UJI KINETIKA DAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI BAKTERI

BIOKONTROL D2.2 PADA SALINITAS DAN pH YANG BERBEDA

(Skripsi)

Oleh

DWI RISCA SEPTIANI

JURUSAN PERIKANAN DAN KELAUTAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

ABSTRAK

UJI KINETIKA DAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI BAKTERI

BIOKONTROL D2.2 PADA SALINITAS DAN pH YANG BERBEDA

Oleh

Dwi Risca Septiani

D2.2 merupakan jenis bakteri yang memiliki tingkat homologi 97% dengan bakteri

Bacillus sp. dan merupakan bakteri biokontrol yang mampu menghambat pertumbuhan

bakteri patogen Gram positif dan bakteri Gram negatif. Tujuan penelitian ini adalah

mempelajari kinetika pertumbuhan dan aktivitas senyawa antibakteri dari bakteri D2.2

pada pH dan salinitas yang berbeda. Kinetika pertumbuhan diamati dengan

spektrophotometer hingga fase kematian. Senyawa antibakteri diproduksi dari sel (pelet

bakteri tanpa supernatan) yang diekstraksi dengan etil asetat dan disaturai dengan

amonium sulfat. Aktivitas antibakteri diuji dengan difusi kertas cakram pada bakteri S.

aureus, A. hydrophila dan V. alginolyticus. Hasil penelitian menunjukan bahwa laju

pertumbuhan paling cepat terdapat pada salinitas 20 ppt dengan 0,179 generasi/jam dan

waktu generasi 5,588 jam. Sementara pada semua perlakuan pH, waktu generasi dan

laju pertumbuhannya relatif sama. Aktivitas senyawa antibakteri dari perlakuan 10 ppt

mampu menghambat bakteri pathogen (V. alginolyticus) terbaik yang ditunjukan

dengan diameter zona hambat 14 mm.

Kata Kunci: D2.2, laju pertumbuhan, aktivitas bakteri, pH, salinitas.

ABSTRACT

KINETIC TESTING AND ACTIVITIES OF D2.2 BIOCONTROL BACTERIA AT

DEFFERENT SALINITY AND pH

By

Dwi Risca Septiani

D2.2 is a type of bacteria that shares 97% degree of homology with Bacillus sp. and

biocontrol bacteria that capable to inhibit the growth of pathogenic bacteria both Gram-

positive and Gram-negative. The purpose of this research was to study the kinetics of

growth and activity of bacteria D2.2 as antibacterial compounds at different pH and

salinity. Growth kinetics were performed with the spectrophotometer, that were

observed until death phase. Antibacterial compounds were produced from cells

(bacterial pellet without supernatant) extraction with ethyl acetate and saturated with

ammonium sulfate. Antibacterial activity was tested by paper disc diffusion on S.

aureus bacteria, A. hydrophila and V. alginolyticus. The results showed that the most

rapid growth rate is at 20 ppt of salinity with 0.179 generation/h and generation time

5.588 hours. While at all pH treatments, both growth rate and generation time were

similar. Antibacterial compounds from 10 ppt of salinity were capable to inhibit

pathogen (V. alginolyticus) with the largest inhibition zone i.e. 14 mm in diameter.

Key Word : D2.2, growth kinetics, bacterial activity, pH, salinity.

UJI KINETIKA DAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI BAKTERI

BIOKONTROL D2.2 PADA SALINITAS DAN pH YANG BERBEDA

Oleh

DWI RISCA SEPTIANI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA PERIKANAN

Pada

Jurusan Perikanan Dan Kelautan

Fakultas Pertanian Universitas Lampung

JURUSAN PERIKANAN DAN KELAUTAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2016

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Desa Wayakrui Kecamatan Kalirejo Kabupaten

Lampung Tengah pada tanggal 13 Desember 1991 sebagai anak

kedua dari empat bersaudara. Putri dari Bapak Cholidi Hs. dan ibu

Masyani A.md

Jenjang pendidikan diawali dari Sekolah Dasar (SD) di SD Negeri

Wayakrui diselesaikan pada tahun 2004. Kemudian Sekolah Menengah Pertama (SMP)

di SMP Negeri 1 Kalirejo diselesaikan pada tahun 2007 dan Sekolah Menengah Atas

(SMA) di SMA Negeri 1 Kalirejo diselesaikan pada tahun 2010. Tahun 2010 penulis

terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Budidaya Perairan Universitas Lampung melalui

SBMPTN.

Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam kegiatan mahasiswa diantaranya pernah

menjadi ketua umum GUMPALAN FP UNILA tahun 2012-2013, anggota bidang

penelitian dan pengembangan HIDRILA, selain itu penulis pernah menjadi asisten

dosen Mikrobiologi, Manajemen Kesehatan Ikan, Teknologi Budidaya Pakan Hidup,

Pada Juli 2013 melaksanakan Praktek Umum di Balai Karantina Pengendalian Mutu

dan Kesehatan Ikan kelas I Tanjung Priuk Jakarta Utara. Tahun 2014 Penulis telah

melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) selama 40 hari di Desa Makmur Kecamatan

Palas Kabupaten Lampung Selatan.

Tahun 2016, penulis menyelesaikan tugas akhirnya dengan menulis skripsi yang

berjudul ”Uji Kinetika dan Aktivitas Antibakteri dari Bakteri Biokontrol D2.2

pada Salinitas dan pH yang Berbeda”.

“Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan),

kerjakanlah dengan sungguh- sungguh (urusan yang

lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu

berharap.”

(QS. Asy- syarh : 7-8)

“Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil tapi berusahalah menjadi manusia yang

berguna.” (Albert Einstein)

“Hard Work Will Never Betray you.”

(Kang Hae Gun)

“Fight Till The End, Tabah Hingga Akhir.”

(GUMPALAN FP UNILA)

“Bismillah For Everything”

(Dwi Risca Septiani)

Kupersembahkan karya ini kepada :

My Beloved Ayahanda Cholidi Hs. dan Ibunda Masyani, A.md,

Abangku Mohammad Ridwan S.Pd

Adik- Adikku Ferli Armansyah dan Ferdi Firmansyah

dan seseorang terkasih dalam hidupku Julianda S.Pd

Segenap Keluarga besarku yang selalu mendoakan keberhasilanku,

Sahabat dan teman-temanku yang selalu berbagi kebahagiaan,

dan Almamater tercinta

SANWACANA

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya

sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Uji Kinetika dan

Aktivitas Antibakteri dari Bakteri Biokontrol D2.2 pada Salinitas dan pH yang

Berbeda” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan

di Universitas Lampung.

Dalam kesempatan ini penyusun menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Ayahanda Cholidi Hs dan Ibunda Masyani A.md yang tak pernah berhenti berjuang

dan mendoakan saya serta curahan kasih sayang yang tak terhingga.

2. Abangku Mohammad Ridwan S.Pd yang selalu menjadi panutan terbaik untukku.

3. Si ‘Kembar’ adik-adikku Ferli Armansyah dan Ferdi Firmansyah yang menjadi

motivasi untukku.

4. My lovely Julianda S.Pd yang tidak pernah lelah mengingatkan dan mendukung

dalam segala hal.

5. Ibu Esti Harpeni, S.T., M.AppSc., selaku pembimbing utama yang telah

membimbing dan memberikan ilmu pengetahuan, gagasan, dukungan, kritik dan

saran kepada penulis dalam proses perencanaan dan pelaksanaan penelitian serta

dalam penulisan skripsi ini.

6. Bapak Dr. Supono S.Pi., M.Si selaku pembimbing Kedua yang membimbing

dengan semangat dan kesabaran sehingga skripsi ini menjadi semakin baik.

7. Bapak Wardiyanto S.Pi., M.P selaku pembahas yang telah memberikan kritik, saran

dan arahan kepada penulis sehingga skripsi ini terselesaikan dengan baik.

8. Ibu Ir. Siti Hudaidah, M.Sc., selaku Selaku Dosen Pembimbing Akademik dan

Ketua Jurusan Perikanan dan Kelautan Fakultas Pertanian Universitas Lampung

yang telah memberikan dukungan, bimbingan, saran serta nasehat selama kuliah

maupun dalam menyelesaikan skripsi.

9. Bapak Eko Efendi, S.T., M.Si., Selaku Sekretaris Jurusan Perikanan dan Kelautan

Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

10. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banua, M.Si., (Bang Wawan) selaku Dekan

Fakultas Pertanian yang telah memberikan bimbingan dan dukungan selama aktif

sebagai mahasiwa Pertanian.

11. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan Fakultas Pertanian khususnya jurusan Budidaya

Perairan.

12. Bu Ismini, selaku PLP Budidaya Perairan yang telah membantu penelitian.

13. Mas Bambang, Bagian Administrasi jurusan Budidaya Perairan.

14. Mbak Nanda selaku staf Admin jurusan Budidaya Perairan.

15. Keluarga besarku yang selalu memberikan motivasi, dukungan dan doa untuk

keberhasilanku.

16. My Supergirl srikandi GUMPALAN Susbol (Susi Susanti), Wibol (Wika

Ma’rifatul Fitriah), Tibol (Tika Mutiasari), terima kasih yang tak sanggup terucap

untuk segala kesenangan, kesusahan, kesedihan dan semua yang telah diberikan

lebih dari sahabat.

17. Keluarga besar GUMPALAN FP UNILA abang- abang dan mbak-mbak yang

selalu mengajarkan tentang arti “Fight Till The End” dan “Tabah Hingga Akhir”.

18. Sahabat-sahabat terbaikku, Safrina, Mauli Selvia, Friska Pakpahan, Dian Yuni

Marita, Duma Oktorina Purba, Aditya Kurniawan Median Fauzi terima kasih atas

persahabatan terhebat yang kalian berikan. Motivasi, perhatian, kasih sayang,

kebersamaan suka maupun duka yang selalu mengiringi perjalan kita selama ini hal

yang takkan pernah terlupakan, aku sangat bersyukur bisa mengenal kalian, semoga

Allah selalu memberikan rahmat-Nya untuk keberhasilan kita.

19. Teman-teman seperjuangan angkatan 2010 oci, tica, sera, siti, ely, septi, asry, bang

yuli, dwinda, ayi ayu, dike, rima, winda, mak win, nicki, imam, bayhaki, robert,

anggi, njum, yuti, idur, sandi, yang tak bisa di sebut satu persatu. (yang lupa

disebut maap yak).

20. Adiks-adiks kesayanganku Melisa, Mauli, Tiwi, Mbok, Bene, Indah, Elsa, Tami,

Cindy, Dan Melinda, Ayu, Anggita, Helda yang selalu membantu terus mendukung

hingga selesai penelitian (yang lupa disebut maap yak).

21. Kakak-kakak dan adik-adik Budidaya Perairan angkatan Unila terima kasih atas

segala dukungannya.

22. Teman-teman KKN .

23. Temen temen kosan Susanda: Nia, Ariola, lisa, Mbak Enjel, Yesi, dan Happy

Monica Sari terima kasih atas motivasi, kebersamaan, dan kekeluargaan terbaik

yang kalian berikan.

24. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung penulis dalam penyusunan

skripsi ini.

Akhir kata, Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis

berharap semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita

semua. Amin.

Bandar Lampung, September 2016

Penulis

Dwi Risca Septiani

i

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI .................................................................................................. i

DAFTAR TABEL ........................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... iv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. v

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................. 3

1.3 Manfaat Penelitian ............................................................................... 3

1.4 Kerangka Pikir ..................................................................................... 3

II. METODOLOGI PENELITIAN

2.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................. 8

2.2 Alat dan Bahan .................................................................................... 8

2.2.1 Alat ............................................................................................. 8

2.2.2 Bahan .......................................................................................... 8

2.3 Desain Penelitian ................................................................................. 9

2.4 TahapPenelitian ................................................................................... 9

2.4.1 Isolat Bakteri D2.2 ..................................................................... 9

2.4.2 Pembuatan Media ...................................................................... 9

2.4.2.1 Komposisi Media SWC ................................................ 9

2.4.2.2 Pembuatan Media SWC ................................................. 9

2.4.3 Fase Pertumbuhan Bakteri ......................................................... 10

2.4.4 Produksi Substansi Antibakteri .................................................. 11

ii

2.4.5 Uji Aktivitas Senyawa Antibakteri ............................................ 11

2.5 Variabel Penelitian ............................................................................. 12

2.6 Analisis Data ....................................................................................... 12

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil ..................................................................................................... 13

3.1.1 Fase Pertumbuhan pada Perlakuan Salinitas yang Berbeda ...... 13

3.1.2 Grafik Kepadatan Bakteri D2.2 pada Perlakuan Salinitas ......... 14

3.1.3 Fase Pertumbuhan pada Perlakuan pH yang berbeda................ 14

3.1.4 Grafik Kepadata Bakteri D2.2 pada Perlakuan pH .................... 15

3.1.5 Laju Pertumbuhan dan Waktu Generasi Pertumbuhan

Bakteri D2.2 .............................................................................. 16

3.1.6 Penentuan Waktu Panen Produksi Substansi Antibakteri .......... 16

3.1.7 Diameter Zona Hambat ............................................................. 17

3.2 Pembahasan ......................................................................................... 19

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan .......................................................................................... 24

4.2 Saran .................................................................................................... 24

DAFTAR PUSTAKA

iii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Laju Pertumbuhan dan Waktu Generasi Pertumbuhan

Bakteri D2.2 .............................................................................................. 16

2. Waktu Panen Produksi Substansi Antibakteri ........................................... 17

3. Diameter Zona Hambat (mm) Senyawa Antibakteri pada Salinitas

yang Berbeda ......................................................................................... 18

4. Diameter Zona Hambat (mm) Senyawa Antibakteri pada pH yang

Berbeda ...................................................................................................... 18

5. Kategori Daya Hambat Antimikroba Berdasarkan Zona Hambat ............. 19

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Bagan Kerangka Pemikiran ........................................................................ 6

2. Desain Susunan Satuan Percobaan ............................................................. 9

3. Peletakkan Kertas Cakram ......................................................................... 12

4. Pertumbuhan Bakteri D2.2 pada Salinitas yang Berbeda ........................... 13

5. Kepadatan Bakteri D2.2 pada Perlakuan Salinitas .................................... 14

6. Pertumbuhan Bakteri D2.2 pada pH yang Berbeda.................................... 15

7. Kepadatan Bakeri D2.2 pada Perlakuan pH ............................................... 15

v

DAFTAR LAMPIRAN

Lampira Halaman

1. Perhitungan Fase Pertumbuhan Bakteri D2.2 ............................................. 30

2. Bagan Alur Produksi Substansi Antibakteri .............................................. 31

3. Bagan Alur Uji Aktivitas Senyawa Antibakteri ......................................... 32

4. Tahapan Menghitung Fase Pertumbuhan Bakteri D2.2 Hingga

Panen .......................................................................................................... 33

5. Aktivitas Senyawa Antibakteri dari Bakteri D2.2 ...................................... 34

6. Hasil Uji Sidik Ragam (Anova) dan Uji Lanjut Duncan Pertumbuhan

Bakteri D2.2 pada Salinitas yang Berbeda ................................................ 35

7. Hasil Uji Sidik Ragam (Anova) dan Uji Lanjut Duncan Pertumbuhan

Bakteri D2.2 pada pH yang Berbeda ......................................................... 37

8. Laju Pertumbuhan Bakteri D2.2 pada Salinitas yang Berbeda .................. 39

9. Laju Pertumbuhan Bakteri D2.2 pada pH yang Berbeda ........................... 44

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Lingkungan berperan sebagai indikator keadaan organisme di dalamnya,

jika kondisi lingkungan buruk maka organisme budidaya yang ada di dalamnya

menjadi stres sehingga terjadi penurunan ketahanan tubuh, akibatnya penyakit

patogen seperti bakteri dapat dengan mudah menyerang organisme budidaya dan

meyebabkan penyakit infeksi (Utami, 2013). Kharisma et al. (2012) menyatakan

bahwa kelimpahan bakteri Vibrio sp. dalam suatu sistem pemeliharaan udang

dapat dijadikan sebagai pertanda timbulnya serangan penyakit Vibriosis. V.

harveyi, V. alginolyticus dan V. parahaemolitycus merupakan jenis bakteri yang

paling sering menyebabkan penyakit Vibriosis pada udang. Bakteri juga dapat

menyebabkan infeksi pada ikan, seperti bakteri Gram positif Staphylocuccus

aureus yang merupakan penyebab septicaemia, hemoragi, urcerasi, dan

menyebabkan kontaminasi air, sementara dari bakteri Gram negatif seperti

Aeromonas hydrophila dapat mengakibatkan penurunan yang signifikan pada

produksi perikanan karena mengakibatkan mortalitas yang tinggi (Pachanawan,

2008).

Penyakit infeksi sebaiknya ditangani sedini mungkin dengan penanganan

yang tepat. Pencegahan maupun pengobatan paling banyak dilakukan dengan

memberikan antibiotik serta bahan kimia lainnya, namun penggunaan antibiotik

serta bahan kima untuk memberantas bakteri patogen dalam jangka panjang dapat

menimbulkan efek negatif terhadap lingkungan sekitar dan resistensi terhadap

bakteri patogen (Watson et al., 2008). Beberapa kelemahan dalam penggunaan

bahan antibiotik diantaranya, dapat menjadikan bakteri resisten terhadap

antibiotik, menimbulkan residu pada tubuh organisme budidaya, merusak

lingkungan dan dapat membahayakan kesehatan manusia mengkosumsi

organisme budidaya yang telah diberi zat antibiotik. Hal inilah yang menyebabkan

negara-negara maju melarang penggunaan antibiotik serta produk perikanan yang

mengandung residu antibiotik (Sukenda et al., 2005).

2

Penggunaan bakteri biokontrol merupakan salah satu solusi pemecahan

masalah penyakit pada organisme budidaya. Selain itu, penggunaan bakteri

biokontrol juga ramah lingkungan dan dapat menekan pertumbuhan bakteri

patogen. Bakteri biokontrol memanfaatkan hubungan antagonis antara organisme

untuk mendapatkan ruang gerak serta makanan. Muliani et al. (2012) dalam

penelitiannya tentang bakteri biokontrol, menunjukan bahwa isolat bakteri BL542

diidentifikasikan sebagai bakteri Pseudoalteromonas sp. dapat menghambat

pertumbuhan bakteri V. harveyi MR5339 secara in vitro maupun in vivo pada

larva udang windu karena senyawa antimikroba yang dihasilkannya.

Mariska (2013) telah mendapatkan isolat bakteri biokontrol dengan kode

D2.2, diisolasi dari tambak tradisional di Desa Mulyosari, Kecamatan Pasir Sakti,

Kabupaten Lampung Timur. Sementara pada penelitian yang dilakukan oleh Aji

(2014) pada analisis 16s rDNA dari bakteri D2.2 menggunakan aplikasi Basic

Local Alignment Search Tool (BLAST), bakteri D2.2 diidentifikasi memiliki

homologi paling tinggi yaitu dengan bakteri Bacillus sp. Tingkat homologi

mencapai 97%. Bakteri D2.2 termasuk dalam golongan bakteri Gram positif dan

berbentuk batang. Bakteri ini bisa bersifat aerob obligat atau fakultatif anaerob

(bisa bertahan pada kondisi aerob dan anaerob), biasanya motil, bersifat katalase

dan oksidase positif.

Isolat bakteri D2.2 dalam penelitian yang dilakukan oleh Aji (2014),

menunjukan kemampuannya menghambat pertumbuhan bakteri V. harveyi,

Stapylococcus aureus dan Aeromonas hydrophila secara in vitro. Sementara itu

dalam penelitian Hardiani (2014), isolat bakteri D2.2 mampu menghambat

pertumbuhan bakteri V. harveyi pada udang vaname yang diujikan secara in vivo.

Isolat bakteri D2.2 merupakan isolat potensial antibakteri. Sebelum diaplikasikan

ke lapangan, isolat D2.2 perlu diuji aktivitas senyawa antimikrobanya yang

dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti pH, salinitas, stabilitas senyawa

antibakteri, suhu, takaran inokulum mikroorganisme waktu inkubasi, dan aktivitas

metabolisme (Irianto, 2007).

Kinetika pertumbuhan bakteri merupakan salah satu cara untuk mengetahui

kecepatan produksi biomasa sel dan pengaruh lingkungan terhadap kecepatan

3

pertumbuhan sel (Pramono, 2003). Kinetika perumbuhan bakteri dipengaruhi oleh

faktor lingkungan seperti pH dan salinitas serta faktor pertumbuhan lainnya

seperti vitamin dan mineral yang terdapat pada lingkungannya (Mangunwidjaja,

1994). Sementara itu Irianto (2007) menyatakan aktivitas senyawa antimikroba

dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya pH, lingkungan, stabilitas

senyawa antibakteri, suhu, takaran inokulum mikroorganisme, waktu inkubasi dan

aktivitas metabolisme mikroorganisme. Faktor yang mempengaruhi zona hambat

yaitu sensitivitas organisme, media kultur, kondisi inkubasi, dan kecepatan difusi

agar.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kinetika pertumbuhan dan

aktivitas senyawa antibakteri dari bakteri D2.2 pada salinitas dan pH yang

berbeda.

1.3 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah adanya informasi mengenai kondisi terbaik

untuk kultur massal dengan bioaktivitas tetap tinggi dari bakteri D2.2 sehingga

dapat digunakan sebagai salah satu solusi antibakteri yang ramah lingkungan.

1.4 Kerangka Pemikiran

Penyakit dalam dunia perikanan dewasa ini masih menjadi suatu

permasalahan yang sulit untuk dipecahkan. Lingkungan yang kurang baik serta

padat tebar yang tinggi dalam sistem intensif menyebabkan organisme budidaya

stress sehingga patogen seperti bakteri mudah menyerang organisme budidaya.

Dan menyebabkan infeksi. Infeksi merupakan keadaan masuknya mikroorganisme

seperti bakteri, jamur, parasit dan virus kedalam tubuh kemudian berkembang

biak dan menimbulkan penyakit ( Banu dan Yilmaz, 2009). Bakteri menyerang

dan menyebabkan infeksi pada tubuh organisme budidaya (Utami, 2013).

Penyakit infeksi oleh bakteri Gram negatif seperti Vibrio sp. merupakan

penyebab penyakit Vibriosis bersifat akut dan dapat mematikan larva udang atau

4

ikan dalam waktu 1-3 hari (Rukyani et al., 2002). Vibriosis bersifat akut dan

ganas, karena dapat memusnahkan populasi udang atau ikan dalam tempo 1-3 hari

sejak gejala awal tampak. Organisme budidaya yang terserang vibriosis sangat

sulit untuk diselamatkan sehingga seluruh organisme budidaya lainnya yang ada

terpaksa dibuang atau dimusnahkan. Penularan penyakit ini dapat langsung

melalui air atau kontak langsung antar organisme dan menyebar sangat cepat pada

pemeliharaan kepadatan tinggi (Prajitno, 2005). Bakteri dapat bertahan hidup,

tumbuh dan berkembang pada batas-batas suhu tertentu. Suhu optimum untuk

pertumbuhan bakteri Vibrio sp berkisar antara 30-350C, sedangkan pada suhu 40C

dan 450C bakteri Vibrio sp. tidak dapat tumbuh dan pada suhu 550C bakteri Vibrio

sp. akan mati (Prajitno, 2005). Penyakit bakteri yang menyerang organisme

budidaya selain bakteri Vibrio sp. misalnya bakteri Aeromonas. Bakteri ini

menyerang ikan yang merupakan penyebab penyakit Ulcerative disease atau

penyakit borok atau penyakit merah yang mengakibatkan kematian sekitar ±170

ton jenis ikan mas termasuk didalamnya ikan-ikan kecil dan benih (Lukistyowati,

2012). Bakteri Aeromonas hydrophila merupakan bakteri Gram negatif yang

mempunyai karakteristik berbentuk batang pendek, bersifat aerob dan fakultatif

anaerob, tidak berspora, motil, mempunyai satu flagel, hidup pada kisaran suhu

25-300 C.

Bakteri Gram positif seperti Staphylococcus aureus juga dapat

menyebabkan penyakit pada organisme air dengan merusak organ ginjal, limpa,

dan berperan sebagai penyakit infeksi sekunder pada ikan (Atyah et al., 2010).

Penyakit infeksi yang dibabkan oleh bakteri Gram postif dan bakteri Gram negatif

umumnya dapat diobati dengan antibiotik (Gill et al., 2000).

Pengobatan penyakit pada organisme budidaya biasanya dilakukan dengan

memberikan bahan kimia, hal ini dalam jangka panjang menyebabkan dampak

negatif bagi lingkungan sehingga bahan alternatif yang lebih ramah linggukangan

sangat dibutuhkan dalam upaya penanggulangan masalah ini. Salah satunya

dengan cara memberikan antibiotik yang ramah lingkungan seperti penggunaan

bakteri biokontrol untuk menghambat bakteri patogen. Kinetika pertumbuhan

bakteri merupakan salah satu cara untuk mengetahui kecepatan produksi biomasa

5

sel dan pengaruh lingkungan terhadap kecepatan pertumbuhan sel (Pramono,

2003). Kinetika perumbuhan bakteri dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti

pH dan salinitas serta faktor pertumbuhan lainnya seperti vitamin dan mineral

yang terdapat pada lingkungannya (Mangunwidjaja, 1994). Sementara itu Irianto

(2007) menyatakan aktivitas senyawa antimikroba dapat dipengaruhi oleh

beberapa faktor, diantaranya pH, lingkungan, stabilitas senyawa antibakteri, suhu,

takaran inokulum mikroorganisme, waktu inkubasi dan aktivitas metabolisme

mikroorganisme.

Setiap organisme memiliki kisaran pH optimum yang berbeda-beda.

Sumarsih (2003) menyatakan bahwa mikroba umumnya menyukai pH netral (pH

7). berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian yaitu

mikroba asidofil adalah mikroba yang hidup pada pH 2-5, mikroba mesofil

(neutrofil) adalah mikroba yang hidup pada pH 5,5-8 dan mikroba alkalifil adalah

mikroba yang hidup pada pH 8,4-9,5. Bakteri termasuk makhluk hidup dimana

proses biokimiawi yang memerlukan peranan enzim sehingga setiap bakteri

memiliki pH optimum untuk pertumbuhannya. Parameter lingkungan yang

mendukung dapat mengoptimalkan pertumbuhan bakteri biokontrol sehingga

menghasilkan senyawa antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri

patogen. Oleh karena itu penelitian tentang kinetika pertumbuhan dan aktivitas

senyawa antibakteri dalam beberapa parameter fisik perlu dilakukan. Parameter

tersebut diantaranya pH dan salinitas.

Pengunaan bakteri biokontrol D2.2 dalam penelitian Mariska (2013)

menunjukan bahwa bakteri biokontrol D2.2 mampu menghambat pertumbuhan

bakteri V. harveyi secara in vitro. Sementara dalam penelitian lebih lanjut yang

dilakukan oleh Aji (2014) bakteri biokontrol D2.2 mampu menghambat

pertumbuhan bakteri S. aureus, A. hydrophila dan V. alginolyticus.

6

Gambar 1. Bagan Kerangka Pemikiran

Indigenous Bakteri

Menekan Pertumbuhan

Bakteri Patogen

Aktivitas Antibakteri

Bakteri Biokontrol

Aplikasi Bahan

Kimia Penanggulangan Antibiotik

Penyakit Infeksi

Lingkungan

Budidaya yang

Buruk

Organisme Patogen Seperti

Bakteri Gram Positif dan

Gram Negatif)

Inang yang

Stres

Kematian Masal,

Kerugian Secara Ekonomi

Uji Kinetika

7

1.5 Hipotesis

1. H0. : Salinitas media yang berbeda tidak berpengaruh terhadap laju

pertumbuhan dan aktivitas senyawa antibakteri biokontrol D2.2

H1. : Salinitas media yang berbeda berpengaruh terhadap laju

pertumbuhan dan aktivitas senyawa antibakteri biokontrol D2.2

2 H0. : pH media yang berbeda tidak berpengaruh terhadap laju

pertumbuhan dan aktivitas senyawa antibakteri biokontrol D2.2

H1. : pH media yang berbeda berpengaruh terhadap laju pertumbuhan

dan aktivitas senyawa antibakteri biokontrol D2.2

8

II. METODE PENELITIAN

2.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Budidaya Perikanan Jurusan

Budidaya Perairan Fakultas Pertanian serta Laboratorium Organik Jurusan

Biokimia FMIPA Universitas Lampung pada bulan Oktober 2015 – Februari

2016.

2.2 Alat dan Bahan

2.2.1 Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah spektrofotometer

(Spectrophotometer Genesys 20), ultrasonicator, micropipet, cawan petri, tabung

reaksi, botol falcon steril, autoklaf (S- 90-N Electric Steroclave), bunsen,

timbangan digital (Ainswot AA-160, Denver Instrument Company) hot plate

stirrer (Noma II Thermolyne), labu erlenmayer, kapas, kain kasa, alumunium foil,

sprayer, pipet tetes 10 ml, botol sampel, rak tabung reaksi, tabung falcon,

instrumen sentrifius (Model 228 Fisher Scientific), Shaker (SSL2 Stuart),

Inkubator (Precistern P’Selecta) dan jarum ose labu ekstraksi.

2.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan yaitu, isolat bakteri D2.2, isolat bakteri

Stapylococcus aureus, Aeromonas hydrophila, Vibrio alginolyticus, alkohol,

akuades, air laut steril, kertas cakram, media gliserol, bacto peptone (OXOID

LP0034, England), bacto agar (OXOID LP0011, England), Ekstrak yeast (OXOID

CM0019, England) media TSA (OXOID CM0131, England), antibiotik amoxyline

50 mg (Indofarma, Bakasi), etil astatat dan amonium sulfat.

9

2.3 Desain Penelitian

Desain penelitian ini disusun berdasarkan sistem Rancangan Acak Lengkap

(RAL). Susunan satuan percobaan diletakkan secara acak (Gambar 1.):

Gambar 2. Desain susunan satuan percobaan. P: perlakuan; U: ulangan

2.4 Tahap Penelitian

2.4.1 Isolat Bakteri D2.2

Isolat bakteri D2.2 murni dari koleksi hasi penelitian sebelumnya Mariska et

al. (2013), yang diisolasi dari tambak tradisional di Lampung Timur. Isolat ini

kemudian disegarkan kembali menggunakan media SWC.

2.4.2 Pembuatan Media

2.4.2.1 Komposisi Media Sea Water Complete (SWC)

Media yang digunakan adalah media cair sea water complete (SWC) dalam

1 liter dengan komposisi bacto peptone 5 g, ekstrak yeast 1 g, gliserol 3 ml, air

laut 75%, akuades 25%. Media agar SWC padat dibuat dengan menambahkan 15

gram bacto agar dan untuk media SWC semi solid ditambahkan 7,5 gram bacto

agar (Ayuzar, 2008)

2.4.2.2 Pembuatan Media SWC

Semua bahan komposisi media SWC dicampurkan kedalam labu

erlenmeyer, kemudian dipanaskan dan diaduk menggunakan hot plate Stirrer.

P3

U2

P2

U3

P1

U2

P2

U2

P1

U3

P3

U1

P1

U1

P2

U1

P3

U3

10

Media yang telah homogen kemudian disterilkan menggunakan autoklaf pada

suhu 1210C 15 menit. Kemudian media dimasukkan kedalam cawan petri untuk

media agar lempeng. Setelah itu inkubasi terbalik selama 24 jam pada suhu ruang.

Untuk media agar miring, media agar SWC dimasukkan ke dalam tabung reaksi

dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu ruang.

2.4.3 Fase Pertumbuhan Bakteri

Pada penelitian ini diperlukan perhitungan untuk menentukan kurva

pertumbuhan bakteri. Sebanyak dua ose isolat bakteri ditumbuhkan dalam 100 ml

media SWC cair dan diinkubasi pada inkubator suhu ruang. Pengukuran kerapatan

sel (Optical Density) dilakukan setiap 3 jam sekali dengan menggunakan

spektrofotometer pada panjang gelombang 625 nm yang mengacu pada penelitian

sebelumnya oleh Aji (2014) hingga fase kematian.

Sumarsih (2003) menyebutkan bahawa pertumbuhan dapat diamati dari

meningkatnya jumlah sel atau massa sel (berat kering sel). Pada umumnya bakteri

dapat memperbanyak diri dengan pembelahan biner, yaitu dari satu sel membelah

menjadi 2 sel baru, maka pertumbuhan dapat diukur dari bertambahnya jumlah

sel. Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel

sempurna disebut waktu generasi. Waktu yang diperlukan oleh sejumlah

sel atau massa sel menjadi dua kali jumlah/massa sel semula disebut

doubling time atau waktu penggandaan. Perhitungan Laju pertumbuhan bakteri

D2.2 menggunakan rumus sebagai berikut:

µ = 𝐿𝑜𝑔 10 𝑋𝑡−𝐿𝑜𝑔 10 𝑋0

0,301 𝑡

Keterangan :

Xt = Jumlah kepadatan Akhir pada waktu eksponensial

X0 = Jumlah kepadatan awal pada waktu eksponensial

t = Waktu pertumbuhan eksponensial

Sementara Waktu Generasi dapat dicari dengan rumus

Waktu Generasi = t/n

Keterangan :

t = Waktu pertumbuhan eksponensial

n = Jumlah Generasi

11

sehingga kita bisa mencari jumlah generasi terlebih dahulu dengan rumus

n = 𝐿𝑜𝑔 𝑁−𝐿𝑜𝑔 𝑁0

0,301

Ket. Log N = Jumlah sel Akhir

Log N0 = Jumlah Sel awal (Sumarsih, 2003)

2.4.4 Produksi Substansi Antibakteri

Ekstraksi antibakteri yaitu media fermentasi SWC cair dan diinkubasi

menggunakan rotary shaker sampai fase kematian pada suhu ruang dengan

kecepatan 150 rpm. Setelah diinkubasi kemudian disentrifugasi dengan kecepatan

5000 rpm selama 25 menit untuk memisahkan supernatan dengan pelet sel bakteri

(Isnansetyo et al.,2009)

Pada penelitian ini ekstraksi antibakteri mengacu pada hasil penelitian Aji

(2013) yakni hanya menggunakan pelet sel bakteri saja. Pelet sel bakteri dicuci

menggunakan phospat buffer saline (PBS) dan ditambahkan 15 ml buffer yang

sama. Suspensi sel bakteri kemudian dipecah menggunakan ultrasonicator selama

5 menit. Suspensi sel bakteri disentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama 25

menit untuk diambil supernatannya. Supernatan dibagi menjadi 2 bagian, bagian

pertama ditambah aquades 50 ml kemudian diekstraksi menggunakan etil asetat

sebanyak 2 kali dan di evaporasi menggunakan rotary evaporator dengan suhu

50ºC. Sementara bagian kedua menggunakan amonium sulfat dengan perlakuan

sama seperti bagian pertama.

2.4.5 Uji Aktifitas Senyawa Antibakteri

Uji aktifitas antibakteri dilakukan dengan menggunakan metode difusi

(diffusion test) menggunakan kertas cakram. Kertas cakram dengan diameter 6

mm direndam dengan hasil ekstraksi sel etil asetat dan saturasi sel amonium

sulfat. Kontrol positif menggunakan antibiotik Amoxyline sebanyak 25 mg

sedangkan kontrol negatif direndam menggunakan akuades steril. Sebanyak 2 ose

isolat bakteri uji yaitu S. aureus, A. hydrophila, V. alginolyticus, diencerkan

masing-masing pada media cair TSB. Sebanyak 0,1 ml bakteri uji dimasukkan

kedalam cawan petri yang berisi media TSA dan digerakkan menyerupai angka

12

1. Eskstraksi sel etil

asetat

4. Kontrol Negatif

3. Kontrol Positif 2. Saturasi amonium sulfat

Bakteri uji

delapan sehingga bakteri menyebar rata dengan. Masing-masing kertas cakram

yang sudah kering diletakkan diatas permukaan media TSA kemudian diinkubasi

pada suhu ruang selama 24 jam. Setelah masa inkubasi, diamati dan diukur

diameter zona hambat yang terbentuk disekitar kertas cakram tersebut. Pola

peletakkan kertas cakram sebagai berikut:

Gambar 3. Peletakkan kertas cakram

2.5 Variabel Penelitian

Variabel yang diuji selama penelitian adalah pH dan salinitas. pH yang

digunakan adalah pH dengan kisaran 6, 7 dan 8 hal ini berdasarkan pH optimum

pada organisme budidaya seperti udang vaname berkisaran 7-9 (Whetstone et al.,

2002), sementara untuk udang windu pH optimumnya 8-8,5 (Amri, 2003).

Salinitas yang digunakan adalah skala 0, 10, 20 dan 30 ppt. Berdasarkan

penelitian yang dilakukan oleh Aziz (2010) organisme budidaya mampu hidup

pada salinitas 0-30 ppt.

2.6 Analisis Data

Fase pertumbuhan bakteri dari masing-masing perlakuan pada salinitas dan

pH yang berbeda disajikan dalam bentuk grafik pertumbuhan kemudian kepadatan

diuji dengan uji sidik ragam (Anova) dan uji lanjut duncan pada selang

kepercayaan 95%. Laju pertumbuhan disajikan dalam bentuk tabel. Setelah masa

inkubasi dari uji aktivitas antibakteri, zona hambat dari masing-masing perlakuan

diamati dan diukur diameter zona hambatnya.

21

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan

diantaranya:

1. Perlakuan salinitas memberikan pengaruh terhadap laju pertumbuhan

bakteri D2.2 dimana laju pertumbuhan paling cepat terdapat pada

salinitas 20 dan 30 ppt dengan 0,179 dan 0,173 generasi/jam dengan

waktu generasi selama 5,59 dan 5,97 jam. Sementara perlakuan pH tidak

memberikan pengaruh nyata terhadap laju pertumbuhan bakteri D2.2.

2. Aktivitas antibakteri (uji zona hambat) tertinggi dari bakteri D2.2

terdapat pada uji tantang terhadap bakteri Vibrio alginolyticus dengan

zona hambat 14 mm dengan ekstraksi sel menggunakan etil asetat.

4.2 Saran

1. Perlu dilakukan uji kandungan senyawa antibakteri yang dihasilkan oleh

bakteri D2.2.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengetahui kondisi fisik lainnya

yang mempengaruhi aktivitas pertumbuhan serta aktivitas antibakteri

yang dihasilkan bakteri D2.2.

25

DAFTAR PUSTAKA

Abraham, T. J. (2004). Antibacterial Marine Bacterium Luminous Vibriosis in

Shrimp Larvae. . NAGA, WordFish Quarterly , 27 (3&4).

Aji, M. B. (2014). Aktivitas Senyawa Antimikroba dari Bakteri Biokontrol D2.2

Terhadap Bakteri Pada Udang dan Ikan Secara In Vitro. skripsi: Unila.

Al-Janabi, A. (2006). Identification of Bacitracin Produced by Local Bacillus

licheniformis. African Journal of Biotechnology , Vol. 5 (18), pp. 1600-

1601.

Balcazar, J. L., & Tryson, R. L. (2007). Inhibitory Aktivity of Probiotic Bacillus

substilis UTM 126 Against Vibrio Spesies Confers Protection Against

Vibriosis in Juvenil Shrimp (Litepenaeus vannamei). Equador: Faculty of

Aquaculture, Technical University Of Machala.

Cao Y, H., Zhou, Z., Zhang, M., Mao, W., Zhang, H., & Yao, B. (2012). Orally

Administered Thermostable N-acyl Homoserine lactonase from Bacillus

sp. starin AI96 Attenuates Aeromonas hydrophhila Infection in Zebrafish.

Jurnal AEM 10.1128/AEM.06, 139-11.

Daliningrum, I. M., Salamah, E., & Tampubolon, K. (2009). Penapisan Awal

Komponen Bioaktif dari Kerang Darah (Anadara granosa) Sebagai

Senyawa Antibakteri. Bogor: Fakultas Perikanan dan Kelautan, Institut

Pertanian Bogor.

Devianto, L. A., & Kardena, E. (2010). Pengaruh Glukosa Terhadap Produksi

Biosurfaktanoleh Azotobacter vinelandii dan Pengaruh Biosurfaktan

Terhadap Biodegredasi Thp oleh Konsorsium Bakteri Petrofilik. Program

Study Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut

Pertanian Bogor.

Irianto, K. (2007). Mikrobiologi: Menguak Dunia Mikroorganisme. Bandung: CV

Yrama Widya.

Isnansetyo, A., & Kemei, Y. (2003). Pseudoalteromonas Phenolica sp. nov., A

Novel Marine Bacterium that Produces Phenolic Antimethihillin-

Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) substances. . Int J Syst Evol

Microciol, 53:583-588.

26

Isnansetyo, A., Istiqomah, I., Sinansari, S., Hermawan, R. K., Triyanto, &

Widada, J. (2009). A Potential Bacterial Biocontrol Agent, Strain S2V2

against Pathogenic Marine Vibrio in Aquaculture. Journal Micro

Biotechnol, 25: 1103-1113.

Kharisma, A., & Manan, A. (2012). Kelimpahan Bakteri Vibrio sp. pada air

pembesaran udang vannamei (Litopenaeus vannamei) sebagai deteksi dini

serangan penyakit vibriosi. jurnal ilmiah perikanan dan kelautan 4 (2).

Universitas airlangga.

Mariska, D. C. (2013). Penapisan Kandidat Bakteri Biokontrol dari Perairan

Tambak Udang Tradisional terhadap Bakteri Vibrio harveyi. Lampung:

Universitas Lampung.

Muliani, A., Suwanto, & Hala, Y. (.2003). Isolasi dan karakterisasi bakteri asal

Laut Sulawesi untuk biokontrol penyakit vibriosis pada larva udang windu

(Penaeus monodon). ISSN 0854-8587., 10 (1): 6-11.

Pan, X., Chen, F., Wu, T., Tang, H., & Zhao, Z. (2009). The Acid. Bile Tolerance

and Antimicrobial Property of Lactobacillus acidophilus. NIT J. Food

Control, 20: 598-602.

Pelczar, M. J., & Chan, E. (2005). Dasar-dasar Mikrobiologi 2. Dalam R.

Hadieutomo, T. Imas, S. Tjitrosomo , & S. Angka, ELements of

Microbiology and Biotecnology. (hal. 167-170). Jakarta: UI Press.

Prajitno, A. (2005). The Sensitivity Test Of Flavonoid, of Eucheuma cottoni With

Different Concentration as Vibrio harveyi By In. Jurnal Protein -

ejournal.umm.ac.id.

Purwoko, T. (2007). Fisiologi Mikroba. . Jakarta: PT Bumi Aksara.

Rukyani, A., & Supriyadi, H. (2000). The Use of Chemicals in Aquaculture in

Indonesia. Sukamandi, West Java, Indonesia: Research Institute for

Freshwater Fisheries.

Suriani, S., Soemarno, & Suharjono. (2013). Pengaruh Suhu dan pH terhadap

Laju Pertumbuhan Lima Isolat Bakteri Genus Pseudomonas yang diisolasi

dari Ekosistem Singai Tercemar di Sekitar Kampus Universitas Brawijaya.

J-PAL Program Magister Pengelolaan Sumber Daya lingkungan

Universitas Brawijaya, Malang., Vol. 2: 2.

27

Utami, R. H. (2013). Identifikasi Parasit Pada Ikan Badut (Amphirion percula) Di

Balai Besar Pengembangan Budidaya Laut (BBPBL) Lampung. Bandar

Lampung: Unila Skripsi.

Walpole, & Ronald, E. (1992). Pengantar Statistika Edisi ke-3. Jakarta: Gramedia

Pustaka Utama.

Widanarni, D., Meha, S., Nuryati, Sukenda, & Suwan, A. (2004). Uji

Patogenisitas Vibrio harveyi Pada Larva Udang Windu Menggunakan

Resisten Rifampisin Sebagai Penanda Molekuler. Jurnal Akuakultur

Indonesia, IPB, 3(3): 23-27.

Wijayati, A., & Suhartono. (.2000). Penggunaan Antimikroba sebagai Pengganti

Obat-Obatan untuk Mengendalikan Penyakit Udang. Jakarta: Laporan

tahunan BBAP 1999-2000.