Optimasi Produksi Senyawa Antibakteri Actinomycin D pada Isolat Streptomyces rubiginosohelvolus dari Kepulauan Seribu

Nur Rokhmalia, Prof. Dr. Mustofa, Apt., M.Kes.; Dr. Rofiq Sunaryanto, S.Si., M.Si.

2026 | Tesis | S2 Bioteknologi

Resistensi antimikroba (AMR) terus meningkat seiring berjalannya Waktu dan menjadi ancaman global sejak 2015. Ancaman AMR mengakibatkan antibiotic tidak dapat bekerja secara maksimal dan patogen tetap mengalami pertumbuhan. Penanganan dari ancaman AMR perlu menjaga kesehatan manusia dan lingkungan. Pengobatan AMR melalui obat-obatan dapat menyebabkan efek samping, bahkan resistensi baru. Oleh karena itu, dalam penelitian ini digunakan agen biokontrol dari bakteri Streptomyces.

Salah satu senyawa aktif yang dapat disintesis oleh Streptomyces adalah actinomycin D. Senyawa actinomycin D dikenal sebagai antikanker. Pada penelitian ini produksi senyawa actinomycin D oleh S. rubiginosohelvolus ditingkatkan melalui modifikasi komposisi medium fermentasi, berupa pemilihan sumber karbon, sumber nitrogen, dan sumber mineral. Hasil fermentasi kemudian diekstraksi dan dianalisis menggunakan HPLC untuk mengetahui konsentrasi senyawa actinomycin D. Berdasarkan tiap sumber komposisi medium terbaik selanjutnya dilakukan optimasi proses produksi senyawa actinomycin D, menggunakan metode design Response Surface Methodology (RSM), berupa Central Composite Design (CCD). Proses downstream kemudian dilakukan menggunakan metode kolom kromatografi untuk mendapatkan senyawa murni. Senyawa murni actinomycin D yang berasal dari isolat S. rubiginosohelvolus diuji aktivitas antibakterinya terhadap patogen MRSA.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa komposisi medium yang terpilih antara lain limbah tomat sebagai sumber karbon, limbah air tahu sebagai sumber nitrogen, dan CaCl2 sebagai sumber mineral. Hasil purifikasi dengan kromatografi secara stepwise dari campuran pelarut kloroform:metanol:H2O diketahui mengoptimalkan recovery senyawa actinomycin D. Senyawa actinomycin D memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri patogen MRSA.

Antimicrobial resistance (AMR) increasing year by year and become a global threat since 2015. The threat of AMR results in antibiotics not being effective, and pathogens keep growing. Treatment for AMR requires protecting human and environmental health. Drug treatment for AMR can lead to side effects and even new resistance. Therefore, this study utilized a biocontrol agent derived from Streptomyces bacteria.

One of the active compounds Streptomyces can synthesize is actinomycin D, which has anticancer properties. In this study, the enhancement of actinomycin D production by S. rubiginosohelvolus was achieved by modifying the fermentation medium composition, including the selection of carbon, nitrogen, and mineral sources. The fermentation products are extracted and analyzed by HPLC to determine the concentration of actinomycin D. Based on each source, the optimal medium composition is optimized using a Response Surface Methodology (RSM) design, specifically the Central Composite Design (CCD). Downstream processing using column chromatography to obtain the pure compound. The pure actinomycin D compound derived from the S. rubiginosohelvolus isolate was tested for its antibacterial activity against MRSA.

The results of this study indicate that the selected medium composition included tomato waste as a carbon source, tofu wastewater as a nitrogen source, and CaCl2 as a mineral source. The results of stepwise chromatographic purification of a mixture of chloroform:methanol: H2O solvents are known to optimize the recovery of actinomycin D. The compound has antibacterial activity against the pathogenic bacterium MRSA. 

Kata Kunci : Actinomycetes, antibiotik, biokontrol, fermentasi, response surface methodology / Actinomycetes, antibiotic, bio-control, fermentation, response surface methodology