bio.unsoed.ac.id

II. TELAAH PUSTAKA
Mikroorganisme telah memberikan kontribusi yang cukup besar terhadap
perkembangan bioteknologi pada berbagai bidang kehidupan karena kemampuannya
menghasilkan beragam senyawa yang bermanfaat. Seperti misalnya dalam masalah
toksisitas yang disebabkan oleh pewarna sintetis, mikroorganisme dapat dijadikan
alternatif sebagai pengganti pewarna sintetis tersebut. Berbagai pigmen alami seperti
karotenoid, melanin, flavin, kuinon, prodigiosin, monascin, violacein atau indigo
telah diproduksi oleh mikroorganisme (Gupta et al., 2011).
Salah satu mikroorganisme yang berpotensi dalam produksi pigmen adalah
aktinomisetes. Aktinomisetes memiliki karakter yang berbeda dengan bakteri lain.
Bentuk koloni aktinomisetes menyerupai koloni kapang dan bakteri, serta keragaman
warna koloni aktinomisetes sangat bervariasi (Nurkanto et al., 2008). Aktinomisetes
apabila ditumbuhkan pada substrat padat seperti agar, jaringan percabangan hifa
aktinomisetes tumbuh pada permukaan substrat dan ke dalam untuk membentuk
miselium substrat. Sebagian besar aktinomisetes juga memiliki miselium aerial yang
membentang di atas permukaan medium (Prescott et al., 2002).
Aktinomisetes merupakan mikroorganisme yang memiliki rentang distribusi
luas di alam karena mampu hidup hampir di semua kondisi lingkungan, termasuk
kawasan mangrove. Penelitian ini menggunakan aktinomisetes isolatK-4B dan U33B yang diisolasi dari tanah rawa Segara Anakan Cilacap. Kawasan Segara Anakan
merupakan kawasan laguna dengan perairan laut payau yang memiliki beberapa
daratan berpenduduk. Segara Anakan terletak dekat kilang minyak terbesar di
Indonesia dan limbah industri dari beberapa desa yang berdekatan dilepaskan ke
dalam air disekitar hutan mangrove (Herbon, 2011). Keadaannya yang demikian
menjadikan kawasan Segara Anakan ini menarik untuk diteliti.
Aktinomisetes telah menarik banyak perhatian para peneliti karena potensinya
bio.unsoed.ac.id
dalam menghasilkan senyawa metabolit yang unik, termasuk pigmen yang memiliki
aktivitas antimikroba. Seperti pernah dilaporkan oleh Rudd & Hopwood (1980)
bahwa Streptomyces coelicolor mampu menghasilkan metabolit sekunder ketiga
setelah sebelumnya ditemukan antibiotik methylenomycin A dan actinorhodin. S.
coelicolor diketahui mampu mensintesis pigmen yang tidak larut dalam air, tetapi
larut dalam sebagian besar pelarut organik. Dalam larutan bersifat basa, pigmen
6
menghasilkan warna kuning dan menjadi merah ketika dipindah ke dalam larutan
asam. Pigmen ini memiliki aktivitas antibiotik terhadap bakteri Gram positif tertentu.
Adanya beberapa laporan penelitian awal mengenai potensi aktinomisetes
dalam memproduksi pigmen yang bermanfaat, mendorong kajian mengenai
aktinomisetes ini masih perlu terus dilakukan. Beberapa contoh spesies aktinomisetes
yang mampu menghasilkan pigmen menurut Malik et al. (2012), antara lain
Streptoverticillium rubrireticuli yang menghasilkan molekul pigmen prodigiosin dan
Streptomyces echinoruber menghasilkan molekul pigmen rubrolone. Prodigiosin
adalah pigmen merah serbaguna yang dikenal memiliki aktivitas antibakteri,
antimalaria, dan antibiotik. Venil et al. (2013) menambahkan bahwa prodigiosin
yang dihasilkan mikroorganisme dapat digunakan dalam berbagai hal seperti untuk
mewarnai lilin, kertas, sabun, tempat pensil dan juga sebagai tinta di bolpoin.
Actinorhodin merupakan salah satu pigmen alami yang banyak dihasilkan oleh
spesies aktinomisetes. Actinorhodin adalah pigmen berwarna merah hingga biru
berdasarkan tingkat keasaman (pH). Pigmen ini memiliki aktivitas hambat terhadap
bakteri Gram positif, dan dapat digunakan dalam industri pangan dalam pembuatan
minuman (Palanichamy et al., 2011).
Produksi pigmen dari aktinomisetes pada industri skala besar dalam praktiknya
masih menemui banyak kendala. Hal ini disebabkan kemampuan suatu
mikroorganisme dalam menghasilkan pigmen tidaklah permanen, melainkan
dipengaruhi oleh beberapa faktor (Palanichamy et al., 2011). Optimasi proses
fermentasi dan komponen medium pertumbuhan merupakan kunci utama untuk
produksi pigmen mikroorganisme (Venil et al., 2013). Didukung oleh pernyataan
Joshi et al. (2003) bahwa pertumbuhan miselium mikroorganisme yang
memproduksi pigmen sangat dipengaruhi oleh jenis sumber karbon seperti glukosa,
fruktosa, maltosa, laktosa, dan galaktosa. Selain itu, jenis gula dan sumber nitrogen
yang ada dalam medium untuk produksi pigmen juga mempengaruhi warna dari
bio.unsoed.ac.id
pigmen yang dihasilkan. Pengetahuan mengenai medium pertumbuhan aktinomisetes
yang tepat sangat penting untuk meningkatkan pertumbuhan dan produksi pigmen.
Beberapa peneliti telah mencoba berbagai medium pertumbuhan untuk
mendapatkan hasil pigmen yang maksimal, mulai dari menggunakan medium sintetis
hingga medium alami dari bahan-bahan tanaman. Radhakrishnan et al. (2013) dalam
penelitiannya melakukan perbandingan pertumbuhan dan kemampuan aktinomisetes
isolat D25 yang diisolasi dari Rajasthan, India dalam memproduksi pigmen pada 7
7
medium pertumbuhan yaitu medium ISP 1 hingga ISP 7. Hasilnya adalah produksi
pigmen oleh isolat D25 dapat terdeteksi pada media ISP 2 (Yeast Extract Malt
Extract), ISP 3 (Oatmeal Agar) dan ISP 6 (Peptone Yeast Extract Iron Agar).
Sebelumnya, Usha et al. (2010) melaporkan bahwa isolat Streptomyces strain
KUAP106 dari tanah mangrove yang ditumbuhkan pada medium Starch Casein
Nitrate mampu memproduksi pigmen kuning kecoklatan yang berdifusi ke medium.
Identifikasi genus kedua isolat aktinomisetes dilakukan untuk mempermudah
proses produksi pigmen selanjutnya. Identifikasi dilakukan dengan metode
konvensional, meliputi pengamatan terhadap morfologi koloni dan hifa, serta
kemampuan biokimiawi isolat. Nurkanto et al. (2008) menyatakan bahwa perbedaan
karakter morfologi aktinomisetes dapat digunakan untuk mengenali sampai tingkat
genus. Menurut Gayathri & Muralikrishnan(2013) klasifikasi aktinomisetes sebagian
besar didasarkan pada pengamatan morfologi, mencakup beberapa karakter seperti
warna miselium, pigmen pada sisi bawah koloni, pigmen melanoid, morfologi spora
dan rantai spora.
Pigmen yang dihasilkan oleh aktinomisetes pada medium pertumbuhan
diisolasi untuk kemudian dikarakterisasi. Menurut Venil et al. (2013) pigmen yang
dihasilkan oleh bakteri dapat dipisahkan dengan menggunakan ekstraksi pelarut dan
selanjutnya dikarakterisasi dengan menggunakan berbagai teknik analisis berbasis
instrumen seperti TLC, UV-vis, FT-IR, ESI-MS, NMR, HPLC, dan Gel Permeation
Chromatography. Penelitian ini melakukan karakterisasi pigmen menggunakan
metode UV-vis.
UV-vis merupakan alat yang berguna untuk analisis kuantitatif. UV-vis tidak
dapat memberikan identifikasi jelas dari suatu senyawa organik, namun spektrum
penyerapan dalam daerah tampak dan daerah UV tetap berguna untuk mendeteksi
keberadaan kelompok-kelompok fungsional tertentu yang bertindak sebagai
kromofor(Khopkar, 1990). Menurut Prameswari et al. (2014), gugus kromofor adalah
bio.unsoed.ac.id
gugus yang menyebabkan molekul menjadi berwarna. Dalam satu molekul dapat
dikandung beberapakromofor. Setiap gugus kromofor memiliki panjang gelombang
yang berbeda tergantung pada besarnya energi yang dibutuhkan untuk mengeksitasi
elektronnya.
8