7-kemampuan antibiotik bacitracin dari bacillus

ISSN No. 1978-3787
Media Bina Ilmiah 35
PENGARUH KEMAMPUAN ANTIBIOTIK BACITRACIN DARI BACILLUS SUBTILLIS YANG
DIBIAKKAN PADA LIMBAH CAIR TAHU / WHEY TERHADAP BAKTERI GRAM (+)
(STAPHYLOCOCCUS AUREUS) DAN GRAM (-) (PSEUDOMONAS AERUGINOSA)
oleh :
Rohmi
Jurusan Analis Kesehatan Politeknik Kesehatan Kemenkes Mataram
Abstract : Researchers examined antibiotic Bacitracin by Bacillus subtilis bacteria growth media effluent
know / Whey which often lead to water pollution. Bacillus subtulis allowed to grow well on Whey, Bacillus
thuringiensis has been successfully grown in wastewater know. as practiced by Silvia Deny Pandy et al,
2006 in a study entitled "Spore formation in Bacillus thuringiensis serovar israelensis on Whet Medium.
From the observation of growth on the growth of Bacillus subtillis Nutrienth Broth media Lag phase or
phase adjustment occurs from 0 to 4 hours, or phase exponential phase of growth ranging from 24 to 48
hours and stationary phase or phases atrophy ranging from 48 hours followed by a phase of death in 60 hours
of incubation of the observations on the growth of Bacillus subtillis media Whey phase lag or phase
adjustment occurs from 0 to 4 hours, or the phase of exponential growth phase from 24 to 48 hours and the
stationary phase or phases of cessation of growth ranging from 48 hours followed by a phase of death in 60
hours of incubation. While there are differences in the number of bacteria on the growth phase of a 24-hour
Broth Nutrienth mediated bacterial counts. From the observation of the inhibition assay obtained a
description ability in inhibiting the growth of two types of bacteria, which is classified as an intermediate to
sensitive When compared to the results of inhibition zone diameter of Staphylococcus aureus and
Pseudomonas aeruginosa against Butanol extract with ether before there is a reduction in the diameter of the
extraction zone done and using TLC with eluent Metahanol then obtainable. Each Rf 0, 30. examination
AAS in whey extract and extract obtained Peak NB 474.9225 Bacitracin yanf means there is content in the
extract according to Della reseach Wei and Yin Chung Sin May 2003.
Keywords : Bacillus subtillis,, Whey, antibiotics, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus
Pendahuluan
Dalam dermatoterapi pada manusia, pemberian
antibiotik secara topikal dapat menggunakan vehikulum salap (ointment) untuk mempermudah proses
penetrasi ke kulit. Beberapa contoh salap antibiotik
antara lain. Bacitracin (basitrasin) merupakan antibiotik yang bersifat bakterisid terhadap bakteri
Gram-positif. Maupun gram negatif (Syarif A et.al
2007).
Basitrasin adalah suatu polipeptida yang
dihasilkan dari pertumbuhan organisme kelompok
Licheniformis dari Bacillus subtilis (Familia
bacillaceae), (FI IV, 1995).. Selain itu, mikroba ini
juga membebaskan enzim yang bersifat litik (melarutkan) terhadap sel bakteri hidup. (Machmud et al.
2002).
Kendala dari penggunaan antibiotik Basitrasin
secara umum dan khususnya pada bidang pertanian
dan peternakan adalah harganya yang mahal, sebab
diproduksi dengan media sintetik, yaitu media Nutrient Broth.
Selama ini air limbah tahu belum pernah dimanfaatkan, sehingga dapat mencemari lingkungan
sekitar. Air limbah tahu adalah air sisa penggumpalan tahu (whey) yang dihasilkan selama proses
pembuatan tahu. Jika ditinjau dari komposisi kimianya, ternyata air limbah tahu mengandung nutrien (protein, karbohidrat, dan bahan-bahan lainnya) yang bila dibiarkan dibuang begitu saja ke
sungai justru dapat menimbulkan pencemaran. Tetapi jika dimanfaatkan akan menguntungkan pemilik mitra tahu atau masyarakat yang berminat mengolahnya. Whey tahu mempunyai prospek untuk
dimanfaatkan sebagai media fermentasi bakteri.
Limbah cair yang dihasilkan oleh industri tahu merupakan limbah organik yang degradable atau mudah diuraikan oleh mikroorganisme secara alamiah
(Darsono (2007).
Bacillus subtilis dicirikan sebagai bakteri gram
positif, berbentuk batang, bersel satu, berukukuran
(0,5-2,5) x (1,0-1,2) µm, bersifat aerob atau anaerob
fakultatif, dan katalase positif. B. subtilis bertahan
_______________________________________
http://www.lpsdimataram.com
Volume 7, No. 2, Maret 2013
36 Media Bina Ilmiah
pada suhu 5-75° C dengan tingkat keasaman (pH)
antara 2-8. Pada kondisi kurang menguntungkan,
Bacillus akan membentuk struktur tahan berupa
endospora .Koloni bakteri pada medium agar berbentuk bulat, tepi teratur, permukaan tidak mengkilap, menjadi tebal dan keruh (opaque), kadangkadang mengkerut dan berwarna krem atau kecoklatan , bentuk koloni agak bervariasi pada media
yang berbeda. Koloni meluas pesat pada medium
yang permukaannya lembab, namun biakan bakteri
dari medium padat tidak mudah larut dalam air.
Beberapa strain membentuk lebih dari satu jenis
antibiotik. Selain itu, mikroba ini juga membebaskan enzim yang bersifat litik (melarutkan) terhadap sel bakteri hidup. (Machmud, 2002).
Limbah cair tahu memiliki kandungan senyawa organik yang tinggi. Tanpa proses penanganan yang baik, limbah tahu akan menyebabkan
dampak negatif seperti polusi air, sumber penyakit,
bau tidak sedap, meningkatkan pertumbuhan nyamuk, dan menurunkan estetika lingkungan sekitar
(Darmono. 2001).
Antibiotik Bacitracin yang dihasil oleh bakteri
Bacillus subtilis dengan media pertumbuhan limbah
cair tahu yang selama ini sering menyebabkan pencemaran air. Bacillus subtulis memungkinkan dapat
tumbuh dengan baik dilimbah cair tahu karena Bacillus thuringiensis telah berhasil dibiakkan pada
limbah cair tahu. seperti yang dilakukan oleh Deny
Silvia Pandy dkk ,2006.
METODE
Penelitian ini bersifat eksplorasi dan eksperimen. Penelitian eksplorasi dengan cara mengukur
diameter zona hambat Bacitracin yang dihasilkan
Bacillus subtillis yang dibiakkan pada media pertumbuhan Limbah cair tahu terhadap bakteri gram
positif (Staphylococcus aureus) dan gram negatif
(Pseudomonas aeruginosa)
Subyek penelitian adalah limbah cair tahu
yang merupakan air sisa penggumpalan tahu (whey)
yang dihasilkan selama proses pembuatan tahu,
memiliki kandungan senyawa organik yang tinggi.
Analisis data dengan ANOVA taraf 0,05 menunjukkan tidak terdapatnya perbedaan yang signifikan
antara zona hambatan yang dibentuk Oleh berbagai
jenis ekstrak maupun standar
HASIL
a.
Uji sterilitas B. subtillis sesuai dengan penelitian Kosimdan Surya Rosa Putra 2010
Setelah dilakukan Uji sterilitas biakan Bacillussubtillis yang dibuat dan dilakukan pengamatan
hasil pengecatan gram tidak terdapat bakteri lainnya
_______________________________________________
Volume 7, No. 2, Maret 2013
ISSN No. 1978-3787
sehingga dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya.
b.
Pembuatan kurva pertumbuhan sesuai dengan penelitian Muhamad Kosim dan surya
Rosa Putra 2010
Penanaman bakteri baik dari media Nutreint
Broth atau Whey dilakukan penanaman setiap beberapa jam sekali untuk mengamati pertumbuhan bakteri dikedua media.
Tabel 1. Hasil pengamatan pertumbuhan Bacillus
Subtillis pada media Nutrient broth dan
Limbah cair tahu
Jumlah bakteri
(CFU/mL)
Waktu
inkubasi Media NB
Media limbah tahu
0
50000000
50000000
4
1020000000
1980000000
24
2,03E+12
1,69E+12
36
1,87E+13
1,57E+13
48
2,01E+13
1,79E+13
60
1,98E+13
1,7E+13
72
1,85E+13
1,5E+13
Dari tabel diatas dapat disajikan dengan gambaran
grafik.
2.5E+13
Jumlah
bakteri
(CFU/mL)
Media NB
2E+13
1.5E+13
1E+13
5E+12
0
0 24 48 72
Jumlah
bakteri
(CFU/mL)
Media
limbah tahu
Gambar 1. Grafik Pertumbuhan Bacillus subtillis
pada media Limbah tahu cair dan Nutrient Broth
Dari hasil pengamatan pertumbuhan tersebut
maka pertumbuhan Bacillus subtillis pada media
Nutrienth Broth fase Lag atau fase penyesuaian
terjadi mulai 0- 4 jam, fase exponensial atau fase
pertumbuhan mulai dari 24 sampai 48 jam dan fase
stationer atau fase berhentinya pertumbuhan mulai
dari 48 jam diikuti dengan fase kematian pada 60
jam masa inkubasi. Dari hasil pengamatan pertumbuhan Bacillus subtillis pada media Limbah cair
tahu fase Lag atau fase penyesuaian terjadi mulai
0 - 4 jam, fase exponensial atau fase pertumbuhan
mulai dari 24 sampai 48 jam dan fase stationer atau
fase berhentinya pertumbuhan mulai dari 48 jam
http://www.lpsdimataram.com
ISSN No. 1978-3787
Media Bina Ilmiah 37
diikuti dengan fase kematian pada 60 jam masa inkubasi. Sedangkan fase 24 jam terdapat perbedaan
jumlah pertumbuhan bakteri pada media Nutrient
broth.
b.
c.
Setelah dilakukan Identifikas AAS baik pada
ekstrak biakan Bacillus subtillis pada biakan Whey
maka terdeteksi adanya Bacitracin dengan puncak
sekitar 474, 9225
Hasil Ekstraksi dan Uji diameter Zona
Hambatan Ali Abdul Hussein S. AL-Janabi
B 2006
Setelah dilakukan ekstraksi terhadap biakan
Bacillus subtillis pada kedua jenis media maka dari
3 didapatkan ekstrak kasar sebesar masing-masing
sekitar 35 gram, Ekstrak dilakukani uji zona hambat
Staphylococcus aureus dan Pseudomonas auroginosa
Hasil Identifikasi kualitatif dengan menggunakan Adsorbbance Atomic Spectrofotometry (AAS ) menurut Della Wai-mei Sin,
Yiu-chung Wong 2003
Tabel 2. Hasil Uji Pendahuluan diameter Zona
hambat Staphylococcus aureus dan Pseudomonas auroginosa terhadap biakan
Limbah cair tahu dan Media Nutrienth
Broth
Media
LCT
NB
Zing B
S aureus
20
18
19
21
23
23
21
17
23
P aeruginosa
19
22
20
20
19
21
24
25
23
Analisa Data
Signifikasi diameter zona hambat pada
kultur bakteri Staphylococcus aureus dan Pseudomonas aeruginosa yang dianalisis dengan ANOVA
taraf 0,05 menunjukkan tidak terdapatnya perbedaan yang signifikan antara zona hambatan yang
dibentuk. Oleh berbagai jenis ekstrak maupun standar.
a.
Hasil Identifikasi Bacitracin menggunakan
kromatografi Lapis Tipis menurut H. K.
Tsuji, E, (1974)..danK. Tsuji, J.H. et al
(1974) 597.dalam Della Wa et,al 2003
Setelah dilakukan Identifikasi menggunnakan
KLT dengan berbagi jenis fase gerak maka
didapatkan hasil sebagai berikut:
Tabel 3. Hasill Uji uji ekstrak dengan KLT
Ekstrak
Mobil Phase
Rf
LCT
Sstationer
phasr
Silica gel
Methanol
0,30
NB
Silica gel
Methanol
0,30
Zinc B
Silica gel
Methanol: N 0,84
Butanol
Hasil Uji dengan KLT seperti diatas sudah sesuai
dengan sumber Della Wa et,al 2003
Gambar 2. Hasil Pemeriksaan AAS
Pembahasan
a.
Uji sterilitas B. subtillis sesuai dengan penelitian Kosimdan Surya Rosa Putra 2010
Uji sterilisasi diperlukan agar biakan benarbenar murni tanpa terkontaminasi pertumbuhan
bakteri lain, hasil penelitian ini bisa menjadi bebas
dari bakteri lain dimungkinkan dari sejak kultur
awal, mulai dari isolasi sampai dengan perbanyakan
bakteri.
b.
Pembuatan kurva pertumbuhan sesuai dengan penelitian Muhamad Kosim dan surya
Rosa Putra 2010
Hasil pengamatan pertumbuhan menunjukkan
bahwa pertumbuhan Bacillus subtillis pada media
Nutrient Broth lebih optimal daripada Whey, hal ini
dapat terjadi karena media Nutrienth Broth memenuhi semua unsur-unsur nutrisi yang diperlukanberbeda dengan media Whey yang hanya diberi
tambahan glukosa sebesar1 %
c.
Hasil Ekstraksi dan Uji diameter Zona
Hambatan Ali Abdul Hussein S. AL-Janabi
B 2006
Hasil ekstraksi berupa pasta kental kekuningan
stabil apabila disimpan pada suhu 4oC selama
sebulan, Hasil ekstraksi kemudian dilakukan uji
sensitivitas metode Kirby bauer sumuran dengan
melarutkan ekstrak padaetanol 5% sebagai pelarut
organik
pada
dua
jenis
Bakteri
yaitu
Staphylococcus
aureus
dan
Pseudomonas
aeruginosa mewakili bakteri gram positif dan gram
negatif dengan Zinc Bacitracin sebagai kontrol
positif ternyata diameter zona hambat ekstrak kasar
baik dari ekstrak Whey maupun dari Nutrient Broth
_______________________________________
http://www.lpsdimataram.com
Volume 7, No. 2, Maret 2013
38 Media Bina Ilmiah
ISSN No. 1978-3787
tidak menunjukkan adanya perbedaaan yang
signifikan dalam hal menghambat pertumbuhan
kedua bakteri, demikian pula apabila dibandingkan
dengan standar.
Department,
Education
College,
Karbala
University,
Iraq.
E-mail:
[email protected]
8
August, 2006
d.
Darmono. 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran : Hubungannya dengan Toksikologi
Senyawa Logam. UI Press, Jakarta.
Hasil Identifikasi Bacitracin menggunakan
kromatografi Lapis Tipis menurut H. K.
Tsuji, E, (1974)..dan K. Tsuji, J.H. et al
(1974) 597. dalam Della Wa et,al 2003
Pada pemeriksaan KLT didapatkan spot
Bacitracin dengan eluen methanol yaitu 0,3 sesua
dengan penelitian Della Wa et,al 2003 adanya
kesamaan Rf dari ekstrak Whey dan ekstrak
Nutrient Broth menunjukkan zat yang sama pada
spot dengan Rf yang sama yaitu 0,3, sedangkan
dengan standar zinc bacitracin terdapat perbedaan
karena memang zatnya berbeda dan menggunakan
eluen yang berbeda, tetapi KLT Zinc Bacitracin
tetap diperlukan karena merupakan standar kerja
e.
Hasil Identifikasi kualitatif dengan menggunakan Adsorbbance Atomic Spectrofotometry (AAS ) menurut Della Wai-mei Sin,
Yiu-chung Wong 2003
Setelah dilakukan Identifikas AAS baik pada
ekstrak biakan Bacillus subtillis pada biakan Whey
maka terdeteksi adanya Bacitracin dengan puncak
sekitar 474, 9225 sesuai dengan penelitian Della
Wai-mei Sin, Yiu-chung Wong 2003 Hal ini
membuktikan baik pada ekstrak whey maupun
ekstrak Nutrient Broth terdapat Bacitracin.
Penutup
a.
Simpulan
Bacillus subtillis berhasil dibiakan pada media
Limbah cair tahu steril / whey, Selain mampu dibiakkan didalamWhey juga mampu menghasilkan
antibiotik Bacitracin .
Ekstrak Whey yang mengandung Bacitracin
mampu menghambat pertumbuhan bakteri gram
positif (Staphylococcus aureus) dan gram negatif
(Pseudomonas aeruginosa) yang patogen pada manusia.
b.
Saran
Penelitian masih bersifat semi kuantitatif belum bisa mengidentifikasi Jenis Bacitracin yang
dihasilkan. Agar pertumbuhan Bacillus lebih Optimal perlu ditambahkan beberapa bahan misalnya
Karbohidrat dari gula sederhana.
DAFTAR PUSTAKA
Ali Abdul Hussein S. AL-Janabi Identification of
Bacitracin Produced by Local Isolate of
Bacillus licheniformis Ali Abdul Hussein
S. AL-Janabi Biology
_______________________________________________
Volume 7, No. 2, Maret 2013
Analytical
methodologies
foridentifying
a
polypeptide antibiotic Della Wai-mei Sin,
Yiu-chung Wong Trends in Analytical
Chemistry, Vol. 22, No. 11, 2003
Deny Silvina Pandy, Sang Gede Purnama, I Gede
Sudiana Pemanfaatan Limbah Cair
Industri Pengolahan Tahu untuk Memproduksi
Spora Bacillus Thuringiennsis Serovar
Israelensis Dan Aplikasinya Sebagai
Biokontrol
Larva
Nyamuk.
Ilmu
Kesehatan
Masyarakat,
Universitas
Udayana, Denpasar
Dwi N. Susilowati, Ratih D. Hastuti dan Erny Yuniarti Isolasi dan Karekteristik Aktinomisetes Penghasil Antibakteri Enteropatogen
Escherichia coli K1.1 Pseudomonas pseudomallei 02 05, dan Listeria monocytogenes 5407 Jurnal Agro Biogen 3 (1):1523
G. G. F. NEWTON AND E. P. ABRAHAM Ayfivin and Bacitracin: Resolution of Crude
Products into Similar Series of Peptides
The Sir William Dunn School of Pathology, University of Oxford (Received 13
February 1950)
Herbert S. Anker, Balbina a. Johnson, Joseph
Goldberg, and Frank l. Meleney
Bacitracin: Methods Of Production,
Concentration, And Partial Purification,
With A Summary Of The Chemical
Properties
Of
Crude
Bacitracin.
Departments of Biochemistry and
Surgery, College of Physicians and
Surgeons, Columbia University, New
York, N. Y.Received for publication
August 11, 1947
K. Tsuji, J.H. Robertson, J.A. Bach, J. Chromatogr.
99 (1974) 597.
Lia Dahlia, 2003 Skripsi Fermentasi Pseudomonas
pyocyanea Penghasil antibiotika Program
Studi Biokimia Jurusan Kimia FPMIPA
IPB
http://www.lpsdimataram.com
ISSN No. 1978-3787
Machmud, 2002. seleksi dan karakteristik Patogen
Tanaman Proseding seminar hasil penelitian Rintisan dan Biotekhnologi Tanaman
Bogor.
Mukhamad Kosim, surya rosa Putra Pengaruh Suhu pada Protease dari Bacillus subtilis
Prosiding Skripsi Semester Genap 2010
Muhammad Awais, Aamer Ali Shah, Abdul Hameed and Farida Hasan Isolation, identification and Optimization of Bacitracin
Produced Bacillus sp Departemen of Microbiology, Facility of Biological Scienes,
Quaid, Azamuniversity, Islamabad, Pakistan.
Mardialis, 2002 Metode Penelitian Bumi Aksara
H. Oka, K. Harada, M. Suzuki, H. Nakazawa, Y.
Ito, Anal.Chem. 61 (1989) 1998. Satpal
Singh Bisht*, B.Praveen, Amrita Panda
And V.Rajakumar, 2011 Isolation,
Purification And Characterization Of
Bacitracin From Bacillus Sp.Department
of Biotechnology, Roland Institute of
Pharmaceutical Sciences Berhampur760010,
Orissa
India.
Email:
[email protected] Received: 2 May
2011, Revised and Accepted: 6 June 2011
Media Bina Ilmiah 39
Suryabrata, S (2002) Metodologi Penelitian PT Raja Grafindo Persada
Syarief, rizal dan I. Aniez. 1988. Pengetahuan Bahan Untuk Industri Pertanian. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.
Snell, N., K. Ijichi and J.C. Lewis. 1955. Paper
Chromatographic Identification of Polypeptide Gram Positive Inhibiting Antibiotics. Western Utilization Research
Branch, U.S Department of Agriculture,
Albany, California.
Isolation, Purification And Characterization Of Bacitracin From Bacillus Sp. Satpal Singh
Bisht*, B.Praveen, Amrita Panda And
V.Rajakumar. Department of Biotechnology, Roland Institute of Pharmaceutical Sciences Berhampur-760010, Orissa
India. Email: [email protected] Received: 2 May 2011, Revised and Accepted: 6 June 2011
Widawati, S dan Suliasih . 2006. Populasi Bakteri
Pelarut Fosfat (BPF) di
Cikaniki, Gunung
botol, dan Ciptarasa, serta
Kemampuannya Melarutkan P Terikat di
Media Pikovskaya Padat.Biodiversitas.
7(2):109-113.
_______________________________________
http://www.lpsdimataram.com
Volume 7, No. 2, Maret 2013