Isolasi Bakteri Endofit Tanaman Kunyit (Curcuma longa L) untuk Eksplorasi Antibakteri, Antioksidan, dan Profiling Matching Metabolit Potensial yang Dihasilkan

Al Atiffa, Rabiah Musfira and Dian Widya Ningtyas, STP., MP., Ph.D; and Ria Suryani, M.,Sc (2022) Isolasi Bakteri Endofit Tanaman Kunyit (Curcuma longa L) untuk Eksplorasi Antibakteri, Antioksidan, dan Profiling Matching Metabolit Potensial yang Dihasilkan. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kunyit menghasilkan senyawa penting seperti fenolik dan sesquiterpen yang melengkapi kebutuhan industri seperti penambahan bioaktif pada bahan baku produk. Kebutuhan kunyit yang meningkat serta produksi komponen bioaktif yang cukup lama menyebabkan kelangkaan bioaktif yang tidak bisa memenuhi permintaan pasar. Disisi lain, kunyit berinteraksi dengan bakteri endofit yang dapat menghasilkan jenis metabolit yang sama dengan tanaman kunyit itu sendiri. Potensi kehadiran bakteri endofit sebagai simbion tanaman kunyit, harus dieksplorasi manfaatnya untuk menghasilkan bioaktif turunan alami sebagai antioksidan dan antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk mencari isolat bakteri endofit potensial yang kemudian dibandingkan kemiripan senyawanya menggunakan instrumen analisis GC MS (Gas Chromatography Mass Spectophotometry). Penelitian ini dimulai dengan tahap isolasi bakteri endofit asal batang dan rimpang kunyit pada dua media berbeda Nutrient Agar serta Tryptic Soy Agar. Isolat yang didapatkan kemudian diidentifikasi dan di-Screening untuk melihat potensi terbaik dalam hal melawan bakteri patogen. Identifikasi dilakukan secara makro dan mikro menggunakan pengecatan Gram dan pengamatan sel dibawah mikroskop. Isolat potensial kemudian diekstraksi menggunakan fraksi etil asetat dengan metode pemisahan cair corong pisah yang dievaporasi untuk didapatkan ekstrak kasarnya. Ekstrak kasar yang didapat kemudian diuji aktivitas antibakterinya menggunakan metode difusi sumuran dan mikrodilusi cair. Selain itu, ekstrak kasar metabolit endofit diuji aktivitas antioksidannya dengan reagen ABTS (2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6sulfonic acid) untuk mengetahui besar nilai IC50 pada sampel. Perbedaan Nilai IC50 dilihat melalui uji statistika ANOVA (Analysis of Variance) dengan uji lanjut Tukey 5%. Esktrak metabolit kemudian diidentifikasi dengan profiling matching GC MS untuk melihat senyawa potensialnya. Dari hasil isolasi, diperoleh bakteri endofit sebanyak 44 isolat. Hasil pengujian screening diperoleh 11 isolat (metode streak) dan 5 isolat (metode sumuran) dengan isolat L rimpang sebagai isolat terbaik. Proses screening dilanjutkan dengan menumbuhkan isolat L rimpang pada tiga media yang berbeda yaitu NB (Nutrient Broth), NB dengan adaptasi bakteri Staphylococcus aureus, dan DMB (Davies Minimal Broth). Dari ketiga media yang digunakan, ekstrak metabolit isolat L dengan media NB dan S. aureus menunjukkan aktivitas antibakteri terbaik yang ditunjukkan dengan konsentrasi hambat sebesar 250 ppm pada bakteri S. aureus dan 500 ppm pada bakteri Escherichia coli. Sedangkan pada uji antioksidan diperoleh perbedaan nilai IC50 yang signifikan, yakni 328,07 ppm (NB dan adaptasi S. aureus), 494,35 ppm (media NB), dan 3298,23 ppm (media DMB). Berdasarkan hasil pengujian tersebut, identifikasi senyawa menggunakan profiling matching dilakukan terhadap ekstrak metabolit L rimpang yang ditumbuhkan pada media NB dan adaptasi S. aureus. Hasil profiling matching menunjukkan dua senyawa yang sama dengan ekstrak kunyit, yakni Myristic acid dan Vinyl laurate. Terdapat dua senyawa yang secara natural diduga dihasilkan oleh bakteri endofit berupa Hydrocinnamic acid dan Bicyclogermacrene. Kesimpulan dari penelitian ini adalah isolat yang didapatkan dari isolasi rimpang kunyit memiliki potensi sebagai antibakteri dan antioksidan lemah yang ditunjukkan pada hasil pengujian. Hal ini juga dilihat berdasarkan keberadaan senyawa potensial pada tahap profiling matching dengan metabolit potensial yang memiliki aktivitas sebagai antibakteri dan antioksidan.

English Abstract

Turmeri produce an important derivative compounds such as phenolics and sesquiterpenes that complement industrial needs in adding bioactive ingredients to products. The increasing demand for turmeric and the production of bioactive components for a long time causes a shortage of bioactives that cannot meet industrial demand. On the other hand, turmeric have endophytic bacteria which can produce the same types of metabolites as the turmeric plant itself. The potential presence of endophytic bacteria as a turmeric plant symbiont should be utilized to produce bioactive natural derivatives as antioxidants and antibacterials. This study aims to find potential endophytic bacterial isolates then compared using the GC MS (Gas Chromatography Mass Spectophotometry) analytical instrument. This research was conducted by isolating endophytic bacteria from turmeric stems and rhizomes in two different media, NA and TSA. The isolates obtained were then identified and screened to see the best potential in terms of fighting pathogenic bacteria. Identification was carried out macro and micro using Gram staining and cell observation under a microscope. The potential isolate was then extracted using the ethyl acetate fraction with a separating funnel liquid separation method which was evaporated to obtain the crude extract. The crude extract obtained was then tested for its antibacterial activity using well diffusion and liquid microdilution methods. In addition, the crude extract of endophytic metabolites was tested for antioxidant activity with ABTS reagent (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6sulfonic acid) to determine the IC50 value. The difference in IC50 value was seen by the ANOVA (Analysis of Variance) with the Tukey 5% further test.The compound extract then identified by profiling matching GC MS. From the isolation results, 44 isolates of endophytic bacteria were obtained. The results of the screening test obtained 11 isolates (strike method) and 5 isolates (diffusion method) with L rhizome isolate as the best isolate. The screening process was continued by growing L rhizome isolates on three different media, termed of NB (Nutrient Broth), NB with Staphylococcus aureus bacteria adaptation, and DMB (Davies Minimal Broth). From the three media utilized, the metabolite extract of isolate L with NB and S. aureus media showed the best antibacterial activity as indicated by the inhibitory concentration of 250 ppm on S. aureus bacteria and 500 ppm on Escherichia coli bacteria. The antioxidant test obtained significant differences in IC50 values, they are 328.07 ppm (NB and S. aureus adaptation), 494.35 ppm (NB media), and 3298.23 ppm (DMB media). Based on the results of these assay, identification of compounds using profiling matching was carried out on the metabolite extract of L rhizome grown on NB media and S. aureus adaptations. The results of profiling matching showed that two compounds were the same as turmeric extract, namely Myristic acid and Vinyl lauric. There are two compounds naturally thought to be produced by endophytic bacteria, namely Hydrocinnamic acid and Bicyclogermacrene. The conclusion of this study is that the isolates obtained from the isolation of turmeric rhizome have potential as antibacterial and weak antioxidants as shown in the test results. This is also seen based on the presence of potential compounds at the profiling matching stage with potential metabolites that have antibacterial and antioxidant activities.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522100422
Uncontrolled Keywords:	Bakteri endofit, antibakteri, antioksidan, dan GC-MS,Endophytic bacteria, antibacterial, antioxidant, and GC-MS
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 630 Agriculture and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	07 Feb 2023 07:47
Last Modified:	07 Feb 2023 07:47
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/197318

Text (DALAM MASA EMBARGO) Rabiah Musfira Alatifa.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (3MB)

Actions (login required)

View Item