapat menghambat

pertumbuhan jamur dan memiliki sifat antibakteri terhadap bakteri Gram-positif

dan Gram-negatif, seperti bakteri Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis,

Pseudomonas aeruginosa dan Escherichia coli (Tarman 2011).

Nanopartikel merupakan partikel yang memiliki orde 10-9

nm. Ukuran

nanopartikel suatu zat meningkatkan rasio gugus fungsi dengan volume

nanopartikel tersebut, sehingga daya reaktivitas yang dihasilkan sangat tinggi.

Nanopartikel memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan ukuran

mikropartikel. Dewasa ini, teknologi nano banyak dimanfaatkan dalam berbagai

bidang seperti, kesehatan, farmasi, kosmetik, dan industri (Shi et al. 2011).

Pemanfaatan antimikrob nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19

diharapkan dapat meningkatkan aktivitas antimikrob yang dihasilkan untuk dapat

membunuh mikrob patogen yang resisten terhadap antimikrob biasa.

Perumusan Masalah

Pemberian antibiotik atau antimikrob secara berlebihan atau tidak sesuai

dengan aturan menyebabkan mikrob patogen menjadi bersifat resisten. Resistensi

mikrob patogen cenderung meningkat dari tahun ke tahun sehingga penderita

2

penyakit infeksi lebih sulit untuk diobati. Ekstrak media kultur dan miselium

kapang Veronaea sp. KT19 memiliki metabolit sekunder yang dapat dimanfaatkan

sebagai antimikrob. Senyawa berukuran nanopartikel memiliki reaktivitas yang

lebih besar dibandingkan dengan senyawa biasa. Antimikrob nanopartikel ini

diharapkan dapat dimanfaatkan untuk melawan mikrob patogen yang resisten

terhadap antimikrob yang biasa digunakan.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan nanopartikel ekstrak kapang

Veronaea sp. KT19, menentukan karakteristik nanopartikel dan aktivitas

antimikrob dari nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 terhadap mikrob

uji.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumber informasi untuk

meningkatkan aktivitas antimikrob dari ekstrak media kultur dan miselium kapang

menjadi ukuran nanopartikel. Hal ini perlu dibuktikan secara ilmiah agar dapat

dimanfaatkan sebagai antimikrob baru yang memiliki aktivitas lebih kuat dari

jenis antimikrob yang sudah ada.

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian ini adalah kultivasi kapang Veronaea sp. KT19,

pembuatan nanopartikel ekstrak media kultur dan miselium kapang Veronaea sp.

KT19, karakteristik fisik nanopartikel dari ekstrak dan miselium kapang Veronaea

sp. KT19 serta uji aktivitas antimikrob.

METODE PENELITIAN

Penelitian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp.

KT19 dilaksanakan pada bulan Januari sampai dengan Desember 2013. Penelitian

ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Hasil Perairan, Departemen

Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut

Pertanian Bogor. Proses evaporasi ekstrak dan pembuatan nanopartikel dilakukan

di Laboratorium Kimia Analitik dan Kimia Fisik, Departemen Kimia. Uji

karakteristik fisik particle size analyzer (PSA) dilakukan di Laboratorium Analisa

Bahan Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

serta freeze drying dilakukan di Laboratorium Pengujian Departemen Agronomi

dan Hortikultura Fakultas Pertanian dan Pusat Antar Universitas (PAU) Institut

Pertanian Bogor.

3

Bahan

Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah kapang Veronaea sp.

KT19. Bahan yang digunakan untuk proses kultivasi kapang Veronaea sp. KT19

adalah media Potato Dextrose Agar (PDA), Potato Dextrose Broth (PDB),

akuades, alkohol, etil asetat, metanol, kertas saring, kertas pH, dan alumunium foil.

Bahan yang digunakan untuk pembuatan antimikrob nanopartikel adalah

Polyethylene glycol (PEG 400). Bahan-bahan yang digunakan untuk pengujian

aktivitas antimikrob meliputi media Nutrient Agar (NA), Nutrient Broth (NB),

media Mueller Hinton Agar (MHA), akuades, paper disk, chloramphenicol,

bakteri uji berupa bakteri Escherichia coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas

aeruginosa, Staphylococcus aureus dan Candida maltosa.

Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi timbangan analitik

(Sartorius TE212-L), shaker, vacuum rotary evaporator, vortex, autoklaf (Yamato

SM 52 Autoclave), spektrofotometer (UV Vis RS 2500), Laminar Air Flow

(Thermo Scientific 1300 Series A2), inkubator (Thermolyne type 42000

Incubator), handblend (Philips), Particle Size Analyzer (VASCO), freeze dryer

(Edwards E2M834082), Ultrasonikator (Transsonic T460 H ELMA), Soxhlet,

gelas ukur, labu Erlenmeyer, alumunium foil, kertas saring, tabung reaksi, rak

tabung reaksi, pipet tetes, sudip, corong, kertas saring, cawan petri, mikro pipet,

pinset, ose, lemari pendingin, dan kapas.

Prosedur

Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu penentuan kurva

pertumbuhan dan komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT19, kultivasi isolat

kapang Veronaea sp. KT19, ekstraksi media kultur dan miselium kapang,

pembuatan nanopartikel dari ekstrak media dan miselium kapang, uji karakteristik

fisik antimikrob nanopartikel dengan menggunakan particle size analyzer (PSA),

uji aktivitas antimikrob terhadap beberapa jenis mikrob Escherichia coli, Bacillus

subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus dan Candida maltosa

serta pengukuran zona hambat. Diagram alir prosedur penelitian dapat dilihat pada

Gambar 1.

Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19 ( Ray et al. 2011)

Isolat strain kapang Veronaea sp. KT19 dikultur secara in vitro dengan

menggunakan media PDA. Miselium yang diperoleh dari substrat selanjutnya

diinokulasi pada 50 mL PDB pada labu Erlenmeyer 100 mL kemudian prekultur

kapang pada labu Erlenmeyer 100 mL dipindahkan kedalam labu Erlenmeyer

500 mL dengan media PDB 200 mL. Biomassa kapang Veronaea sp. KT19

dipanen setelah ditumbuhkan selama 6 dan 12 hari pada suhu ruang menggunakan

shaker. Penentuan kurva pertumbuhan kapang Veronaea sp. KT19 meliputi

4

Perhitungan biomassa

miselium

Perhitungan nilai pH

media kultur

Ekstraksi komponen

bioaktif kapang

Pengujian karakteristik

nanopartikel Particle

Size Analyzer (PSA)

Veronaea sp. KT 19

Pembuatan nanopartikel

ekstrak kapang

Pengkultivasian kapang

selama 21 hari

Ekstraksi

dengan etil

asetat

Larutan ekstrak nanopartikel

Pengeringan beku (Freeze dry)

ekstrak nanopartikel

Ekstrak nanopartikel

kering

Penyaringan

Ekstrak media

kultur

Pengujian antimikrob

Escherichia coli

Bacillus subtilis

Pseudomonas aeruginosa

Candida maltosa

Staphylococcus aureus

Media kultur Miselium

Ekstraksi

dengan

metanol

Ekstrak

miselium

Evaporasi Evaporasi

perhitungan berat sel kapang, pH, dan komponen bioaktif yang dihasilkan.

Pengamatan dilakukan setiap 3 hari mulai dari hari 0 sampai dengan 21.

Gambar 1 Diagram alir penelitian

5

Perhitungan berat sel kapang diamati dengan cara pengambilan biomassa

kapang yang telah disaring menggunakan kertas saring kemudian dicuci dan

dikeringkan. Selanjutnya, biomassa kapang kering ditimbang hingga konstan

dengan dua kali pengulangan. Pengamatan komponen bioaktif dari kapang dapat

diketahui dengan cara melakukan proses ekstraksi media kultur yang dipanen

setiap 3 hari selama 21 hari dengan metode maserasi menggunakan pelarut etil

asetat. Warna ekstrak yang paling pekat menunjukkan bahwa komponen bioaktif

yang dihasilkan pada media kultur paling banyak pada hari tersebut. Nilai pH

diamati dengan menggunakan kertas pH pada media kultur kapang yang dipanen

setiap 3 hari selama 21 hari.

Ekstraksi Kapang Veronaea sp. KT19 (Nursid et al. 2010)

Ekstraksi dilakukan setelah kapang dipanen dengan menggunakan kertas

saring untuk memisahkan media kultur dan miselium kapang. Ekstraksi media

kultur dilakukan dengan menambahkan pelarut etil asetat dengan perbandingan

(1:1) kemudian dimaserasi pada suhu ruang menggunakan shaker selama 24 jam

menggunakan shaker. Pemisahan media kultur dan pelarut dilakukan dengan

corong pisah hingga terlihat dengan jelas lapisan etil asetat dan media kultur

terpisah. Proses ini dilakukan sebanyak 3 kali. Metabolit sekunder yang

terkandung dalam pelarut etil asetat diperoleh dengan menggunakan vacuum

rotary evaporator pada suhu 45 °C agar terpisah dari pelarut etil asetat.

Ekstraksi metabolit sekunder pada miselium kapang Veronaea sp. KT19

dilakukan dengan metode soxhletasi. Keuntungan metode ini adalah pelarut yang

digunakan sedikit dan dapat digunakan berulang-ulang sehingga substansi yang

diperoleh relatif besar (Harborne 1987). Sebelumnya, miselium dikeringkan

menggunakan freeze dryer. Miselium kering diekstraksi menggunakan pelarut

metanol sampai larutan miselium menjadi jernih. Esktrak yang diperoleh

kemudian dipisahkan dari pelarut dengan menggunakan vacuum rotary

evaporator pada suhu 45 °C (Rahman et al. 2011).

Pembuatan Nanopartikel Ekstrak Media Kultur dan Miselium Kapang

Veronaea sp. KT19

Ekstrak media kultur dan miselium kapang yang telah diekstraksi dengan

pelarut etil asetat dan metanol dievaporasi menggunakan alat vacuum rotary

evaporator. Pelarut PEG (polyethylene glycol) yang dilarutkan dengan akuades,

sehingga diperoleh larutan PEG 400 dengan konsentrasi 30%. Hasil ekstrak dari

proses evaporasi tersebut selanjutnya dihomogenisasi dengan larutan PEG 30%

menggunakan handblend selama 30 menit. Kedua larutan nanopartikel tersebut

kemudian diultrasonikasi masing-masing selama 3 jam. PEG berfungsi sebagai

inhibitor untuk mencegah terjadinya aglomerasi dan mengontrol ukuran dan

struktur pori dari partikel. Ultrasonikasi merupakan salah satu alat yang dapat

digunakan untuk membuat partikel nano. Teknik ini cukup banyak digunakan

karena metodenya sederhana dan efektif. Akan tetapi, penggunaan metode ini

memiliki beberapa kekurangan, seperti distribusi ukuran partikel yang tidak

homogen, namun permasalahan tersebut dapat diatasi salah satunya dengan cara

penggabungan teknik pengadukan kecepatan tinggi (homogenisasi) dan

ultrasonikasi. Ultrasonikasi yang digunakan dalam pembuatan nanopartikel pada

penelitian ini memiliki frekuensi 30 KHz dengan daya sebesar 170 Watt.

6

Uji Karakteristik Menggunakan Particle Size Analyzer (PSA)

Larutan nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 sebanyak ±1 mL

dimasukkan ke dalam alat PSA untuk diuji karakteristik ukuran nanopartikel dari

larutan tersebut. Prinsip kerja dari alat PSA ini adalah menggunakan metode

difraksi sinar laser yang ditembakkan pada sampel cair yang diuji, partikel di

dalam larutan sampel tersebut mengalami pergerakan yang disebut gerak Brown.

Sumber cahaya (laser) yang digunakan pada alat PSA dalam penelitian ini

menggunakan prinsip Dynamic Light Scattering (DLS). Pengukuran dengan alat

PSA ini dilakukan pada suhu ruang. Suhu ini mempengaruhi dari gerakan partikel

di dalam larutan (gerak Brown) selama pengukuran oleh alat. Semakin tinggi suhu

maka gerak partikel semakin aktif, hal ini berpengaruh terhadap keakuratan hasil

pengukuran. Interpretasi hasil uji dari PSA ini dapat ditunjukkan berdasarkan

jumlah, volume, dan intensitas sampel. Metode penghitungan partikel yang

terdapat pada alat PSA terdiri dari 3 metode diantaranya pade-laplace, statistik,

dan cumulants. Uji karakteristik nanopartikel menggunakan VASCO Nano

Particle Analyzer.

Uji Aktivitas Antimikrob (Andrew 2001)

Pengujian aktivitas antimikrob nanopartikel ini dilakukan melalui beberapa

tahap meliputi persiapan bakteri uji dengan peremajaan bakteri dan kultur bakteri.

Kultur bakteri yang telah disiapkan kemudian dilakukan pengujian aktivitas

antimikrob menggunakan metode sumur agar dan paper disk.

Peremajaan Bakteri Uji (Kusmiyati dan Agustini 2007)

Media yang digunakan untuk meremajakan bakteri uji adalah media NA.

Media NA dilarutkan dalam akuades dan dipanaskan hingga larut sempurna,

selanjutnya larutan tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 4 mL

dan disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121 oC, tekanan 1 atm selama 15 menit.

Tabung dimiringkan dan didiamkan hingga media memadat. Sejumlah 1 ose

biakan mikrob diinokulasi ke dalam media regenerasi kemudian diinkubasi pada

suhu 37 oC selama 24 jam.

Kultur Bakteri Uji (Setyaningsih 2010)

Mikrob yang telah diremajakan diinokulasikan sebanyak 1 ose ke media NB,

diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 18-24 jam. Kultur bakteri diukur

kekeruhannya secara turbidimetri menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada

panjang gelombang 600 nm hingga mencapai OD 0,5-0,8.

Pengujian Aktivitas Antimikrob Nanopartikel (Moorty et al. 2007)

Mikrob yang telah diinokulasi ke dalam media pertumbuhan NB, masing-

masing dimasukkan ke dalam media MHA steril sebanyak 20 µL. Media MHA

yang mengandung bakteri uji dihomogenisasi menggunakan vortex kemudian

dituang pada cawan petri steril secara aseptis. Media agar yang telah memadat

kemudian dibuat lubang dengan pipet Pasteur steril sebanyak 5 lubang dengan

diameter 6 mm. Konsentrasi ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 yang dimasukkan

ke dalam lubang yaitu 0,5 mg/sumur, 1 mg/sumur, dan 2 mg/sumur. Cawan petri

diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 24 jam dan dilakukan pengukuran diameter

zona hambat yang terbentuk di sekeliling lubang menggunakan penggaris.

7

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 3 6 9 12 15 18 21

pH

med

ia k

ult

ur

Bio

ma

ssa

mis

eli

a (

g)

Periode kultivasi (hari)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kultivasi Kapang Veronaea sp. KT19

Kurva Pertumbuhan Kapang Veronaea sp. KT19

Pertumbuhan kapang umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti

substrat, kelembaban, suhu, derajat keasaman substrat (pH), dan senyawa-

senyawa kimia di lingkungannya. Derajat keasaman sangat berpengaruh terhadap

pertumbuhan kapang, karena enzim-enzim tertentu hanya akan mengurai suatu

substrat sesuai dengan aktivitasnya pada pH tertentu. Pengukuran pH dilakukan

untuk mengetahui perubahan suasana pH media yang telah ditumbuhi kapang.

Rentang pH optimum pertumbuhan kapang yaitu 4-7 (Srikandace et al. 2007).

Kenampakan pertumbuhan kapang akan berbeda tergantung pada kondisi

lingkungan kulturnya, yaitu medium padat atau cair dan saat proses pertumbuhan

berlangsung (Gandjar et al. 2006). Penentuan kurva pertumbuhan kapang perlu

dilakukan untuk mengetahui fase-fase pertumbuhan dari kapang itu sendiri yang

selanjutnya akan menentukan waktu panen. Kurva pertumbuhan kapang Veronaea

sp. KT19 disajikan pada Gambar 2.

Kurva pertumbuhan kapang pada Gambar 2 menunjukkan bahwa kapang

Veronaea sp. KT19 mengalami fase eksponensial sampai hari ke-6, hal ini

ditunjukkan dengan pertumbuhan kapang yang pesat. Nilai pH kultur kapang

Veronaea sp. KT19 cenderung stabil setelah hari ke-9 hingga ke-21 masa

kultivasi. Biomassa kapang tertinggi berdasarkan kurva pertumbuhan adalah pada

waktu kultivasi hari ke-12. Setelah hari ke-12 pertumbuhan kapang mengalami

fase stasioner. Berdasarkan penelitian Tarman (2011) fase eksponensial pada

kapang Veronaea sp. KT19 juga berlangsung hingga hari ke-6 kultivasi dan fase

stasioner berada setelah hari ke-6. Nilai pH pada media kultur berada di bawah pH

netral yaitu berkisar antara 4-6. Hal ini menandakan bahwa kapang Veronaea sp.

KT19 hidup pada lingkungan dengan kondisi pH asam.

Gambar 2 Kurva pertumbuhan kapang miselium dan pH

media kultur .

8

Komponen Bioaktif Kapang Veronaea sp. KT19

Kultivasi merupakan tahap kritis dalam menumbuhkan kapang. Pada proses

ini diperlukan kepekaan untuk menentukan jumlah koloni dan keakuratan untuk

mengeliminasi mikrob lain yang mungkin tumbuh pada media kultur yang

digunakan (Strobel et al. 2004). Kultivasi kapang bertujuan untuk menumbuhkan

kapang dalam jumlah banyak untuk kemudian dapat dimanfaatkan lebih lanjut.

Media PDB sangat cocok dan telah memenuhi syarat minimum untuk

pertumbuhan kapang karena memiliki sumber karbon dan nitrogen. Sumber

karbon pada media PDB adalah dekstrosa dan pati kentang sedangkan sumber

nitrogen adalah asam amino yang terkandung pada kentang (Rahman et al. 2011).

Srikandace et al. (2007) menyatakan bahwa fase stasioner menunjukkan laju

pertumbuhan kapang berkurang dikarenakan pada fase ini sel menjadi tua dan

beberapa sel mati karena menyusutnya nutrien dalam media pertumbuhan. Akan

tetapi, metabolisme pada fase ini masih terus berlangsung. Metabolit sekunder

pada kapang umumnya terbentuk pada fase stasioner. Sintesis metabolit sekunder

dimulai ketika beberapa komponen utama nutrien pada media pertumbuhan habis.

Keterbatasan sumber utama sintesis tersebut antara lain gula dan protein dimana

masing-masing berfungsi sebagai sumber karbohidrat dan asam amino. Hal

tersebut menyebabkan terjadinya pelepasan zat-zat katabolisme yang merupakan

metabolit sekunder.

Ekstraksi merupakan proses penarikan komponen zat aktif dari suatu bahan

dengan menggunakan pelarut tertentu. Proses ekstraksi dapat dilakukan dengan

dua cara, yaitu aqueous phase dan organic phase. Ekstraksi aqueous phase

dilakukan dengan pelarut air, sedangkan ekstraksi organic phase menggunakan

pelarut organik (Nursid et al. 2010). Prinsip kelarutannya adalah melarutkan

senyawa berdasarkan tingkat kepolarannya masing-masing. Tujuan dari proses ini

adalah untuk mendapatkan bagian tertentu dari bahan yang mengandung

komponen-komponen aktif. Rendemen ekstrak dari media kultur kapang

Veronaea sp. KT19 hari ke-6 kultivasi adalah 20,88 % (b/v) dan rendemen hari

ke-12 sebesar 15,89 % (b/v). Rendemen esktrak komponen bioaktif dari miselium

kapang Veronaea sp. KT19 hari ke-6 kultivasi sebesar 11,76 % (b/b) untuk hari

ke-12 sebesar 8,76 % (b/b). Ekstrak tersebut berupa pasta yang diperoleh dari

proses evaporasi. Hasil ekstraksi komponen bioaktif dari kapang Veronaea sp.

KT19 disajikan pada Gambar 3.

(a) (b) (c) (d) (e)

Gambar 3 Ekstrak komponen bioaktif kapang Veronaea sp. KT.19 (a) hari ke-3,

(b) hari ke-6, (c) hari ke-9, (d) hari ke-12, (e) hari ke-15

9

Hasil ekstraksi komponen bioaktif media kultur pada Gambar 3

menunjukkan bahwa ekstrak yang memiliki warna lebih pekat adalah ekstrak hari

ke-6. Warna pekat yang dihasilkan selama proses ekstraksi pada penelitian ini

menunjukkan bahwa komponen bioaktif yang terdapat didalamnya lebih banyak

dibandingkan dengan yang lain. Hal ini didukung oleh teori tentang gelombang

cahaya yang menyatakan bahwa, semakin gelap suatu warna maka panjang

gelombangnya semakin pendek dan memiliki frekuensi yang tinggi (Wakabayashi

dan Hamada 2006). Hal ini berkaitan dengan semakin pekat warna ekstraksi yang

dihasilkan menunjukkan jumlah partikel (senyawa biokatif) yang semakin banyak.

Berdasarkan penelitian Tarman (2011) kandungan metabolit sekunder yang

diproduksi isolat kapang Veronaea sp. KT19 yang tertinggi adalah pada hari ke-6

kultivasi dimana pada hari tersebut kapang Veronaea sp. KT19 berada pada fase

puncak eksponensial menuju fase stasioner. Isolat kapang Veronaea sp. KT19 hari

ke-6 dan hari ke-12 kultivasi selanjutnya digunakan untuk pengujian aktivitas

antimikrob nanopartikel.

Proses ekstraksi media kultur hari ke-6 dan ke-12 dilakukan menggunakan

etil asetat dengan metode maserasi mengacu pada Nursid et al. (2010). Proses

esktraksi menggunakan pelarut etil asetat untuk media kutur dan metanol untuk

miselium kapang. Hasil ekstrak yang menunjukkan warna yang lebih pekat

menandakan bahwa komponen bioaktif yang terdapat didalamnya lebih banyak

dibandingkan yang lainnya. Pelarut etil asetat merupakan pelarut yang sering

digunakan karena dapat melarutkan senyawa-senyawa yang mampu menghambat

pertumbuhan bakteri. Proses ekstraksi metabolit sekunder dari miselium kapang

Veronaea sp. KT19 menggunakan metode soxhletasi. Daud et al. (2011)

menjelaskan bahwa pada proses soxhletasi, metabolit sekunder yang ada di dalam

sitoplasma akan terlarut ke dalam pelarut akibat adanya proses pemecahan

dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan udara di dalam dan luar sel.

Larutan tersebut kemudian akan menguap ke atas dan melewati pendingin udara

yang akan mengembunkan uap tersebut menjadi tetesan yang akan terkumpul

kembali. Bila larutan melewati batas lubang pipa samping soxhlet maka akan

terjadi sirkulasi. Sirkulasi yang berulang itulah yang menghasilkan ekstrak yang

baik. Proses kultivasi kapang Veronaea sp. KT 19 dapat dilihat pada Lampiran 1.

Karakteristik Nanopartikel Ekstrak Kapang Veronaea sp. KT19

Nanoteknologi merupakan bidang ilmu dan teknologi terapan dari

multidislipiner seperti kimia, fisika, biologi, dan teknik. Nanoteknologi

merupakan ilmu rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, dan

piranti alam skala nanometer. Nanopartikel dapat disimpan dalam bentuk padat

dan setelah disimpan selama satu tahun, nanopartikel dapat diencerkan kembali

menjadi larutan koloid yang baik dan tidak merubah sifat. Nanopartikel

merupakan dasar bagi sistem penghantaran obat yang dapat diuraikan tubuh dan

tidak toksik (Wiraatmaja 1984).

Antimikrob nanopartikel dari ekstrak kapang Veronaea sp. KT19

disintesis dengan metode ultrasonikasi (f=30 KHz, P= 170 Watt) menggunakan

PEG 400 sebagai bahan tambahan. PEG merupakan bahan polimer yang tergolong

jenis surfaktan tidak bermuatan, tidak beracun, mudah larut dalam air, dan dapat

meningkatkan ukuran kristalin dari suatu bahan. Sriyanti (2009) menyebutkan

10

bahwa peningkatan konsentrasi PEG dalam pembuatan nanopartikel

menyebabkan ukuran kristalin mengecil. PEG berfungsi sebagai inhibitor dari

sampel yang digunakan, agar sampel yang telah berubah ukuran menjadi

nanopartikel tidak terjadi aglomerasi atau bergabung kembali dengan yang lain

dan berubah kembali ukurannya menjadi lebih besar. PEG merupakan surfaktan

yang banyak digunakan sebagai inhibitor dalam pembuatan nanopartikel baik

dalam bidang industri, kesehatan, makanan, dan farmasi (Wu et al. 2005). Hasil

nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19 yang dibuat dengan pelarut PEG

disajikan pada Gambar 4 dan 5.

(a) (b)

(a) (b)

Keunggulan nanoteknologi adalah ukuran partikel yang dihasilkan sangat

kecil (<100 nm) sehingga menghasilkan sifat kimia, biologi, dan fisik yang

berubah secara signifikan dibandingkan dengan partikel yang berukuran lebih

besar. Sifat-sifat tersebut dapat diubah melalui kontrol ukuran, material,

pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, serta pengaturan interaksi

antar partikel. Nanopartikel memiliki luas permukaan yang berlipat ganda,

semakin meningkat luas permukaan maka peluang terjadinya reaksi kimia dan

aktivitas biologinya akan semakin meningkat. Ukuran nanopartikel yang

mencapai 10-9

memudahkan partikel ini untuk memasuki sel-sel tubuh. Sifat-sifat

lain dari nanopartikel yang dapat mempengaruhi toksisitasnya adalah komposisi

kimia, bentuk, struktur permukaan, muatan permukaan, sifat katalitik, dan

kemampuan agregasi dengan benda lain (Gogotsi 2006). Penggunaan gelombang

ultrasonik (ultrasonikasi) dalam pembentukan materi berukuran nano sangatlah

efektif. Salah satu yang penting dari aplikasi gelombang ultrasonik adalah

Gambar 4 Ekstrak nanopartikel media kultur kapang Veronaea

sp. KT19 (a) hari ke-6, (b) hari ke-12

Gambar 5 Ekstrak nanopartikel miselium kapang Veronaea sp. KT19

(a) hari ke-6, (b) hari ke-12

11

pemanfaatannya dalam menimbulkan efek kavitasi akustik. Kavitasi adalah

peristiwa pembentukan, pertumbuhan, dan meledaknya gelembung di dalam

cairan yang melibatkan sejumlah energi yang sangat besar. Fenomena ini yang

dimanfaatkan untuk mereduksi partikel yang dilarutkan dalam cairan antara lain

melalui proses tumbukan antar partikel hingga diperoleh partikel berukuran

nanometer. Semakin lama waktu ultrasonik, maka semakin kecil ukuran

partikelnya (Nikmatin et al. 2011).

Karakteristik nanopartikel dalam penelitian ini diuji menggunakan alat PSA.

Besarnya ukuran nanopartikel sampel tersebut diketahui dari scattering sinar laser

pada sampel tersebut. Pengukuran menggunakan PSA dinilai lebih akurat jika

dibandingkan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) terutama

untuk sampel-sampel dalam orde nanometer dan submikron yang memiliki

kecenderungan aglomerasi yang tinggi (Lidiniyah 2011). Hasil pengukuran PSA

berbentuk distribusi atau sebaran sehingga dapat digunakan untuk menentukan

ukuran partikel. Prinsip kerja dari alat PSA ini adalah menggunakan Dynamic

Light Scattering (DLS) sebagai sumber cahaya (laser). DLS tersebut akan

menembakkan laser dengan panjang gelombang 657 nm pada sampel. Metode

pengukuran yang terdapat dalam alat PSA ini terdiri dari 3 metode yaitu statistik,

pade-laplace, dan cumulants. Sebaran partikel dari sampel yang diuji oleh alat

PSA ini dapat dihitung berdasarkan 3 model yaitu intensitas, jumlah, dan volume

(Totoki et al. 2007). Karakterisasi sebaran ekstrak nanopartikel kapang Veronaea

sp. KT19 disajikan pada Gambar 6.

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 6 Sebaran nanopartikel ekstrak media kultur (a) hari ke-6, (b) hari ke-12,

dan miselium kapang Veronaea sp. KT19 (c) hari ke-6, (d) hari ke-12

12

Karakteristik dari sebaran partikel yang digunakan pada penelitian ini

berdasarkan pada sebaran partikel dalam jumlah (number) dengan metode

cumulants. Nilai sumbu y pada grafik menunjukkan banyaknya partikel yang

terukur pada alat PSA dan sumbu x menunjukkan rentang ukuran dari sampel

yang diuji. Sebaran partikel pada grafik (b) yaitu ekstrak media kultur kapang

Veronaea sp. KT19, memiliki rentang ukuran antara 100 sampai dengan 1000 nm.

Hal ini menunjukkan bahwa pada sampel tersebut tidak terdapat partikel nano

yang berukuran kurang dari 100 nm. Sedangkan, untuk 3 sampel lainnya memiliki

rentang ukuran nano mulai dari 10 nm. Berdasarkan Gambar 6 di atas ukuran

partikel nano pada sampel ekstrak media kultur hari ke-12 memiliki ukuran

partikel yang lebih besar dibandingkan dengan ukuran partikel dari 3 sampel

lainnya. Hasil pengukuran nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19

disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 Ukuran nanopartikel ekstrak kapang Veronaea sp. KT19

Sampel Rentang ukuran (nm) Dmean number

a) KT19-6 ekstrak media 67,63-741,51 282,42

b) KT19-12 ekstrak media 112,23-851,36 509,20

c) KT19-6 ekstrak miselium 26,92-107,18 54,39

d) KT19-12 ekstrak miselium 37,16-309,11 96,42

Mohanraj dan Chen (2006) menyebutkan bahwa ukuran nanopartikel

memiliki orde 10-9

nm. Hasil pengujian ekstrak kapang nanopartikel

menggunakan PSA menunjukkan bahwa sebaran nanopartikel esktrak media

kultur kapang Veronaea sp. KT19 hari ke-6 memiliki rentang ukuran partikel

lebih kecil dari hari ke-12 kultivasi yaitu antara 67,63-741,51 nm berdasarkan

sebaran partikel dalam jumlah. Rentang ukuran nanopartikel ekstrak miselium

hari ke-6 juga menunjukkan ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan

nanopartikel ekstrak miselium hari ke-12 kultivasi yaitu 26,92-107,18 nm. Ukuran

partikel yang dihasilkan pada pembuatan nanopartikel ekstrak miselium kapang

Veronaea sp. KT19 berukuran lebih kecil dibandingkan ukuran partikel dari

ekstrak media kultur. Hal ini diduga disebabkan oleh komponen bioaktif yang

dihasilkan dari miselium menggunakan pelarut metanol mengandung senyawa

yang bersifat polar. Sifat polar dari senyawa tersebut membuat komponen bioaktif

mudah larut dalam pembuatan nanopartikel, sehingga ukuran partikel nano yang

dihasilkan dari ekstrak miselium kapang lebih kecil. Sedangkan, komponen

bioaktif yang dihasilkan dari ekstraksi menggunakan etil asetat mengandung

senyawa yang lebih beragam karena pelarut etil asetat yang bersifat semipolar

(Vargaz et al. 2000). Ukuran partikel yang ditunjukkan pada Tabel 1 diperoleh

dari data yang dihasilkan alat PSA selama pengujian sampel, selengkapnya

terdapat pada Lampiran 2. Metode penghitungan pade-laplace dan statistik pada

uji karakteristik menggunakan alat PSA untuk sampel pada penelitian ini tidak

digunakan. Hal ini dikarenakan data hasil sebaran untuk metode pade-laplace dan

statistik tidak mencukupi, sehingga data yang digunakan adalah hasil

penghitungan dengan metode cumulants.

13

Gambar 7 Aktivitas antimikrob ekstrak media kultur kapang Veronaea sp. KT19

(a) hari ke-6, (b) hari ke-12. 0,5 mg, 1 mg, 2 mg.

0

4

8

12

16

20

Escherichia coli Bacillus subtilis

Dia

met

er z

on

a b

enin

g (

mm

)

Mikrob uji

0

4

8

12

16

20

Escherichia coli Bacillus subtilis

Dia

met

er z

on

a b

enin

g (

mm

)

Mikrob uji

Aktivitas Antimikrob Kapang Veronaea sp. KT19

Produksi metabolit sekunder merupakan suatu proses akibat interaksi

dengan lingkungan biotik dan abiotik. Peningkatan aktivitas pertahanan sebagai

akibat kondisi lingkungan setempat merangsang proses metabolisme sekunder.

Peningkatan laju metabolisme sekunder tersebut merupakan bentuk pertahanan

diri secara kimiawi (chemical defense) (Harper et al. 2001). Kelman et al. (2000)

menambahkan bahwa senyawa metabolit sekunder berfungsi untuk mencegah

infeksi bakteri patogen. Uji aktivitas antimikrob nanopartikel kapang Veronaea sp.

KT19 menggunakan beberapa bakteri uji seperti E. coli, B. subtilis, S. aureus,

P. aeruginosa dan C. maltosa. Sebelumnya, telah dilakukan uji aktivitas

antimikrob terhadap bakteri uji tersebut dengan menggunakan ekstrak kapang

Veronaea sp. KT19 yang belum berukuran nano. Uji aktivitas antimikrob pada

penelitian pendahuluan bertujuan untuk mengetahui dengan pasti bahwa ekstrak

kapang Veronaea sp. KT19 memiliki aktivitas untuk menghambat pertumbuhan

bakteri. Kultivasi kapang pada media cair memungkinkan untuk memperoleh

senyawa metabolit sekunder yang memiliki senyawa bioaktif tertentu. Menurut

Kjer et al. 2010 dalam kurun waktu 2002-2006 sudah ditemukan 330 senyawa

baru yang berasal dari kapang laut. Hal ini menunjukkan bahwa kapang laut

menjadi sumber yang penting sebagai penghasil senyawa bioaktif. Senyawa

bioaktif ini termasuk dalam golongan poliketida, terpen, steroid, dan peptida.

Aktivitas biologi yang menjadi fokus utama adalah aktivitas antibiotik dan

antikanker. Hasil uji aktivitas antimikrob ekstrak media kultur dan miselium

kapang Veronaea sp. KT19 disajikan pada Gambar 7 dan 8.

(a) (b)

Hasil uji aktivitas antimikrob pada Gambar 7 menunjukkan bahwa

aktivitas terbaik dalam menghambat pertumbuhan bakteri E. coli dan B. subtilis

adalah hasil metabolit sekunder pada hari ke-6 kultivasi. Ekstrak media kultur

memiliki diameter zona hambat paling besar pada bakteri E. coli yaitu

11,5±1,41 mm untuk konsentrasi 0,5 mg. Hal tersebut menandakan bahwa

komponen bioaktif yang bersifat antibakteri saat hari ke-6 kultivasi lebih banyak

dibandingkan hari ke-12. Perbedaan zona hambat yang terbentuk dapat

dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu pH lingkungan, komposisi media,

14

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

Ec Bs Sa Pa Cm

Dia

mete

r z

on

a b

en

ing

(m

m)

Mikrob uji

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

Ec Bs Sa Pa Cm

Dia

met

er z

on

a b

enin

g (

mm

)

Mikrob uji

stabilitas senyawa antimikrob, jumlah (kepadatan) inokulum, lama inkubasi dan

aktivitas metabolik mikroorganisme (Jawetz 2005).

(a) (b)

Hasil uji aktivitas antimikrob pada Gambar 8 menunjukkan bahwa aktivitas

terbaik dalam menghambat pertumbuhan adalah ekstrak miselium hari ke-6

kultivasi dibandingkan dengan ekstrak hari ke-12 kultivasi. Konsentrasi terbaik

ekstrak miselium kapang Veronaea sp. KT19 dari hasil uji antimikrob

berdasarkan Gambar 8 adalah 2 mg dalam menghambat bakteri S. aureus dengan

zona hambat sebesar 5,5±0,7 mm. Bakteri B. subtilis dan S. aureus merupakan

bakteri Gram-positif sedangkan bakteri E. coli, dan P. aeruginosa merupakan

bakteri Gram-negatif. Aktivitas antimikrob dari ekstrak media kultur

menunjukkan aktivitas penghambatan yang lebih besar dibandingkan dengan

ekstrak dari miselium. Hal ini menunjukkan bahwa metabolit ekstraseluler dari

kapang Veronaea sp. KT19 mengandung lebih banyak komponen bioaktif

dibandingkan dengan metabolit intraseluler. Hal tersebut disebabkan waktu

pemanenan kapang dilakukan pada fase awal stasioner. Hasil metabolit sekunder

kapang tersebut dilepas ke dalam media cair pada fase ini. Hal tersebut sesuai

dengan hasil penelitian Nursid et al. (2010) dimana ekstrak media kultur memiliki

aktivitas sitotoksik terhadap sel kanker dengan IC50 sebesar 92,6 μg/mL

sebaliknya ekstrak miselium memiliki aktivitas sitotoksik yang lebih rendah

dengan IC50 sebesar 183,6 μg/mL. Berdasarkan kromatografi lapis tipis (KLT)

dan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) terlihat bahwa ekstrak media kultur

memiliki kandungan senyawa metabolit sekunder yang lebih beragam.

Dali et al. (2011) menyebutkan bahwa kemampuan biologis setiap bakteri

juga berbeda-beda dalam merespon bahan antibakteri. Salah satu faktor yang

paling berpengaruh adalah perbedaan struktur dinding sel antara bakteri Gram-

negatif dan bakteri Gram-positif. Komponen khusus yang dimiliki oleh bakteri

Gram-positif adalah komponen asam teikhioat, asam teikhuronat, dan polisakarida,

sedangkan komponen khusus bakteri Gram-negatif terdiri atas lipoprotein,

selaput luar, dan lipopolisakarida. Bakteri Gram-positif mempunyai struktur

dinding sel yang tebal yaitu 15-80 nm dan berlapis tunggal (mono), sedangkan

Gambar 8 Aktivitas antimikrob ekstrak miselium kapang Veronaea sp. KT19

(a) hari ke-6, (b) hari ke-12. Ec (Escherichia coli), Bs (Bacillus

subtilis), Sa (Staphylococcus aureus), Pa (Pseudomonas aeruginosa),

dan Cm (Candida maltosa). 1 mg, 2 mg.

15

kandungan lipidnya rendah yaitu 1-4%. Bakteri Gram-negatif memiliki struktur

dinding sel yang tipis (10-15 nm) dan berlapis tiga (multi). Kandungan lipid

dinding sel bakteri Gram-negatif lebih tinggi (11-22%) dibandingkan dengan

kandungan yang ada pada bakteri Gram-positif (Pelczar dan Chan 2006).

Antimikrob nanopartikel ekstrak dari media kultur dan miselium kapang

Veronaea sp. KT19 tidak menunjukkan tanda-tanda adanya aktivitas antimikrob

(zona bening). Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti metode

pembuatan nanopartikel dengan gelombang mekanik diduga dapat merusak

komponen bioaktif. Gelombang mekanik yang dihasilkan dari ultrasonikasi akan

menimbulkan panas akibat proses kavitasi (pemecahan partikel), semakin lama

proses ultrasonikasi maka panas yang dihasilkan semakin meningkat. Proses yang

mengakibatkan suhu meningkat dapat merusak beberapa jenis komponen bioaktif

(Handa et al. 2008). Selain itu, dapat diduga pula komponen bioaktif masih

terperangkap atau teraglomerasi dengan larutan PEG yang digunakan.

Johnson et al. (2002) menyebutkan bahwa penggunaan PEG sebagai pelarut

dalam uji permeabilitas secara in vitro menunjukkan hasil yang berbeda nyata,

disebabkan penambahan PEG dengan konsentrasi yang semakin tinggi berbanding

lurus dengan viskositas larutan PEG yang dihasilkan.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Ekstrak kapang pada penelitian ini diperoleh dari media kultur dan miselium

kapang Veronaea sp. KT19. Nanopartikel ekstrak kapang ini memiliki

karakteristik sebaran partikel dengan rentang ukuran 67,63-741,51 nm untuk

esktrak media kultur kapang Veronaea sp. KT19 hari ke-6 kultivasi dengan

metode ultrasonikasi. Rentang ukuran nanopartikel ekstrak miselium hari ke-6

adalah 26,92-107,18 nm. Ekstrak media kultur dan miselium Veronaea sp. KT19

memiliki aktivitas antimikrob terhadap mikrob uji. Nanopartikel ekstrak kapang

tidak menunjukkan adanya aktivitas penghambatan terhadap mikrob uji.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan konsentrasi

terbaik dalam pembuatan nanopartikel ekstrak kapang dengan pelarut PEG dan

metode berbeda dalam pembuatan nanopartikel ekstrak kapang sehingga

mempunyai aktivitas antimikrob yang lebih besar.

16

DAFTAR PUSTAKA

Andrew JM. 2001. Determination of minimum inhibitory concentrations. Journal

of Antimicrobial Chemotherapy. 48:5-16

Dali S, Natsir H, Usman H, Ahmad A. 2011. Bioaktivitas antibakteri fraksi

protein alga merah Gelidium amansii dari perairan Cikoang Kabupaten

Takalar, Sulawesi Selatan. Majalah Farmasi dan Farmakologi. 15(1):47-

52.

Daud MF, Sadiyah ER, Rismawati E. 2011. Pengaruh perbedaan metode ekstraksi

terhadap aktivitas antioksidan ekstrak etanol daun jambu biji (Psidium

guajava L.) berdaging buah putih. Prosiding SNaPP2011 Sains, Teknologi,

dan Kesehatan.

Gandjar I, Sjamsuridzal W, Oetari A. 2006. Mikologi: Dasar dan Terapan.

Jakarta (ID): Yayasan Obor Indonesia.

Gogotsi Y. 2006. Nanomaterials Handbook. United State of America (US).

Taylor and Francis Group

Handa SS, Khanuja SPS, Longo G, Rakesh DD. 2008. Extraction Technologies

For Medicinal And Aromatic Plants. Trieste (IT): International Centre for

Science and High Technology

Harborne. 1987. Metode Fitokimia, Penuntun Cara Modern Menganalisis

Tumbuhan. Terjemahan: K. Padmawinata dan I. Sudiro. Bandung (ID):

Institut Teknologi Bandung.

Harper MK, Bugni TS, Copp BR, James JD, Lindsay BS, Richardson AD,

Schnabel PC, Tasdemir D, Van Wagoner FM, Verbitski SM, Ireland CM.

2001. Introduction to the chemical ecology of marine natural products. Di

dalam : McClintock JB, Baker BJ, editor. Marine Chemical Ecology.

USA: CRC Press.

Jawetz. 2005. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta (ID): Salemba Medika. 223-274.

Johnson BM, Charman WN, Porter CJH. 2002. An in vitro examination of the

impact of PEG 400, pluronic P85, and vitamin E d-a-tocopheryl PEG 1000

succinate on glycoprotein efflux and enterocyte-based metabolism in

excised rat intestine. AAPS Pharmaci Science. 4(4)

Kelman D, Benayahu Y, Kahman Y. 2000. Variation in secondary metabolite

concentrations in yellow and grey morphs of the red sea soft coral

Parerythropodium fulvum fulvum: possible ecological implication. Journal

Chemical Ecology. 26(1):1123-1134.

Kjer J, Debbab A, Aly HA, Proksch P. 2010. Methods for isolation of marine-

derived endophytic fungi and their bioactive secondary products. Nature

Protocols. 5(3):479-490.

Kusmiyati, Agustini NWS. 2007. Uji aktifitas senyawa antibakteri dari mikroalga

Porphridium cruentum. Biodiversitas. 8(1):48-53.

Lidiniyah. 2011. Peningkatan jumlah nanopartikel kitosan terisi ketoprofen

berdasarkan ragam surfaktan dan kondisi ultrasonikasi [skripsi]. Bogor

(ID). Sekolah pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.

Maryati, Fauzia RS, Rahayu T. 2007. Uji aktivitas antibakteri minyak atsiri daun

kemangi (Ocimum basilicum L.) terhadap Staphylococcus aureus dan

Escherichia coli. Jurnal Penelitian Sains & Teknologi. 8(1):30-38

17

Melliawati R, Harni. 2009. Senyawa antibakteri Escherichia coli ATCC 35218

dan Staphylococcus aureus ATCC 25923 dari kapang endofit Taman

Nasional Gunung Halimun. Jurnal Natur Indonesia. 12(1):21-27.

Mohanraj VJ, Chen Y. 2006. Nanoparticles-a review. Tropical Journal of

Pharmaceutical Research. 5 (1): 561-573

Moorthy K, Srinivasan K, Subramanian, Palaniswamy M, Mohanasundari C. 2007.

Phytochemical screening and antibacterial evaluation of stem bark of

Mallotus philippinensis var. Tomentosus. African Journal of

Biotechnology. 6(13):1521-1523.

Nikmatin S, Maddu A, Purwanto S, Mandang T, Purwanto A. Analisa struktur

mikro pemanfaatan limbah kulit rotan menjadi nanopartikel selulosa

sebagai pengganti serat sintetis. Jurnal Biofisika. 7(1):41-49

Nursid M, Pratitis A, Chasanah E. 2010. Kultivasi kapang MFW-01-08

yang diisolasi dari ascidia Aplidium longithorax dan uji aktivitas

sitotoksiknya terhadap sel kanker payudara T47D. Jurnal Pascapanen

dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan. 5(2):103-110.

Pelczar MJ, Chan ECS. 2010. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. Hadioetomo et al.,

penerjemah. Jakarta (ID): Penerbit Universitas Indonesia. Terjemahan

dari: Elements of Microbiology.

Rahman MA, Hasan SN, Sampad KS, Das AK. 2011. Antinociceptive,

antidiarrhoeal and cytotoxic activity of Rhizophora mucronata Lamk.

Pharmacology online. 1: 921-929.

Ray S, Sarkar S, Kundu S. 2011. Extracelluler biosynthesis of silver nanoparticles

using the micorrhizal mushroom Tricholoma crassum (Berk.) SACC.: Its

antimicrobial activity against pathogenic bacteria and fungus, including

multidrug resistant plant and human bacteria. Digest Journal of

Nanomaterials and Biostructures. 6(3):1289-1299.

Setyaningsih I. 2010. Kultivasi dan karakterisasi komponen aktif dan nutrisi dari

mikroalga laut Chaetoceros gracilis. [disertasi]. Bogor (ID): Sekolah

Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor.

Shi AM, Li D, Wang LJ, Li BZ, Adhikari B. 2011. Preparation of starch-based

nanoparticles through high-pressure homogenization and miniemulsion

cross-linking: Influence of various process parameters on particle size and

stability. Carbohydrate Polymers. 83(4):1604–1610.

Srikandace Y, Hapsari Y, Simanjuntak P. 2007. Seleksi mikroba endofit Curcuma

zedoaria dalam memproduksi senyawa kimia antimikroba. Jurnal Ilmu

Kefarmasian Indonesia. 5(2):77-84.

Sriyanti I. 2009. Pembuatan nanopartikel CeO2 dengan metode simple heating:

efek penambahan massa polyethyleneglycol (PEG) terhadap ukuran kristal

yang terbentuk. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan dan Penerapan

MIPA UNY. ISBN: 978-979-96880-5-7

Strobel G, Daisy, Castillo, Harper J. 2004. Natural product from endophytic

microorganism. Journal Natural Products. 67:257-268.

Tarman K. 2011. Biological and chemical investigations of Indonesian marine-

derived fungi and their secondary metabolites [desertasi]. Greifswald

(DE): Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät, Ernst-Moritz-

Arndt-Universität.

18

Totoki S, Wada Y, Moriya N, Shimaoka H. 2007. DEP active grating method: a

new approach for size analysis of nano-sized particles. Shimadzu Review.

62:173-179.

Vargaz FD, Jimenez AR, Lopez OP. 2000. Natural pigments: carotenoids,

anthocyanins, and betalains — characteristics, biosynthesis, processing,

and stability. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 40(3):173–

289.

Wiraatmaja. 1984. Nanoparticle drug delivery system. Cermin Dunia Kedokteran.

35:5-8.

Wu Y, Yang W, Wang C, Hu J, Fu S. 2005. Chitosan nanoparticles as a novel

delivery system for ammonium glycyrrhizinate. International Journal of

Pharmaceuties. 295:235-245.

Wakabayashi F, Hamada K. 2006. A DVD spectroscope: a simple, high-resolution

classroom spectroscope. Journal Chemical Education. 83:56–8

19

LAMPIRAN

20

Lampiran 1 Kultivasi kapang Veronaea sp. KT19

21

Lampiran 2 Data sebaran partikel dan rentang ukuran ekstrak kapang nanopartikel.

22

23

24

25

26

27

28

29

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Madiun, Jawa Timur

pada.tanggal 28 April 1991. Penulis merupakan anak kedua

dari dua bersaudara dari pasangan bernama Atria Medy

Djambako dan Hj. Ainimar, S.Pd. Pendidikan formal yang

ditempuh penulis dimulai di SDN Pondok Bahar 5, Ciledug

pada tahun 1997 hingga tahun 2003. Penulis melanjutkan

pendidikan pada tahun yang sama di SMPN 206 Jakarta

hingga tahun 2006. Pendidikan formal selanjutnya ditempuh

di SMAN 112 Jakarta pada tahun 2006 dan lulus pada tahun 2009.

Penulis diterima sebagai mahasiswa di Departemen Teknologi Hasil

Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor melalui

jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri) pada tahun

2009. Selama perkuliahan, penulis aktif dalam unit kegiatan mahasiswa (UKM)

sebagai Ketua UKM Tenis Lapangan IPB tahun 2010/2011, sebagai Ketua

Fisheries Processing Club tahun 2011/2012. Penulis juga aktif sebagai asisten

praktikum Mata Kuliah Pengolahan Hasil Perairan tahun 2011/2012, asisten

praktikum Mata Kuliah Teknologi Penanganan dan Transportasi Biota Perairan

2011/2012 dan 2012/2013, asisten praktikum Mata Kuliah Mikrobiologi Hasil

Perairan 2012/2013, dan asisten Mata Kuliah Oseanografi Umum tahun

2012/2013. Penulis juga aktif mengikuti lomba karya tulis ilmiah PKM-Gagasan

Tertulis dan PKM-Penelitian 2012 yang didanai DIKTI.