6 KERUSAKAN BAKTERI OLEH SENYAWA ANTIBAKTERI DARI EKSTRAK Chaetoceros gracilis 6.1 Pendahuluan 6.1.1 Latar belakang Mikroalga merupakan biota perairan yang selama ini pemanfaatannya di Indonesia masih terbatas untuk pakan larva. Sesungguhnya mikroalga mempunyai potensi untuk dikembangkan karena dapat menghasilkan komponen aktif dan kandungan kimia yang cukup potensial. Rosa et al. (2005) menyatakan bahwa mikroalga telah lama dikenal karena memiliki aktivitas biologikal seperti pigmen, vitamin, lemak, sterol dan protein, selain itu juga menjadi sumber yang potensial untuk produk komersial di bidang akuakultur dan kosmetika. Salah satu jenis mikroalga yang memiliki aktifitas biologikal adalah Chaetoceros. Chaetoceros gracilis merupakan salah satu mikroalga laut yang menghasilkan komponen aktif seperti antibakteri yang mana merupakan antibakteri alami yang aman penggunaannya. Hasil penelitian Pribadi (1998) menunjukkan bahwa Chaetoceros gracilis memiliki aktivitas antibakteri terhadap Bacillus subtilis, Escherichia coli dan Pseudomonas sp. Komponen yang mempunyai aktivitas antibakterial dalam Chaetoceros tergolong asam lemak (Metting dan Pyne 1986; Wang 1999. Komponen aktif pada Chaetoceros dapat menghambat bakteri Gram negatif dan positif (Wang 1999). Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa Chaetoceros gracilis yang ditumbuhkan dalam medium NPSi memiliki aktivitas antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri Gram postif Staphylococcus aureus dan Bacillus cereus serta bakteri Gram negatif Vibrio harveyi dan Escherichia coli. Efektivitas antibakteri untuk setiap bakteri tidak sama, karena masing- masing bakteri memiliki struktur dinding sel yang berbeda. Struktur dinding sel bakteri Gram positif berbeda dengan bakteri Gram negatif. Pada bakteri Gram positif mengandung 90% peptidoglikan serta lapisan tipis asam teikoat dan teikuronat. Bakteri Gram negatif memiliki lapisan di luar dinding sel yang mengandung 5 -10% peptidoglikan, selain itu juga terdiri dari protein, lipopolisakarida dan lipoprotein. Bakteri Gram negatif mempunyai dua lapisan lipid (bilayer lipid) yang disebut lapisan lipopolisakarida (LPS). Lapisan ini tersusun atas fosfolipid, polisakarida dan protein (Madigan et al. 2003). Polisakarida dalam dinding sel biasanya mengandung asam amino N-
12
Embed
6 KERUSAKAN BAKTERI OLEH SENYAWA …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/55064/9/BAB VI... · (2001) menyatakan bahwa biosintesa lipid menjadi target untuk bahan antibakteri.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
6 KERUSAKAN BAKTERI OLEH SENYAWA ANTIBAKTERI DARI EKSTRAK Chaetoceros gracilis
6.1 Pendahuluan
6.1.1 Latar belakang
Mikroalga merupakan biota perairan yang selama ini pemanfaatannya di
Indonesia masih terbatas untuk pakan larva. Sesungguhnya mikroalga
mempunyai potensi untuk dikembangkan karena dapat menghasilkan komponen
aktif dan kandungan kimia yang cukup potensial. Rosa et al. (2005) menyatakan
bahwa mikroalga telah lama dikenal karena memiliki aktivitas biologikal seperti
pigmen, vitamin, lemak, sterol dan protein, selain itu juga menjadi sumber yang
potensial untuk produk komersial di bidang akuakultur dan kosmetika.
Salah satu jenis mikroalga yang memiliki aktifitas biologikal adalah
Chaetoceros. Chaetoceros gracilis merupakan salah satu mikroalga laut yang
menghasilkan komponen aktif seperti antibakteri yang mana merupakan
antibakteri alami yang aman penggunaannya. Hasil penelitian Pribadi (1998)
menunjukkan bahwa Chaetoceros gracilis memiliki aktivitas antibakteri terhadap
Bacillus subtilis, Escherichia coli dan Pseudomonas sp.
Komponen yang mempunyai aktivitas antibakterial dalam Chaetoceros
tergolong asam lemak (Metting dan Pyne 1986; Wang 1999. Komponen aktif
pada Chaetoceros dapat menghambat bakteri Gram negatif dan positif (Wang
1999). Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa Chaetoceros gracilis yang
ditumbuhkan dalam medium NPSi memiliki aktivitas antibakteri yang dapat
menghambat pertumbuhan bakteri Gram postif Staphylococcus aureus dan
Bacillus cereus serta bakteri Gram negatif Vibrio harveyi dan Escherichia coli.
Efektivitas antibakteri untuk setiap bakteri tidak sama, karena masing-
masing bakteri memiliki struktur dinding sel yang berbeda. Struktur dinding sel
bakteri Gram positif berbeda dengan bakteri Gram negatif. Pada bakteri Gram
positif mengandung 90% peptidoglikan serta lapisan tipis asam teikoat dan
teikuronat. Bakteri Gram negatif memiliki lapisan di luar dinding sel yang
mengandung 5 -10% peptidoglikan, selain itu juga terdiri dari protein,
lipopolisakarida dan lipoprotein. Bakteri Gram negatif mempunyai dua lapisan
lipid (bilayer lipid) yang disebut lapisan lipopolisakarida (LPS). Lapisan ini
tersusun atas fosfolipid, polisakarida dan protein (Madigan et al. 2003).
Polisakarida dalam dinding sel biasanya mengandung asam amino N-
54
asetilglukosamin dan asam N-asetilmuramat. Pada gula amino ini terikat rantai-
rantai peptida pendek. Lapisan peptidoglikan lebih tebal (40 lapisan) pada
dinding sel bakteri Gram positif daripada dinding sel bakteri Gram negatif (1-5
lapisan) (Lewis et al. 2007). Bakteri Gram negatif memiliki dua lapisan lipid yang
dipisahkan oleh peptidoglikan. Ada juga outer membrane yang menempel pada
lapisan lipopolisakarida memperkuat sel dan melindungi dari lingkungan luar.
Pada membran ini ada porin dengan diameter 1-2 mm yang mengatur akses
larutan ke membran sitoplasma (Moat et al. 2002).
Antimikroba dapat merusak membran sitoplasma dan mempengaruhi
integritasnya. Kerusakan pada membran dapat menyebabkan terjadinya
peningkatan permeabilitas dan terjadi kebocoran sel, yang diikuti dengan
keluarnya materi intraselular. Minyak atsiri dapat bereaksi dengan fosfolipid dari
membran sel yang menyebabkan permeabilitas meningkat dan unsur pokok
penyusun sel hilang (Kim et al. 1995). Setiap zat yang mampu merusak dinding
sel atau mencegah sintetisnya akan menyebabkan sel peka terhadap tekanan
osmotik. Adanya tekanan osmotik dalam sel bakteri akan menyebabkan
terjadinya lisis (Setyabudi dan Gan 1995). Asam lemak dapat menghambat
pertumbuhan sel bakteri Gram positif Staphylococcus aureus dan S. pyogenes,
serta bakteri Gram negatif Escherichia coli dan Pseudomonas aeruginosa.
Mekanisme penghambatan antibakteri asam lemak ini belum jelas tetapi diduga
mengganggu sintesis asam lemak (Zheng et al. 2005).
Setiap jenis bakteri memiliki sensitifitas yang berbeda terhadap
komponen aktif atau zat antimikroba. Mekanisme hambatan senyawa aktif
terhadap bakteri juga berbeda-beda. Pada penelitian ini dilakukan kajian
mekanisme kerusakan sel bakteri patogen setelah dikontakkan dengan ekstrak
C. gracilis yang ditumbuhkan dalam medium NPSi.
6.1.2 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis kerusakan bakteri yang
meliputi kebocoran sel (protein dan asam nukleat), gangguan dinding sel, serta
morfologi sel bakteri setelah kontak dengan ekstrak Chaetoceros gracilis.
55
6.2 Bahan dan Metode
6.2.1 Bahan dan alat
(1) Bahan baku
Chaetoceros gracilis yang telah diekstraksi dan beberapa bakteri uji yang
meliputi bakteri Gram positif (Bacillus cereus ATCC 13091, Staphylococcus