journal_isolasi-mikroba-endofitik-antimikroba

Berk. Penel. Hayati: 13 (85–90), 2007

ISOLASI MIKROBA ENDOFITIK DARI TANAMAN OBAT SAMBUNG NYAWA Gynura procumbens) DAN ANALISIS POTENSINYA

SEBAGAI ANTIMIKROBA

Rumella Simarmata, Sylvia Lekatompessy, dan Harmastini SukimanPusat Penelitian Bioteknologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan, LIPI,Cibinong-Bogor 16911

ABSTRACT

Sambung nyawa (Gynura procumbens) has many beneficial effects to human health, such as decreasing blood pressure, maintaining blood sugar level (hypoglycaemic), decreasing cholesterol, a remedy for kidney trouble, antibacterial and lessen the inflamation (anti-inflamation). This research was undertaken to discover the potency of endophytic microbes from sambung nyawa as antimicrobial agents. The purpose of this research was to screen the endophytic bacteria and the endophytic fungi having antimicrobial activity, which were isolated from stems, leaves, roots and fruits of medical plants, sambung nyawa. The antimicrobial activity was determined by measuring the growth inhibition of pathogenic microbes i.e Candida albicans, Escherichia coli, Pseudomonas sp. and Bacillus subtilis. A total of 38 isolates of bacteria and 15 isolates of fungi were obtained from sambung nyawa. Analysis demonstrated that, 45% isolates of bacteria and 20% isolates of fungi exhibited inhibitory activity. Antimicrobial activity was found in 21% of the isolates that inhibited the growth of C. albicans, E. coli, Pseudomonas sp., and B. subtilis, whereas 24% of isolates had activity only against B. subtilis. Isolate of endophytic bacteria USN 1.1 and USN 2.3 showed the most significant of inhibition zone. The Inhibition zone of the isolate USN 1.1 to C. albicans, E. coli, Pseudomonas sp, and B. subtilis were 2.318 cm2, 0.969 cm2, 0.796 cm2, and 0.381 cm2, respectively. The Inhibition zone of the isolate USN 2.3 to C. albicans, E. coli, Pseudomonas sp., and B. subtilis were 3.01 cm2, 0.519 cm2, 0.588 cm2 and 0.83 cm2, respectively. These results indicated that endophytic bacteria and endophytic fungi could be a promising source for antimicrobial agents.

Key words: endophytic microbes, Sambung nyawa (Gynura procumbens), antimicrobial activity, Candida albicans, Escherichia coli, Pseudomonas sp., Bacillus subtilis

PENGANTAR

Tanamantradisionalsebagaibahanbakuobat-obatanmasihbanyakdigunakanolehmasyarakatIndonesiasepertimahkotadewa,sambungnyawa,daundewa,danbuahmerah.Belakanganinimulaibanyakdiadakanpenelitianuntukdaunsambungnyawa,satujenistanamanasliIndonesiayangsebenarnyasudahlamadipakaiolehmasyarakat,akantetapipembuktiankhasiatnyasecarailmiahperludilakukan.PenelitiantentangkhasiatdaunsambungnyawatidakhanyadilakukandiIndonesiasaja,tetapijugadinegaralainsepertiMalaysia,Singapura,bahkandiKoreaSelatan.

PenelitiantentangkhasiatdaunsambungnyawauntukmengendalikantekanandarahsudahdilakukanEndang(2006)dariPuslitbangFarmasi,DepartemenKesehatanRI,Musaadah et al. (2006)melakukanpenelitiantentangkhasiatnyasebagaihipoglikemik,danIskandaret al. (2006) melakukanpenelitiantentangkhasiatnyasebagaiantiinflamasi.

Selainuntukmenjagatekanandarahagartidaknaik,daunsambungnyawamasihmempunyaibanyakmanfaatlainuntukkesehatan,sepertimengendalikankadarguladarah(hipoglikemik),menurunkankolesterol,mencegah

danmemperbaikikerusakanginjal,sertamengurangiperadangan (antiinflamasi). Selain itu, khasiat lain dari sambungnyawaadalahsebagaiobatanti-bakteri,radangtenggorokan,batuk,sinusitis,polip,danamandel(Selvy,2006).Masing-masingkhasiat tersebut telahditelitisecarailmiah.Jadi,mungkinadabenarnyabiladauninidinamakansambungnyawakarenakhasiatnyayangbanyakbagikesehatansehinggaseolah-olahdapatmenyambungnyawa.

Untukmengambilsenyawabioaktifsecaralangsungdari tanamannyadibutuhkansangatbanyakbiomassaatau bagian dari tanamannya. Untuk mengefisienkan cara memperolehsenyawabioaktiftersebut,makadigunakanmikroba endofit spesifik yang diperoleh dari bagian dalam tanamanyangdiharapkanmampumenghasilkansejumlahsenyawabioaktifyangdibutuhkantanpaharusmengekstrakdaritanamannya.

Mikroba endofit adalah organisme hidup yangberukuranmikroskopis(bakteridanjamur)yanghidupdidalamjaringantanaman(xylemdanphloem),daun,akar,buah,danbatang.Mikrobainihidupbersimbiosissaling menguntungkan, dalam hal ini mikroba endofitik mendapatkannutrisidarihasilmetabolismetanamandan

Isolasi Mikroba Endofitik dari Tanaman Obat Sambung Nyawa��

memproteksitanamanmelawanherbivora,serangga,ataujaringanyangpatogensedangkantanamanmendapatkanderivatnutrisidansenyawaaktifyangdiperlukanselamahidupnya(Tanakaet al.,1999).

Pada penelitian ini, dilakukan isolasi mikroba endofit dari tanaman obat sambung nyawa untuk menggalipotensinyadalammenghasilkansenyawabioaktif,dalamhalinisebagaiantimikrobapatogen.Diharapkan,setelahmengetahuiadanyaaktivitasantimikrobadarimikrobaendofit tanamansambungnyawa, tanaman inidapatdikembangkansebagaibahandasarobatantibakteriatauantifungibarumelaluipenelitianlebihlanjut.

BAHAN DAN CARA KERJA

Sumber Tanaman

Tanamanobatyangdiisolasiadalahsambungnyawa(Gynura procumbens)yangdiambildarikebunplasmanutfahPuslitBioteknologiLIPI.

Sumber Mikroba

IsolatCandida albicans, Escherichia coli, Pseudomonassp., danBacillus subtilis berasaldarikoleksiPuslitBioteknologiLIPICibinong.BiakanditumbuhkanpadamediaNB(Nutrient Broth) danPDB(Potato Dextrose Broth)dalamtabungreaksi.

Metode Isolasi mikroba endofit

Isolasi mikroba endofit dilakukan menurut metode F. Tomita(Lumyonget al., 2001).Tanamandikoleksidarilapangandankemudiansampeltanamandibersihkandarikotorandengancaramencucinyadenganairmengalir.Kemudian tanamandipotong-potongdanselanjutnyadisterilisasipermukaanmenggunakan larutanetanol75%selama1menit,NatriumHipoklorit5,3%selama5menit,dan terakhirdenganetanolkembali selama30detik.Setelah itusampeldibilasdenganairsterilbeberapakalidankemudianditanamdidalammediaagarPDAatauNAdengancaramembelahbagiantanamandanmeletakkanpadaposisitertelungkup.Cawanpetriyangsudahmengandungsampeltanamankemudiandiinkubasidalaminkubatorpadasuhukamarselama2–4hari.Mikrobayangtumbuhsecarabertahapdimurnikansatupersatudandipreservasi.

Uji Aktivitas Antimikroba

IsolatC. albicans, E. coli, Pseudomonas sp. danB. subtilisditumbuhkandandiperbanyakdalammediaPDBdanNB,kemudiandikocokselamaseharidenganmenggunakanshaker.KulturmurniC. albicans,E. coli,Pseudomonas sp., danB. subtilis ditambahkanmasing-masing1mlkedalam200mlNA(untukisolatbakteri)/PDA(untukisolatkapang).Kemudiandituangkedalamcawanpetrisebanyak±10mllaludidinginkan.Isolatyangakandiujidiletakkankemediayangtelahterinokulasimikrobapatogen.Kulturdiinkubasiselama1–2hari.Zonahambatisolatyangterbentukdiamati.

Pengukuran Zona Hambat

Zonahambatyangterbentukdiamatidisekitarisolatyangdiuji,karenaluasanzonabentuknyatidakberaturan,makaluasanzonajernihdigambardiataskertassaring,demikianjugauntukzonajernihyangbentuknyaberaturan.Kemudiankertassaringtersebutditimbangdanhasilnyadikonversikembalikesatuanluas.

Luaszonapenghambatandihitungdenganrumussebagaiberikut:

Lz={Bz/Bav}×1cm2

dimana:Bz=Beratkertassaringluasanzonahambat(g/cm2)Bav=Beratkertassaringrata-ratadenganluaskertassaring

1cm2(g/cm2)Lz=Luaszonapenghambatan(cm2)

HASIL

Isolasi Mikroba Endofit dan Uji Aktivitas Antimikroba

Hasil isolasi mikroba endofit dan uji aktivitasantimikrobadapatdilihatpadaTabel1.

Luas Zona Hambat Antimikroba

Isolat mikroba endofit yang dinyatakan mempunyai aktivitasantimikrobaadalahjikaterbentukzonajernihdisekeliling isolat mikroba endofit yang ditumbuhkan pada mediayangtelahdiinokulasiolehmikrobapatogen.Isolatmikroba endofit yang mempunyai aktivitas antimikroba dapatdilihatpadaGambar1,2,dan3.

Simarmata,Lekatompessy,danSukiman �7

Tabel 1. Hasil pengamatan uji antimikroba pada bakteri endofit dan kapang endofit sambung nyawa

No Kode isolatUji Antimikroba

C. albicans E. coli Pseudomonas sp. B. subtilis

A. BAKTERI

123456789

1011121314151617181920212223242526272829303132333435363738

USN 1.1USN 1.2USN 2.1USN 2.2USN 2.3USN 3.1USN 3.2BSN 1.1BSN 1.2BSN 2.1BSN 2.2BSN 3.1BSN 3.2BSN 3.3BSN 3.4BSN 3.5BSN 3.6BSN 3.7BSN 3.8BSN 4.1BSN 4.2BSN 4.3BSN 4.4BSN 4.5BSN 4.6BSN 4.7BSN 5.1BSN 5.2BSN 5.3BSN 5.4BSN 5.5BSN 6.1BSN 6.2BSN 6.3BSN 6.4BSN 6.5BSN 6.6BSN 6.7

+++++++––––––––––––––––+––––––––––––––

+++++++––––––––––––––––+––––––––––––––

+++++++––v–––––––––––––+––––––––––––––

+++++++++++––––––––––––+--+-+––––+++––

B. KAPANG

123456789

101112131415

USN 1BSN 1BSN 2BSN 3BSN 4.1BSN 4.2BSN 4.3BSN 5BSN 6DSN 1.1DSN 1.2DSN 2DSN 3DSN 4DSN 5

–––––––––+–––––

–––––––––––––––

–––––––––––––––

––––+–+––+–––––

Keterangan:+ : Terbentuk zona hambat– : Tidak terbentuk zona hambatUSN : Umbi sambung nyawa (isolat mikroba endofit yang diambil dari bagian umbi tanamannya)BSN : Batang sambung nyawa (isolat mikroba endofit yang diambil dari bagian batang tanamannya)DSN : Daun sambung nyawa (isolat mikroba endofit yang diambil dari bagian daun tanamannya)

Isolasi Mikroba Endofitik dari Tanaman Obat Sambung Nyawa��

HasilpengukuranzonapenghambatanisolatterhadapC. albicans, E. coli, Pseudomonas sp., danB. subtilis dapatdilihatpadaTabel2.

PEMBAHASAN

Totalmikrobaendofityangberhasildiisolasidaritanamanobatsambungnyawaadalah38isolatbakteridan15isolatkapang.

Berdasarkanhasilujiaktivitasantimikroba,45%isolatbakteri endofit dan 20% isolat kapang endofit menunjukkan potensiaktivitasantimikrobanya.Duapuluhsatupersenisolatmenghasilkanpotensiaktivitasantimikrobaterhadapbakteripatogen E. coli, Pseudomonassp. danB. subtilis,sertacendawanpatogenC. albicanssedangkan24%isolathanyamenunjukkanaktivitasantiB. subtilis.

Data penelitian menunjukkan bahwa mikroba endofit yangberpotensilebihbanyakberasaldariisolasipada

Gambar 1. Isolat kapang yang menunjukkan aktivitas antimikrobaa. terhadap bakteri B. subtilisb. terhadap fungi C. albicansc. terhadap bakteri B. subtilis

Gambar 2. Isolat bakteri yang menunjukkan aktivitas antimikrobaa. terhadap fungi C. albicansb. terhadap bakteri E. coliolic. terhadap bakteri Pseudomonas sp.d. terhadap bakteri B. subtilis

Gambar 3. Isolat bakteri yang menunjukkan aktivitas antimikrobaa. terhadap fungi C. albicansb. terhadap bakteri E. coli c. terhadap bakteri Pseudomonas sp. d. terhadap bakteri B. subtilis

Simarmata,Lekatompessy,danSukiman ��

Tabel 2. Luas zona hambat uji antimikroba pada bakteri endofit dan kapang endofit sambung nyawa

No. Kode isolatLuas zona hambat terhadap (cm2)

C. albicans E. coli Pseudomonas sp. B. subtilis

A. BAKTERI

123456789

1011121314151617181920212223242526272829303132333435363738

USN 1.1USN 1.2USN 2.1USN 2.2USN 2.3USN 3.1USN 3.2BSN 1.1BSN 1.2BSN 2.1BSN 2.2BSN 3.1BSN 3.2BSN 3.3BSN 3.4BSN 3.5BSN 3.6BSN 3.7BSN 3.8BSN 4.1BSN 4.2BSN 4.3BSN 4.4BSN 4.5BSN 4.6BSN 4.7BSN 5.1BSN 5.2BSN 5.3BSN 5.4BSN 5.5BSN 6.1BSN 6.2BSN 6.3BSN 6.4BSN 6.5BSN 6.6BSN 6.7

2,3181,6960,6920,833,011,282,145

––––––––––––––––

1,142––––––––––––––

0,9690,9690,830,6230,5190,4840,415

––––––––––––––––

0,623––––––––––––––

0,7961,1420,5190,3460,5880,7960,311

––––––––––––––––

0,623––––––––––––––

0,3810,7610,4150,7610,830,7610,5190,6230,2080,830,277

––––––––––––

0,623––

0,242–

0,934––––

0,2420,1380,277

––

B. KAPANG

123456789

101112131415

USN 1BSN 1BSN 2BSN 3BSN 4.1BSN 4.2BSN 4.3BSN 5BSN 6DSN 1.1DSN 1.2DSN 2DSN 3DSN 4DSN 5

–––––––––

0,657–––––

–––––––––––––––

–––––––––––––––

––––

9,931–

0,519––

5,052–––––

Keterangan:+ : Terbentuk zona hambat– : Tidak terbentuk zona hambatUSN : Umbi sambung nyawa (isolat mikroba endofit yang diambil dari bagian umbi tanamannya)BSN : Batang sambung nyawa (isolat mikroba endofit yang diambil dari bagian batang tanamannya)DSN : Daun sambung nyawa (isolat mikroba endofit yang diambil dari bagian daun tanamannya).

Isolasi Mikroba Endofitik dari Tanaman Obat Sambung Nyawa�0

bagian umbi tanaman. Pada umumnya, masyarakatmengkonsumsiataumenggunakanekstrakbagiandauntanamansambungnyawauntukmengambilmanfaatnya.Perludilakukanpenelitianlebihdalamlagiuntukmenggalidan mengklarifikasi mikroba endofit yang diisolasi dari bagianlain,sepertibatangdandaun.

Berdasarkanhasilperhitungan luaszonahambatdiperoleh hasil bahwa seluruh isolat mikroba endofit yang diperolehdaribagianumbisambungnyawamemperlihatkanpotensi aktivitas antimikroba. Isolat bakteri endofit USN 1.1danUSN2.3memperlihatkanzonahambatyangpaling signifikan besarnya. Luas zona hambat isolat USN 1.1terhadapC. albicans 2,318cm2,E. Coli 0,969cm2,Pseudomonas sp0,796cm2danB. subtilis0,381cm2.LuaszonahambatisolatUSN2.3terhadapC. albicans 3,01cm2,E. coli 0,519cm2,Pseudomonas sp.0,588cm2danB. subtilis0,83cm2.

Tabel 2 memperlihatkan hanya sebagian kecilisolat kapang endofit yang mempunyai potensi aktivitas mikroba,namunjumlahyangkecilinisangatpotensialdalammenghambatmikrobapatogendilihatdari luaszonahambatyangterbentuk.Isolatmikrobalainnyayangtidakmenunjukkanaktivitasantimikrobapadatesyangdilakukandipenelitianinimungkinmempunyaikandungansenyawaaktifnamunjumlahnyalebihkecilataumungkinjugamengandungsenyawaaktifpotensialyanglain(SondanCheah,2002).Diharapkanpadapenelitianselanjutnya,senyawa aktif penghasil antimikroba ini dapat diidentifikasi, diisolasi,diekstrakdanselanjutnyadapatdifermentasidandimanfaatkansebagaibahanbakuobatantimikrobayangbaru.

MenurutAminah(1995),telahdilakukanpenelitianmengenaikajianfitokimiadaunsambungnyawa,danpenelitianiniberhasilmengisolasikandungankimiayangterkandungdalamdaunsambungnyawa.Namunkandungankimiayangberhasildiisolasiinibelumdiketahuimanfaatnyasecaraklinis.Darihasil isolasimikrobaendofitpadatanamansambungnyawadiperoleh38isolatbakteridan15isolatkapang.DelapanbakterimenghambatpertumbuhancendawanC. albicans, 8bakterimenghambatpertumbuhan

bakteriE. coli, 8bakterimenghambatpertumbuhanbakteriPseudomonas sp., 17bakterimenghambatpertumbuhanbakteriB. subtilis,1kapangmenghambatpertumbuhancendawan C. albicans, dan 3 kapang menghambatpertumbuhanbakteriB. subtilis.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapanterimakasihkamisampaikankepadarekan-rekanLaboratoriumMikrobiologiTanahPuslitBioteknologiLIPIkhususnyarekanA.RivaidanNuriyanahyangtelahmemberikanbantuanselamapenelitianberlangsung.

KEPUSTAKAAN

Aminah HI, 1995. www.pustaka.usm.my/docushare/dsweb/Get/Document-11412/Aminah+Hasan+Idrus.pdf. Tanggal Akses 14 Juni 2006.

Endang H, 2006. www.kompas.com/kompas-cetak/0408/06/ilpeng/1191362.htm. Tanggal Akses 24 Mei 2006.Tanggal Akses 24 Mei 2006.

Iskandaret al.,2006.http://72.14.203.104/search?q=cache:IZjukVvJ7dAJ:www.mahidol.ac.th/mahidol/abstracts/annual_2002/pharmacy/index.pdf+gynura+procumbens+antimicrobial+filetype:pdf&hl=id&gl=us&ct=clnk&cd=1.Tanggal Akses 14 Juni 2006.

Lumyong S, Norkaew N, Ponputhachart D, Lumyong P, dan Tomita F, 2001. Isolation, Optimitation and Characterization of2001. Isolation, Optimitation and Characterization of Xylanase from Endophytic fungi. Biotechnology for Sustainable Utilization of Biological Resources. The Tropic, 15.

Musaadah N, et al. 2006. www.frim.gov.my/pdf/rr02/6.pdf. Tanggal Akses 7 Juni 2006.

Selvy R, 2006. www.webspawner.com/users/nusaherbal/. TanggalTanggal Akses 14 Juni 2006.

SonRdanCheahYK,2002.PreliminaryScreeningofEndophyticFungifromMedicalPlantsinMalaysiaforAntimicrobialandAntitumorActivity.Malaysian Journal of Medical Sciences,9(2):23–33.

TanakaM,SukimanH,TakebayashiM,SaitoK,SutoM,PranaMS,danTomitaF,1999. Isolation, Screening and Phylogenetic1999.Isolation,ScreeningandPhylogeneticIdentification of Endophytes from Plants in Hokaido Japan andJavaIndonesia.Microbes and Environment14(4):237–241.

Reviewer: Ir. Triwibowo Yuwono, Ph.D.