Bioeksperimen Volume 1 No. 2, (September 2015) ISSN 2460-1365
AKTIVITAS ANTIBAKTERI ISOLAT ACTINOMYCETES DARI SAMPEL PASIR GUNUNG MERAPI DENGAN LAMA FERMENTASI YANG BERBEDA TERHADAP BAKTERI Escherichia coli MULTIRESISTEN ANTIBIOTIK
Wuri Wulandari 1) , Triastuti Rahayu 2) Prodi Pendidikan Biologi FKIP UMS E-mail korespondensi: trias.wahyu@gmail.com
Abstrak- Tujuan penelitian ini adalah mengetahui aktivitas antibakteri 10 isolat Actinomycetes dari  sampel  pasir  Gunung  Merapi  menggunakan  metode  sumuran  dan  fermentasi  terhadap bakteri E.coli multiresisten antibiotik dengan lama waktu fermentasi yang berbeda. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor perlakuan yaitu lama waktu fermentasi (L) dan jenis isolat Actinomycetes (S). Masing- masing  perlakuan  dengan  2  kali  ulangan.  Isolat  Actinomycetes  tersebut  difermentasi  dalam kultur cair yang mengandung 2% manitol, 2% pepton, dan 1% glukosa selama 6, 7, dan 8 hari, pada suhu 28 0 C menggunakan shaker 50 rpm, selanjutnya diuji menggunakan metode sumuran terhadap E.coli multiresisten. Hasilnya ke 10 isolat mempunyai aktivitas antibakteri terhadap E.coli dengan diameter zona hambat bervariasi. Aktivitas antibakteri terkuat pada hari ke-6 pada isolat D (S4) dengan diameter zona hambat iradikal 17,25 mm, pada fermentasi hari ke-7 pada isolat G (S8) dengan diameter zona hambat radikal 7 mm, dan pada hari ke-8 pada  isolat A (S1) dengan diameter zona hambat radikal 10 mm.
Kata kunci: Antibakteri, Actinomycetes, E.coli, Fermentasi

## PENDAHULUAN
Bakteri  resisten  terhadap  obat  telah menyebabkan  beberapa  wabah  infeksi yang  serius  dengan  banyak  kematian (Vandeppite,  2005),  sehingga  perlu  terus dilaksanakan  penelitian  guna  menemukan zat antibiotik baru yang dapat menghambat atau  bahkan  mematikan  bakteri-bakteri yang telah resisten tersebut. Actinomycetes merupakan  sumber  terbesar  antibiotika alami  yang  diketahui  (Waluyo,  2009). Actinomycetes adalah bakteri  gram positif aerob,  tumbuh  lambat  dan  membutuhkan temperatur  sekitar  25 0 -37 0 C  (Spicer,  2000), berukuran  besar  dengan  kecenderungan untuk  membentuk  rantai  atau ﬁ lament
(Brooks,  2005),  umumnya  hidup  di  dalam tanah (Waluyo, 2009), banyak ditemukan di tanah berumput (rizosfer), juga di tempat- tempat ekstrim seperti daerah bekas letusan gunung  berapi  (Rahayu,  2010).  Rahayu dkk (2010), berhasil mendapatkan 10 isolat Actinomycetes  yang  diisolasi  dari  sampel pasir  vulkanik  bekas  letusan  Gunung Merapi  pada  tahun  2010.  Sepuluh  isolat tersebut  telah  diuji  potensi  antibiotiknya menggunakan  metode  agar  block,  tetapi belum diuji menggunakan metode sumuran dan fermentasi.
Metode  fermentasi  memungkinkan meningkatnya  konsentrasi  zat  metabolit sekunder  Actinomycetes  yang  berpotensi
54 Bioeksperimen Volume 1 No. 2, (September 2015) ISSN 2460-1365 sebagai zat antibiotik. Penelitian yang dilakukan  oleh  Isnaeni  (2005) menemukan  bahwa  Streptomisin  standar menghasilkan Rf 0.15, sedangkan antibiotika dalam ﬁ ltrat  hasil  fermentasi  memberikan nilai  Rf  0.65  terhadap  Bacillus  subtilis.
Metode fermentasi dapat dilakukan dengan media  cair  yang  megandung  2%  manitol,
2% pepton dan 1% glukosa (Lo et al, 2002).
Salah  satu  bakteri  penyebab  infeksi yang  telah  mengalami  banyak  resistensi antibiotik  adalah  E.coli.  E.coli  dapat menyebabkan  infeksi  saluran  kemih (Gibson,  1996),  infeksi  luka  (Supardi  dan Sukamto, 1999), dan penyebab diare (Jawe et  al.,  2005).  Agnisia  (2012)  menyatakan bahwa  E.coli  resisten  terhadap  beberapa jenis  antibiotik  diantaranya  tetrasiklin, kloramfenikol dan eritromisin. Noviana (2004) menyatakan  bahwa  E.coli  juga  resisten terhadap  golongan β -laktam  (penisilin, ampisilin, amoksilin, sulbenisilin dan oksasin) dan golongan amino glikosida (streptomisin).
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengkaji  bagaimana  aktivitas  antibakteri 10  isolat  Actinomycetes  dari  sampel  pasir Gunung  Merapi  menggunakan  metode sumuran  dan  fermentasi  terhadap  bakteri E.coli multiresisten antibiotik dengan lama waktu fermentasi yang berbeda.

## METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Program Studi Pendidikan  Biologi  FKIP  UMS.  Penelitian ini dilaksanakan mulai September 2013-Juni
2014.  Penelitian  ini  merupakan  penelitian eksperimen menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor perlakuan yaitu  lama  waktu  fermentasi  (L)  dan  jenis isolat  Actinomycetes  (S),  masing-masing perlakuan dengan 2 kali ulangan. Proses  penelitian  diawali  dengan subkultur isolat Actinomycetes pada media oatmeal  agar  yang  kemudian  diinkubasi
selama  14  hari  pada  inkubator  dengan suhu  29 0 C.  Kultur  kemudian  dipidahkan ke media cair untuk difermentasi selama 6, 7, dan 8 hari menggunakan shaker 50 rpm. Proses fermentasi menggunakan media cair yang  megandung  2%  manitol,  2%  pepton, dan 1% glukosa (Lo et al, 2002).
Hasil dari proses fermentasi kemudian diuji  aktivitas  antibakterinya  terhadap bakteri  E.coli  multiresisten  (Resisten terhadap amoxilin, amoxy-clav acid, ampicilin, crytromycin,  chloramphenicol,  penicilin  G, cefadroxil,  ce ﬁ xirn,  ceftriaxon,  cefuroxim, sulfamet-trimetropim,  tetracyliclin)  berumur 24  jam.  Pengujian  menggunakan  media nutrient  agar  dengan  metode  sumuran berdiameter 6 mm.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari penelitian yang telah dilaksanakan didapati  hasil  yang  berbeda  untuk  setiap perlakuan. Aktivitas antibakteri isolat-isolat tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Diameter Zona Hambat Isolat
Actinomycetes  dengan  Lama  Fermentasi yang Berbeda terhadap E. coli Multiresisten Isolat Waktu Fermentasi  (hari) 6 (L1) 7 (L2) 8 (L3) Rerata Diameter Zona Hambat (mm) S1 - 13 ir 10 r * S2 - - 11 ir S3 8,75 ir 16,75 ir 11,5 ir S4 17,25 ir* 13 ir 11,5 ir S5 12,5 ir 15 ir 7 r S6 13 ir 8 ir 7,5 r S7 11 ir 7 r * 7 r S8 15 ir - 13,75 ir S9 16,5 ir 11,25 ir 14 ir S10 8,5 ir - - Keterangan :  r)  zona  hambat  radikal,  ir) zona hambat iradikal, *) zona hambat tertinggi

## Bioeksperimen
Volume 1 No. 2, (September 2015) ISSN 2460-1365
Pada  perlakuan  fermentasi  selama 6  hari  isolat  D  (S4)  memiliki  aktivitas antibakteri  paling  kuat  dengan  diameter zona  hambat  iradikal  17,25  mm.  Pada fermentasi selama 7 hari aktivitas antibakteri tertinggi  ditunjukan  oleh  isolat  G  (S8) dengan  zona  hambat  radikal  berdiameter 7  mm.  Pada  fermentasi  hari  terakhir  yaitu hari  ke  8,  aktivitas  antibakteri  tertinggi ditunjukan oleh isolat A (S1) dengan zona hambat radikal berdiameter 10 mm.
Actinomycetes  merupakan  sumber antibiotika  alami  terbesar  yang  diketahui (Waluyo,  2009).  Actinomycetes  adalah bakteri gram positif aerob, tumbuh lambat dan membutuhkan temperatur sekitar 250- 370C (Spicer, 2000), berukuran besar dengan kecenderungan  untuk  membentuk  rantai atau ﬁ lament  (Brooks,  2005),  umumnya hidup  di  dalam  tanah  (Waluyo,  2009), banyak  ditemukan  di  tanah  berumput (rizosfer),  juga  di  tempat-tempat  ekstrim seperti daerah bekas letusan gunung berapi (Rahayu, 2010). Penelitian sebelumnya aktivitas antibakteri 10 isolat dari sampel pasir Gunung
Merapi  menggunakan  metode  agar  block terhadap E.coli multiresisten menunjukkan zona  hambat  radikal  antara  7-12  mm (Fatchurrochman, 2010). Secara keseluruhan pengujian  menggunakan  metode  sumuran menggunakan hasil fermentasi pada media cair  menunjukkan  penurunan  aktivitas antibakteri dibandingkan dengan pengujian menggunakan metode agar block . Penurunan  aktivitas  antibakteri  ini disebabkan  oleh  banyak  faktor.  Faktor yang  paling  berperan  adalah  mekanisme dari  biosintesis  zat  metabolit  sekunder, zat  yang  dimanfaatkan  sebagai  antibiotik. Metabolit  sekunder  dibentuk  melalui metabolisme  sekunder,  yaitu  metabolisme yang melibatkan senyawa-senyawa organik spesi ﬁ k dan terjadi sangat terbatas di alam.
Metabolit sekunder hanya ditemukan  pada  organisme  spesi ﬁ k,  dan hanya  diproduksi  pada  kondisi  tertentu (Dewick, 1999). Metabolit sekunder adalah komponen  non  esensial  bagi  pertumbuhan suatu  organisme.  Jalur  metabolisme sekunder  ini  hanya  aktif  pada  saat-saat tertentu  di  antaranya  selama  periode cekaman yang diakibatkan oleh minimnya nutrisi atau serangan mikroba (Mann, 1987). Biosintesis  metabolit  sekunder  dimulai di  akhir  fase  logarithmic  sampai  akhir  fase stationary,  setelah  proses  pembelahan  dan perbanyakan sel berhenti (Yarbrough  et  al, 1993). Penurunan aktivitas antibakteri yang terjadi salah satunya disebabkan oleh waktu optimal  produksi  metabolit  sekunder antara  isolat  satu  dengan  isolat  lainnya berbeda, sehingga ketika diuji dengan lama fermentasi  yang  sama  kesepuluh  isolat memberikan  hasil  yang  berbeda.  Isolat yang  menghasilkan  zona  hambat  iradikal dimungkinkan belum telah melewati waktu optimal  tersebut,  sementara  isolat  yang membentuk zona hambat radikal sebaliknya dimungkinkan  sedang  mengalami  fase produksi metabolit sekunder.
Senyawa  metabolit  sekunder  juga dapat  mengalami  biodegradasi  dan dimanfaatkan kembali pada masa germinasi oleh  organisme  penghasilnya  (Wink, 1999).  Hal  ini  juga  bisa  menjadi  faktor yang  menyebabkan  terjadinya  penurunan aktivitas  antibakteri.  Pada  kultur  dengan nutrisi  yang  tetap,  setelah  melewati  fase stationary jumlah sel bakteri akan berkurang akibat  menurunya  jumlah  nutrisi.  Nutrisi yang  semakin  berkurang  sementara aktivitas reproduksi sel masih berjalan dan yang tersedia hanya zat metabolit sekunder. Kondisi  inilah  yang  memicu  terjadinya biodegradasi  zat  metabolit  sekunder sehingga  bisa  digunakan  kembali  untuk proses germinasi.
56 Bioeksperimen Volume 1 No. 2, (September 2015) ISSN 2460-1365 Faktor  selanjutnya  adalah  zat metabolit sekunder dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit (hanya ng/g atau 10 -9 g/g bahan) (Sudibyo, 1999). Hal ini membuat pengujian menggunakan metode difusi  sumuran  menjadi  kurang  efektif. Metode  difusi  sumuran  menggunakan zat  penguji  yang  berupa  cairan.  Zat  cair memiliki  susunan  atom  yang  lebih  bebas dibandingkan  dengan  zat  padat.  Ruang antar  atom  yang  banyak  membuat  zat metabolit sekunder yang jumlahnya sangat sedikit  tadi  menjadi  semakin  terpisah- pisah.  Kondisi  ini  membuat  jumlah  zat metabolit sekunder yang diujikan di dalam lubang  sumuran  menjadi  semakin  sedikit, sehingga  hasil  pengujian  dalam  penelitian menunjukan  adanya  penurunan  aktivitas antibakteri  jika  dibandingkan  dengan metode agar block.
SIMPULAN, SARAN, DAN REKOMENDASI Isolat-isolat  Actinomycetes dari sampel pasir Gunung Merapi menunjukkan adanya  aktivitas  antibakteri  terhadap bakteri  E.coli  multiresisten  antibiotik.
Aktivitas  antibakteri  terkuat  pada  hari  ke 6  ditunjukkan  oleh  isolat  D  (S 4 )  dengan diameter  zona  hambat  iradikal  17,25  mm, pada fermentasi hari ke 7 oleh isolat G (S 8 ) dengan  diameter  zona  hambat  radikal  7 mm,  dan  pada  hari  ke  8  ditunjukan  oleh isolat A (S 1 ) dengan diameter zona hambat radikal 10 mm.

## DAFTAR PUSTAKA
Agnisia, Sinarita. 2012. Aktivitas Antibakteri Kombinasi Ekstrak Etanol Daun Sirih (Piper  betle  L.)  dan  Sipro ﬂ oksasin Terhadap  Bakteria  Escherichia  coli dan  Escherichia  coli  Multiresisten.
Skripsi. UMS.
Brooks,  Geo.  F.  et  al.  2005.  Mikrobiologi Kedokteran.  Jakarta  :  Salemba
Medika.
Brooks, Marianne S et al. 2012. Changes in Cell
Structure,  Morphology  and  Activity of  Streptomyces  venezuelae  during the Growth, Shocking and Jadomycin Production Stages. J:3 Microbiology Biochemical Technology. Dalhousie University, Canada.
Dewick,  P.M.  1999.  Medicinal  Natural Products,  a  Biosinthetic  Approach. London:  Wiley  &Sons  Ltd. England.
Gibson, J. M. 1996. Mikrobiologi dan Patologi Modern  untuk  Perawat.  Jakarta: EGC.
Isnaeni.  2005.  Bioautogr ﬁ Antibiotika  Hasil Fermentasi  Mutan  Streptomyces griseus  ATCC  10137.  Majalah Farmasi  Airlangga,  Vol.5  No.1. Universitas Airlangga. Jawe  , Ernest. 2005. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: EGC.
Lo,  CW.,  Lai,  NS.,  Cheah,  HY.,  Wong,
NKI.  2002.  Actinomycetes  Isolated from  Soil  Samples  from  The  Crocker Range  Sabah.  ASEAN  review  of Biodiversity  and  Environmental Conservation (ARBEC), Juli- September 2002. Mann J. 1987. Secondary metabolism. Oxford University Press, USA Rahayu,  T.  dan  Astuti,  D.S.  2010.  Rare Actinomycetes dari Material Vulkanik Merapi  sebagai  Sumber  Antibiotik Baru  :  Isolasi  dan  Karakterisasi. Laporan  penelitian,  LP2M,  UMS, Surakarta. Spicer,  W.  John.  2000.  Clinical  Bcteriology, Mycology and Parasitology. Edinburgh: Churchill Livingstone. Sudibyo,  RS.  1999.  A  Secondary  metabolism Inducer of Saccharopolyspora erythareae  ATCC  11635.  Berkala Ilmiah Biologi, 2(8), 411-418. UGM

## Bioeksperimen
Volume 1 No. 2, (September 2015) ISSN 2460-1365
Supardi, Imam dan Sukamto. 1999. Mikrobiologi dalam Pengolahan Pangan dan Keamanan Pangan . Bandung: Yayasan
Adikarya Ikapi.
Vandepitte, J. et.al. 2005. Prosedur Laboratorium
Dasar  untuk  Bakteriologi  Klinis. Alih
Bahasa:  Lyana  Setyawan.  Jakarta:
EGC Penerbit Buku Kedokteran.
Waluyo,  Lud.  2009. Mikrobiologi  Lingkungan.
Malang: UMM Press.
Wink,  M.  1999. Function  of  Plant  Secondary Metabolites and Their Exploitation in
Biotechnology .  Annual  Plant  Review,
Vol.3.
Yarbrough  GG,  Taylor  DP,  Rowlands  RT, Crawford  MS,  Lasure  LL.  1993. Screening  microbial  metabolites  for new  drugs--theoretical  and  practical issues .  J  Antibiotic  (Tokyo)  46:  535- 544.
Bioeksperimen Volume 1 No. 2, (September 2015) ISSN 2460-1365

## PETUNJUK BAGI PENULIS
1.  Bioeksperimen menerima naskah artikel ilmiah dalam cakupan bidang ilmu murni dan terapan Biologi meliputi Botani, Zoologi, Lingkungan, dan Mikrobiologi dari pembaca yang belum pernah dipublikasikan pada media cetak lain.
2.  Substansi naskah artikel dapat berupa artikel hasil penelitian, kajian atau telaah ilmiah kritis dan komprehensif atas isu penting dan terkini yang tercakup dalam pembidangan jurnal.
3.  Naskah diketik pada kertas A4 dengan margin: atas 4 cm, kiri 4 cm, kanan 3 cm, dan bawah 3 cm. Naskah diketik dengan jarak 1.5 spasi dengan panjang naskah minimal 10 halaman A4 dengan format two collumns dengan width: 6.5 cm dan spacing: 0.99 cm.
4.  Naskah  dapat  diserahkan  secara  langsung  pada  dewan  redaksi  atau  dikirim  melalui email redaksi: bioexperimen@ums.ac.id atau bio.eksperimen@gmail.com.
5.  Judul  artikel  berbahasa  Indonesia  ditulis  dengan  spesi ﬁ k  dan  efektif  tidak  lebih dari  12  kata  sedangkan  judul  dalam  bahasa  Inggris  tidak  lebih  dari  10  kata.  Judul artikel  hendaknya  informatif,  spesi ﬁ k,  ringkas,  dan  mengandung  kata  kunci  yang mendeskripsikan isi naskah secara keseluruhan.
6.  Penulis artikel ditulis dengan huruf Times New Roman 10 pt dan Bold dengan underline tanpa gelar dan tidak boleh disingkat. Jika penulis lebih dari satu, maka diberikan super script nomor yang nanti menunjukkan instansi asal penulis (jika penulis berasal dari instansi yang berbeda-beda).
7.  Nama instansi, alamat, dan kode pos ditulis urut mulai dari penulis pertama dengan huruf Times New Roman 10 dan spasi 1.
8.  Email korespondensi diisi alamat email korespondensi penulis yang aktif.
9.  Abstrak ditulis dengan bahasa Inggris (jika ada) dan bahasa Indonesia. Abstrak terdiri 1 paragraf maksimal 200 kata. Abstrak bukan dalam bentuk ringkasan yang terdiri dari beberapa  paragraf  namun  hanya  terdiri  dari  1  paragraf  yang  secara  gam-blang,  utuh, dan  lengkap  menggambarkan  esensi  isi  keseluruhan  tulisan  meliputi  latar  belakang (isu-isu pokok), tujuan penelitian, metode/pendekatan penelitian, ha-sil penelitian, dan kesimpulan.
10. Kata  kunci  terdiri  atas  maksimal  5  kata,  dipisahkan  dengan  tanda  koma  baik  untuk berbahasa Inggris maupun bahasa Indonesia.
11. Isi naskah hasil penelitian ditulis menurut sistematika sebagai be-rikut: (1) Pendahuluan: berisi  latar  belakang  masalah  dan  tujuan  penelitian,  tinjauan  pustaka  yang  relevan dengan permasalahan yang diteliti (15-20% dari total panjang artikel); (2) Metode Pe- nelitian: berisi paparan dalam bentuk paragraf yang berisi waktu dan tempat penelitian, rancangan, bahan/subyek penelitian, prose-dur/teknik pengumpulan data, instrumen, dan teknik analisis data (10-15% dari total panjang artikel); (3) Hasil dan Pembahas-an: berisi hasil analisis yang merupakan jawaban dari pertanya-an/permasalahan penelitian
Bioeksperimen Volume 1 No. 2, (September 2015) ISSN 2460-1365
sedangkan pembahasan menekankan pada hubungan antara interpretasi hasil dengan teori yang digunakan; serta (4) Simpulan, saran, dan rekomendasi: dipaparkan dalam bentuk  paragraf  temuan-temuan  penelitian  yang  merupakan  jawaban  dari  rumusan masalah.
12. Daftar pustaka berisi sumber-sumber yang digunakan sebagai rujukan dalam penelitian. Sumber rujukan minimal 80% dari pustaka terbitan 10 tahun terakhir. Referensi yang digunakan merupakan sumber primer berupa artikel yang ada dalam jurnal ilmiah atau laporan penelitian (skripsi,  tesis, disertasi). Daftar pustaka ditulis urut  abjad dengan font Times New Roman 12, spasi 1, identation special hanging by 0.25” after 12 pt. Kaidah penulisan daftar pustaka mengikuti kaidah APA (American Phsycological Association) sebagai berikut:
a.  Untuk sitasi buku
Amri,  S.  (2010).  Proses  Pembelajaran  Kreatif  dan  Inovatif  dalam  Kelas.  PT.  Pustaka Karya: Jakarta.
b.  Untuk sitasi jurnal dengan satu atau lebih author
Ariani, R.P., I.B.N., Sudria, N.M., Warsiki., Made, M., I.K., Widiadnyana., M., Sudarwati. (2005).  Optimalisasi  Pembelajaran  Kecakapan  Hidup  Tentang  Peningkatan Produksi Pangan pada Siswa Kelas III SMP Negeri 2 Singaraja. Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja. XXXVIII :922-934.
c.  Untuk bagian tulisan yang diedit oleh seseorang
Bjork, R.A.(1988). Retrieval inhibition as an adaptive mechanism in human memory. In H.L. Roediger III & F.I.M. Craik (Eds), Varieties of memory & consci-ousness (pp. 309-330). Hil-lsdale, NK: Erlbaum.
d.  Untuk sitasi dari laporan atau tesis
Agustina, P. 2010. Upaya Me-ningkatkan Kemampuan A-fektif Siswa Kelas X-1 SMA Negeri 3 Surakarta Melalui Penerapan Strategi Active Knowledge Sharing disertai Modul Hasil Penelitian pada Pokok Bahasan Zigomy-cotina Skripsi. Tidak Diter- bitkan. Surakarta: FKIP UNS.
e.  Untuk jurnal yang diperoleh dari internet
VandenBos, G., Knapp, S., & Doe, J. (2001). Role of reference elements in the selection of  resources  by  psychology  undergraduates  [E-lectronic  version].  Journal  of Bibliographic Research. 5, 117-123.