Isolasi dan penapisan aktinomisetes yang berasosiasi dengan sea slug (Nudibranch) penghasil senyawa antimikroba

RIYANTI, Dr. Jaka Widada, MP

2009 | Tesis | S2 Bioteknologi

Nudibranch sebagai biota penyusun ekosistem terumbu karang mampu menghasilkan substansi kimia untuk pertahanan diri. Mikroorganisme yang berasosiasi dengan nudibranch diduga menghasilkan senyawa bioaktif yang sama dengan inangnya. Senyawa bioaktif kebanyakan dihasilkan oleh kelompok aktinomisetes. Strain multi drugs resistant (MDR) memerlukan penanganan khusus karena telah terjadi peningkatan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan aktinomisetes yang berasosiasi dengan nudibranch dan melakukan penapisan aktinomisetes yang menghasilkan senyawa antimikroba khususnya strain MDR. Isolasi aktinomisetes dari sea slug (nudibranch) yang diambil dari Pantai Bandengan dan perairan Pulau Panjang. Uji antagonis isolat-isolat dilakukan terhadap strain MDR (MDR 6 E.coli, MDR 7 Enterobacter sp., MDR 13 Proteus sp., MDR 14 Staphylococcus sp.) Isolat-isolat yang mempunyai kemampuan antagonis terhadap strain MDR diuji keragaman genetik menggunakan rep-PCR (repetitive sequence-based PCR) dengan primer BOXA1R. Uji ekstrak etil asetat dilakukan pada isolat yang mempunyai keragaman genetik berbeda. Amplifikasi gen Poliketida Sintase-I (PKS-I) dan Non-Ribosomal Peptida Sintetase (NRPS) dilakukan untuk mengetahui apakah isolate-isolat terpilih membawa gen PKS/NRPS. Karakterisasi molekuler isolat terpilih dengan amplifikasi gen 16S rRNA. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) digunakan untuk mengetahui fraksi aktif dari ekstrak etil asetat isolat terpilih. Hasil isolasi aktinomisetes dari sea slugs diperoleh 27 isolat dari Jorunna sp., sedangkan dari Chromodoris sp. sebanyak 12 isolat. Sepuluh isolat aktinomisetes mampu menghambat strain MDR melalui uji antagonis sel. Hasil rep-PCR mendapatkan 5 isolat terpilih. Uji ekstrak etil asetat kelima isolat menunjukkan ada 3 ekstrak yang mampu menghambat MDR 7, 13 dan 14 yaitu NBJ 24, NPC 8 dan NPC 12. MDR 6 tidak mampu dihambat oleh semua ekstrak. Isolat NPC 8 memiliki aktivitas penghambatan paling tinggi. Deteksi gen PKS dan NRPS menunjukkan isolat NPC 8 memiliki gen NRPS. Karakterisasi secara molekular menunjukkan bahwa isolat NPC 8 memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dengan Streptomyces sp.

The aims of this study was to isolate and screen actinomycetes associated with sea slug which have the ability to produce antimicrobial compound, especially against MDR strains. Actinomycetes isolated from nudibranch samples collected from Bandengan coastal waters and the Panjang island, Jepara, Central Java. Actinomycete isolates were bioassayed for their antimicrobial activity against MDR strains (MDR 6 E. coli, MDR 7 Enterobacter sp., MDR 13 Proteus sp., MDR 14 Staphylococcus sp.). The genetic diversity of the active isolates was analyzed by using repetitive DNA fingerprinting. Antimicrobial activity was also performed on the ethyl acetate bacterial extract. The amplification of Polyketide Synthase-I (PKSI) and NonRibosomal Peptide Synthetase (NRPS) genes was carried out to estimate the genetic potency of actinomycetes. The most active actinomycete was sequenced based on 16S rDNA approach. General profile of antimicrobial substances was analyzed by using Thin Layer Chromatography (TLC). A total 27 isolates were obtained from sea slugs Jorunna sp. and 12 isolates from Chromodoris sp. Ten isolates exhibited antimicrobial activity. Five representative isolates were selected based on rep-PCR analysis. Three ethyl acetate extracts exhibited antimicrobial activity against MDR 7, MDR 13, and MDR 14, except MDR 6. NPC 8 isolates significantly inhibited the growth of the tested strain and amplified NRPS gene fragment. Molecular identification revealed that isolate NPC 8 closely related to Streptomyces sp. with a high homology of 96%.

Kata Kunci : Sea slugs (nudibrach),Aktinomisetes laut,Strain MDR,rep,PCR,Gen 16S rRNA ;sea slugs (nudibranch), actinomycetes, MDR strain, 16S rRNA gene, Streptomyces sp.