Suryadi, BambangFajar (2016) Eksplorasi Bacillus Sphaericus Dari Lingkungan Pantai Pulau Lombok Sebagai Agen Pengendali Larva Nyamuk Anopheles Aconitus (Dönitz, 1902). Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Malaria adalah salah satu masalah kesehatan di Pulau Lombok yang merupakan salah satu Pulau di Propinsi Nusa Tenggara Barat. Data dari Riset Dasar Kesehatan yang dikeluarkan pada tahun 2013 menunjukkan adanya peningkatan jumlah penderita malaria dibandingkan pada tahun sebelumnya. Pada tahun 2013 jumlah penderita malaria di Pulau Lombok dilaporkan mencapai 6.500 orang dan diperkirakan selalu mengalami peningkatan tiap tahunnya. Salah satu bentuk pencegahan penyebaran malaria adalah dengan menekan perkembangan jentik nyamuk Anopheles yang berperan sebagai vektor. Bentuk pencegahan yang aman adalah dengan menggunakan agen hayati. Salah satu agen hayati yang efektif dalam pengendalian jentik nyamuk Anopheles adalah bakteri Bacillus sphaericus. Namun kini belum tersedia informasi tentang keberadaan bakteri B. sphaericus di Pulau Lombok dan potensinya sebagai agen pengendali larva An. aconitus. Pada penelitian ini isolasi bakteri B. sphaericus dilakukan dari 20 titik di perkampungan yang dekat dengan perindukan nyamuk Anopheles di daerah pantai di Pulau Lombok. Identifikasi bakteri dilakukan dengan mengobservasi karakteristik morfologi koloni, morfologi sel, biokimia dan fisiologis. Karakteristik yang diobservasi dibandingkan dengan karakteristik yang dimiliki bakteri B. sphaericus 2362 yang dijadikan acuan. Isolat yang telah teridentifikasi diuji sifat toksisitasnya dan isolat yang memiliki toksisitas 50 % atau lebih diuji lebih lanjut untuk mendapatkan nilai LC (lethal concentration)-nya. Selanjutnya, isolat bakteri B. sphaericus yang bersifat toksik dianalisis profil urutan 16S rDNA dan diidentifikasi toksin-nya secara molekuler. Untuk mengetahui keamanannya pada organisme non-target, bakteri B. sphaericus yang bersifat toksik terhadap larva nyamuk diuji toksisitas akutnya terhadap ikan Sepat (Trichogaster sp.). Bakteri diisolasi dari 25 g tanah yang disuspensikan dengan 225 mL larutan garam fisiologis steril dan dipanaskan pada suhu 80 oC selama 30 menit. Suspensi kemudian disebar pada medium padat NYSM (Nutrient Yeast Salts Maedium) yang disuplementasi dengan Streptomisin 100 μg/mL dan diinkubasi pada suhu 30oC selama 24-48 jam. Sel bakteri yang berbentuk batang, Gram positif dan memiliki struktur endospora terminal yang membesar dapat diperkirakan sebagai sel B. sphaericus. Isolasi bakteri B. sphaericus menghasilkan 20 isolat dengan ciri/karakteristik morfologi koloni, sel dan endospora yang memiliki kemiripan dengan bakteri B. sphaericus 2362 yang digunakan sebagai acuan. Dari 20 lokasi tersebut, isolat bakteri B. sphaericus hanya dapat diisolasi dari tanah yang gembur dan banyak ditumbuhi tanaman, terlindung dari cahaya matahari, serta tidak terkena air laut (baik langsung maupun tidak langsung). Uji toksisitas awal dilakukan pada larva Anopheles aconitus menggunakan kultur cair bakteri B. sphaericus konsentrasi 10 % v/v menghasilkan 3 isolat (SLG, TJL2 dan SKT) yang memiliki toksisitas tinggi (100 %), 1 isolat (MNT) memiliki toksisitas sedang ii (72,5 %) dan 3 isolat lainnya (LCR, TJL1 dan JRW) memiliki toksisitas rendah (3,33 - 8,33 %). Uji coba kombinasi antara jenis isolat, umur biakan, dan waktu pendedahan menghasilkan kombinasi terbaik (daya bunuh tertinggi) berupa 4 isolat bakteri B. sphaericus toksik (MNT, SLG, TJL2 maupun SKT) yang dibiakkan selama 72 jam dan didedahkan pada larva An. aconitus selama 48 hingga 72 jam. Uji hayati dilakukan terhadap 4 isolat bakteri B. sphaericus yang memiliki toksisitas rendah hingga tinggi dengan menggunakan 7 konsentrasi biakan bakteri B. sphaericus yang memiliki perbedaan konsentrasi sebesar 10 kali lipat dengan 3 ulangan untuk masing-masing konsentrasi. Isolat MNT memiliki nilai LC50-24jam sebesar 1,28 x 108, nilai LC90-24jam sebesar 1,98 x 108, nilai LC50-48jam sebesar 1,76 x 107 dan nilai LC90-48jam sebesar 4.57 x 107 sel/mL. Isolat SLG memiliki nilai LC50-24jam sebesar 1,41 x 107, nilai LC90-24jam sebesar 3,46 x 107, nilai LC50-48jam sebesar 2,39 x 105 dan nilai LC90-48jam sebesar 5,10 x 105 sel/mL. Isolat SKT memiliki nilai LC50-24jam sebesar 9,90 x 105, nilai LC90-24jam sebesar 3,58 x 106, nilai LC50-48jam sebesar 2,85 x 105 dan nilai LC90-48jam sebesar 1,52 x 106 sel/mL. Isolat TJL2 memiliki nilai LC50-24jam sebesar 9,92 x 105, nilai LC90-24jam sebesar 3,82 x 106, nilai LC50-48jam sebesar 8,94 x 104, dan nilai LC90-48jam sebesar 3,75 x 105 sel/mL. Nilai LC50 dan LC90 yang dimiliki oleh 4 isolat di atas digolongkan menjadi toksisitas sedang hingga tinggi. Analisis filogenik dilakukan menghasilkan empat isolat yang didapatkan (MNT, SLG, SKT dan TJL2) membentuk satu kelompok (cluster) dengan strain bakteri B. sphaericus yang bersifat toksik, yang di dalamnya terdapat bakteri B. sphaericus strain 2362, C3-41, SSII-1, dan Kellen (K dan Q). Namun, di dalam kelompok ini juga terdapat bakteri B. sphaericus non-toksik (strain NRS1184, D35 dan D45). Oleh karena itu dapat disimpulkan dalam cluster ini kelompok bakteri B. sphaericus yang bersifat toksik maupun non-toksik tidak dapat terpisah dengan baik. Analisis 16S rDNA profilling dengan BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) melibatkan kepustakaan 16S rDNA dari NCBI yang mengasilkan persentase identifikasi 93 - 99 % mengarah pada Bacillus/Lysinnibacillus sphaericus. Walaupun analisis filogenik ini tidak dapat benar-benar mengelompokkan bakteri B. sphaericus berdasarkan karakter toksisitasnya, tapi dapat mendukung identifikasi isolat bakteri B. sphaericus yang didapatkan di lingkungan pantai Pulau Lombok. Identifikasi Toksin dengan PCR multipleks menggunakan 5 pasang primer (binA f/r, binB f/r, mtx1 f/r, mtx2 f/r dan mtx3 f/r) untuk mendeteksi keberadaan 5 gen pengkode toksin bakteri B. sphaericus isolat lokal pantai Pulau Lombok menggunakan pasangan primer ini didapatkan 16 isolat bakteri B. sphaericus hanya memiliki kelompok gen penyandi toksin Mtx, 1 isolat memiliki kelompok gen penyandi toksin Mtx dan sebagian gen penyandi toksin Bin; dan 3 isolat memiliki seluruh kelompok gen penyandi toksin Mtx dan Bin. Keberadaan gen-gen tersebut pada tiap isolat mampu mencerminkan toksisitas masing-masing isolat bakteri B. sphaericus yang berhasil diisolasi. Uji keamanan dengan menggunakan ikan Sepat (Trichogaster sp) sebagai organisme non-target yang didedahkan dengan 4 isolat bakteri B. sphaericus dari lingkungan pantai Pulau Lombok (isolat MNT, SLG, SKT dan TJL2). Pendedahan dengan 3 konsentrasi (104, 105 dan 106 sel/mL) bakteri B. sphaericus dari 4 isolat toksik tersebut tidak menunjukkan perubahan perilaku ikan maupun kematian pada pengamatan 24, 48, dan 72 jam. Dari uji ini dapat disimpulkan bahwa, bakteri B. sphaericus isolat pantai Pulau Lombok aman bagi organisme non-target. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa di lingkungan pantai Pulau Lombok dapat diisolasi bakteri B. sphaericus (terdiri dari isolat MNT, SLG, SKT dan TJL2) yang mampu membunuh larva nyamuk An. aconitus. Isolat-isolat tersebut iii selain efektif membunuh larva nyamuk Anopheles juga relatif aman karena tidak menimbulkan efek yang membahayakan bagi organisme non-target.
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | DIS/579.362/SUR/e/2016/061606130 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 579 Natural history of microorganisms, fungi, algae > 579.3 Prokaryotes |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Biologi, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 04 Jan 2017 14:54 |
| Last Modified: | 04 Jan 2017 14:54 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160498 |
Actions (login required)
 |
View Item |