BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Republik Indonesia disingkat RI atau Indonesia adalah negara di Asia Tenggara, yang dilintasi garis khatulistiwa dan berada di antara benua Asia dan Australia serta antara Samudra Pasifik dan Samudra Hindia. Indonesia adalah negara kepulauan terbesar di dunia yang terdiri dari 17.508 pulau, oleh karena itu ia disebut juga sebagai Nusantara (Kepulauan Antara). Dengan populasi sebesar 222 juta jiwa pada tahun 2006. Indonesia adalah negara berpenduduk terbesar keempat di dunia dan negara yang berpenduduk Muslim terbesar di dunia, meskipun secara resmi bukanlah negara Islam. Bentuk pemerintahan Indonesia adalah republik, dengan Dewan Perwakilan Rakyat, Dewan Perwakilan Daerah dan Presiden yang dipilih langsung. Ibukota negara ialah Jakarta. Indonesia berbatasan dengan Malaysia di Pulau Kalimantan, dengan Papua Nugini di Pulau Papua dan dengan Timor Leste di Pulau Timor. Negara tetangga lainnya adalah Singapura, Filipina, Australia, dan wilayah persatuan Kepulauan Andaman dan Nikobar di India.
Sejak dahulu kala Indonesia dikenal sebagai negara kepulauan terbesar di dunia. Dengan luasnya lautan yang kita miliki, banyak potensi kekayaan laut yang dapat kita manfaatkan untuk kesejahteraan rakyat Indonesia. Akan tetapi, kita ketahui bahwa kekayaan yang begitu melimpah ini belum termanfaatkan secara maksimal. Seandainya saja dahulu tidak ada Deklarasi Djoeanda, maka potensi kekayaan laut Indonesia ini hanya sepertiga dari potensi yang dimiliki sekarang atau seluas kira-kira 100.000 km2 . Karena wilayah laut teritorial Indonesia saat itu, menurut Territoriale Zee en Maritieme Kringen Ordonantie 1939 hanya meliputi laut sejauh 3 mil dari garis pantai yang mengelilingi pulau-pulau Nusantara dan di antara pulau-pulau tersebut terdapat lautan bebas (Laut Internasional). Sehingga dapat kita bayangkan seandainya itu terjadi dapat mengancam persatuan dan kesatuan bangsa Indonesia karena pada hakekatnya walaupun negara kita terdiri dari suku bangsa yang berbeda yang menghuni berbagai pulau, akan tetapi secara kultur konsep kewilayahaan kita tidak membedakan wilayah lautan dan darat. Dengan adanya Deklarasi Djoeanda batas laut teritorial Indonesia diperpanjang menjadi 12 mil dari garis pantai, klaim ini bersamaan dengan pernyataan jati diri sebagai negara kepulauan, dimana laut menjadi penghubung antar pulau bukan pemisah.
Kurang lebih 24 juta hektar perairan laut dangkal Indonesia cocok untuk usaha budidaya laut (marine culture) ikan kerapu, kakap, baronang, kerang mutiara, dan biota laut lainnya yang bernilai ekonomis tinggi dengan potensi produksi 47 ton/tahun. Selain itu, lahan pesisir (coastal land) yang sesuai untuk usaha budidaya tambak udang, bandeng, kerapu, kepiting, rajungan, rumput laut, dan biota perairan lainnya diperkirakan 1,2
juta hektar dengan potensi produksi sebesar 5 juta/tahun. Secara keseluruhan nilai ekonomi total dari produk perikanan dan produk bioteknologi perairan Indonesia diperkirakan mencapai 82 miliar dollar AS per tahun. Hampir 70 persen produksi minyak dan gas bumi Indonesia berasal dari kawasan pesisir dan laut. Selain itu, Indonesia juga memiliki keanekaragaman hayati laut pada tingkatan genetik, spesies, maupun ekosistem tertinggi di dunia. Akan tetapi, saat ini baru 4 juta ton kekayaan laut Indonesia yang baru dimanfaatkan. Jika kita telusuri kembali sebenarnya masih banyak potensi kekayaan laut yang dimiliki Indonesia.
Dimana yang di jelaskan pada ayat dibawah ini:
•; • •• •
Arttinya :164. Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan.
Sejak berabad abad yang lalu , rumput laut atau alga (sea weed) telah dimanfaatkan penduduk pantai di Indonesia untuk bahan pangan dan obat obatan. Sebagai bahan pangan dan obat obatan. Sebagai bahan pangan. Sebagai bahan pangan, rumput laut umumnya dibuat lalapan (dimakan mentah), urap (dengan bumbu kelapa parut), acar dan asinan (dengan bumbu cuka), sayur (dengan tanpa santan). Itu pun seiring dengan perkembangan pola penyakit usaha penemuan obat obatan terus dilakukan dan saat ini penelitian cenderung di kembangkan ke arah biota laut termasuk rumput laut atau alga (sea weed).
Rumput laut juga mengandung gizi yang sangat penting untuk manusia . Komponen utama gizi laut terdiri dari karbohidarat, protein, sedikit lemak dan abu (yang sebagian besar merupakan senyawa garam natrium dan kalium). Beberapa jenis rumput laut juga dilaporkan mengandung vitamin (A, B1, B2, B6, B12, dan C) dan mineral (kalsium, kalium, fosfor, natrium zat besi, iodium).
Di tahun 2000 ini banyak peneliti yang fokus dalam penelitian Antibiotik alami dari laut. Karena selain sebagai sumber pangan, laut juga sebagai sumber obat. Penelitian para ahli kebanyakan mengarah ke arah kesehatan dalam hal ini farmasi yang bertujuan untuk mengantisipasi masalah issue mengenai ressistensi antibiotic pada bakteri. Antibiotik Alami merupakan bahan antibiotik yang berasal dari hasil alam. Contohnya seperti tanaman, umbi-umbian, hewan maupun mikroorganisme, baik dari darat maupun dari laut yang terdiri dari makroalga seperti contoh alga hijau.
Adanya resistensi kuman yang timbul akibat adanya mutan-mutan baru. Menyebabkan timbulnya kondisi dimana antibiotic tidak bisa digunakan sesuai dosis anjurannya. Penggunaan antibiotic demikian itu apabila dipaksakan untuk tetap digunakan, maka dosis yang digunakan harus lebih tinggi. Apabila hal tersebut dilakukan, dapat mengakibatkan efek samping yang tidak dikehendaki. Untuk mengatasi masalah tersebut maka usaha penemuan obat-obat antibiotic baru terus dilakukan. Olehnya berbagai penelitian cenderung diarahkan pada pencarian sumber daya hayati laut karena sebagian besar sumber daya alamnya belum dieksplorasi secara optimal. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi menemukan adanya perubahan pola penyakit dan resistensi kuman penyakit di sebabkan oleh adanya mutasi gen. Timbulnya mutan mutan baru sering mengakibatkan penggunaan antibiotik harus dengan dosis yang lebih tinggi. Namun, apabila hal tersebut dilakukan maka dapat mengakibatkan efek samping yang tidak di hendaki. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka usaha obat penemuan antibiotic baru terus dilakukan. Saat ini penelitian ini cenderung dilakuakan dilaut karena sebagian besar sumber daya alam belum dimaksimalkan secara maksimal dari beberapa organisme laut. Beberapa jenis lainnya memiliki senyawa biaoktif yang dapat dilakukan oleh bidang farmasi. Senyawa bioaktif tersebut digunakan sebagai bahan aktif obat untuk berbagai jenis penyakit infeksi, anti kanker, anti inflasi, dan pen yakit jantung.
Alga hijau adalah kelompok alga berdasarkan zat warna atau pigmentasinya. Dalam taksonomi, semula semua alga yang tampak berwarna hijau dimasukkan sebagai salah satu kelas dalam filum/divisio Thallophyta, yaitu Chlorophyceae. Pengelompokan ini sekarang dianggap tidak valid karena ia tidak monofiletik, setelah diketahui bahwa tumbuhan merupakan perkembangan lanjutan dari anggota masa lalunya. Sebagai konsekuensi, alga hijau sekarang terdiri dari dua filum: Chlorophyta dan Charophyta, yang masing-masing monofiletik.
Salah satu jenis alga hijau yaitu Ceulerpa settulata, dimana Ciri-ciri umum. Asimilator tumbuh tegak atau kadang rebah, warna hijau, tinggi antara 5-8 cm. Sumbu tegak dekat pangkal silindris, ke arah atas semakin memipih, seringkali menhadi terpuntir atau mirip spiral, atau kadang tetap tegak. Ramelli tersusun dan banyak ditemukan diBanyak ditemukan di zona pasang surut yang selalu teren-dam air hingga di zona subtidal. Tumbuh baik di substrat pasir mau-pun menempel di sela-sela batu karang. Juga sering sebagai alge asosiasi pada padang Halimeda opuntia. Sebaran.
Beberapa senyawa protein yang digunakan sebagai anti bakteri seperti manopelmiches yang berasal dari anti bakteri yang juga memiliki sifat yang sama. Juga ada sifat protein yang memiliki sifat yang sama. Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh rahman dan risda (2004) yang memiliki beberapa mikroalga dengan melakukan ekstraksi dengan kloroform tidak menunjukkan adanya anti bakteri. Oleh karena itu di lakukan pengujian lain dengan menggunakan makroalga untuk mendapatkan bakteri.
B. Rumusan Masala
Adapun yang menjadi rumusan masalah pada penelitian adalah apakah fraksi protein dalam Ceulerpa serrulata memiliki aktivitas antibakteri terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus ?
C. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dilakukannya penelitian tersebut yakni:
1. Mengisolasi dan memurnikan protein bioaktif dari makroalga ceulerpa serrulata sebagai sumber bahan baku obat yang memiliki sifat antibakteri.
2. Menentukan fraksi protein yang efektif menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus.
D. Manfaat Penelitian
Memberikan informasi mengenai fraksi protein bioaktifitas dari makrolaga Ceulerpa serrulata yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus secara optimal dan efektif sehingga dapat dikembangkan sebagai obat antibakteri baru
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Alga
Nama rumput laut digunakan untuk menyebut tumbuhan laut yang hidup didasar perairan (fitobentos), berukuran besar (makroalga), dan tergolong dalam Thallophyta. Istilah rumput laut sudah begitu populer, baik dalam kehidupan sehari hari, maupun dalam dunia perdangan. Sebenarnya istilah rumput laut yang merupakan terjemahan dari kata sea weed tidaklah tepat. Secara botanis, rumput laut tidak termasuk golongan rumput-rumputan (Graminae), namun nama rumput laut sudah begitu populer. Istilah rumput laut merupakan terjemahan dari kata sea gras, yang ditunjukkan dalam tumbuhan lamun atau yar. Sementara itu, lamun bukanlah golongan rumput dan alga, melainkan tumbuhan akuatik yang berbunga (Angiospermae).
Istilah yang tepat untuk menyebut tumbuhan laut yang populer sebagai rumput laut ini adalah “alga laut”. Alga istilah taksonomik yang resmi, melainkan nama umum bagi sejumlah organisme beklorofil, namun agak sederhana. Alga laut atau rumput laut tergolong dalam devisi Thallophyta. Sifat khas divisi ini adalah primitif, artinya badannya sedikit atau tidak terbagi bagi dan alat vegetatif seperti akar yang sebenarnya, ranting, atau cabang dan daun.
Analisis terhadap kandungan rumput laut dari kelas Rhodophyceae (6 jenis dan Chlorophyceae (3 jenis) menunjukkan adanya komposisi sebagai berikut: karbohidrat 39-51%, lemak 0,08-1,90%, dan protein 17,20-27,15%. Kadar protein yang tertinggi terdapat pada Geledium Amansii 27,15%, diikuti Greteulopia sp 25,70%, dan glacilaria verucosa 25,35%. Analisis terhadap protein dari 5 jenis rumput laut (Geledium amansii, Gracilaria verucosa, Gratelupia filicina, Ulva lactuca, dan Entermorpha sp), menunjukkan bahwa rumput laut tersebut memiliki asam amino esensial yang lengkap dan berkualitas yang baik. Dalam studi etnorfarmakologi di beberapa daerah yang ada di indonesia, terungkap bahwa 21 jenis dari 14 genius rumput laut yang dapat dimanfaatkan sebagai obat. Jenis jenis rumput laut tersebut terdiri atas dari 11 jenis dari 7 jenis alga merah (Rhodophyceae), 7 jenis dari 4 genus alga hijau (Chlorophyceae), dan 3 jenis dari 1 genus alga cokelat (Phaeophyceae).
Thallophyta (Tumbuhan –tumbuhan bertalus) terdiri dari 4 kelas yaitu alga hijau (Chlorophyceae), alga coklat (Phaeophyceae), alga merah (Rhodophyceae), dan alga hijau biru (Myxophyceae).
Tabel 1
Jenis jenis Rumput Laut yang Berkhasiat Obat
No Jenis Rumput Laut Khasiat
1 Caloglosa adnata Fermivuges (obat cacing)
2 Eucheuma gelatinae Obat goiter (gondok), batuk asma, dan bronchitis
3 Gelidium amansi Obat saki perut
4 G. latifolium Obat sakit perut
5 Glacillaria verucosa Obat ganguan perut, gondok dan penyakit kandung kemih
6 G. euceheumoides Obat sakit perut, gondok dan penyakit kandung kemih
7 Gratelopia filicina Fermivuges (obat cacing)
8 Laurencia obtusa Obat ganguan perut
9 Porphyryta atropurpurae Obat gondok, saluran kencing dan busung lapar
10 Ulva lactura, Entetomorpha prolifera, sargassum spp. Pengobatan strooke
11 Sargassum siliquosum Antipirek
12 Codium Spp Obat cacingan
13 Eucheuma muricatum Obat asma dan baatuk
14 Eucheuma muricatum Ganguan pencernaan
14 Sargassum spp Obat gondokan dan penyakit uranirania
15 Ultra lactura Obat bisul
Dari 4 kelas alga tersebut, hanya 3 kelas yang merupakan golongan alga atau rumput laut yang ekonomis, yaitu alga hijau (Chylorophyceae), alga coklat (Phaeophyceae), dan alga merah (Rhodophyceae)
Alga Hijau (Chylorophyceae)
Alga coklat (Phaeophyceae)
alga merah (Rhodophyceae)
Dari ketiga jenis alga. Alga hijau adalah kelompok alga berdasarkan zat warna atau pigmentasinya. Dalam taksonomi, semula semua alga yang tampak berwarna hijau dimasukkan sebagai salah satu kelas dalam filum/divisio Thallophyta, yaitu Chlorophyceae. Pengelompokan ini sekarang dianggap tidak valid karena ia tidak monofiletik, setelah diketahui bahwa tumbuhan merupakan perkembangan lanjutan dari anggota masa lalunya. Sebagai konsekuensi, alga hijau sekarang terdiri dari dua filum: Chlorophyta dan Charophyta, yang masing-masing monofiletik. Maka akan di jelaskan di bawah terlebih dalam tentang alga hijau.
B. Alga Hijau (Chylorophyceae)
Alga hijau (Chlorophyceae) terdapat sekitar 12 jenis marga alga hijau, dan sekitar 14 jenis telah dimanfaatkan baik sebagai bahan komsumsi maupun untuk obat. Alga hijau (Chylorophyceae) ditemukan pada kedelaman 10 meter atau lebih di daerah yang mendapat penyinaran yang cukup. Jenis jenis dari rumput laut ini tumbuh melekat pada substrat, seperti batu, batu karang mati, cangkan moluska, dan ada pula yang tumbuh dia atas pasir.
Alga hijau (Chlorophyceae) merupakan tumbuhan yang hidup di air laut dan mempunyai komposisi kimia yang berbeda dengan tumbuhan darat. Perbedaan ini sebagai akibat dari terjadinya alur sirkulasi nutrien dari sel-sel alga dengan air laut di sekitarnya, yang tidak terjadi padasel-sel tumbuhan darat. Hasil adaptasi terhadap lingkungannya ini membuat sel-sel alga laut mampu memproduksi berbagai senyawa unik melalui siklusproduksi metabolit sekunder (Portito & Reina, 2001) yang tidak sama dengan tumbuhan darat. Organisme tingkat tinggi seperti manusia dan hewan lebih mengandalkan kemampuan fisiknya untuk beradaptasi dengan lingkungan hidupnya, sedangkan tumbuhan akan beradaptasi melalui kemampuannya dalam memproduksi senyawa kimiawi (Mann, 1994).Alga sebagai tumbuhan air, juga akan mengandalkan kemampuannya dalam memproduksi senyawa untuk beradaptasi dengan lingkungannya. Oleh karena itu, riset akan difokuskan untuk meneliti kandungan senyawa aktif dari alga sebagai upaya proses adaptasinya terhadap lingkungan yang selalu berubah pada setiap musim.Jika adaptasi sel alga terhadap lingkungan terkait dengan kemampuannya menghasilkan senyawa kimia, maka dapat dihipotesis bahwa kandungan senyawa aktif di dalam alga akan berfluktuasi mengikuti perubahan lingkungannya yang berkaitan dengan musim.
Alga dimanfaatkan manusia dalam banyak cara. Di negara-negara yang banyak dijumpai alga merah dan coklat, organisma ini digunakan sebagai pupuk. Tanah diatom, yang pada dasarnya merupakan sisa ganggang mati (diatom) digunakan sebagai bahan penggosok dalam pekerjaan-pekerjaan penggosokan. Juga telah dimanfaatkan untuk membuat penginsulasi panas dan dalam beberapa macam filter. Alga dimanfaatkan sebagai makanan, terutama di negara-negara Timur. Orang Jepang membudidayakan dan memanen Porphyra, suatu ganggang merah, sebagai tanaman pangan. Ganggang merah menghasilkan dua poliskarida yang penting, keregen (lumut Irlandia) dan agar. Kedua bahan ini digunakan sebagai bahan pengemulsi, pembentuk sel, dan pengental dalam banyak makanan kita.Sebagai kelompok alga bukanlah penyebab infeksi yng penting pada manusia. Meskipun hanya beberapa alga bersifat patogenik, satu diantaranya yaitu Prototheca, telah dilaporkan sebagai patogen yang mungkin menyerang manusia. Organisme itu ditemukan pada infeksi-infeksi sistemik dan subkutan, juga dalam bursitis, suatu peradangan pada persendian. Beberapa alga asal udara diimplikasikan dengan alergi karena penghirupan. Beberapa spesies menjadi parasit pada tumbuhan tingkat tinggi. Beberapa Alga Akuatik menghasilkan toksin yang letal terhadap ikan dan hewan-hewan lain. Beberapa alga lautan menimbulkan kematian binatang akuatik dengan menghasilkan neurotoksin atau racun syaraf (salah satu racun paling ampuh yang diketahui).
Anggota alga hijau ada yang bersel tunggal dan ada pula yang bersel banyak, berwujud berkas, lembaran, atau membentuk koloni. Spesies alga hijau yang bersel tunggal ada yang dapat berpindah tempat, tetapi ada pula yang menetap.Sel-sel alga hijau bersifat eukariotik (materi inti dibungkus oleh membran inti). Pigmen klorofil terdapat dalam jumlah terbanyak sehingga alga ini berwarna hijau, pigmen lain yang dimiliki adalah karotena dan xantofil. Komposisi ini juga dimiliki oleh sel-sel tumbuhan modern.Klorofil dalam pigmen lain terdapat dalam kloroplas yang bentuknya bermacam-macam antara lain mangkuk, gelang, pita spiral, jala dan bintang. Di dalam kloroplas terdapat butiran padat yang disebut pirenoid yang berfungsi untuk pembentukan tepung.Alga hijau merupakan golongan terbesar di antara alga dan kebanyakan hidup di air tawar. Sebagian lagi hidup di darat, di tempat yang lembab, di atas batang pohon, dan di laut.
Contoh rumput laut yang termasuk dalam golongan alga hijau antaralain Caulerpa corynophora, Caulerpa serrulata, Caulerpa lentilifera,Chaetomorpha crasa, Ulva lactuca, Ulva reticulata dan sebagainya. Dimana akan dibahas lebih lengkap caulerpa serrulata.
C. Caulerpa Serrulata
Classification:
EmpireEukaryota
KingdomPlantae
SubkingdomViridaeplantae
PhylumChlorophyta
ClassBryopsidophyceae
OrderBryopsidales
FamilyCaulerpaceae
Genus Caulerpa
Ciri-ciri umum ceulerpa serrulata yaitu similator tumbuh tegak atau kadang rebah, warna hijau, tinggi antara 5-8 cm. Sumbu tegak dekat pangkal silindris, ke arah atas semakin memipih, seringkali menhadi terpuntir atau mirip spiral, atau kadang tetap tegak. Ramelli tersusun tinggi.Ceulerpa serrulata dapat melakukan perkembang biakan secara seksual dan aseksual. Cara perkembangbiakan secara seksual, mula-mula suatu sel dari tumbuh tumbuhan yang pipih dan berlapis dua membentuk sel kelamin yang di sebut gamet berbulu getar dua. Setelah gamet ini lepas ke dalam dan melalui pembelahan perkembangan sel berkembang menjadi tumbuhan baru.
Habitatnya banyak ditemukan di zona pasang surut yang selalu terendam air hingga di zona subtidal. Tumbuh baik di substrat pasir maupun menempel di sela-sela batu karang. Juga sering sebagai alga asosiasi pada padang halimeda opuntia. Makroalga hijau caulerpa serrulata adalah salahsatu jenis makroalga yang potensial untuk diteliti.Makroalga ini tumbuh subur di perairan pantai karang selatan pulau Jawa. Aguilar-Santos & Doty (1968)menerangkan bahwa jika alga ini terluka, maka didaerah luka tersebut akan ditemukan suatu senyawayang berperan aktif dalam perbaikan/penyembuhanluka pada sel tumbuhan tersebut, yang disebutcaulerpin.Studi literatur yang telah dilakukan menunjukkanbahwa pengaruh interaksi musim terhadap kandungansenyawa aktif caulerpa serrulata setelah dilakukan olehPaul (2002) terhadap senyawa caulerpenin. Hasil riset yang dilakukannya menemukan bahwa konsentrasi caulerpenin tergantung kepadainteraksi ekologis alga dengan hewan predatornya. Namun sampai sejauhini belum dilakukan riset untuk menentukan pengaruh musim terhadap konsentrasi caulerpin, yang jugamerupakan senyawa aktif caulerpa serrulata. Olehkarena itu, penelitian ini dilaksanakan untukmengetahui hubungan antara perbedaan musimdengan kadar senyawa aktif caulerpin dalam Caulerpa serrulata.
D. Bakteri Anti Uji
Mungkin kelompok mikroorganisme yang paling penting dan beraneka ragam, yang berhubungan dengan makanan dan manusia adalah bakteri. Adanya bakteri dalam bahan pangan dapat mengakibatkan pembakaran yang tidak diingikan atau menimbulkan penyakit yang tidak diinginkan atau menimbulkan penyakit pada yang tertularkan melalui makanan atau dapat melangsungkan fermentasi yang dapat menguntungkan. Bakteri terdapat secara luas dilingkungan alam yang berhubungan dengan hewan, tumbuh tumbuhan, udara, air, dan tanah. Pada kenyataanya sangat sedikit sekali lingkungan yang bersih dari bakteri. Berdasarkan pada sifat sifat morfologi, biokimia, sereologi dan genetik beribu jenis bakteri telah di ketahui dan deskripsi tentang pengelompokan yang terbaru. Bakteri adalah mikroorganisme bersel tunggal yang tidak terlihat mata, tetapi dengan bantuan mikrooskop, mikroorganisme akan nampak.
Antibakteri adalah zat yang dapat mengganggu pertumbuhan atau bahkan antibakteri adalah zat yang dapat mengganggu pertumbuhan atau bahkan mematikan bakteri dengan cara mengganggu metabolisme mikroba yang merugikan. Mikroorganisme dapat menyebabkan bahaya karena kemampuan menginfeksi dan menimbulkan penyakit serta merusak bahan pangan. Antibakteri termasuk kedalam antimikroba yang digunakan untuk menghambat pertumbuhan bakterimematikan bakteri dengan cara mengganggu metabolisme mikroba yang merugikan. Mikroorganisme dapat menyebabkan bahaya karena kemampuan menginfeksi dan menimbulkan penyakit serta merusak bahan pangan. Antibakteri termasuk kedalam antimikroba yang digunakan untuk menghambat pertumbuhan bakteri.
Jenis jenis yang umum berhubungan dengan makanan tidak menunjukkan tanda tanda anatomi yang nyata dan khas yang mungkin mengenal dan mengidentifikasi secara mudah. Identifikasi setelah isolasi dalam bentuk murni, didasrkan pada pengembangan sejumlah sifat-sifat morfologi, biokimia, fisiologi dan serelogis. Anti bakteri dibedakan menjadi dua yaitu yaitu gram positif dan gram negatif.
Dimana pada gram positif terdiri dari cocci (bentuk bola) dan roods (bentuk tongkat). Dimana cocci (bentuk bola) di bedakan menjadi 2 yaitu katalase (-) contohnya stereptococcus, leoconoctoc pedioccus, staphyloccocus.Pada roods (bentuk tongkat) anaerobik atau fakultatif anaerobik contohnya clostridium lactobactillus, propionibacterium. Gram negatif yaitu bentuk batang fermentatif contohnya proteus enterobacter dan bentuk spiral contohnya aliganises.
Untuk menguji adanya bakteri maka dilakukan uji anti bnakteri Ekstrak heksana dan khloroform yang diperoleh diuji antibakterinya secara in-vitro terhadapbeberapa isolat bakteri Gram Negatif maupun Gram Positif.Konsentrasi ekstrak yang diuji adalah50 dan 25%. Tiaptiapkonsentrasimempunyai 3 ulangan. Selanjutnya 15 μl ekstrak diteteskanpadakertas cakram steril dan diletakkan pada media Mueller Hinton Agar (MHA) yang telahdiinokulasi dengan isolat bakteri uji. Isolat bakteri yang diuji adalah bakteri Gram Positif(Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes dan Staphylococcus aureus) dan Gram Negatif(Salmonella typhimurium, Eschericia coli dan Pseudomonas pseudomallei). Media yang telahdiinokulasi tersebut selanjutnya diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam (Simmons & Craver,1980). Sifat antibakteri ditunjukkan dengan adanya daerah bening di sekitar kertas cakram yangmenunjukkan adanya penghambatan pertumbuhan.
E. Tinjauan Bakteri Uji
1. Eschericia Coli
Escherichia coli, atau biasa disingkat E. coli, adalah salah satu jenis spesies utama bakteri gram negatif. Pada umumnya, bakteri yang ditemukan oleh Theodor Escherich ini dapat ditemukan dalam usus besar manusia. Kebanyakan E. Coli tidak berbahaya, tetapi beberapa, seperti E. Coli tipe O157:H7, dapat mengakibatkan keracunan makanan yang serius pada manusia. E. Coli yang tidak berbahaya dapat menguntungkan manusia dengan memproduksi vitamin K2, atau dengan mencegah baketi lain di dalam usus.E. coli banyak digunakan dalam teknologi rekayasa genetika. Biasa digunakan sebagai vektor untuk menyisipkan gen-gen tertentu yang diinginkan untuk dikembangkan. E. coli dipilih karena pertumbuhannya sangat cepat dan mudah dalam penanganannya.
Bakteri Escherichia coli termasuk ke dalam divisi Prothophyta, kelas Schizomycetes, ordo Eubacteriales, familiEnterobacteriaceae, dan genus Escherichia (Salle, 1961). Bakteri Eschericia coli merupakan\bakteri gram negatif, berbentuk batang lurus dan pendek, bergerak dengan flagel peritrik atautidak dapat bergerak. Ukuran sel umumnya berdiameter 0.5 μ dan panjang 1-3 μ(Salle, 1961).Bakteri Escherichia coli adalah penyebab yang paling lazim dari infeksi kandung kemihdan merupakan penyebab infeksi saluran kemih pertama pada kira-kira 90% wanita muda(Jawetz, 1992). Selain itu, dapat menyebabkan infeksi saluran empedu, hati, cystitis, meningitisdan penyakit infeksi lainnya. (Salle, 1961).Bakteri Escherichia coli merupakan bakteri coliform, bakteri coliformmerupakangolongan bakteri intestinal, yaitu hidup dalam saluran pencernaan manusiaBakteri coliformadalah bakteri indikator keberadaan bakteri patogenik lain. Lebih tepatnya, sebenarnya, baktericoliform fekal adalah bakteri indikator adanya pencemaran bakteri patogen. Penentuan coliformfekal menjadi indikator pencemaran dikarenakan jumlah koloninya pasti berkorelasi positifdengan keberadaan bakteri patogen. Selain itu, mendeteksi Coliform jauh lebih murah, cepat, dansederhana daripada mendeteksi bakteri patogenik lain.
Superdomain : Phylogenetica
Filum : Proterobacteria
Kelas : Gamma Proteobacteria
Ordo : Enterobacteriales
Family : Enterobacteriaceae
Genus : Escherichia
Species : Escherichia Coli
Kapsula atau mikrokapsula terbuat dari asam asam polisakarida.Mukoid kadang memproduksi pembuangan ekstraselular yang tidak lain adalah sebuah polisakarida dari speksitifitas antigen K tententuatau terdapat pada asam polisakarida yang dibentuk oleh banyak E.Coli seperti pada Enterobacteriaceae. Selanjutna digambarkan sebagai antigen M dan dikomposisikan oleh asam kolanik. Biasanya sel ini bergerak dengan flagella petrichous. E. Colimemproduksi macam fimbria atau pili yang berbeda, banyakmacamnya pada struktur dan speksitifitas antigen, antara lain filamentus,proteinaceus, seperti rambut appendages di sekeliling sel dalam variasi jumlah. Fimbria merupakan rangkaian hidrofobik dan mempunyaipengaruh panas atau organ spesifik yang bersifat adhesi. Hal itu merupakan faktor virulensi yang penting.Encericca .Coli merupakan bakteri fakultatif anaerob,kemoorganotropik, mempunyai tipe metabolisme fermentasi dan respirasi tetapi pertumbuhannya paling sedikit banyak di bawah keadaanan aerob.gandung 1% peptone sebagai sumber karbon dan nitrogen. Encherichia coli memfermentasikan laktosa dan memproduksi indol yang digunakan untuk mengidentifikasikan bakteri pada makanan dan air.E. coli berbentuk besar (2-3 mm), circular, konveks dan koloni tidak berpigemn pada nutrient dan media darah. Escherichia coli dapat bertahan hingga suhu 600C selama 15 menit atau pada 550C selama 60 menit.
2. Staphylococcus Aureus
Sel sel staphylococcus aureus adalah gram positif berbentuk bola yang umumnya berbentuk bola yang umumnya berkelompok sepert buah anggur. Bakteri yang tidak bergerak, fakultatif anaerob dan dapat tumbuh pada anaerob dan dapat tumbuh pada produk produk yang mengandung NaCl sampai 16%. Secara ekologis staphylococcus aureus erat sekali berhubungannya dengan manusia dan hewan lainnya, terutama pada bagian kulit, hidung dan tenggorokan. Dengan demikian makanan kebanyakan tercemar melalui pengelolaan oleh manusia. Secara keseluruhan, organisme ini tidak saling kuat bersaing dengan lainnya dan akibatnya bakteri ini tidak mempunyai peran berarti pada bahan bahan pangan yang tidak dimasak. Akan tetapi, dalam bahan pangan yang telah dimasak atau diasin, dimana organisme yang telah dirusak.
Domain:Bacteria
Kerajaan:Eubacteria
Filum: Firmicutes
Kelas: Bacilli
Ordo: Bacillales
Famili:Staphylococcaceae
Genus:Staphylococcus
Spesies: S. Aureus
Staphylococcus aureus adalah yang bersifat intoksifikasi. Pertumbuhan bakteri ini dalam bahan pangan menghasilkan enteroksin, dimana apabila termakan akan mengakibatkan serangan mendadak yaitu kejang kejangan pada perut dan muntah muntah yang hebat. Diare juga dapat terjadi. Penyembuhannya cukup cepat dan umumnya sendiri. Untuk menghasilkan enteroksin yang cukup dalam produk yang dapat mempunyai sifat meracuni.
Keracunan karena bahan pangan yang tercemar staphylococcus aureus kebanyakan berhubungan dengan produk bahan pangan yang telah dimasak terutama yang dikelola oleh manusia seperti daging dan ayam yang dimasak, udang kupas yang dimasak, ham, bacon, lunch meats dan produk-produk susu seperti kue-kue krim (cream cakes) custard pies dan keju.
Hanya galur-galur tertentu Staphylococcus aureus yang menghasilkan enterotoksin. Kebanyakan galur ini adalah koagulase positif, yaitu mempunyai kemampuan untuk mengkoagulasi plasma darah yang diberi sitrat atau oksalat. Paling sedikit ada lima tipe enterotoksin yang berbeda secara antigenic, ditandai dengan A, B, C, D dan E. Tipe A dan B adalah yang paling umum
C. Salmonella Pullorum
Salmonella adalah jenis gram negatif , berbentuk batang bergerak serta mempunyai tipe metabolisme yang bersifat fakultatif anaerob. Termasuk kelompok bakteri Enterobacteriaceae, sejumlah 2000 tipe. Misalnya salmonellatyphi penyebab tipus. Gejala gejala deman tipus akan nampak setelah 7-14 hari infeksi dan umumnya ditandai dengan perasaan kurang enak dan sakit kepala. Keadaan ini diikuti oleh deman dan pendarahan didalam jika tidak di obati. Penyakit ini dapat mengakibatkan tingkat kematian sekitar 10%. J dimaenis mikroorganisme penyebabnya (S, typhi dan S. Paraytiphy) hanya terdapat pada manusia dan tidak terdapat pada manusia. Organisme organisme dikeluarkan kedalam alam sekeliling melalui kotoran (faces) dimana terdapat pada manusia. Bakteri- bakteri ini sangat infektif hanya sejumlah dari 100 sel cukup.
Sumber http://www.google.co.id/imglanding?q=salmonella+pullorum&u
Penyakit pullorum adalah penyakit bakteri septikemik (Septicaemic bacterial diseases) yang umumnya terjadi pada ayam dan kalkun, disebabkan oleh bakteri Salmonella pullorum. Pertama kali ditemukan oleh Rettger pada tahun 1899 dan pada tahun 1929 dikenal dengan nama bacillary white diarrhea di Australia sesuai dengan tanda klinis yang ada pada penyakit ini yaitu diare berwarna putih. Penyebaran penyakit pullorum pada unggas, terutama pada ayam komersial terjadi di amerika serikat dan inggris dengan tingkat mortalitas yang cukup tinggi. Kemudian tercatat di Australia pada tahun 1921. Usaha pencegahannya telah dilakukan diamerika melalui suatu program yang dinamakan the National Poultry Improvement Plan (NPIP) dan berhasil mengurangi kejadiannya pada kelompok unggas komersial. Biaya yang cukup mahal dikeluarkan dengan melakukan uji tes pada usaha pembibitan untuk memastikan bahwa unggas yang dihasilkan benar-benar bebas dari infeksi.
4. Pasteurella multocida
Pasteurella multocida adalah kokobasilus kecil, gram-negatif yang sensitif terhadap penisilin. Pasteurella multocida dapat menyebabkan infeksi zoonotik pada manusia, yang merupakan akibat dari gigitan atau cakaran dari binatang peliharaan (seperti kucing dan anjing).
E. Metode Isolasi dan Pemurnian Protein
1. Protein
Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh karena zat ini disamping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak dan karbohidrat. Molekul protein yang mengandung pula fosfor, belerang, dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga.
Protein juga dapat digunakan sebagai bahan pembakar apabila keperluan energi tubuh tidak di pengaruhi oleh karbohidrat dan lemak. Protein ikut pula mengatur proses metabolisme dalam tubuh . Protein ikut pula mengatur zat zat dalam tubuh. Protein mengatur keseimbangan cairan dalam tubuh dalam cairan dan jaringan tubuh yaitu dengan menimbulkan tekanan osmotik koloid yang dapat menarik cairan dalam pembuluh darah. Sifat amfoter protein yang dapat bereksi dengan asam dan basa dalam tubuh. Didalam tubuh manusia terjadi suatu siklus protein, dipecah menjadi komponen-komponen yang lebih kecil yaitu asam amino dan peptida . Terjadi juga sintesis protein yang dapat membantu mengganti yang lama. Praktis tidak ada protein yang dapat di sintesis yang dipakai untuk seumur hidup.
Protein adalah segolongan besar senyawa organik yang dijumpai dalam semua makhluk hidup. Protein terdiri dari karbon, hidrogen, nitrogen, dan kebanyakan juga mengandung sulfur. Bobot molekulnya berkisar dari 6000 sampai beberapa juta. Molekul protein terdiri dari satu atau beberapa panjang polipeptida dari asam-asam amino yang terikat dengan urutan yang khas. Urutan.
2. Klasifikasi Protein
Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):
struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.
struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").
struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.
contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.
Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.
3. Analisi Protein
Analisi protein dibedakan menjadi dua yaitu analisis kuantitatif dan analisis kualitatif yaitu :
Analisis Kuantitatif
Cara Kjeldahl
Cara kjeldhal digunakan untuk menganalisis kadar protein kasar dalam bahan makanan tidak langsung, karena dianalisis dengan cara ini adalah kadar proteinnya. Dengan mengandelikannya hasil analisis tersebut dengan angka konversi sebagai berikut: 6,25 diperoleh nilai protein dalam bahan makan itu. Untuk beras, kedelai, dan gandum angka konversi berturut turut : 5,95, 5,71, dan 6,25. Angka 6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang biasanya mengandung 16% nitrogen. Prinsip cara analisis kheldjal adalah sebagai berikut : mula-mula bahan didestruksi dengan asam sulfat pekat yang menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Amonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Cara Khedjal pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara mikro dan semimikro. Cara makro khedjal digunakan untuk contoh yang sukar dihomogenisasi dan besar contoh 1-3 g, sedang semimikro khedjal dirancang untuk contoh ukuran kecil yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang homogen. Cara analisis tersebut akan berhasil baik dengan asumsi nitrogen dalam bentuk ikatan N-N dan N-O dalam sampel tidak terdapat dalam jumlah yang besar. Kekurangan cara analisis ini adalah purina, pirimidin, vitamin-vitamin, asam amino besar, kreatina, dan kreatina ikut teranalisis dan terukur sebagai nitrogen protein. Walaupun demikian, cara ini kini masih digunakan dan dianggap cukupn teliti untuk mengukur kadar protein dan bahan makanan.
Cara Dumas
Prinsip cara ini adalah: bahan makanan contoh dibakar dalam atmosfer CO2 dan dalam lingkungan yang mengandung kupri oksida. Semua atom karbon dan hidrogen akan diubah menjadi CO2 dan uap air. Semua gas dialirkan kedalam larutan NaOH dan dilakukan pengeringan gas. Semua gas terabsorbsi kewcuali gas nitrogen, kemudian gas ini dianalisis dan diukur.
Analisis Kualitatif
Banyak sekali cara yang digunakan untuk mengukur mutu protein secara kualitatif, tetapi tidak satu pun yang sepenuhnya memeuaskan memuaskan. Cara ini dapat dilakukan secara biologis maupun secara kimia:
Cara Biologis
Cara biologis dilakukan dengan melibatkan penggunaan binatang percobaan (tikus), dan kadang kadang menggunakan manusia percobaan. Cara terakhir ini penting artinya bila kita ingin mengetahui lebih dalam mengenai gizi pada manusia. Cara penggunaan manusia percobaaban jarang dilakukan karena faktor biaya yang mahal dan sulitnya mendapat orang/anak yang secara sukarela bersedia makanan tidak secara normal dengan jenis makanan yang tidak menarik, baik rupa maupun rasanya pada jangka waktu yang begitu lama.
PER (Protein Efficiency Ratio)
Cara ini biasanya melibatkan penggunaan anak anak anak tikus jantan yang sudah tidak menyesuaika lagi, yaitu yang berumur 20-23 hari. Kecepatan pertumbuhan tikus tikus mudfa tersebut dipakai sebagai ukuran pengujian mutu yang mengandung 10% protein yang dikomsumsi. Tikus percobaan itu diberi racun yang mengandung 10% racun. Setiap minggu dievaluasi jumlah tambahan berat dan makanan yang dikomsumsi.
PER=(Kenaikan berat tikus (g))/(jumlah protein yang dikomsumsi (g))
Harga PER tersebut sangat dipengaruhi oleh kadar protein dalam diet dalam SSkomponen lain dalam bahan makanan seperti misalnya vitamin-vitamin.
NPU (Net Protein Utilizatn )
Nilai atau mutu protein sangat tergantung pada dua faktor, yaitu daya cernanya dan nilai biologisnya (seberapa jauh kandungan asam amino bahan makanan yaitu menyerupai dengan kebutuhan makanan binatang atau orang). Cara ini juga melibatkan penggunaan hewan sebagai percobaan tikus, umur 23 hari, yang dibagi menjadi 2 golongan atau kelompok. Kelompok pertama tikus tikus. Jumlah nitrogen yang dimakan oleh tiap-tiap tikus percobaan diamati dan dicatat. Dengan rumus dibawah ini NPU protein tersebut dapat diketahui:
NPU=(B-(Bk-Ik)I)/ x 100
NPU=(N yang tertahan)/(N yang masuk)
B= Kadar nitrogen karkas golongan tikus percobaan
Bk=Kadar nitrogen karkas golongan tikus kontrol
I = Kadar nitrogen makanan yang dikomsumsi tikus makanan
Ik= Kadar nitrogen makanan yang dikomsumsi tikus kontrol
NPU dinyatakan dalam susunan protein nitrogen yang dikomsumsi oleh tikus tikus percobaan.
Isolasi Protein
Ekstraksi
Ceulerpa Cerrulta yang telah kering sebanyak 2 kg tersebut dimaserasi dengan aseton sebanyak 9 liter selama 3 x 24 jam. Ekstrak yang diperoleh dipekatkan menggunakan rotavapor sampai kira-kira tinggal seperempat dari volume awal (ekstrak kental).
Fraksinasi
Ekstrak kental aseton yang diperoleh dianalisis menggunakan KLT dengan larutan pengembang (eluen) yang bervariasi yaitu n-heksana : aseton dengan berbagai perbandingan hal ini bertujuan untuk menentukan jenis pelarut yang sesuai pada kromatografi kolom cair vakum. Sebagai fasa diam digunakan silika gel 60 F254 dan fasa gerak yaitu larutan pengembang yang diperoleh dari hasil KLT yaitu aseton : n-heksanaa, yang dalam penggunaannya kepolarannya terus ditingkatkan. Hasil fraksinasi dianalisis menggunakan KLT dengan eluen aseton : n-heksana dan fraksi-fraksi yang mempunyai nilai Rf yang sama digabung.
Pemurnian
Fraksi gabungan yang diperoleh purifikasi dengan kromatografi kolom flash. Fraksi-fraksi yang diperoleh dianalisis dengan KLT dengan silika gel 60 F254 sebagai fase diamnya dan eluen aseton : n-heksana sebagai fase geraknya. Fraksi-fraksi yang mempunyai nilai Rf yang sama digabung kemudian diuapkan hingga diperoleh padatan.
Komponen padatan yang diperoleh dikristalisasi atau direkristalisasi dengan menggunakan pelarut n-heksana. Kemurnian senyawa yang diperoleh ditentukan dengan melakukan KLT sistem tiga eluen dengan kloroform : n-heksana (3:7), n-heksana : etil asetat (7:3), kloroform : etil asetat (7:3).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar