LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING

TAHUN ANGGARAN 2011

SINTESIS SENYAWA FENOLIK DARI LIGNIN AMPAS TEBU MENGGUNAKAN Bacillus sp DAN UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI

BAHAN ANTI TROMBUS SECARA IN-V ITRO

Arie Srihardyastut ie, S.Si, M.Kes Moh. Farid Rahman, S.Si, M.Si Dra. Tri Ardyati, M.Agr, PhD Dr. I r. Indah Prihartin i, M.Si

D ibiayai O leh D irektorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional,mela lu i D IPA Universitas Brawijaya Rev. 1 Nomor : 0636/023-04.2.16/15/2011 R,

tanggal 30 Maret 2011, dan berdasarkan Surat dari DP2M Dikt i Nomor : 121/D3/PL/2011 tanggal 7 Februari 2011

UNIVERSITAS BRAWIJAYA NOPEMBER 2011

MIPA (BIOSAINS)

RINGKASAN

Trombosis memiliki peranan yang sangat erat dengan patogenesis stroke

ischemic.

Obat-obatan yang dapat menganggu proses pembentukan gumpalan darah

sering digunakan dalam penanganan penyakit stroke. Senyawa fenolik berpotensi

dalam pengobatan stroke. Senyawa fenolik dapat disintesis dari kimia proses degradasi

lignin. Isolasi lignin dapat dilakukan dari bahan bahan yang merupakan limbah

pertanian, salah satunya adalah ampas atau bagas tebu.

Bagas tebu merupakan limbah padat yang dihasilkan dari proses pengolahan

tebu menjadi gula. Degradasi lignin dapat dilakukan secara dan juga secara enzimatis

dengan menggunakan mikroorganisme, salah satunya adalah Bacillus sp.

Monomer yang didapat dari degradasi lignin adalah dari golongan alkaloid, fenil

propanoid, terpenoid dan flavonoid yang merupakan senyawa-senyawa turunan fenol.

Struktur dan komposisi monomer fenolik hasil degradasi lignin dapat memberikan suatu

indikasi senyawa aktif yang terkandung dalam hasil degradasi lignin.

Senyawa fenolik hasil degradasi lignin ampas tebu menggunakan Bacillus sp

maka dilakukan identifikasi terhadap isolat Bacillus sp yang berpotensi tinggi untuk

menghasilkan senyawa fenolik dari lignin hasil isolasi dari ampas tebu dan menentukan

pola degradasi lignin menggunakan mikroba pendegradasi lignin (Bacillus sp).

Penentuan pola degradasi lignin dilakukan dengan melakukan analisis senyawa yang

diproduksi dari fermentasi lignin oleh isolat Bacillus sp secara kromatografi gas

spektroskopi massa (KG-SM) dan FT-IR.

Hasil yang didapatkan adalah isolat BAS-1 diidentifikasi sebagai Raoultella sp

dengan menggunakan metode sequencing 16 SrRNA, sedangkan isolate TPG

diidentifikasi sebagai Ochrobactrum sp.

Hasil degradasi lignin menggunakan isolat BAS-1 tidak menghasilkan senyawa

fenolik dan sebagian besar menghasilkan senyawa organoklorin karena isolat ini

menunjukkan adanya interkoneksi antara ligninolitik dan organoklorinolitik. Hasil

degradasi lignin menggunakan isolat TPG (Ochrobactrum sp) dapat menghasilkan

senyawa fenolik.

SUMMARY

Thrombosis has a very closely with the pathogenesis of ischemic stroke. Drugs

that can disturb the process of formation of blood clots are often used in the treatment of stroke.

Phenolic compounds have potence in the treatment of stroke. Phenolic compounds can be synthesized from the chemical process of lignin degradation. Isolation of lignin can be made from the materials which is an agricultural waste, one of which is waste or sugarcane bagasse. Sugarcane bagasse is the solid waste generated from processing sugar cane into sugar.

Lignin can be degradated enzimatically using microorganisms, one of which is Bacillus sp. Monomers derived from lignin degradation is of alkaloids, phenyl propanoid, terpenoids and flavonoids which are compounds of phenol derivatives. The structure and composition of phenolic monomers of lignin degradation results may provide an indication of active compound contained in the degradation of lignin.

Then, Bacillus that be able to produce the phenolic compounds were identified. Beside that, the pattern of microbial lignin degradation product were analyzed. Determination of lignin degradation patterns was done by analyzed it using gas chromatography mass spectroscopy (GC-MS) and FT-IR.

The results obtained are BAS-1 isolates were identified as Raoultella sp using the method of sequencing 16 SrRNA, while TPG isolates were identified as Ochrobactrum sp.

The results of degradation of lignin using BAS-1 isolates do not produce phenolic compounds and most of the produce organochlorine compounds because these isolates showed the existence of interconnections between ligninolysis and organochlorinolysis. The results of lignin degradation using isolated TPG (Ochrobactrum sp) can produce phenolic compounds.

DAFTAR PUSTAKA

1. Ausubel, F. , Brent, R., Kingston, R.E., Moore, D., Seidman, J.G., Smith, J.A., Struhl, K., 1995., Current

Protocols in Molecular Biology Vol. 1, John Wiley and Sons, Inc., United States.

2. Bhat, S.V., B.A. Nagasampagi dan M. Sivakhumar. 2006, Chemistry of Natural Products.

Springer Berlin Heidelberg. New York.

3. Binder, J.B., M.J. Gray, J.F. White, Z.C. Zhang, dan J.E. Holladay. 2009. Reactions of Lignin Model

Compounds in Ionic Liquids. J. Biomass and Bioenergy. 33: 1122-1130.

4. bioMeriux, 2001., API 50 CHB/E Medium for Bacillus., http://www.biomeriux.com diakses pada 16

Desember 2009.

5. Chandra, R., Sigh, S., Reddy, M.M.K., Patel, D.K., Purohit, H.J. and Kapley, A., 2008, Isolation and

Characterization of Bacterial Strains Paenibacillus sp. And Bacillus sp. for Kraft Lignin

Decolorization from Pulp Paper Mill Waste., J. Gen. Appl. Microbiol., 54. 399-407.

6. Coull, B.M., L.S. Williams, L.B. Goldstein, J.F. Meschia, D. Heitzman, S. Chaturvedi, K.C. Johnston, S.

Starkman, L.B. Morgenstern, J.L. Wilterdink, S.R. Levine dan J.L. Saver. 2002.

Anticoagulants and Antiplatelet Agents in Acute Ischemic Stroke. J. The American

Heart Association. 33: 1934-1942.

7. Fahmey, M.A., M.A. Zayed dan Y.H. Keshk. 2000. Comparative Study on The Fragmentation

of Some Simple Phenolic Compounds Using Mass Spectrometry and Thermal Analyses. Thermochimica Acta. 366: 183-188

8. Graber, J.H., Ralphan, J., Lapiere, C., and Berriere, Y, 2004, Genetic ancd Molecular Basis of

Grasses Cell-Wall Degradability, I. Lignin-Cell Wall matrix Interaction Plant Biology andPathology, http://www.dfrc.wisc.edu/DFRCWebPDFs/2004-Grabber-CR-327-

455. Diakses 14 September 2006

9. Hatakka, A., O.K. Mohammadi and T.K.Lundell, 1989, The Potensial of White Rot Fungi and

Their Enzymes in Treatment of Lignocellulosic Feed, J. Food Biotech. 3:45-58

10. Hilden, L., G. Johansson, g. Pettersson, J.Li, P. Ljungquist, G. Henriksson, 2000, Do The

Extracellular Enzyme Cellubiose Dehydrogenase and Manganese Peroxidase From A Pathway in Lignin Biodegradation, Federation of European Biochemical Societies

(FEBS). Letter 477 : 79-83

11. Indah, P, 2007, Studi Optimasi Potensi Mikroba Lignchlorin Dalam Mendegradasi Lignin

dan Organochlorin Pada Peningkatan Nilai Nutrisi Jerami Padi Sebagai Pakan Ternak Ruminansia, Disertasi, PPS-UB.

12. Iskandar. 2008. Efek Antiagregasi Platelet Ekstrak Air Bulbus Bawang Putih (Allium

Sativum L.), Ekstrak Etanol Rimpang Kunyit (Curcuma Domestica Val.) dan Kombinasinya pada Mencit Jantan Galur Swiss Webster.

http://mfi.farmasi.ugm.ac.id/files/news/1._ellin_yulinah.pdf. Tanggal akses: 2 Oktober 2009.

13. Luceri, C., L. Giannini, M. Lodovici, E. Antonucci, R. Abbate, E. Masini dan P. Dolara. 2007. p-

Coumaric Acid, A Common Dietary Phenol, Inhibits Platelet Activity in Vitro and in

Vivo. British J. Nutrition. 97: 458-463

14. Ohkuma, M., 2001. Lignin Degradation and Roles of White Rot Fungi: Study On An

Efficient Symbiotic System in Fungus-Growing Termites and Its Application To

Bioremediation, RIKEN Review. 42.

15. Prasad, S., R.S Kashyap, J.Y. Deopujari, H.J. Purohit, G.M. Taori dan H.F. Daginawala. 2006.

Development of An In Vitro Model to Study Clot Lysis Activity of Thrombolytic Drugs. Thrombosis Journal.4:14