SPONS(Jaspis sp)

A. LATAR BELAKANG

Sebagai Negara kepulauan yang besar di dunia yang memiliki wilayah lautsangat luas, dua pertiganya merupakan wilayah laut, Indonesia memilikisumberdaya alam hayati laut yang besar. Salah satu sumber daya alam tersebutadalah ekosistem terumbu karang. Ekosistem terumbu karang merupakanbagian dari ekosistem laut yang menjadi sumber kehidupan bagi beranekaragam biota laut. Di dalam ekosistem terumbu karang bisa hidup lebih dari 300jenis karang, lebih dari 200 jenis ikan dan berpuluh-puluh jenis moluska,krustasea, sponge, algae, lamun dan biota lainnya .Spons merupakan salah satu komponen biota penyusun terumbu karangyang mempunyai potensi bioaktif yang belum banyak dimanfaatkan. Hewan lautini mengandung senyawa aktif yang persentase keaktifannya lebih besardibandingkan dengan senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh tumbuhan darat(Muniarsih dan Rachmaniar, 1999). Jumlah struktur senyawa yang telahdidapatkan dari spons laut sampai Mei 1998 menurut Soest dan Braekman(1999) adalah 3500 jenis senyawa, yang diambil dari 475 jenis dari dua kelas,yaitu Calcarea dan Demospongiae. Senyawa tersebut kebanyakan diambil dariKelas Demospongiae terutama dari ordo Dictyoceratida dan Dendroceratida(1250 senyawa dari 145 jenis), Haplosclerida (665 senyawa dari 85 jenis),Halichondrida (650 senyawa dari 100 jenis), sedangkan ordo Astroporida,Lithistida, Hadromerida dan Poecilosclerida, senyawa yang didapatkan adalahsedang dan kelas Calcarea ditemukan sangat sedikit.Beberapa tahun terakhir ini peneliti kimia memperlihatkan perhatian padaspons, karena keberadaan senyawa bahan alam yang dikandungnya. Senyawabahan alam ini banyak dimanfaatkan dalam bidang farmasi dan harganya sangatmahal dalam katalog hasil laboratorium (Pronzato et, al., 1999). Ekstrakmetabolit dari spons mengandung senyawa bioaktif yang diketahui mempunyaisifat aktifitas seperti: sitotoksik dan antitumor (Kobayashi dan Rachmaniar, 1999), antivirus (Munro et, al., 1989), anti HIV dan antiinflamasi, antifungi (Muliani et,al., 1998), antileukimia (Soediro, 1999), penghambat aktivitas enzim (Soest danBraekman, 1999). Selain sebagai sumber senyawa bahan alam, spons jugamemiliki manfaat yang lain, seperti: 1) digunakan sebagai indikator biologi untukpemantauan pencemaran laut (Amir, 1991), 2) indikator dalam interaksikomunitas (Bergquist, 1978) dan 3) sebagai hewan penting untuk akuarium laut(Riseley, 1971; Warren, 1982).Pemanfaatan spons laut sekarang ini cenderung semakin meningkat,terutama untuk mencari senyawa bioaktif baru dan memproduksi senyawabioaktif tertentu. Pengumpulan spesimen untuk pemanfaatan tersebut, padaumumnya diambil secara langsung dari alam dan belum ada dari hasil budidaya.Pembentukan senyawa bioaktif pada spons sangat ditentukan olehprekursor berupa enzim, nutrien serta hasil simbiosis dengan biota lain yangmengandung senyawa bioaktif seperti bakteri, kapang dan beberapa jenisdinoflagellata yang dapat memacu pembentukan senyawa bioaktif pada hewantersebut (Scheuer, 1978 dalam Suryati et al, 2000). Senyawa terpenoid danturunannya pada berbagai jenis invertebrata termasuk spons atau beberapaspesies dinoflagellata dan zooxanthelae yang memiliki senyawa senyawa yangbelum diketahui, yang kemudian diubah melalui biosintesis serta fotosintesismenghasilkan senyawa bioaktif yang spesifik pada hewan tersebut (Faulknerdan Fenical, 1977 dalam Suryati et al, 2000).Senyawa antibakteri telah diisolasi dari spons laut jenis: Discodermiakiiensis, Cliona celata, lanthella basta, lanlhellcr ardis, Psammaplysila purpure,.4gelas sceptrum, Phakelia .flabellata. Senyawa antijamur telah diisolasi darispons laut jenis: Jaspis sp, Jaspis johnstoni, Geodia sp. Senyawa anti tumor/antikanker telah diisolasi dari spons laut jenis: Aplysina fistularis, A. Aerophoba.Senyawa antivirus telah diisolasi dari spons laut jenis:Cryptotethya crypta, Irciniavariabilis. Senyawa sitotoksik diisolasi dari spons laut jenis: Axinella cannabina,Epipolasis kuslumotoensis, Spongia officinalis, Igernella notabilis, Tedania ignis,Axinella verrucosa, Ircinia sp. Senyawa antienzim tertentu telah diisolasi darispons laut jenis: Psammaplysilla purea (Ireland et.al.,1989; Munro et.al. (1989).

B. SENYAWABIOAKTIFSpongeJaspisspSEBAGAIANTI MIKROBA1. Kandungan kimia Substansi antimikroba adalah senyawa kimia yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme tertentu. Sifat penghambatan ini dimanfaatkan dalam farmakologi sebagai obat terhadap penyakit yang umumnya disebabkan oleh mikroorganisme seperti bakteri, yeast dan jamur.Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa bioaktifJaspamide(50) yang dihasilkan olehspongeJaspissp memiliki struktur yang mirip dengan chondramide D yang dihasilkan oleh mikroba Chondromyces crocatusseperti yang terlihat pada gambar berikut:

2. Uji aktivitas biologiHasil penelitian ini diperoleh 138 isolat hasilisolasi bakteri yang memiliki potensi antimikrob darispons Jaspis sp., yaitu 70 isolat yang diisolasi daribagian endofit dan 68 isolat dari bagian permukaan.Bakteri yang berasosiasi dengan spons tersebut dapatberasal dari lingkungan perairan dimana spons beradaatau merupakan mikrobial simbion spons pada saatmasih tahap larva. Bakteri sebagai simbion dari sponsdapat berperan sebagai sumber makanan, patogenatau parasit dan sebagai simbion mutualistik. Bentukmutualisme antara bakteri dan spons ditunjukkandengan adanya produksi senyawa antimikroba olehbakteri Vibrio sp. yang berasosiasi dengan sponsHyatella sp. (Miyashiro & Ikegami, 1994). Isolat bakteridengan aktivitas antimikroba yang berada padabagian permukaan dan mesohyl (endofit) didugaadalah bakteri yang memiliki bentuk asosiasi denganspons Jaspis sp. Bentuk asosiasi antara spons danbakteri dapat terjadi dengan dua cara yaitu transmisisecara horizontal dan vertikal. Transmisi horizontalmerupakan bentuk asosiasi spons dengan bakteriyang berada disekitar habitat spons akibat prosesfilter feeding. Transmisi vertikal adalah bentukasosiasi antara bakteri dan spons saat spons beradapada tahap larva. Mekanisme vertikal transmisi diawalisaat bakteri mulai berpenetrasi ke dalam oocytesmelalui endositosis, saat terjadi pembelahan bakteriakan berada antara blastomer atau di dalam vakuola.Pada tahap blastula semua bakteri akan dibawah keblastocoel, selanjutnya bakteri simbion akan beradapada bagian intraseluler pada tahap larva dan tahapmetamorfosis (Ereskovly et al., 2005). Isolat bakteriyang berasal dari permukaan dan memiliki aktivitasantimikrob diduga adalah bakteri yang memilikikemampuan untuk melindungi spons dari patogen,predator dan biofouler. Menurut Osinga et al. (2001),bakteri simbion pada spons berpotensi untukmenghasilkan produk senyawa kimia seperti antibiotikdan antifungal yang dapat menekan predasi danterjadinya fouling.Penapisan isolat penghasil senyawa bioaktif(antibakteri dan antifungi) dilakukan secara kualitatifdengan menggunakan dua kelompok mikroorganismeuniseluler yaitu bakteri (prokariotik) dan khamir(eukariotik). Kedua kelompok mikroorganisme yangdigunakan pada penelitian ini merupakan bakteri dankhamir yang bersifat patogen. Indikator besarnya zonahambatan yang dihasilkan oleh isolat penghasilantimikrob dan hasil uji aktivitas antibakteri danantikhamir lima isolat bakteri terbaik yang merupakanpenapisan awal.Berdasarkan hasil pengujian antimikroba, 32(45,71%) dari total isolat bakteri endofit dan 20(29,41%) isolat bakteri permukaan spons memilikiaktivitas antimikrob. Isolat bakteri yang berasal darimesohyl Aplysina aerophoba, menunjukkan sekitar11% dari total 238 isolat mampu menghambatpertumbuhan beberapa bakteri target (Hentschel et al.,2001). Isolat bakteri yang berasal dari bagian endofitspons Jaspis sp. mempunyai aktivitas antimikrob yanglebih baik dibandingkan isolat bakteri yang diisolasidari permukaan. Menurut Magnino et al. (1999)bakteri simbion yang berasal dari bagian endofit yaitumesohyl umumnya memiliki populasi yang berlimpahdan merupakan mikroba yang spesifik dari sponsinangnya karena sebagian besar dari bakteri endofitberasosiasi dengan spons secara transmisi vertikal.Sekitar 75% kelompok bakteria dijumpai pada bagianmesohyl spons antara lain yaitu bakteria heterotropik,bakteri fotosintesis seperti cyanobakteria, dan bakterinon fotosintesis seperti bakteri sulfur. Ketersediaanjumlah dan komponen nutrisi yang lebih bervariasididuga juga merupakan salah satu faktor mengapapopulasi bakteri endofit lebih banyak dibandingkanyang berasal dari permukaan. Populasi bakteri endofityang lebih heterogen memicu terjadinya kompetisidiantara kelompok bakteri yang terdapat pada bagianendofit spons, hal ini menyebabkan bakteri endofitmemiliki karakteristik antimikrobial yang berspektrumluas dibandingkan isolat bakteri permukaan. Bakterisimbion yang berasal dari permukaan sponspopulasinya lebih sedikit diduga karena ketersediaannutrisi dan membutuhkan daya pertahanan yang lebihtinggi untuk mengatasi predator, kompetitor ataupunbiofouler. Bakteri permukaan juga merupakan bakteriyang tidak spesifik dengan inangnya dan memilikikemiripan dengan komunitas mikrob yang berada dilingkungan perairan dimana spons tersebut berada.Bakteri ini menggunakan signal quorum sensing untukuntuk berinteraksi dengan spons. Kebanyakan bakteriGram negatif menggunakan acyl homoserine lactone(AHL) sebagai media untuk berkomunikasi denganbakteri lainnya hingga mencapai kepadatan tertentuhingga dapat berasosiasi dengan organisme eukariotlaut seperti spons (Taylor et al., 2007).Kemampuan isolat bakteri yang berasosiasidengan spons Jaspis sp. dalam menghambatpertumbuhan mikroba target, merupakan bentukaktivitas antagonis yang diduga dilakukan denganmenghasilkan kandungan senyawa yang bersifatantimikrobial. Biosintesis senyawa antimikrobialberperan penting dalam proses pelekatan, kolonisasitarget hingga kompetisi dalam mendapatkan ruangdan nutrisi dengan mikroba lainnya (Loong dan Farook,2001; Romanengko et al., 2008). Beberapa isolat asalspons Jaspis sp. memiliki aktivitas antimikrob yangbaik, yaitu mampu menghambat minimal limapertumbuhan mikrob target dengan baik. Lima isolatdengan aktivitas antimikrob terbaik adalah SAB E-8,SAB E-35, SAB E-38, SAB E-40, dan SAB S-43. Kelimaisolat tersebut diharapkan dapat menjadi sumbersenyawa bioaktif baru yang dapat dikembangkandalam bidang farmasi dan biomedik. Beberapa strainbakteri yang diisolasi dari spons Haliclona sp. DanAaptos sp., juga menunjukaan kemampuan antagonisterhadap beberapa strain Multi Drug Resistant grampositif dan negatif (Radjasa et al., 2007a; 2007b).Berdasarkan hasil pewarnaan Gram, IsolatSAB E-8, SAB E-35 dan SAB E-40 merupakan bakteriGram negatif, sedangkan isolat SAB E-38 dan SAB S-43Gram negatif, sedangkan isolat SAB E-38 dan SAB S-43merupakan bakteri Gram positif. Karakterisasi isolatdilanjutkan dengan uji fisiologis dengan menggunakanIdentification Strip. Berdasarkan hasil uji fisiologismenunjukkan isolat SAB E-8, SAB E-35 dan SAB E-40,termasuk dalam genus Pseudomonas. Isolat yangmenunjukkan Gram positif, dilanjutkan dengankarakterisasi parsial pengecatan spora dan uji katalaseuntuk genus Bacillus. Uji parsial yang mengarah kegenus Bacillus, didasarkan pada beberapa penelitianmenunjukkan bahwa bakteri Gram positif simbionspons dan bersifat antagonis terhadap beberapamikroba target merupakan kelompok Bacillus. Hasilpengecatan spora, katalase dan uji fisiologimenggunakan Identification strip yang telahdiidentifikasi menggunakan Bergeys Manual ofDeterminative Bacteriology (1994), menunjukkanbahwa ketiga isolat tersebut adalah Bacillus, dicirikanoleh sel yang berbentuk batang, pewarnaan Grampositif, terdapat endospora yang terletak pada bagiansentral dan uji katalase positif.Reaksi positif ditunjukkan oleh keempat isolatpada uji katalase yang ditandai dengan terbentuknyagelembung gas pada objek kaca yang telah ditetesihidrogen peroksida. Keempat isolat tersebutmenunjukkan aktivitas dari enzim katalase yangmampu mendegradasi hidrogen peroksida. Selamarespirasi aerobik, mikrob menghasilkan hidrogenperoksida yang dalam kasus tertentu merupakansuperperoksida yang sangat toksik. Akumulasisenyawa itu dapat menyebabkan kamatian bila tidaksegera didegradasi. Senyawa ini dihasilkan bila mikrobaerobik, anarobik fakultatif dan mikaeropilikmenggunakan lintasan respirasi aerobik denganoksigen sebagai akseptor terakhir dan selamadegradasi karbohidrat untuk menghasilkan energi.Mikrob aerobik yang tidak mempunyai katalase dapatmendegradasi terutama superoksida toksik denganenzim superoksida dismutase dan produk akhir adalahH2O yang kurang toksik dibandingkan superoksidayang lain. Dengan adanya katalase maka timbulgelembung gas dari oksigen bebas (O2) (Cappucino 2001).

C. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan sebanyak 32 (45,71%) dan 20 (29,41%) isolat yang berasal dari bagian mesohyl dan permukaanJaspis sp. menunjukkan kemampuan antimikroba, karena mampu menghambat pertumbuhan Staphylococcusaureus, Vibrio harveyii, Escherichia coli, Pseudomonas aerogenosa, EPEC K-11, Candida albicans, and C.tropicalis. Uji fenotipik dilakukan pada beberapa isolat dengan aktivitas antimikroba terbaik, yaitu SAB E-8, SABE-33, SAB E-35, SAB E-38, SAB E-40 dan SAB S-43. Hasil pewarnaan Gram menujukkan isolat SAB E-8, SAB E-35, and SAB E-40 adalah Gram negatif, sedangkan isolat SAB E-33, SAB E-38, and SAB S-43 adalah gram positifyang dilanjutkan dengan identifikasi parsial (pengecatan gram dan uji katalase) untuk kelompok Bacillus.

PEMANFAATAN SPONS JENIS JASPIS SP SEBAGAI SENYAWA ANTI MIKROBA

MAGDALENA ANGGUT721 11 001

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDIRAKUPANG2014DAFTAR PUSTAKA

HermawatyAbubakar,ArisTriWahyudidanMuntiYuhana.SkriningBakteriyang Berasosiasi dengan Spons Jaspis sp. SebagaiPenghasil Senyawa Antimikroba. ILMU KELAUTAN, Maret 2011. Vol. 16 (1) 35-40.Ocky Karna Radjasa. Home/biokimia/Drugs from sea: Mitos atau kenyataan?. BioS.Vol.1, No. 1, 2007.Suparno. 2005. Kajian Bioaktif Spons Laut (Forifera:Demospongiae) Suatu Peluang AlternatifPemanfaatan Ekosistem Karang IndonesiaDalam Dibidang Farmasi. Institut Pertanian Bogor, 31 Mei2005. Tutik Murniasih . Metabolit Sekunder Dari Spons Sebagai Bahan Obat-Obatan. Oseana, Volume XXVIII, Nomor 3, 2003 : 27-33 .