## CURRENT BIOCHEMISTRY
ISSN: 2355-7877 e-ISSN: 2355-7931 Journal homepage: http://journal.ipb.ac.id/index.php/cbj Journal E-mail: current.biochemistry@gmail.com
Antibacterial activity of Ethanol Extract of Spirulina platensis (Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Spirulina platensis )
Prayoga Pannindriya 1 , Mega Safithri 1* , Kustiariyah Tarman 2, 3
1 Department of Biochemistry, IPB University, Bogor, 16680, Indonesia 2 Department of Aquatic Product Technology, Faculty of Fisheries and Marine Science, IPB Univeristy, 16680, Indonesia
3 Division of Marine Biotechnology, Center for Coastal and Marine Resources Study, IPB University, 16680, Indonesia
Received: 2 October 2020; Accepted: 2 December 2020
Corresponding author : Mega Safithri; Departemen Biokimia IPB; e-mail: safithri@apps.ipb.ac.id

## ABSTRACT
Spirulina is a microalgae that has been widely used as various supplements and medicines because of  its  high  nutritional  content.  The  need  for  new  antibacterial  sources  to  solve  the  problem  of  antibiotic resistance, makes the potential of Spirulina as an antibacterial agent necessary to be researched. This study aims  to  analyze  the  antibacterial  activity  of  ethanol  extract  of  Spirulina  platensis  obtained  from  the Indonesian region against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Spirulina samples were macerated in  ethanol  solvent  in  a  ratio  of  1:10  (w  /  v).  The  antibacterial  activity  test  was  performed  using  the  disc diffusion  method  with  clindamycin  as  a  positive  control.  Results  showed  that  the  ethanol  extract  of  S. platensis did not have antibacterial activity against E. coli and S. aureus.  It was concluded that S. platensis has no potency to be used as a source of antibacterial agents against E. coli and S.aureus.
Keywords: Antibacterial, Escherichia coli, Spirulina platensis, Staphylococcus aureus

## ABSTRAK
Spirulina adalah mikroalga yang telah banyak digunakan untuk berbagai suplemen dan obat karena kandungan  nutrisinya  yang  tinggi.  Kebutuhan  akan  sumber  antibakteri  baru  untuk  mengatasi  masalah resistensi antibiotik, membuat potensi spirulina sebagai agen antibakteri perlu untuk diteliti. Penelitian ini bertujuan  untuk  menganalisis  aktivitas  antibakteri  ekstrak  etanol  Spirulina  platensis  yang  diperoleh  dari wilayah  Indonesia  terhadap  Staphylococcus  aureus  dan  Escherichia  coli.  Sampel  Spirulina  dimaserasi dalam pelarut etanol dengan perbandingan 1:10 (b/v). Uji antibakteri yang digunakan adalah metode difusi cakram  dengan  kontrol  positif  klindamisin.  Hasil  uji  antibakteri  menunjukkan  bahwa  ekstrak  etanol  S. platensis  dalam  penelitian  ini  tidak  memiliki  aktivitas  antibakteri  terhadap  E.  coli  dan  S.  aureus. Disimpulkan bahwa spirulina tidak berpotensi untuk digunakan sebagai sumber bahan antibakteri terhadap E. coli dan S. aureus.
Keywords : Antibacteria, Escherichia coli, Spirulina platensis, Staphylococcus aureus

## 1. PENDAHULUAN
Spirulina adalah mikroalga yang memiliki  banyak  peranan  baik  di  bidang pangan  maupun  medis  karena  nilai  nutrisinya seperti  kandungan  protein,  vitamin,  asam lemak  esensial,  dan  mineralnya  yang  tinggi (Lupatini et  al .  2016).  Kandungan  nutrisinya yang tinggi membuat spirulina dapat dijadikan sebagai bahan berbagai suplemen maupun obat untuk mengatasi penyakit. Salah satunya  yang perlu  diteliti  lebih  lanjut  adalah  potensinya sebagai agen antibakteri (Ozdemir et al 2004).
Potensi spirulina sebagai agen antibakteri  penting  untuk  diteliti  karena adanya  kebutuhan  akan  agen  antibakteri  baru. Selama  ini,  antibiotik  merupakan  obat  utama yang  digunakan  dalam  mengatasi  infeksi bakteri.  Sayangnya,  penggunaan  antibiotik secara  luas  dari  tahun  ke  tahun  juga menimbulkan masalah yaitu munculnya resistensi bakteri terhadap antibiotik. (Pradipta et al 2012). Sumber agen antibakteri baru yang tidak  berisiko  menyebabkan  resistensi  sangat dibutuhkan saat ini.
Beberapa penelitian telah
membuktikan potensi ekstrak spirulina sebagai antibakteri. Elshouny et al . (2017), menunjukkan  bahwa  ekstrak  etanol Spirulina platensis secara in  vitro memiliki  aktivitas antibakteri  yang  baik  terhadap  beberapa  jenis bakteri  seperti Escherichia  coli,  Salmonella sp., Shigella sp., Staphylococcus  aureus ,  dan Pseudomonas aeruginosa . Penelitian lain yang telah  dilakukan  oleh  Nihal et  al. (2018) menyatakan  bahwa  ekstrak  air S.  platensis juga  memiliki  aktivitas  antibakteri  terhadap
Staphylococcus
epidermidis dan Cutibacterium acnes . Oleh karena itu, penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis aktivitas  antibakteri  ekstrak  etanol  dari spirulina yang diperoleh dari wilayah Indonesia.

## 2. METODOLOGI
Bahan-bahan  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah bubuk Spirulina platensis yang  diperoleh  dari  Jepara,  etanol  70%, Escherichia  coli , Staphylococcus  aureus , kertas  cakram, aluminum  wrap , plastic  wrap , Nurtrient Agar , Nutrient Broth , dan klindamisin.
Alat-alat yang digunakan adalah neraca analitik,  inkubator  goyang,  pompa  vakum, rotary  evaporator , laminar  air  flow ,  cawan petri,  pipet  mikro  jangka  sorong, hotplate , inkubator, pinset, dan autoklaf.

## Tahapan Penelitian Ekstraksi Spirulina
Ekstraksi spirulina dilakukan menggunakan  pelarut  etanol  70%.  Sampel berwujud bubuk dimaserasi dengan perbandingan sampel:pelarut 1:10 (b/v).
Maserat diinkubasi selama 24 jam menggunakan  inkubator  goyang  pada  suhu ruang  dengan  kecepatan  125  rpm.  Maserasi diulangi  hingga  dihasilkan  maserat  dengan warna  mendekati  bening.  Maserat  disaring menggunakan  kertas  saring  dengan  bantuan pompa vakum. Filtrat yang diperoleh diuapkan pelarutnya  menggunakan rotary  evaporator pada suhu 50 ℃ hingga terbentuk pasta kering. Rendemen  ekstraksi  dihitung  menggunakan persamaan:
Rendemen = e

## Analisis Aktivitas Antibakteri
Analisis  aktivitas  antibakteri dilakukan menggunakan metode difusi cakram berdasarkan  Febriyani et  al .  (2018)  dengan modifikasi. Bakteri uji  yang digunakan adalah Escherichia  coli dan Staphylococcus  aureus . Ekstrak  spirulina  dilarutkan  dalam  akuades dengan  konsentrasi  10.000  ppm.  Bakteri  uji diinokulasikan ke permukaan NA
menggunakan  mikro  pipet.  Kertas  cakram yang  sudah  diberi  larutan  ekstrak  spirulina,
diletakkan di atas permukaan agar. Klindamisin  20  ppm  digunakan  sebagai kontrol  positif  dan  akuades  sebagai  kontrol negatif.  Setelah  diaplikasikan,  cawan  petri dibalik dan diinkubasi pada suhu 35 ℃ selama 1  malam.  Zona  hambat  bakteri  terbentuk sebagai daerah di sekeliling cakram yang tidak ditumbuhi  bakteri.  Diameter  zona  hambat diukur menggunakan jangka sorong. Percobaan dilakukan secara triplo.

## 3. HASIL

## Rendemen Ekstraksi Spirulina
Ekstraksi  simplisia Spirulina  platensis dilakukan  menggunakan  pelarut  etanol  70% dengan maserasi sebanyak 6 kali hingga warna maserat  mendekati  bening.  Warna  maserat yang  memudar  menunjukkan  bahwa  senyawa yang  pada  simplisia  sudah  teresktrak  pada remaserasi  sebelumnya.  Proses  ekstraksi spirulina  menghasilkan  rendemen  sebesar 22.89%.

## Aktivitas Antibakteri Ekstrak Spirulina
Uji  aktivitas  antibakteri  menujukkan bahwa  cakram  dengan  ekstrak  spirulina  tidak memiliki  zona  hambat  baik  pada  bakteri E. coli maupun S.  aureus .  Hasil  tersebut menunjukkan  bahawa  ekstrak  etanol  spirulina tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli maupun S. aureus.

## 4. PEMBAHASAN
Ekstraksi spirulina menggunakan pelarut etanol menghasilkan rendemen sebesar 22.89%. Penelitian sebelumnya oleh Mariyanti
(2017) dengan pelarut metanol 1:5 (b/v) dan 3 kali  maserasi  menunjukkan  hasil  yang  lebih rendah yaitu 8.64%.
Penelitian  lain  oleh  Fajarwati  (2017) menggunakan  pelarut  metanol  1:10  (b/v)  juga dengan  maserasi  3  kali  menunjukkan  hasil yang  tidak  jauh  berbeda  yaitu  8.66%.  Hal  ini menunjukkan bahwa perbedaan nilai rendemen dapat  disebabkan  oleh  perbedaan  jumlah pengulangan  maserasi  dan  pelarut  yang digunakan.  Banyaknya  senyawa  berbanding lurus  dengan  lamanya  waktu  ekstraksi. Perbandingan  jumlah  pelarut  dengan  ekstrak juga  dapat  memengaruhi  nilai  rendemen. Semakin  banyak  pelarut  yang  digunakan, semakin banyak senyawa yang dapat terekstrak. Jika pelarut terlalu sedikit, senyawa-senyawa  dalam  sampel  tidak  dapat terekstrak  dengan  sempurna.  Tetapi  jika pelarut  terlalu  banyak,  akan  memboroskan pelarut  (Lapornik et  al .  2005;  Kurd  dan Samavati 2015).
Uji  antibakteri  dengan  metode  difusi cakram  menunjukkan  bahwa  ekstrak  etanol Spirulina  platensis tidak  memiliki  aktivitas antibakteri (Tabel 1). Hal ini terlihat dari tidak terbentuknya  zona  inhibisi  di  sekitar  cakram yang  diberi  ekstrak  etanol  spirulina  seperti terlihat  pada  Gambar  1.  Hasil  yang  diperoleh berbeda dengan penelitian yang dilakukan oleh Elshouny et al . (2017) menggunakan spirulina kultur  Universitas  Tanta,  Mesir  di  mana ekstrak  etanol  spirulina  memiliki  persentase inhibisi  terhadap E.  coli sebesar  91.07±5.1% dan S. aureus sebesar 90.7±7.0%.
Tabel 1 Aktivitas antibakteri ekstrak etanol Spirulina platensis Bakteri Sampel Diameter zona hambat (mm) E. coli Ekstrak spirulina* 0 ± 0 Klindamisin (kontrol positif) 28.22 Aquadest (kontrol negatif) 0 S. aureus Ekstrak spirulina* 0 ± 0 Klindamisin (kontrol positif) 30.50 Aquadest (kontrol negatif) 0 * Dilakukan 3 ulangan
Berbedanya hasil  yang  diperoleh dapat disebabkan  karena  galur  dan  perlakuan spirulina  yang  digunakan  sehingga  komposisi bioaktif  di  dalamnya  juga  akan  berbeda. Metode  pemanenan  dan  modifikasi  pasca panen hingga pemberian bahan tambahan juga dapat  memengaruhi  komposisi  kimia  dari spirulina (Aouir et al. 2017; Nouri dan Abbasi 2018; Mishra et al. 2008). Modifikasi spirulina dari  pembiakan  hingga  menjadi  produk komersial  dapat  menyebabkan  hilangnya aktivitas antibakteri dalam sampel spirulina.
Perbedaan hasil tersebut dapat menyebabkan  perubahan  komposisi  senyawa aktif antibakteri pada s   u  n   e e         γ-
linoleat, asam laurat dan asam palmitoleat (El- Sheekh et  al .  2014).  Metode  pengujian  yang digunakan  juga  memengaruhi  hasil,  sebagai contoh  penelitian  Elshouny et  al .  (2017) menggunakan  metode  kuantitatif  dengan microplate reader assay . Menu u  K  nčn et al. (2010), tidak munculnya zona inhibisi pada pengujian  aktivitas  antibakteri  ekstrak  dengan metode  difusi  cakram  belum  tentu  karena ekstrak  yang  diujikan  tidak  memiliki  aktivitas antibakteri  terutama  senyawa  non  polar  yang lambat  berdifusi  pada  media.  Senyawa  aktif non  polar  akan  sulit  larut  dalam  air  sehingga membuat senyawa tersebut sulit berdifusi.
Gambar 1 Analisis aktivitas antibakteri ekstrak etanol Spirulina platensis

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  diberikan  kepada Departemen Biokimia Institut Pertanian Bogor yang  telah  menyediakan  tempat  dan  fasilitas untuk dilaksanakannya penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Aouir A, Amiali  M,  Bitam  A,  Benchabane A, Raghavan VG. 2017. Comparison of the biochemical  composition  of  different Arthrospira platensis strains from Algeria,  Chad  and  the  USA. Journal  of Food Measurement and Characterization . 11(2): 913–923 El-Sheekh  MM,  Daboor  SM,  Swelim  MA,
Mohamed  S.  2014.  Production  and characterization  of  antimicrobial  active
substance  from Spirulina  platensis. Iranian  Journal  of  Microbiology .  6(2):
112–119
Elshouny  WAE,  El-Sheekh  MM,  Sabae  SZ,
Khalil MA, Badr HM. 2017. Antimicrobial  activity  of Spirulina platensis against aquatic bacterial isolates. Journal of Microbiology, Biotechnology,  &  Food  Sciences .  6(5): 1203-1208
Fajarwati  Y.  2017.  Aktivitas  penghambatan malondialdehida  (MDA)  secara in  vitro dan toksisitas ekstrak metanol Stichopus hermanii dan Spirulina platensis . [skripsi].  Bogor  (ID):  Institut  Pertanian Bogor
K  nčn   A, P   e n   S, Je še   , M ž n  SS. 2010.  Evaluation  of  diffusion  and dilution  methods  to  determine  the antibacterial  activity  of  plant  extracts. Journal  of  Microbiological  Methods .
81(2): 121–126
Kurd  F,  Samavati  V.  2015.  Water  soluble polysaccharides from Spirulina platensis :  Extraction  and in  vitro anti- cancer  activity. International  Journal  of Biological  Macromolecules .  74:  498–
506
L    n    , P  še  M, G  c W nd   A. 2  5.
Comparison  of  extracts  prepared  from plant by-products using different solvents  and  extraction  time. Journal  of Food Engineering . 71(2): 214–222
Lupatini  AL,  Colla  LM,  Canan  C,  Colla  E. 2016. Potential application of microalgae
Spirulina  platensisas a  protein  source.
Journal  of  the  Science  of  Food  and Agriculture . 97(3): 724–732.
Madigan  MT,  Bender  KS,  Buckley  DH, Sattley  WM,  Stahl  DA.  2019. Brock Biology of Microorganisms 15 th Edition . New York (US): Pearson.
Mariyanti  S.  2017.  Kandungan  kimia  dan
aktivitas penghambatan Alfa- Glukosidase  secara in  vitro dari  ekstrak
metanol Stichopus hermanii dan Spirulina  platensis .  [skripsi].  Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor
Mishra  SK,  Shrivastav  A,  Mishra  S.  2008.
Effect of preservatives for food grade C- PC  from Spirulina  platensis.  Process
Biochemistry, 43(4): 339–345
Nihal B, Gupta NV, Gowda DV, Manohar M. 2018.  Formulation  and  development  of topical anti acne formulation of Spirulina extract. International  Journal  Applied Pharmaceutics . 10(6): 229-233
Nouri  E,  Abbasi  H.  2018.  Effects  of  different processing  methods  on  phytochemical compounds  and  antioxidant  activity  of
Spirulina platensis. Applied Food
Biotechnology . 5(4): 221-232
Ozdemir  G,  Karabay  NU,  Dalay  MC,
Pazarbasi B. 2004. Antibacterial activity of  volatile  component  and  various extracts of Spirulina platensis . Phytotherapy Research. 18(9): 754–757
Pradipta  IS,  Febrina  E,  Ridwan  MH, Ratnawati  R.  2012.  Identifikasi  pola penggunaan  antibiotik  sebagai  upaya pengendalian resistensi antibiotik. Jurnal Farmasi Klinik Indonesia . 1(1): 16-24