Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang Diproduksi oleh Bakteri Simbion Lamun

Enhalus acoroides dan Potensinya Sebagai Senyawa Antimikroba Patogen dan Antioksidan

Tesis

Diajukan kepada Program Studi Magister Biologi

untuk memperoleh gelar Magister Sains (M.Si.)

Oleh :

Handung Nuryadi NIM : 422011105

Program Studi Magister Biologi

Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

2015

29

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Tesis : Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang Diproduksi

oleh Bakteri Simbion Lamun Enhalus acoroides dan

Potensinya Sebagai Senyawa Antimikroba Patogen dan Antioksidan.

Nama Mahasiswa : Handung Nuryadi NIM : 422011105

Program Studi : Magister Biologi

Menyetujui,

Dinyatakan lulus pada tanggal : 26 Juni 2015

Prof. Ocky Karna Radjasa, M.Sc.,Ph.D.

Pembimbing 1

Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D.

Pembimbing 2

Mengesahkan,

Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D. Ketua Program Studi Magister Biologi

PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Handung Nuryadi

NIM : 422011105

Fakultas : Pascasarjana

Program Studi : Magister Biologi

Judul tugas akhir : Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang

Diproduksi oleh Bakteri Simbion Lamun

Enhalus acoroides dan Potensinya Sebagai

Senyawa Antimikroba Patogen dan

Antioksidan.

Pembimbing : 1. Prof. Ocky Karna Radjasa, M.Sc., Ph.D.

2. Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D.

Dengan ini menyatakan bahwa:

1. Hasil karya yang saya serahkan ini adalah asli dan belum pernah

diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan baik di

Universitas Kristen Satya Wacana maupun di institusi pendidikan

lainnya.

2. Hasil karya saya ini bukan saduran/terjemahan melainkan

merupakan gagasan, rumusan, dan hasil pelaksanaan

penelitian/implementasi saya sendiri, tanpa bantuan pihak lain,

kecuali arahan pembimbing akademik dan narasumber penelitian.

3. Hasil karya saya ini merupakan hasil revisi terakhir setelah

diujikan yang telah diketahui dan disetujui oleh pembimbing.

4. Dalam karya saya ini tidak terdapat karya atau pendapat yang

telah ditulis atau dipublikasikan orang lain, kecuali yang

digunakan sebagai acuan dalam naskah dengan menyebutkan

nama pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya. Apabila di

kemudian hari terbukti ada penyimpangan dan ketidakbenaran dalam

pernyataan ini maka saya bersedia menerima sanksi akademik

berupa pencabutan gelar yang telah diperoleh karena karya saya ini,

serta sanksi lain yang sesuai dengan ketentuan yang berlaku di

Universitas Kristen Satya Wacana.

Salatiga, Juni 2015

Handung Nuryadi

PERNYATAAN PERSETUJUAN AKSES

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Handung Nuryadi

NIM : 422011105 Emai : handung.nuryadi87@gmail.com

Fakultas : Pascasarjana Program Studi : Magister Biologi

Judul tugas akhir : Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang

Diproduksi oleh Bakteri Simbion Lamun Enhalus

acoroides dan Potensinya Sebagai Senyawa

Antimikroba Patogen dan Antioksidan.

Dengan ini saya menyerahkan hak non-eksklusif* kepada Perpustakaan

Universitas – Universitas Kristen Satya Wacana untuk menyimpan,

mengatur akses serta melakukan pengelolaan terhadap karya saya ini

dengan mengacu pada ketentuan akses tugas akhir elektronik sebagai

berikut (beri tanda pada kotak yang sesuai):

a. Saya mengijinkan karya tersebut diunggah ke dalam aplikasi

Repositori PerpustakaanUniversitas, dan/atau portal GARUDA

b. Saya tidak mengijinkan karya tersebut diunggah ke dalam aplikasi

Repositori Perpustakaan Universitas, dan/atau portal GARUDA**

* Hak yang tidak terbatashanya bagi satu pihak saja. Pengajar, peneliti, dan mahasiswa yang menyerahkan hak non-ekslusif kepada Repositori Perpustakaan Universitas saat

mengumpulkan hasil karya mereka masih memiliki hak copyright atas karya tersebut.

** Hanya akan menampilkan halaman judul dan abstrak. Pilihan ini harus dilampiri dengan

penjelasan/ alasan tertulis dari pembimbing TA dan diketahui oleh pimpinan fakultas (dekan/kaprodi).

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Salatiga, Juni 2015

Handung Nuryadi

Mengetahui,

Pembimbing 1

Prof. Ocky Karna Radjasa, M.Sc., Ph.D.

Pembimbing 2

Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D.

i

ABSTRAK

Padang lamun merupakan salah satu ekosistem pesisir

yang penting, selain ekosistem mangrove dan karang. Ekosistem lamun memiliki produktivitas primer yang tinggi

sehingga berperan penting sebagai sumber nutrien bagi lingkungan sekitarnya. Kawasan lamun juga memiliki banyak

potensi yang sampai saat ini belum banyak diteliti. Salah satu potensi padang lamun adalah sebagai sumber senyawa bahan alam, salah satunya adalah pigmen alami.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa kandungan pigmen yang terdapat pada bakteri yang bersimbiosis dengan

lamun Enhalus acoroides dari periaran Teluk Awur, Jepara. Uji antimikroba dan antioksidan juga dilakukan untuk

mengetahui aktivitas biologis ekstrak pigmen. Analisa kandungan pigmen dilakukan menggunakan Kromatografi

Cair Kinerja Tinggi (KCKT), sedangkan untuk uji aktivitas antibakteri menggunakan metode difusi agar dan metode DPPH untuk uji aktivitas antioksidan.

Hasil penelitian menunjukkan Pigmen yang dihasilkan oleh Salinicoccus siamensis yang merupakan bakteri simbion

lamun E. acoroides mempunyai potensi sebagai senyawa antimikroba patogen dan antioksidan.

Kata Kunci : Enhalus acoroides, Bakteri simbion, Pigmen,

Karotenoid, , Antimikroba, Antioksidan

ii

ABSTRCT

Seagrass is one of the important marine ecosystem,

besides mangrove and coral reef. Seagrass ecosystem has high primary productivity, also nutrient source for other ecosystem.

Seagrass ecosystem has big potency that has not been widely studied. The big potency of seagrass ecosystem is a marine

natural product source, one of them is natural pigment. The aim of this research is to analyse pigment that

produced by symbiont bacteria of seagrass, Enhalus acoroides

from Teluk Awur, Jepara. Antimicrobial and antioxidant tests were performed to show biological activity of pigment extract.

Pigmen identification, antimicrobial and antioxidant test were performed by using High Performance Liquid Chromatography

(HPLC), agar diffusion method and DPPH test, respectively. The result is showed pigment which produced by E.

acoroides symbiont bacterium, Salinicoccus siamensis has potency as a antimicrobial and antioxidant compound.

Key Words : Enhalus acoroides, Symbiont bacteria, Pigment, Carotenoid, , Antimicrobial, Antioxidant

iii

Kata Pengantar

Segala puji hanya milik Allah Subhanahu Wa Ta ’ala yang telah melimpahkan rohmat dan karunia-Nya, sehingga penulis

dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Analisis Kandungan Pigmen Karotenoid yang Diproduksi oleh Bakteri Simbion Lamun Enhalus acoroides danPotensinya Sebagai Senyawa

Antimikroba Patogen dan Antioksidan” dengan baik. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar – besarnya kepada :

1. Kementrian Pendidikan Nasional atas dukungan dana

melalui program Beasiswa Unggulan tahun 2011.

2. Rektor Universitas Kristen Satya Wacana Prof. Drs. Pdt. John Titaley Th.D. atas kesempatan yang

diberikan untuk studi lanjut pada Universitas Kristen Satya Wacana.

3. Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D. selaku Ketua Program Studi Magister Biologi sekaligus pembimbing pendamping yang telah memberikan motivasi, saran dan

kritik yang membangun kepada penulis untuk terus mengukir prestasi selama masa studi di Magister Biologi.

4. Prof. Ocky Karna Radjasa, M.Sc., Ph.D selaku pembimbing tesis utama atas waktu, bimbingan,

saran dan kritiknya yang membangun selama penyusunan tesis ini.

5. Ibu Anastasia Natalia Kurniasari S.Si., M.Si., Bapak

Dhanang Puspita S.Si., M.Si. dan Bapak Kristiawan, S.Si., M.Si. atas bantuanya selama masa perkuliahan.

6. Istriku dan Anakku tercinta, Fitri Anjayani dan Nabila

Gita Restyana atas curahan kasih sayang, dukungan dan doanya.

7. Orang tua, Kakak dan adikku yang telah

memberikan, dukungan dan do’anya. 8. Ibu Lia Kusmita, S.Si., M.Si. atas bantuanya

melaksanakan penelitian. 9. Seluruh Dosen dan Karyawan pada Magister Biologi

yang telah memberikan ilmu dan membantu penulis selama menjadi Mahasiswa di Magister Biologi.

iv

10. Seluruh mahasiswa Magister Biologi Angkatan 2011. 11. Semua pihak dan instansi yang telah memberikan

bantuan dan dukungan serta fasilitas selama penelitian dan penyusunan laporan tesis ini yang tidak

bisa disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karenanya sumbangan saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.

Penulis berharap semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak dan menjadi acuan

pengembangan penelitian selanjutnya.

Salatiga, Juni 2015

Penulis

v

Daftar Isi

Abstrak .................................................................... i

Abstract ................................................................... ii Kata Pengantar ........................................................ iii

Daftar Isi ................................................................. v Daftar Tabel ............................................................ vii Daftar Gambar ........................................................ viii

I. Pendahuluan A. Latar Belakang ............................................ 1

B. Pendekatan Masalah ................................... 4 C. Tujuan Penelitian ........................................ 5

D. Manfaat Penelitian ...................................... 6 II. Tinjauan Pustaka

A. Lamun .......................................................... 7

B. Enhalus acoroides ......................................... 8 C. Karotenoid .................................................... 9

D. Antioksidan .................................................. 11 E. Identifikasi Bakteri Secara Molekuler ......... 12

III. Materi dan Metode A. Materi ........................................................... 15

B. Metode .......................................................... 15 1. Persiapan Sampel Lamun ....................... 15 2. Pembuatan Medium ................................ 16

3. Metode Isolasi Bakteri Simbion .............. 16 4. Seleksi dan Pemurnian Isolat ................ 17

5. Kultur Bakteri ........................................ 18 6. Ekstraksi Pigmen ................................... 18

7. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT).. 19 8. Uji Aktivitas Ekstrak Pigmen ................. 19 9. Identifikasi Molekuler Bakteri Simbion

Lamun Enhalus acoroides ....................... 21

IV. Hasil dan Pembahasan

A. Isolasi Bakteri ............................................. 26 B. Produksi Bakteri ......................................... 27 C. Ekstraksi Pigmen ........................................ 27

D. Identifikasi Pigmen ...................................... 29 E. Uji Aktivitas Antioksidan ............................ 31

F. Uji Aktivitas Antimikroba Patogen .............. 34

vi

G. Identifikasi Bakteri ..................................... 37 V. Kesimpulan dan Saran

A. Kesimpulan ................................................. 40 B. Saran .......................................................... 40

Daftar Pustaka ....................................................... 41 Lampiran ................................................................ 46

vii

Daftar Tabel

Tabel 1. Hasil Isolasi Bakteri Simbion Lamun E. acoroides

26

Tabel 2. Hasil uji antioksidan β-Karoten dan ekstrak pigmen EAEJ1

32

Tabel 3. Hasil uji aktivitas antimikrobial ekstrak pigmen EAEJ1

35

Tabel 4. Hasil BLAST Homologi Bakteri EAEJ1 38

viii

Daftar Gambar

Gambar 1. Lamun Enhalus acoroides 9 Gambar 2. Struktur karotenoid β - Karoten 9

Gambar 3. Hasil purifikasi bakteri EAEJ1 27 Gambar 4. Hasil ekstraksi pigmen bakteri EAEJ1 28 Gambar 5. Kromatogram dan pola spektra

ekstrak pigmen bakteri EAEJ1

29

Gambar 6. Pola spektra ekstrak pigmen bakteri

EAEJ1

30

Gambar 7. Hasil uji aktivitas antioksidan 32

Gambar 8. Nilai ic50 β – karoten dan ekstrak

pigmen EAEJ1

33

Gambar 9. Hasil uji aktivitas antimikrobial

patogen

36

Gambar 10. Visualisasi hasil amplifikasi DNA 37

Gambar 11. Pohon filogenetik bakteri EAEJ1 38