Potensi Kitosan sebagai Senyawa Elisitor pada Aktivitas Antibakteri Streptomyces sp. GMR22 terhadap Bakteri Pembentuk Histamin

MOHAMAD AJI IKHRAMI, Indun Dewi Puspita, S.P., M.Sc., Ph.D.

2021 | Skripsi | S1 TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN

Streptomyces merupakan bakteri Gram positif penghasil senyawa metabolit sekunder terbesar. Hasil analisis whole genome sequence menunjukkan bahwa Streptomyces dapat membawa lebih dari 30 biosynthetic gene cluster (BGC) pengkode senyawa metabolit sekunder yang berpotensi untuk dieksplorasi dalam pencarian senyawa bioaktif baru. Namun demikian, tidak semua BGC dapat diekspresikan pada skala laboratorium dan memerlukan metode aktivasi tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi kitosan sebagai senyawa elisitor untuk mengaktivasi dan atau meningkatkan aktivitas antibakteri Streptomyces sp. GMR22 yang diujikan pada bakteri penghasil histamin (BPH) Morganella morganii TK7, Klebsiella sp. CK13.2, dan Citrobacter freundii CK1. Kitosan ditambahkan pada media fermentasi starch nitrate broth dengan konsentrasi final sebesar 250, 500, dan 750 µg/ml, dengan perlakuan tanpa penambahan kitosan sebagai kontrol. Fermentasi dilakukan selama 10 hari pada suhu ruang dengan agitasi konstan sebesar 200 rpm. Supernatan selanjutnya dipisahkan dengan sentrifugasi pada kecepatan 3500 rpm selama 15 menit, kemudian dilanjutkan fraksinasi dengan etil asetat, lalu dipekatkan dengan vacuum rotary evaporator dan dikeringkan dengan freeze-driyer. Pengujian aktivitas antibakteri dilakukan dengan metode disk diffusion dengan konsentrasi ekstrak sebesar 50 mg/ml dan microdilluiton dengan konsentrasi ekstrak sebesar 100 mg/ml. Hasil pengujian aktivitas menggunakan disk diffusion tidak menunjukkan adanya aktivitas penghambatan. Uji aktivitas antibakteri menggunakan microdillution menunjukkan bahwa Streptomyces sp. GMR22 memiliki aktivitas antibakteri pada Morganella morganii TK7 (75,69%), Klebsiella sp. CK13.2 (71,82%), dan Citrobacter freundii CK1 (97,92%). Penambahan kitosan memberikan perubahan aktivitas antibakteri pada seluruh isolat BPH. Perlakuan E250, E500, dan E750 menyebabkan peningkatan aktivitas antibakteri pada Morganella morganii TK7 sebesar 97,29%; 87,91%; dan 79,61%.

Streptomyces is a Gram-positive bacteria that produces the largest secondary metabolite compounds. The results of whole genome sequence analysis showed that Streptomyces can carry more than 30 biosynthetic gene cluster (BGC) encoding secondary metabolites that have the potential to be explored in the exploration for new bioactive compounds. However, not all BGC can be expressed on a laboratory scale and requires a specific activation method. This study aims to explore the potential of chitosan as an elicitor compound to activate and or increase the antibacterial activity of Streptomyces sp. GMR22 which was tested against histamine-forming bacteria (HFB) Morganella morganii TK7, Klebsiella sp. CK13.2, and Citrobacter freundii CK1. Chitosan was added to the fermentation medium of starch nitrate broth with final concentration of 250, 500, and 750 µg/ml while without addition of chitosan used as control. Fermentation was carried out for 10 days on room temperature, with constant agitation 200 rpm. Supernatant was separated by centrifugation at 3500 rpm for 15 minutes, then fractination with ethyl acetate, concentrated by vacuum rotary evaporator and dried with freeze-dryer. Antibacterial activity test was carried out by using disk diffusion method with an extract concentration of 50 mg/ml and microdillution with an extract concentration of 100 mg/ml. The test results using the disk diffusion method did not show any results. Antibacterial activity test using microdillution showed that Streptomyces sp. GMR22 has antibacterial activity on Morganella morganii TK7 (75.69%), Klebsiella sp. CK13.2 (71.82%), and Citrobacter freundii CK1 (97.92%). The addition of chitosan provided changes in the antibacterial activity of all HFB isolates. Treatment E250, E500, and E750 caused an increase in antibacterial activity in Morganella morganii TK7 by 97.29%; 87.91%; and 79.61%.

Kata Kunci : antibakteri, bakteri pembentuk histamin, elisitor, kitosan, Streptomyces sp. GMR22