## JURNAL ANALIS FARMASI
Volume 4, No. 1 April 2019, Hal 37 - 42
ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ETHANOL EXTRACT OF MARINE MICROALGAE Nannochloropsis sp . AGAINST Escherichia coli BACTERIA BY IN VITRO TECHNIQUE

## UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK ETANOL MIKROALGA LAUT
Nannochloropsis sp. TERHADAP BAKTERI Escherichia coli SECARA IN-VITRO Endah Ratnasari Mulatasih 1 E-mail: endahratnasari@poltekkes-tjk.ac.id

## ABSTRACT
Marine microalgae has various advantages such as rapid growth and requires simple nutrients to grow and is able to withstand on various enviromental conditions. Some  types  of  microalgae  are  having  ability  as  antibacterial.  This  research  aims  to study  the  antibacterial  activity  of  marine  microalgae  Nannochloropsis sp. against  the Escherichia coli bacteria with the Kirby-Bauer diffusion Disk method. Nannochloropsis sp . grown for several days in Walne medium. The biomass of microalgae is dried and mashed  into  simplicia.  Then,    simplicia  of  Nannochloropsis sp. was  macerated  with 96%  ethanol  and  concentrated  by  rotary  evaporator.  The  results  showed  ethanol extract  of  marine  microalgae  Nannochloropsis sp. has  inhibitory  power  against Escherichia coli bacteria. The average inhibition zone formed in the volume of extracts of  20,  30,  40,  60,  80  and  100  μL  are  9.43;  15,13;  16.40;  17,82;  20.09;  and  22.53 mm.

## Keywords: Nannochloropsis sp., Antibacteria, Escherichia coli

## ABSTRAK
Mikroalga  laut  memiliki  berbagai  kelebihan  antara  lain  pertumbuhannya  yang cepat dan membutuhkan nutrisi sederhana untuk tumbuhnya serta mampu bertahan pada  berbagai  kondisi  lingkungan.  Beberapa  jenis  mikroalga  diketahui  memiliki kemampuan  sebagai  antibakteri.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  aktivitas antibakteri  mikroalga  laut Nannochloropsis sp . terhadap  bakteri Escherichia  coli dengan metode Disk diffusion Kirby-Bauer . Nannochloropsis sp . ditumbuhkan selama beberapa hari dalam medium Walne. Biomassa mikroalga yang diperoleh dikeringkan dan  dihaluskan  sehingga  diperoleh  simplisia Nannochloropsis sp . Simplisia  tersebut kemudian  di  maserasi  dengan  etanol  96%  dan  dipekatkan  menggunakan rotary evaporator .  Hasil  penelitian  menunjukkan  ekstrak  etanol  mikroalga  laut Nannochloropsis sp . memiliki  daya  hambat  terhadap  bakteri Escherichia  coli .  Zona hambat rata-rata yang terbentuk yaitu volume ekstrak 20, 30, 40, 60, 80 dan 100 µL berturut-turut 9,43; 15,13; 16,40; 17,82; 20,09; dan 22,53 mm.
Kata kunci: Nannochloropsis sp., Antibakteri, Escherichia coli

## PENDAHULUAN
Indonesia  adalah  negara  tropis dengan kelembapan yang tinggi sehingga  penyakit  infeksi  banyak terjadi di Indonesia. Infeksi merupakan keadaan  masuknya  mikroorganisme, yang berupa virus, jamur atau bakteri, ke dalam tubuh kemudian berkembang biak dan menimbulkan berbagai penyakit. Penyakit infeksi yang berasal dari bakteri dapat menyebabkan infeksi
lokal  maupun  sistemik  [5].  Terdapat berbagai  macam  bakteri  penyebab penyakit  antara  lain Staphylococcus aureus , Pseudomonas  aeruginosa dan Escherichia coli [3]. Escherichia
coli
dapat menyebabkan  infeksi  traktus  urinarius, meningitis, dan septisemia [15]. Dalam kondisi  sehat,  bakteri  ini  merupakan flora  normal  pada  manusia  yang terdapat dalam gastrointestinal.
Namun  bila  jumlah  bakteri  ini melebihi  ambang  batas  normal  maka dapat  mengakibatkan  infeksi  yang menyebabkan penyakit diare baik diare akut maupun kronis [7].
Pengobatan  diare  akut  yang disebabkan
oleh infeksi bakteri Escherichia coli salah satunya dilakukan dengan mengunakan
antibiotik.
Penelitian menyatakan
bahwa sebanyak  21,5%  bakteri Escherichia coli sudah  resisten  terhadap  antibiotic [12].  Penelitian  lain  menyatakan,
Escherichia coli sudah resisten terhadap  antibiotik  beta  laktam  [9]. Alternatif  yang  dapat  digunakan  untuk mengobati  infeksi  yang  disebabkan karena resistensi yaitu
dengan memanfaatkan  sumber  lain  yang berasal dari alam seperti mikroalga.
Mikroalga  laut  dipilih  karena Indonesia  adalah  negara  maritim dengan  sebagian  besar  wilayahnya adalah  lautan  Hal  ini  menyebabkan mikroalga merupakan sumber potensial yang dapat dimanfaatkan
untuk kesejahteraan manusia.
Mikroalga merupakan sumber penting dari berbagai  produk  kimia yang  digunakan dalam  industri  makanan  dan  farmasi [1].  Berbagai  macam  zat  organik seperti  protein,  asam  amino,  vitamin, polisakarida  dan  karbohidrat  yang diekstrak
dari mikroalga telah
digunakan  sebagai  suplemen  makanan [8]. Selain komponen tersebut, mikroalga  juga  menghasilkan  bahan aktif  yang  berupa  metabolit  sekunder yang  memiliki  aktivitas  tertentu  [6].
Aktivitas antibakteri mikroalga diketahui dapat menghambat pertumbuhan bakteri antara lain Escherichia coli, Bacillus sp .,
Staphylococcus sp .,  Salmonella sp ., Pseudomonnas sp. ,  Klebsia sp ., dan Enterococcus sp . [11].
Ada  berbagai  jenis  mikrolaga laut
salah satunya adalah
Nannochloropsis sp.  Mikroalga  ini merupakan  mikroalga  hijau  yang tumbuh di laut. Bentuknya adalah bulat dengan diameter 4–6 µm. Mikroalga ini tidak memiliki flagela dan bersifat tidak bergerak [8].
Mikroalga  laut Nannochloropsis oculata , mengandung fatty acid methyl esters  (FAME)  yang  diekstrak  dengan
pelarut  kloroform:  metanol  (1:2), memiliki  aktivitas  antibakteri  terhadap bakteri
gram positif seperti
Staphylococcus  aureus dan Bacillus subtilis serta  bakteri  gram  negatif seperti Escherichia coli dan
Pseudomonnas aeruginosa pada variasi ekstrak 10, 20, dan 30 µL/disk [14].
Pada  penelitian  ini  dilakukan  uji aktivitas  antibakteri  yang  berasal  dari mikroalga  laut Nannochloropsis sp. terhadap  bakteri Escherichia  coli .
Nannochloropsis sp.  yang  digunakan pada penelitian ini berasal dari perairan Lampung. Mikroalga laut Nannochloropsis sp. dikultivasi pada air laut  yang  diperkaya  dengan  medium Walne. sehingga dapat diperoleh biomassa dalam jumlah banyak. Ekstraksi dilakukan dengan
menggunakan  pelarut  etanol  96%. Ekstrak yang terbentuk di uji aktivitasnya  pada  berbagai  volume ekstrak  yaitu  20,  30,  40,  60,  80,  100 µL/disk.  Berangkat  dari  deskripsi diatas, maka dilakukan penelitian yang berjudul
Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Mikroalga Laut
Nannochloropsis sp . terhadap  Bakteri Escherichia coli secara In-Vitro .

## METODOLOGI PENELITIAN
Rancangan  penelitian  yang  dilakukan bersifat eksperimental dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap  (RAL).  Penelitian  ini  dibagi menjadi  beberapa  kelompok  yaitu ekstrak etanol mikroalga laut Nannochloropsis sp. dengan
perbandingan  volume  ekstrak  sebesar 20,  30,  40,  60,  80,  100  µL/  disk. Sebagai  kontrol  negatif  adalah  aqua destilasi.

## Alat dan Bahan Alat
Alat  yang  digunakan  pada penelitian  ini  antara  lain  alat  gelas laboratorium,  lampu  neon,  botol  kaca berkapasitas  1  L,  sumbat  karet,  pipa kaca  berbentuk  L,  cabang  T  plastik, pompa  air,  aerator,  selang  plastik, luxmeter ,  botol  semprot,  otoklaf, inkubator,  desikator,  neraca  analitik, pipet mikro beserta tip nya, mikroskop cahaya, refraktometer, Improved Neubanner  Haemocytometer , Rotary
Evaporator jangka  sorong, hot  plate , pinset, lampu spiritus, dan jarum ose.
Bahan
Bahan  yang  digunakan  antara lain bibit Nannochloropsis sp.,
Escherichia coli , air laut, aqua destilasi,
alkohol,  kapas  lemak,  kasa,  kertas saring,  etanol,  medium  NB  ( Nutrien Broth ),  medium  MHA  ( Mueller  Hinton Agar ), NaCl, disk kloramfenikol, alumunium  foil,  NaNO 3 ,  Na 2 EDTA, NaH 2 PO 4 .2H 2 O, FeCl 3 .6H 2 O, MnCl 2 .4H 2 O, ZnCl 2 ,
CoCl 2 .6H 2 O, (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 .4H 2 O, CuSO 4 .5H 2 O, vitamin B1 dan vitamin B12.
Prosedur Penelitian Kultivasi Nannochloropsis sp. Mikroalga Nannochloropsis sp. dikultivasi dalam medium pertumbuhan yang  mengandung  air  laut  dan diperkaya  dengan  medium  Walne. Mikroalga  ditumbuhkan  selama  10  hari dengan  kepadatan  awal  10 6 sel/mL, salinitas  25  ppt,  suhu  ruang  sekira 27±1˚C  dan  pencahayaan  sebesar 1500 lux.
Ekstraksi
Biomassa Nannochloropsis sp.
yang diperoleh dikeringkan dan dihaluskan untuk selanjutnya
dimaserasi  dalam  etanol  96%  selama 24  jam.  Residu  kemudian  dimaserasi kembali  sebanyak  2  kali  dimana masing-masing  dilakukan  selama  24 jam  hingga  filtrat  yang  diperoleh menjadi
bening. Maserat yang
diperoleh kemudian disaring dan
diuapkan menggunakan rotary evaporator sehingga  dihasilkan  ekstrak kental.
Uji Aktivitas Antibakteri Pengujian  aktivitas  antibakteri dilakukan dengan
menggunakan metode Disk  diffusion  Kirby-Bauer [2]. Medium  yang  digunakan  adalah  MHA. Medium  MHA  diinokulasi  suspensi bakteri Escherichia  coli yang  sdh distandarisasi  dengan  Mac  Farland. Selanjutnya,
ekstrak etanol
Nannochloropsis sp.  ditambahkan  pada disk dengan variasi volume 20, 30, 40, 60,  80,  100  µL/  disk.  Medium  MHA kemudian diinkubasi selama 18-24 jam pada  suhu  37˚C.  Kontrol  negatif  yang digunakan  adalah  aquades.  Zona bening  yang  merupakan  zona  hambat terhadap  bakteri Escherichia  coli akan terbentuk di sekitar cakram.

## HASIL PENELITIAN
Mikroalga  laut Nannochloropsis sp.. dikultivasi  dalam  medium  Walne selama
beberapa
hari dengan kepadatan sel awal sebesar 10 6 sel/mL. Saat kultivasi, kultur mikroalga mengalami  perubahan  warna  sehingga medium  kultur  menjadi  semakin  hijau. Selama kultivasi, kepadatan sel mikroalga terus dipantau setiap harinya sehingga diketahui
pertumbuhan mikroalga. Hasil kultivasi menunjukkan kepadatan  sel  yang  terus  meningkat hingga  hari  ke-10.  kurva  pertumbuhan Nannochloropsis sp.  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Gambar 1. Kurva Pertumbuhan Mikroalga Laut Nannochloropsis sp. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 Ju m lah se l/ m L (106)
Waktu (hari)
Hasil pemanenan kultur mikroalga  diperoleh  biomassa  basah mikroalga berupa pasta Nannochloropsis sp.  dengan  kondisi pasta  sebagai  berikut.  Pasta  berwarna hijau,  tidak  berbau  dan  berbentuk padat.
Pasta
mikroalga kemudian dikeringkan  dan  dihaluskan  sehingga diperoleh  simplisia Nannochloropsis sp. Selanjutnya, simplisia dimaserasi
hingga
diperoleh ekstrak etanol mikroalga  laut Nannochloropsis sp. (Gambar  2).  Ekstrak  yang  terbentuk berwarna  hijau  lumut  tua,  tidak berbau,  berbentuk  cairan  kental  dan bersifat larut dalam air.
Ektrak  etanol  mikroalga  laut Nannochloropsis  sp. yang  diperoleh kemudian  diuji  aktivitasnya  terhadap bakteri Escherichia  coli .  Media  yang digunakan adalah MHA ( Miller Huillinton Agar )  sehingga  diperoleh  hasil  yang dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  Ekstrak etanol  mikroalga Nannochloropsis sp.
menunjukkan memiliki
aktifitas terhadap Escherichia coli yang ditunjukkan  dengan terbentuknya  zona hambat  disekitar disk .  Zona  hambat yang  terbentuk  pada  medium  MHA dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 2. Ekstrak Etanol Mikroalga Laut Nannochloropsis sp.
Kelompok Rerata Zona Hambat (mm) Kontrol negatif 0,00±0,00 Ekstrak Etanol Nannochloropsis sp. 20 µL 9,43±0,79 Ekstrak Etanol Nannochloropsis sp. 30 µL 15,13±0,44 Ekstrak Etanol Nannochloropsis sp. 40 µL 16,40±0,68 Ekstrak Etanol Nannochloropsis sp. 60 µL 17,82±0,76 Ekstrak Etanol Nannochloropsis sp. 80 µL 20,09±0,66
Ekstrak Etanol Nannochloropsis sp. 100 µL 22,53±0,04
Gambar 3.
Zona hambat ekstrak etanol mikroalga laut Nannochloropsis sp. terhadap Escherichia coli
Data  yang  diperoleh  kemudian dilakukan  analisa  menggunakan  SPSS. Uji  normalitas  Shapiro  wilk  dengan sampel  kurang  dari  50  menunjukkan
nilai  signifikansi  yang  lebih  besar  dari 0,05.  Hal ini  menunjukkan  bahwa  data terdistribusi  normal.  Selanjutnya,  Uji homogenitas varians menunjukkan nilai
signifikansi  sebesar  0,151.  Nilai  ini lebih  besar  dari  0,05  maka  dapat dikatakan  tidak  terdapat  perbedaan varians  antara  kelompok  data  yang dibandingkan  sehingga  varians  data adalah sama. Hal ini menunjukkan hasil uji  Anova  adalah  valid.  Uji  Anova menunjukkan  nilai  signifikansi  0,00. Nilai  ini  lebih  kecil  dari  0,05  sehingga Ho  ditolak  atau  dengan  kata  lain terdapat  perbedaan  signifikan  pada zona hambat karena adanya perbedaan volume ekstrak.

## PEMBAHASAN
Penelitian  yang  telah  dilakukan diperoleh kurva pertumbuhan mikroalga. Mikroalga ditumbuhkan dalam  medium  Walne  yang  memiliki nutrisi  yang  baik  untuk  pertumbuhan mikroalga.  Medium  Walne  merupakan medium diperkaya sehingga menyediakan  nutrisi  yang  dibutuhkan oleh  mikroalga  seperti  makro  nutrisi, mikro  nutrisi  dan  vitamin.    Pada prosesnya, terjadi pertumbuhan mikroalga  yang  ditunjukkan  pada perubahan  warna  medium  kultur  yang menjadi  semakin  hijau  hingga  hari  ke- 10.  Hal  ini  menunjukkan  terjadi peningkatan  jumlah  sel  mikroalga. Pada  awalnya,  sel  mikroalga  yang digunakan  adalah  10 6 sel/mL  dan meningkat  menjadi  39,13x10 6 sel/mL pada hari ke-10.
Simplisia Nannochloropsis sp.
yang diperoleh
pada kultivasi
diekstraksi
dengan
menggunakan pelarut  etanol  96%.  Pelarut  etanol diketahui  mampu  menarik  senyawa fitokimia  yang  terkandung  di  dalam mikroalga.  Flavonoid  adalah  senyawa dominan yang diperoleh dengan
ekstraksi  menggunakan  pelarut  aseton dan  etanol  [11].  Flavonoid  merupakan molekul
yang berfungsi
untuk melindungi sel dari kerusakan oksidatif [10]. Screening fitokimia  menunjukkan adanya  tannin,  flavonoid,  steroid, glikosida  dan  alkaloid  pada  ekstrak etanol Nannochloropsis sp.  [4]. Saponin  dan  triterpenoid  merupakan senyawa  fitokimia  yang  tidak  terdapat pada Nannochloropsis sp. [4].
Uji  antibakteri  menunjukkan adanya  peningkatan  daya  hambat terhadap bakteri Escherichia coli
dengan  peningkatan  volume  ekstrak mikroalga  laut Nannochloropsis sp. Daya  antibakteri  diketahui  dari  zona bening  di  sekitar  disk  yang  sudah  di mengandung  ekstrak.  Zona  hambat rata-rata ekstrak etanol Nannochloropsis sp. terhadap
Escherichia  coli dengan  volume ekstrak 20, 30, 40, 60, 80 dan 100 µL berturut-turut  adalah  9,43;  15,13; 16,40;  17,82;  20,09;  dan  22,53  mm. Hal  ini  sejalan  dengan  penelitian  yang dilakukan oleh Surendhiran, 2014 yang menyebutkan  bahwa  ekstraksi  FAME berpelarut  kloroform:metanol  (1:2) dari mikroalga Nannochloropsis oculata memiliki kemampuan
untuk menghambat bakteri Escherichia coli . Hal  ini  menunjukkan  bahwa mikroalga Nannochloropsis sp. memiliki potensi  sebagai  antibakteri    dan potensial di dalam bidang farmasi.

## KESIMPULAN
Kesimpulan  yang  diperoleh  pada penelitian ini adalah:
1. Mikroalga Nannochloropsis sp. tumbuh baik dalam medium Walne
2. Zona  hambat  rata-rata  ekstrak etanol Nannochloropsis sp.
terhadap  Escherichia  coli    dengan volume ekstrak 20, 30, 40, 60, 80 dan  100  µL  berturut-turut  adalah 9,43; 15,13; 16,40; 17,82; 20,09; dan 22,53 mm.
3. Terdapat perbedaan signifikan pada  zona  hambat  karena  adanya perbedaan volume ekstrak.

## SARAN
Saran  yang  dapat  diberikan  pada penelitian berikutnya:
1. Sebaiknya Perlu dilakukan optimasi pertumbuhan mikroalga untuk mendapatkan biomassa lebih banyak.
2. Perlu  dilakukan  uji  dengan  variasi konsentrasi ekstrak
3. Perlu  dilakukan  uji  lebih  lanjut sehingga  diperoleh  potensi  lainnya yang  berasal  dari Nannochloropsis sp.
DAFTAR PUSTAKA
1. Borowitzka  MA.  (1995).  Microalgae as  Sources  of  Pharmaceuticals  and the  Biologically  Active  Compounds.
J Appl Phycol. 7 :3-15.
2. Bauer  AW,  Kirby  WM,  Sherris  JC, Turck M. (1966).
Antibiotic susceptilibility testing by a
standardized  single  disk  method.
American Journal of Clinical
Pathology, 45 :493-496.
3. Djide  N.,  Sartini.  (2006). Dasar- dasar Mikrobiologi . Universitas
Hasanuddin. Makasar.
4. Fithriani D., Sri A., Susiana M., Rini
S. (2015). Uji
Fitokimia,
kandungan total fenol, dan aktivitas  antioksidan  mikroalga Spirullina sp., Chlorella sp.  dan Nannochloropsis sp.  JPB  Kelautan dan Perikanan 10 (2):101-109.
5. Ganiswarna S. (1995). Farmakologi dan  Terapi .  edisi  IV.  Bagian Farmakologi  Fakultas  Kedokteran Universitas Indonesia. Jakarta.
6. Iwamoto  C,  Yamada  T,  Ito  Y, Minoura  K,  Numata  A.  (2001). Cytotoxic  cytochalasans  from  a penicillium  species  separated  from a marine alga. Tetrahedron . 57 :2904-2997.
7. Jawetz,  Melnick,  Adelbeg.  (2005). Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta.
8. Kawaroe M., Prartono, T., Sunuddin  A.,  Sari  D.W.,  Augustine D.  (2010). Mikroalga:  Potensi  dan Pemanfaatannya  untuk  Produksi Bio Bahan Bakar . IPB Press. Bogor.
9. Mardiastuti, Karuniawati A.,
Kiranasari A., Ikaningsih, Kadarsih,
R.  (2007).  Emerging  Resistance Pathogen:  Situasi  Terkini  di  Asia, Eropa,  Amerika  Serikat,  Timur Tengah  dan  Indonesia. Majalah
Kedokteran  Indonesia. 57 (3):75- 79.
10. Procházková D., Boušová I., Wilhelmová  N.  (2011).  Antioxidant and Prooxidant Properties of Flavonoids. Fitoterapia ,
82 (4):513–523. 11. Rajendran  N.,  Karpanai,  S.B.,
Sobana, P.P.V., Logeswari, Katrhiresan,  E.,  Tamilselvi,  A., John, V.S. (2014). Phytochemicals, Antimicrobial and Antioxidant Screening from Five Marine Microalgae. Journal  of  Chemical and Pharmaceutical Sciences .
2: 78-85.
12. Refdanita,  Maksum  R.,  Nurgani  A., Endang  P..  (2004).  Pola  Kepekaan Kuman  Terhadap  Antibiotika  di Ruang Rawat Intensif Rumah Sakit Fatmawati  Jakarta  Utara  Tahun 2001-2002. Makara  Kesehatan .
8 (2):41-48.
13. Smit  A.J.  (2004).  Medicinal  and pharmaceutical  uses  of  seaweed natural  products. J.  Appl.  Phycol .
16 :245-262.
14. Surendhiran  D.,  Mani  V.,  Abdul RS., Thiruvengadam S., Ammavasai  SS.,  Kuppusamy  T. (2014).  A  Green  Synthesis  of Antimicrobial Compounds from Marine  Microalgae Nannochloropsis oculata . Journal  of  Coastal  Life Medicine. 2 (11):859-863. 15. Yenny.  (2007).  Resistensi  dari bakteri  enterik:  aspek  global terhadap  antimikroba. Universa Medicina. 26 (1):53-54.