IDENTIFIKASI GOLONGAN SENYAWA ANTIMIKROBA PADA LUMUT HATI Dumortiera hirsuta Nees. DAN PERBANYAKANNYA DENGAN KULTUR JARINGAN

JUNAIRIAH, Prof. Sukarti Moeljopawiro, M.AppSc., Ph.D.

2013 | Disertasi | S3 Biologi

Resistensi mikroba penyebab penyakit infeksi meningkat. Alternatif untuk mengatasi resistensi dengan jalan mengeksplorasi antimikroba alami salah satunya dari lumut. Menurut penelitian terdahulu, ekstrak aseton dan metanol-air Dumortiera hirsuta memiliki aktivitas penghambatan sebagai antibakteri dan antifungi. Namun, bahan aktif yang menunjukkan aktivitas penghambatan yang tertinggi sebagai antibakteri dan antifungi belum diungkap. Problem penggunaan lumut hati sebagai sumber bahan antimikroba adalah ketersediaannya yang terbatas. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi golongan senyawa antimikroba dalam lumut hati dan memproduksi senyawa antimikroba dengan kultur jaringan tumbuhan. Dumortiera hirsuta dari hutan Cangar Batu digunakan sebagai sumber antimikroba. Escherichia coli ATCC 25922 , Staphylococcus aureus ATCC 25923, dan Candida albicans ATCC 10231 koleksi Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, UNAIR sebagai mikroba uji. Dumortiera hirsuta diekstraksi dengan pelarut kloroform, metanol, air. Aktivitas antimikroba dilakukan dengan metode difusi dan dilusi. Ekstrak terbaik difraksinasi dengan kromatografi cair hampa, dan senyawa bioaktif dimonitor dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Aktivitas fraksi paling potensial terhadap mikroba patogen diuji dengan metode yang sama. Fraksi terbaik yang mempunyai aktivitas penghambatan tertinggi dianalisis dengan KLT preparatif untuk mendeteksi golongan senyawa bioaktif. Eksplan sporofit dan gametofit dengan berbagai ukuran (0,5; 1,0; 1,5; dan 2,0 cm) ditumbuhkan pada berbagai medium induksi kalus, disubkultur pada medium dengan penambahan prekursor asam mevalonat. Kalus yang dihasilkan diekstraksi dan aktivitas antimikroba diuji dengan cara yang sama, selanjutnya ekstrak tersebut dianalisis kandungan senyawa kimia dengan Gas Chromatography Mass Spectra (GCMS) Parameter yang diukur untuk uji aktivitas antimikroba adalah diameter daerah penghambatan, nilai MIC, nilai MBC/MFC. Untuk kultur jaringan tumbuhan parameter yang diukur adalah lama waktu terbentuknya kalus, persentase eksplan membentuk kalus, bobot kalus, dan kandungan senyawa aktif. Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif dan statistik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak kloroform lumut hati D. hirsuta mempunyai aktivitas antimikroba tinggi terhadap Staphylococcus aureus, Escherichia coli, dan Candida albicans masing-masing dengan diameter penghambatan 14,3; 12,2; dan 15,2 mm dengan kontrol positif sebagai pembanding. Berdasarkan identifikasi dengan metode KLT dan GC-MS, golongan senyawa yang mempunyai penghambatan paling tinggi adalah terpenoid. Eksplan lumut hati yang baik digunakan untuk induksi kalus adalah talus dengan ukuran 0,5 cm, dengan penambahan prekursor asam mevalonat pada medium. Dengan ini dapat disimpulkan bahwa Dumortiera hirsuta berpotensi sebagai antimikroba dan dapat diproduksi dengan cara kultur jaringan.

The resistance of infectious microbes is increasing. One alternative of reducing this resistance is by exploring plant-based natural anti-microbes on bryophytes. Based on the previous research, acetone and methanol-water extract of Dumortiera hirsuta in have shown inhibitory activities as antibacterial and antifungal. However its active compound that have the highest inhibitory activities as antibacterial and antifungal have not been elucidated. The problem of using the liverwort as a source of antimicrobial compound was its low availability. Therefore, the objective of this research was to identify the class of bioactive antimicrobial compound in liverwort and to produce the antimicrobial compound by plant-tissue culture. In this research, Dumortiera hirsuta that was taken from Cangar forest, Batu as source of antimicrobial compound. Staphylococcus aureus ATCC 25923,Escherichia coli ATCC 25922, and Candida albicans ATCC 10231 collections of laboratory of Biology Department, Faculty of Science and Technology, Airlangga University were used as test microbes. Dumortiera hirsuta was extracted using three solvents chloroform, methanol, water. Antimicrobial activity of extracts were tested by using disc diffusion and tube dillution methods. The best extract was fractioned by Vaccum Liquid Chromatography and bioactive compounds are monitored by using Thin Layer Chromatography (TLC). The most potential activity of the fractions was determined by the same methods. The best fractions with highest inhibitory activities will be analyzed by Preparative-TLC to detect the bioactive compound class. The explants of sporophyte and gametophyte with various size (0,5; 1,0; 1,5; and 2,0 cm) were grown in callus induction medium and being sub-cultured on mevalonic acid addition as a precursor. The calluses were extracted and being tested its antimicrobial activity, and being analyzed using Gass Chromatography Mass Spectra (GC-MS). Parameters measured in antimicrobial activity test were diameter of inhibitory area ,MIC and MBC/MFC values. Meanwhile, the parameters measured in plant-tissue culture were duration of callus growth, percentage of callus growth on explants, the weight of calluses, and active compounds contained. And then, the data collected were analyzed in descriptive and statistic manner. The results of this research showed that chloroform extract of Dumortiera hirsuta had the highest antimicrobial activity on Staphylococcus aureus, Escherichia coli, , and Candida albicans with inhibitory diameter 14,3; 12,2; and 15,2 mm respectively. The identifcation results of preparativeTLC and GC-MS showed that the class of antimicrobial was terpenoid. The best part of liverwort used as explants in callus induction was the thallus 0,5 cm, with mevalonic acid addition on the medium. It could be concluded that D. hirsuta potentially as antimicrobial and could be produced by tissue culture.

Kata Kunci : Dumortiera hirsuta, senyawa antimikroba, kultur jaringan, GC-MS