| dc.description.abstract | Keamanan pangan merupakan hal krusial yang harus dijamin pada setiap tahapan rantai pasok pangan, hal ini karena berbagai bahaya dapat dengan mudah ditransmisikan melalui pangan, salah satunya kontaminasi mikroba. Penggunaan antimikroba sintetik menjadi metode yang banyak digunakan untuk mengurangi kontaminasi mikroba, namun metode ini menimbulkan banyak kerugian seperti residu kimia yang berdampak negatif pada kesehatan dan peningkatan kasus resistensi bakteri terhadap antibakteri. Masalah ini mendorong berbagai eksplorasi antimikroba alami, salah satunya adalah antimikroba yang diproduksi oleh aktinobakteri. Aktinobakteri, khususnya genus Streptomyces sp., diketahui merupakan kelompok bakteri penghasil antimikroba. Mereka memiliki habitat luas di alam, salah satunya pada ekosistem akuatik. Beberapa spesies dari genus Streptomyces, Micromonospora dan Nocardiopsis diketahui tersebar luas pada ekosistem akuatik. Pada ekosistem ini, aktinobakteri diketahui hidup berasosiasi dengan ikan perairan estuari yaitu ikan Bandeng. Perairan estuari merupakan jenis perairan yang unik karena merupakan perairan campuran antara air tawar (air sungai) dan air asin (air laut). Campuran ini membentuk lingkungan yang kaya dengan materi organik dan nitrogen yang mampu memfasilitasi dan mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme, termasuk metabolit yang dihasilkan. Aktinobakteri akuatik yang berasosiasi dengan ikan Bandeng diduga dapat memproduksi metabolit sekunder yang berbeda dengan aktinobakteri terestrial sehingga kemungkinan untuk mendapatkan senyawa bioaktif baru yang bermanfaat sebagai antimikroba menjadi lebih besar.
Penelitian ini memiliki tujuan untuk mendapatkan isolat aktinobakteri penghasil antimikroba yang berasosiasi dengan ikan Bandeng, mengetahui aktivitas antimikroba yang dihasilkan, mengetahui karakteristik morfologi dan molekuler isolat aktinobakteri terpilih serta mengidentifikasi profil komponen ekstrak kasar yang dihasilkan oleh isolat aktinobakteri terpilih. Tahapan penelitian ini meliputi isolasi dan skrining isolat aktinobakteri penghasil antimikroba, produksi ekstrak kasar dan uji aktivitas antimikroba, karakterisasi isolat aktinobakteri secara morfologi dan molekuler, dan identifikasi profil komponen penyusun ekstrak kasar antimikroba menggunakan HPLC-MWD.
Berdasarkan hasil dari penelitian ini, sebanyak 38 isolat aktinobakteri berhasil diisolasi dari digesta usus ikan Bandeng dengan menggunakan media isolasi starch casein agar (SCA) dan actinomycete isolation agar (AIA). Diantara 38 isolat tersebut, sebanyak 21 isolat diperoleh dari media SCA sementara 17 isolat lainnya didapatkan dari media AIA. Isolat aktinobakteri dikenali melalui karakteristik morfologi seperti miselium aerial, miselium substrat dan produksi pigmen. Tahapan skrining awal dengan metode cross-streak menunjukan sebanyak 23 isolat memiliki aktivitas penghambatan sedikitnya terhadap satu bakteri uji. Hasil evaluasi dengan metode double layer agar diffusion menunjukkan hanya 18 isolat aktinobakteri memiliki aktivitas penghambatan. Berdasarkan hasil tahap skrining awal dan
evaluasi, empat isolat aktinobakteri dengan aktivitas penghambatan tertinggi terhadap seluruh bakteri uji dipilih yaitu isolat SCA-5, SCA-8, AIA-10 dan SCA-11. Sebelum dilakukan tahapan produksi antimikroba, isolat aktinobakteri terpilih di uji sifat patogenisitasnya menggunakan uji respon hemolisis. Uji sifat patogenisitas diperlukan untuk menyeleksi bakteri yang bersifat patogen infeksi atau menghasilkan toksin yang berbahaya untuk manusia. Hasil analisis menunjukan seluruh isolat aktinobakteri terpilih memiliki respon hemolisis negatif. Hasil ini mengindikasikan bahwa empat isolat aktinobakteri terpilih tidak bersifat patogen.
Uji aktivitas antimikroba menggunakan metode difusi cakram (disc diffusion methods) menunjukkan seluruh ekstrak kasar memiliki penghambatan dengan spektrum yang luas (broad-spectrum) terhadap empat bakteri uji dengan kemampuan bioaktivitas terhadap bakteri uji yang berbeda-beda. Perbedaan ini diduga disebabkan oleh perbedaan struktur penyusun membran sel antara bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Ekstrak kasar AIA-10 memiliki kemampuan antimikroba tertinggi dan secara statistik signifikan terhadap setiap bakteri uji dibandingkan dengan ekstrak kasar lain, dengan zona hambat tertinggi pada S. aureus dan P. aeruginosa. Hasil uji minimum inhibitory concentration (MIC) dan minimum bactericidal concentration (MBC) dengan metode mikrodilusi menunjukan ekstrak kasar memiliki nilai MIC dan MBC berkisar antara 2.5 - 10 mg/mL dan 5 - 10 mg/mL, dimana nilai tertinggi ditunjukan oleh ekstrak AIA-10 dan SCA-11. Kedua ekstrak kasar ini juga memiliki nilai MIC yang lebih rendah dari kontrol positif (amoxicillin) pada P. aeruginosa. Analisis profil HPLC ekstrak kasar menunjukkan serapan yang relatif tinggi pada 210 nm, dimana ekstrak SCA-11 dan AIA-10 memiliki puncak dengan intensitas yang lebih tinggi dibandingkan ekstrak lainnya. Kedua ekstrak diduga memiliki gugus komponen peptida karena ikatan peptida menyerap sinar UV pada panjang gelombang 210 nm. Pada panjang gelombang UV lain yaitu 254 dan 276 nm, ditemukan puncak identik yang terdeteksi pada waktu retensi 7.189 menit pada profil ekstrak kasar SCA-11 dan AIA-10. Hasil ini menunjukan bahwa pada kedua ekstrak kasar memiliki komponen peptida yang memiliki gugus aromatik. Secara kualitatif, profil kromatogram ekstrak kasar SCA-11 dan AIA-10 menunjukkan sifat hidrofobisitas lebih tinggi dibandingkan dua ekstrak kasar lainnya. Sifat hidrofobisitas ini diduga mempengaruhi aktivitas antimikroba melalui interaksi hidrofobik dengan membran sel. Karakterisasi morfologi yang dilakukan menunjukkan ke-4 isolat aktinobakteri memiliki tekstur permukaan yang berkapur dan kasar, membentuk miselium udara dan miselium substrat dengan warna putih sampai abu dan memproduksi pigmen. Berdasarkan karakteristik morfologi tersebut, seluruh isolat aktinobakteri terpilih diduga termasuk ke dalam genus Streptomyces sp. Hasil ini diperkuat dengan hasil karakterisasi molekuler berdasarkan sekuen gen 16S rRNA. Hasil BLAST terhadap sekuen gen menunjukkan seluruh isolat berkerabat dekat dengan Streptomyces sp., dimana 3 isolat diantaranya yaitu SCA-5, SCA-8 dan AIA-10 memiliki homologi dibawah 97% yang diduga merupakan kandidat spesies atau strain baru yang perlu diidentifikasi lebih lanjut. | id |
