455 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2015

POTENSI EKSTRAK MANGROVE (Sonneratia alba, S. caseolaris, S. lanceolata, DANBrugiera gymnorrhiza) SEBAGAI ANTIBAKTERI TERHADAP Vibrio parahaemolyticus

Rosmiati, Muliani, dan NurbayaBalai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Payau

Jl. Makmur Dg. Sitakka No. 129, Maros 90512, Sulawesi SelatanE-mail: emirosmiati@yahoo.com

ABSTRAK

Penelitian bertujuan untuk mengetahui potensi ekstrak mangrove (Sonneratia alba, S. caseolaris, S. lanceolata,dan B. gymnorrhiza) sebagai antibakteri terhadap Vibrio parahaemolyticus. Penelitian terdiri atas beberapatahap yaitu: (a) partisi pelarut ekstrak metanol aktif mangrove (b) uji bioassay dengan metode microwellplate,(c) Uji Minimum Inhibition Concentration (MIC) dan Minimun Bactericidal Concentration (MBC), dan (d) studifitokimia dengan kromatografi lapis tipis. Hasil partisi keempat ekstrak metanol aktif mangrove tersebutdengan dietil eter dan butanol menghasilkan masing-masing ekstrak dietil eter, butanol dan air. Uji bioassaymenunjukkan bahwa umumnya ekstrak dietil eter, butanol dan air dari jenis mangrove tersebut kecuali S.caseolaris menunjukkan aktivitas antibakteri yang menjanjikan untuk Vibrio parahaemolyticus. Namun demikian,aktivitas antibakteri tertinggi terhadap V. parahaemolyticus ditunjukkan oleh semua ekstrak mangrove S. alba(ekstrak dietil eter, butanol dan air), ekstrak butanol S. lanceolata dan Bruguiera. gymnorrhiza dengan nilai MICadalah 0, 05 mg/L, diikuti oleh ekstrak air dan dietil eter dari S. lanceolata dan ekstrak dietil eter B. gymnorrhizadengan nilai MIC masing-masing 50 mg/L. Analisis senyawa bioaktif dari semua ekstrak aktif ketiga mangrovetersebut telah dilakukan dengan metode kromatografi lapis tipis (KLT) dan hasilnya menunjukkan adanyasenyawa golongan flavonoid.

KEYWORDS: mangrove, antibakteri, Vibrio parahaemolyticus

PENDAHULUAN

Produksi udang di negara Asia sudah difokuskan pada udang windu Penaeus monodon. Namundemikian, infeksi udang windu dengan spesies Vibrio telah menyebabkan (Vibriosis) terjadinyapenurunan produksi udang (Sarjito et al., 2012). Vibrio harveyi dan V. parahaemolyticus adalah bakteripenyebab utama dari vibriosis pada udang windu (Kumar & Ramalingan, 2014). Spesies-spesiesbakteri ini terdistribusi secara luas pada lingkungan akuatik dan diketahui menjadi penyebab utamapenyakit kunang-kunang pada organisme laut maupun payau. Selain sebagai penyebab utama, seringkali juga bertindak sebagai agen oportunistik pada infeksi sekunder (Saulnier et al., 2000).

Penanggulangan penyakit udang berpendar umumnya menggunakan antibiotik, tetapi saat inipenggunaan antibiotik sudah dibatasi karena dapat menyebabkan bakteri menjadi resisten sertamenimbulkan residu pada udang (Raffi & Suresh, 2011). Salah satu alternatif yang dapat dilakukanuntuk menanggulangi penyakit udang berpendar adalah melalui aplikasi bahan alam yang berasaldari tanaman. Kelebihan dari bahan alam adalah memiliki senyawa bioaktif yang mudah teruraidiperairan sehingga dapat digunakan sebagai pengganti antibiotik komersial yang selama inidigunakan (Howlader et al., 2013; Laith & Najiah, 2014; Mouafi et al., 2014; Muliani et al., 2014).

Potensi tanaman mangrove dan asosiasinya untuk penanggulangan penyakit pada udang danikan telah dilaporkan (Dhayanithi et al., 2012; Soonthornchareonnon et al., 2012). Beberapa tanamanmangrove diketahui mengandung senyawa bioaktif yang dapat digunakan sebagai antibakteridiantaranya adalah species Rhizophora mucronata (Baskaran & Mohan, 2012), Excoecaria agallocha L.(Prakash & Sivakumar, 2013). Selain sebagai antibakteri, mangrove juga dilaporkan sebagai bahanimmunostimulant pada ikan (Avendo & Serrano, 2012; Dhayanithi et al., 2013). Pada penelitian iniempat jenis mangrove (S. alba, S. caseolaris, S. lanceolata, dan B. gymnorrhiza) diuji aktivitasantibakterinya terhadap V. parahaemolyticus dengan tujuan untuk mengetahui potensi ekstrak keempatjenis mangrove sebagai bakterisida untuk penanggulangan vibriosis pada budidaya udang windu.

456Potensi ekstrak mangrove (Sonneratio alba, S. caseolaris ..... (Rosmiati)

METODE PENELITIAN

Partisi Pelarut Ekstrak Metanol Aktif

Ekstrak metanol aktif dari mangrove S. alba, S. caseolaris, S. lanceolata, dan B. gymnorrhizaditambahkan 200 mL akuades dan dipartisi dengan 300 mL dietil eter menggunakan corong pisah,digojog dan dibiarkan hingga terbentuk dua lapisan untuk mendapatkan ekstrak dietil eter (bagianatas) dan lapisan air (bagian bawah). Setelah partisi dengan dietil eter dilakukan sebanyak tiga kalipada volume yang sama, partisi dilanjutkan dengan menambahkan 300 mL butanol ke lapisan air,digojok dan dibiarkan sampai terbentuk dua lapisan untuk menghasilkan ekstrak butanol dan ekstrakair yang juga dilakukan sebanyak tiga kali dengan volume butanol yang sama. Ekstrak dietil eter,butanol dan air yang dijumpai dikeringkan dengan rotary evaporator vacum.

Uji bioassay

Ekstrak dietil eter, butanol dan air diuji bioassay untuk mengetahui aktivitas antibakterinyamenggunakan bioindikator V. parahaemolyticus. Masing-masing ekstrak ditimbang sebanyak 5 mg,selanjutnya dilarutkan dalam DMSO 10%. Uji aktivitas antibakteri dilakukan dengan metode microwellplate assay yaitu dengan menggunakan microplate 96 well (Kasanah & Isnansetyo, 2013).

Penentuan Minimum Inhibitory Concentration (MIC) dan Minimum Bactericidal Concentration (MBC)

Ekstrak yang aktif menghambat pertumbuhan V. parahaemolyticus diuji aktivitas antibakterinyadengan metode microwell plate assay yaitu dengan menggunakan microplate 96 well (Kasanah &Isnansetyo, 2013). Dari hasil uji MIC dilanjutkan untuk uji MBC untuk mengetahui konsentrasi minimalekstrak aktif yang dapat mengahambat V. parahaemolyticus. Biakan bakteri dalam microwell platediinokulasi pada media TCBSA untuk mengetahui ada tidaknya pertumbuhan bakteri. Selanjutnyadinkubasi selama 24 jam pada suhu 28oC. Pengamatan dilakukan dengan menghitung koloni bakteriyang tumbuh pada media TCBS. Nilai MBC dapat diketahui dengan adanya pertumbuhan bakteri V.parahaemolyticus pada media TCBS yang berasal dari pengenceran terendah.

HASIL DAN BAHASAN

Partisi Ekstrak Metanol aktif Mangrove dan Uji Bioassay Secara Kualitatif

Pencarian sumber senyawa bioaktif dari tanaman mangrove untuk penanggulangan vibriosis padabudidaya udang windu pada tahun 2013 telah menghasilkan ekstrak metanol aktif dari empat jenismangrove (S. alba, S. caseolaris, S. lanceolata, dan B. gymnorrhiza) terhadap V. parahaemolyticus. Keempatekstrak metanol aktif dari mangrove tersebut telah dipartisi dengan dietil eter dan butanol danmenghasilkan masing-masing ekstrak dietil eter, butanol dan air. Hasil aktivitas antibakteri terhadapV. parahaemolyticus dari ekstrak dietil eter, butanol dan air dari keempat jenis mangrove tersebutditunjukkan dalam Tabel 1.

Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa ekstrak dietil eter, butanol dan air dari mangrove S. alba, S.laceolatadan S. gymnorrhiza adalah positif menghambat pertumbuhan bakteri V. parahaemolyticus. Sebaliknya,

Ekstrak dietil eter Ekstrak butanol Ekstrak airS. alba Positf Positf PositfS. caseolaris Negatif Negatif NegatifS.laceolata Positf Positf PositfB. gymnorrhiza Positf Positf Positf

Jenis mangroveAktivitas antibakteri

Tabel 1. Aktivitas antibakteri dari ekstrak dietil eter, butanol dan air darimangrove (S. alba, S. caseolaris, S. lanceolata, dan B. gymnorrhiza)terhadap V. parahaemolyticus. menggunakan metode microwell plateassay

457 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2015

ekstrak dietil eter, butanol dan air dari mangrove S. caseolaris tidak menunjukkan aktivitas antibakteriterhadap V. parahaemolyticus. Pada umumnya aktivitas antibakteri terhadap V.parahaemolyticus yangditunjukkan oleh ketiga mangrove tersebut terkonsentrasi pada ekstrak butanolnya yang diindikasikanoleh jernihnya media (V. parahaemolyticus tidak tumbuh) yang telah diinfeksikan dengan bakteri setelah24 jam inkubasi. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa antibakteri ketiga mangrove tersebut bersifatsemipolar. Kajian beberapa ekstrak mangrove sebelumnya. Abeysinghe, (2010) menyatakan bahwaekstrak metanol, etanol dan air menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap isolat bakteri patogendan bakteri resisten antibiotik. Umumnya ekstrak etanol atau semi polar menunjukkan aktivitasantibakteri yang lebih baik daripada ekstrak air, hal ini disebabkan senyawa bioaktif yang larut dalamekstrak air konsentrasinya rendah atau semua senyawa antibakteri telah terekstraksi dalam pelarutsemi polar (etanol, butanol, dan pelarut lain) selama ekstraksi secara maserasi (Chandrasekaran etal., 2009). Menurut Subandrio (1995) bahan aktif yang bersifat sebagai antibakteri dapat menggangguproses fisiologis dan menghalangi terbentuknya komponen sel bakteri seperti sintesis dinding sel,membran sitoplasma, sintesis protein dan sintesis asam nukleat. Kneblock (1989) menyatakan bahanaktif yang memiliki daya larut yang lebih tinggi pada pelarut polar, akan lebih mudah menembuslapisan fosfolipid membran sel sehingga lebih cepat mengganggu fungsi fisiologis bakteri dan padaakhirnya sel akan mengalami kematian.

Uji Minimum Inhibition Concentration (MIC) dan Minimum Bactericidal Concentration (MBC)

Setelah dilakukan uji bioassay secara kualitatif, dilanjutkan dengan uji bioassay secara kuantitatifuntuk melihat MIC dan MBC terhadap beberapa hasil partisi yang positif memiliki anti V.parahaemolyticus. Hasil uji MIC dan MBC hasil partisi beberapa jenis mangrove tertera pada Tabel 2.

Pada Tabel 2 terlihat bahwa nilai MIC terhadap V. parahaemolyticus paling rendah diperlihatkanoleh ekstrak air S. alba yaitu 0,05 mg/L, kemudian diikuti berturut-turut oleh ekstrak air S. lanceolata(50 mg/L) dan B. gymnorrhiza (500 mg/L). Ekstrak butanol ketiga jenis mangrove memiliki nilai MICyang sama yaitu 0,05 mg/L, sedangkan nilai MIC ekstrak dietileter terendah diperlihatkan oleh S.alba(0,05 mg/l) diikuti oleh S. lanceolata dan B. gymnorrhiza yaitu masing-masing 50 mg/L. Nilai MBCterhadap V. parahaemolyticus terendah diperlihatkan oleh ekstrak air, ekstrak butanol, dan ekstrakdietyeter S. alba, dan ekstrak butanol S. lanceolata dan B. gymnorrhiza yaitu masing-masing 0,05 mg/L, kermudian disusul oleh ektrak air S. lanceolata, dan ekstrak dietileter B. gymnorrhiza. Nilai MBCtertinggi diperlihatkan oleh ekstrak air B gymnorrhiza. Dari ketiga jenis mangrove tersebut, S. albaadalah mangrove yang mengandung senyawa bioaktif yang sangat potensial untuk dikembangkansebagai antibakterial untuk penanggulangan V. parahaemolyticus yang diindikasikan oleh nilai MICdari ekstrak dietil eter, butanol dan airnya adalah <1 mg/L. Menurut Aligiannis et al. (2001), ekstrakdengan nilai MIC <1 mg/L dipertimbangkan sebagai ekstrak aktif.

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dan Studi Fitokimia

Berdasarkan hasil KLT profiling dari masing-masing ekstrak (Gambar 1) diperoleh bahwa sistempelarut yang sesuai untuk memisahkan senyawa-senyawa dari semua ekstrak adalah diklorometan/metanol (9 : 1). Dengan tidak munculnya spot orange pada pelat KLT setelah disemprot denganreagen dragendorf maka dapat dipastikan bahwa senyawa bioaktif dari ekstrak aktif mangrove yang

Tabel 2. Hasil uji MIC dan MBC hasil partisi beberapa jenis mangrove terhadapV. parahaemolyticus

MIC MBC MIC MBC MIC MBCS. alba 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05S.laceolata 50 50 0.05 0,05 50 500B. gymnorrhiza 500 500 0.05 0,05 50 50

MIC dan MBC (mg/L) terhadap V. parahaemolyticusAir Butanol Dietyl eterJenis mangrove

458Potensi ekstrak mangrove (Sonneratio alba, S. caseolaris ..... (Rosmiati)

bersifat antibakteri V. parahaemolyticus bukan dari golongan alkaloid namun diduga dari golonganflavonoid. Secara umum daun mangrove mengandung senyawa steroid, saponin, flavonoid dan tannin.Senyawa flavonoid merupakan senyawa yang berpotensi sebagai senyawa antibiotik dan antibakteri.Senyawa ini disintesis oleh tanaman sebagai sistem pertahanan dalam responnya terhadap infeksioleh mikroorganisme, sehingga senyawa ini efektif sebagai senyawa antimikroba terhadap sejumlahmikroorganisma (Parubak, 2013). Lebih jauh, Cody et al. (1998) melaporkan bahwa flavonoidmenunjukkan aktivitas biologi yang penting digunakan dalam bakteriologi, farmakologi danpengobatan karena aktivitas bakterisidanya. Kehadiran dari gugus fungsional hidroksil (OH) akanmeningkatkan pengaruh terhadap aktivitas antibakteri. Aktivitas antibakteri yang ditunjukkan olehflavonoid adalah melalui interaksi langsung ke enzim melalui ikatan hidrogen (Cotelle et al., 1996).Sebagai senyawa bakterisida, flavonoid mengganggu fungsi membran sitoplasma.

KESIMPULAN

Hasil yang dijumpai dari studi ini menyarankan bahwa mangrove S. alba, S. caseolaris, S. lanceolata,dan B. gymnorrhiza mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai sumber antibakteri alami untukpenanggulangan infeksi Vibrio parahaemolyticus yang diindikasikan oleh nilai MIC dari ekstrak dietileter, butanol dan air S. alba, dan ekstrak butanol S. lanceolata, dan B. gymnorrhiza adalah masing-masing 0,05 mg/L.

DAFTAR ACUAN

Aligiannis, N., Kalpotzakis, E., Mitaku, S., & Chinou, I.B. (2001). Composition and antimicrobial activityof the essential oils of two Origanum species. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 40,4168-4170.

Avendo, P., & Serrano, A.E. (2012). Effect of the aplle mangrove (Sonneratia caseolaris)on antimicrobial,Immunostimulatory, and histological responses in balck tiger shrimp postlarvae fed at varyingfeeding frequensi. ACCL BIOFLUX. 5 Issue, 3, 112-123.

Baskaran, R., & Mohan, P.M. (2012). In vitro antibacterial activity of leaf extracts of Rhizophora mucronataL. against multi drug resisten Vibrio spp. isolated from marine water lobster ’s larvaehatcheries.Indian Journal of Geo-Marine Science. 41 (3),218-222.

Cotelle, N., Bernier, J.L., Catteau, J.P., Pommery, J., Wallet, J.C., & Gaydou, E.M. (1996). Antioxidantproperties of hydroxylflavones. Free Radic. Bio. Med, 20(1), 35-43.

Dhayanithi, N. B., Kumar, T.T.A., Balasubramanian, T., & Tissera, K. 2013. A study on the effect of usingmangrove leaf extracts as a feed additive in the progress of bacterial infections in marine ornamentalfish. Journal of Coastal Life Medicine, 1(3), 217-224.

DCM/MeOH 9:1 DCM/MeOH 9:1

1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8

Keterangan: Ekstrak:(1) Air S. alba(2) Butanol S. alba(3) Dietyleter S. alba(4) Air S. lanceolata(5) Butanol S.lanceolata(6) Air B. gymnorrhiza(7) Butanol B. gymnorrhiza(8) Dietyleter B. gymnorrhiza

(A) (B)

Gambar 1. Hasil kromatografi lapis tipis hasil partisi ekstrak mangrove, (A) UV366nm dan (B)UV254nm

459 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2015

Howlader, M.S.I., Ahmed, M.J., Kabir, A.N.M.H., Uddin, M.G., & Hossain, M.K. (2013). Antibacterial,cytotoxic, analgesic, and diuretic activities of Rhizophora mucronata Lam. Bark. Indian Journal ofNatural Products and Resource, 4(3), 229-232.

Kasanah, N., & Isnansetyo, A. (2013). High ThroughputScreening dan Bioassay dalam Penemuansenyawa Bioaktif dari Alam. Materi workshop dan Pelatihan Bioprospekting Bahan Alam KelautanII. Laboratorium Hidrobiologi. Jurusan Perikanan. Fakultas Pertanian. Universitas Gadjah Mada, 22hlm.

Kumar, S., & Ramalingan, K. (2014). Trial vaccine and immune function analysis of Penaeus monodonagainst Vibrio harveyi and Vibrio parahaemolyticus.Research Journal of Pharmaceutical, Biological andChemical Sciences, 5(3), 11 p.

Laith, A.A., & Najiah, M. (2014). Antimicrobial activities of blinding tree, Excoecaria agallocha againstselected bacterial pathogens. Jounal of Microbiology and Antimocrobial, 6(2), 29-3.

Mouafi, F.E., Abdel-Aziz, S.M., Bashir, A.A., & Fyiad, A.A. (2014). Phytochemical Analysis and Antimi-crobial Activity of Mangrove Leaves (Avicenna marina and Rhizophora stylosa) Against Some Patho-gens. World Applied Sciences Journal, 29(4), 547-554.

Muliani, Nurhaidayah, & Kurniawan, K. (2014). Skreening herbal tanaman mangrove dari beberapalokasi di sulawesi selatan sebagai sumber anti bakteri V. harveyi penyebab penyakit pada udangwindu Penaeus mondon (JRA in Press).

Parubak, A.S. (2013). Senyawa flavonoid yang bersifat antibakteri dari akway (Drimys beccariana Gibbs).http://www.google.co.id. Accessed on May 2, 2015.

Prakash, M., & Sivakumar, L. (2013). A study on antibacterial activity of mangrove plant Excoecariaagallocha L. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 2(8), 260-262.

Raffi, S.M., & Suresh, T.V. (2011). Screening of chloramphenicol in wild and cultured shrimp Penaeusmonodon by competitive enzyme linked immunosorbent assay. In International Conference on Chemical,Biological and Environment Sciences (ICCEBS’2011), Bangkok.

Sarjito., Ningrum, N.E.W., Radjasa, O.K., & Prayitno, S.B. (2012). Application of repetitive sequence-based PCR on the richness of vibrio on the tiger shrimp (Penaeus monodon Fab.). Journal of CoastalDevelpopment ISSN, 15(3), 303-309.

Saulnier, D., Haffner, P., Goarant, C., Levy, P., & Ansquer, D. (2000). Experimental infection models forshrimp vibriosis studies: a review. Aquaculture, 191, 133–144.

Soonthornchareonnon, N., Wiwat, C., & Chuakul, W. (2012). Biological Activities of Medicinal Plantsfrom Mangrove and Beach Forests. Mahidol University Journal of Pharmaceutical Science,39(1), 9-18.