6

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Cacing Laut ( Nereis sp )

Cacing laut Nereis sp. termasuk dalam kelas Polichaeta. Kelas policaheta

seringkali diasosiasikan dengan indikator lingkungan perairan dalam keadaan

baik (Dean, 2008). Penggunaan cacing laut dapat memberikan beberapa

manfaat dalam kehidupan. Manfaat dari cacing laut Nereis sp, diantaranya

sebagai pakan induk udang windu, udang galah, dan udang vaname. Cacing laut

dalam bentuk segar berupa cacahan maupun dalam bentuk tepung yang

dicampurkan dalam pembuatan pellet, sangat baik digunakan untuk

meningkatkan pertumbuhan udang windu dan galah (Hermawan et al., 2015).

Caing laut tergolong dalam kelas polychaeta. Klasifikasi dari cacing laut (Nereis

sp) menurut Wilson dan Ruff (1988) adalah sebagai berikut.

Filum : Annelida Kelas : Polychaeta Ordo : Phyllodocida Famili : Nereidaeq Genus : Nereis Spesies : Nereis sp.

Ciri-ciri dari cacing laut (Nereis sp) ini adalah memiliki segmen yang

cukup banyak mencapai 200 segmen, panjang badan mencapai 900 mm, pada

bagian distal memiliki sepasang antena dan mata. Lebar pada bagian tubuhnya

dapat mencapai 40 mm. Cacing laut merupakan hewan pemakan endapan.

Cacing laut nereis dilaporkan dapat hidup pada berbagai sedimen dari lumpur

berpasir hingga pasir saja (Wilson dan Ruff, 1988). Cacing laut ini biasanya juga

sering ditemukan di sekitar wilayah perairan pantai di Jawa Timur. cacing laut

dalam bentuk tepung memiliki kandungan protein sebesar 56,29%, lemak

11,32%, dan abu sebesar 14,34% (Hermawan et al., 2015). Morfologi dari cacing

7

laut Nereis sp dengan pengamatan anterior sampel menggunakan mikroskop

stereo perebesaran 2x dapat dilihat pada Gambar 1.

2.2 Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Eisenia foetida

Cacing termasuk hewan tingkat rendah, karena tidak memiliki tulang

belakang (invertebrata). Cacing tergolong ke dalam Filum Annelida. Annelida

berasal dari kata “Annulus” yang berarti cincin. Tubuh hewan ini terdiri dari

cincin-cincin atau segmen-segmen (Nilawati et al., 2014). Cacing tanah termasuk

dalam kelas Oligochaeta yang mempunyai banyak suku (famili). Terdapat 4

spesies cacing tanah yang sudah dibudidayakan dan diproduksi secara

komersial, yaitu Lumbricus rubellus, Eisenia foetida, Pheretima asiatica, dan

Eudrilus eugeuniae. Cacing tanah merupakan hewan hermaprodit yaitu

mempunyai alat kelamin jantan dan betina sekaligus (unisex). Cacing tanah yang

sudah dewasa kelamin memiliki klitelium yang berfungsi sebagai alat reproduksi.

Klitelium juga merupakan penciri utama pembeda spesies cacing tanah yang

berasal dari penebalan jaringan epitel permukaan dan mengandung banyak

sekali sel-sel kelenjar. Sel-sel kelenjar tersebut menghasilkan sekreta yang

menyerupai lendir. Sekreta tersebut berguna untuk pembentukan kokon serta

pelindung pada saat embrio berkembang (Simandjutak dan Waluyo,1982).

Gambar 1. Cacing Laut Nereis sp

8

Cacing tanah merupakan hewan yang memiliki kutikula berpigmen yang

tipis bersama setae diatas semua segmen kecuali pada dua segmen pertama.

Reproduksi pada cacing tanah secara hemaprodit yaitu memiliki alat kelamin

jantan dan betina. Cacing tanah juga memiliki klitelium yang dapat mengeluarkan

kokon, sistem peredaran darah bersifat tertutup, sistem ekskresinya

menggunakan anus dan nephridia, serta sistem respirasi yang dilakukan

menggunakan kulit (Anas, 1990). Bagian luar dari cacing tanah terdapat segmen

diseluruh tubuhnya. Segmen pada cacing tanah bervariasi namun pada

umumnya segmen yang paling lebar ada pada bagian anterior (Anas, 1990).

Berbagai hasil penelitian menunjukkan cacing tanah mengandung protein

yang sangat tinggi, yaitu 65-84,5%. Protein cacing tanah terdiri dari asam-asam

amino esensial yang lengkap dan kadarnya cukup tinggi. Komposisi asam amino

dalam cacing tanah adalah: arginin, sistin, glisin, histidin, isoleusin, leusin, lisin,

metionin, fenionin, fenilalanin, serin, treonin, tirosin, dan valin (Palungkun, 2008).

Selain sering dimanfaatkan untuk sumber protein pada bahan pakan ikan,

cacing tanah juga dapat di manfaatkan sebagai kosmetik dan obat. Cacing tanah

juga dapat dimanfaatkan sebagai sumber protein pada pakan ikan. namun pada

beberapa penelitian yang telah di kembangkan, cacing juga dapat bermanfaat

sebagai antibakteri (Khairuman dan Khairulamri, 2010).

Cacing tanah (Lumbricus rubellus) menurut Maulida (2015), merupakan

jenis cacing yang aktif di permukaan tanah. Memiliki warna tubuh gelap dan

memiliki kemampuan penyamaran yang efektif. Lumbricus rubellus merupakan

cacing tanah yang aktif pada permukaan tanah. Lumbricus rubellus ini memiliki

ciri-ciri tubuh berwarna coklat atau coklat kemerahan, panjang tubuh anatara 25 -

105 mm, pada bagian ekor berwarna kuning, dan memiliki jumlah segmen

sebanyak 95-120. Menurut Maulida (2015), klasifikasi dari cacing tanah

Lumbricus rubellus dalam taksonomi adalah sebagai berikut.

9

Kingdom : Animalia Filum : Annelida Kelas : Clitellata Ordo : Oligochaeta Famili : Lumbricidae Genus : Lumbricus Spesies : Lumbricus rubellus

Lumbricidae menurut (Anas, 1990), memiliki 6 buah otot blok pada bagian

punggung, perut, dan bagian bawah. Posisi dari klitelium digunakan sebagai

penciri utama pada lumbricidae, karena posisi klitelium ada pada segmen ke 26,

27-31, 32 Morfologi dari Lumbricus rubellus dengan pengamatan anterior sampel

menggunakan mikroskop stereo perebesaran 2x dapat dilihat pada Gambar 2.

Cacing tanah berjenis Lumbricus rubellus ini memiliki kemampuan

mendekomposisi limbah organik, tingkat produktivitas tinggi, dan pemeliharaan

yang mudah. Cacing tanah Lumbricus rubellus (dalam kondisi kering) memiliki

kandungan protein tinggi 64-76%, lemak 7-10%, kalsium 0,55%, fosfor 1%, serat

kasar 1,08%, dan auxin sebagai zat perangsang tumbuh untuk tanaman. Protein

yang sangat tinggi terdiri dari setidaknya sembilan macam asam amino esensial

dan empat macam asam amino non-esensial. Asam amino esensial didominasi

oleh isoleusin, lisin, dan leusin. Asam amino non esensial didominasi oleh asam

glutamate, dan serin (Wulandari, 2010). Cacing ini dapat digunakan sebagai

Gambar 2. Cacing Tanah Lumbricus rubellus

10

antibakteri karena memiliki aktifitas antimikroba dan dapat menghasilkan zat

pengendali bakteri yang bernama lumbricin (0,1 μg/g) yang merupakan senyawa

peptida dengan susunan asam amino yang lengkap terutama prolin (Sofyan et

al., 2008). Lumbricin menurut Suryani et al., (2015), merupakan senyawa peptida

yang disusun oleh asam amino yang lengkap terutama prolin. Lumbricus rubellus

juga sering digunakan sebagai obat, khususnya untuk menegobati penyakit tipes.

Eisenia foetida merupakan cacing yang mudah untuk di kembangbiakkan

dan sering dijual oleh peternak cacing. Cacing Eisenia foetida ini merupakan

cacing yang berperan dalam pembentukan kompos dan tidak dapat bertahan

hidup dalam waktu yang lama di lapangan (Anas, 1990). Cacing tanah Eisenia

foetida termasuk famili lumbericidae dan genus eisenia. Cacing ini sering disebut

dengan cacing macan karena tubuhnya memiliki corak seperti macan. Klasifikasi

cacing tanah Eisenia foetida menurut Permata (2006), adalah sebagai berikut :

Kingdom : Animalia Phylum : Annelida Kelas : Clitellata Sub kelas : Oligochaeta Ordo : Haplotaxiada Sub Ordo : Lumbricina Famili : Lumbricidae Genus : Eisenia Spesies : Eisenia foetida

Eisenia foetida memiliki tubuh berwarna coklat dan memiliki garis segmen

yang lebih terlihat jelas. Jumlah klitelium pada cacing Eisenia foetida terletak

pada segmen ke 24, 25, 26, 27 dan jumlah total segmen tubuhnya berkisar

antara 90-105. Klitelium pada Eisenia foetida berbentuk sadel dan jumlah seta

yang dimilikinya hanya sedikit (Permata, 2006). Morfologi dari Eisenia foetida

dengan pengamatan anterior sampel menggunakan mikroskop stereo

perebesaran 2x dapat dilihat pada Gambar 3.

11

2.3 Ekstraksi

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair

dengan bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak

substansi yang diinginkan tanpa melarutkan material lainnya. Ekstraksi

merupakan proses pemisahan suatu bahan dari campurannya. Ekstraksi

merupakan proses pemisahan zat aktif yang dapat larut dari bahan yang tidak

dapat larut dengan pelarut cair. Hasil dari ekstrak yang berwujud seperti pasta

kental diperoleh dengan mengekstraksi senyawa aktif dari sampel. Ekstraksi

dapat dilakukan dengan berbagai cara. Proses ekstraksi menggunakan pelarut

tertentu didasarkan pada kelarutan komponen terhadap komponen lain dalam

campuran (Suyitno et al., 1989). Beberapa syarat pelarut yang digunakan pada

saat ekstraksi adalah harus dapat melarutkan semua zat yang ada pada bahan

tersebut (Munawaroh, 2010).

Pada penelitian ini dilakukan juga proses maserasi dan evaporasi.

Maserasi dilakukan dengan cara perendaman dengan pelarut tertentu dan

dilakukan penyaringan, sehingga di dapatkan filtrat. Hasil filtrat yang di dapat

kemudian diuapkan oleh alat evaporator. Beberapa syarat pelarut yang

digunakan pada saat ekstraksi menurut Munawaroh (2010), adalah harus dapat

melarutkan semua zat yang ada pada bahan.

Gambar 3. Cacing Tanah Eisenia foetida

12

2.4 Pelarut Etil Asetat

Berdasarkan kepolarannya, pelarut dibagi menjadi tiga macam yaitu

polar, semi polar, dan non polar. Pelarut polar akan melarutkan solut yang polar

(Ash’ary et al., 2010). Ditambahkan dengan Saurasa et al., (2011), pelarut non

polar akan melarutkan solut yang non polar dan memiliki kemampuan untuk

megikat gugus nonpolar (OH). Sedangkan pelarut yang bersifat semipolar dapat

melarutkan pelarut yang bersifat polar ataupun non polar.

Etil asetat adalah salah satu jenis pelarut yang memiliki karakterisrik

jernih, tak berwarna dan berbau khas yang menyengat. Etil asetat merupakan

pelarut yang mudah menguap, tidak beracun, dan tidak higroskopis. Etil asetat

merupakan senyawa yang bersifat semipolar sehingga dapat menarik analit-

analit yang bersifat polar dan non polar (Artini, 2013). Etil asetat merupakan

pelarut yang memiliki ciri-ciri antara lain massa molekul sebesar 88,11 g/mol,

memiliki titik didih 77,1 , dan titik leleh -840C, (Ibrahim, 2013).

Etil asetat merupakan penerima ikatan hidrogen yang lemah, dan bukan

suatu donor ikatan hidrogen karena tidak adanya proton yang bersifat asam

(yaitu hidrogen yang terikat pada atom elektronegatif seperti flor, oksigen, dan

nitrogen). Etil asetat dapat melarutkan air hingga 3%, dan larut dalam air hingga

kelarutan 8% pada suhu kamar (Minarni, 2013). Etil asetat merupakan senyawa

yang dihasilkan dari pertukaran gugus hidroksil pada asam karboksilat dengan

gugus hidrokarbon yang terdapat pada etanol. Etil asetat seringkali disintesis

dengan mengunakan katalisator cair berupa asam sulfat (nuryoto, 2008).

2.5 Bakteri Uji Salmonella typhi

Salmonella typhi adalah strain bakteri yang dapat menyebabkan penyakit

demam tipoid. Penyakit ini merupakan penyakit infeksi serius dan merupakan

penyakit endemis yang serta menjadi masalah kesehatan global termasuk di

13

Indonesia dan Negara-negara Asia (Cita, 2011). Salmonella typhi juga dapat

menyebabkan penyakit gastroenteritis (keracunan makanan) dan septikemia.

Bakteri ini masuk melalui mulut bersama makanan dan minuman yang

terkontaminasi oleh bakteri tersebut dan hanyut ke saluran pencernakan, apabila

bakteri berhasil mencapai usus halus dan masuk ke dalam tubuh mengakibatkan

terjadinya demam tipoid (Darmawati dan Haribi, 2005).

Salmonella typhi adalah bakteri yang selnya berbentuk batang berukuran

0,7-1,5pm x 2,0-5,0 pm, dan bersifat Gram-negatif, sehingga mempunyai

komponen outer layer (lapisan luar) yang tersusun dari LPS (lipopolisakariada)

dan dapat berfungsi sebagai endotoksin. Bakteri ini juga dapat bergerak dengan

flagel peritrik, tidak membentuk spora. Bakteri Salmonella typhi merupakan jenis

bakteri yang bersifat fakultatif anaerob, dan membutuhkan suhu optimal 370C

untuk pertumbuhannya (Cita, 2011). Morfologi kenampakan bakteri Salmonella

typhi dapat ditunjukkan pada Gambar 4.

Salmonella typhi dapat tumbuh optimum pada suhu 370C, meskipun

dapat tumbuh di bawah suhu 100C, dan pH optimum pertumbuhan adalah 6,5-7,5

walaupun dapat tumuh pada interval pH 5,5. Bakteri ini terdapat pada makanan

dengan kandungan lemak tinggi, serta viabilitasnya akan menurun selama

penyimpanan beku (Portillo, 2000). Bakteri Salmonella typhi adalah bakteri gram

negatif yang menyebabkan gangguan kesehatan pada organ pencernaan

(Suryani, 2010). Bakteri gram negatif umumnya lebih resisten terhadap antibiotik

Gambar 4. Bakteri Salmonella typhi (Cita, 2011)

14

dibandingkan dengan bakteri gram positif karena membran bagian luar

menghalangi masuknya obat-obatan, berbanding terbalik dengan bakteri gram

positif. Bakteri ini adalah salah satu bakteri endogen pada saluran

gastrointestinal ikan dan kelompok vertebrata lain

Bakteri gram negatif memiliki struktur yang lebih kompleks, yaitu

kompleks molekul liposakarida yang melindungi senyawa toksik dan antibiotik,

serta membuat lapisan tipis peptidoglikan dan plasma membran. Struktur dinding

sel yang lebih kompleks dan stabil menyebabkan resistensi bakteri gram negatif

terhadap senyawa antibakteri di luat dinding dibandingkan golongan bakteri gram

positif yang hanya mempunyai lapisan peptidoglikan (Istiqomah et al., 2014).

Bakteri Salmonella typhi juga dapat digunakan sebagai dasar untuk melacak

epidemiologi dari kasus demam typoid, disamping itu dengan adanya keunikan-

keunikan sifat yang dimiliki oleh strain bakteri tersebut dapat digunakan sebagai

dasar identifikasi dan klasifikasinya (Darmawati, 2009).

2.6 Uji Aktivitas Antibakteri

Pengukuran aktivitas antibakteri menurut Kusmiyati dan Agustini (2006),

dapat dilakukan dengan metode difusi dan metode pengenceran. Metode difusi

merupakan salah satu metode yang sering digunakan, metode difusi dapat

dilakukan 3 cara yaitu metode silinder, lubang dan cakram kertas. Metode yang

digunakan dalam penelitian ini adalah metode cakram (Kirby-Bauer). Semakin

besar diameternya maka semakin terhambat pertumbuhannya, sehingga

diperlukan standar acuan untuk menentukan apakah bakteri itu resisten atau

peka terhadap suatu antibiotik. Faktor yang mempengaruhi metode Kirby-Bauer

antara lain: (1) konsentrasi mikroba uji, (2) konsentrasi antibiotik yang terdapat

dalam cakram, (3) jenis antibiotik, serta (4) pH medium (Jawetz et al., 1996).

15

Metode Kirby-Bauer digunakan untuk menentukan keampuhan antibiotik.

Pada uji ini media agar di tanam dengan bakteri uji, kemudian kertas cakram

yang berisi beberapa antibiotik diletakkan diatas lempengan agar yang telah

ditanam bakteri uji. Penghambatan pertumbuhan mikroorganisme oleh antibiotik

dapat dilihat dari wilayah bening atau zona bening yang dihasilkan disekitar

kertas cakram (Lay,1994). Lebarnya diameter zona bening dapat dijadikan

sebagai parameter untuk melihat kekuatan senyawa bioaktif yang terkandung

dalam ekstrak. Semakin lebar diameter zona hambat yang terbentuk

mengindikasikan semakin kuatnya senyawa bioaktif itu menghambat

pertumbuhan bakteri.

Luasnya wilayah jerinih menurut Lay (1994), merupakan petunjuk

kepekaan mikroorganisme terhadap antibiotik. Salain itu luasnya wilayah

berkaitan dengan kecepatan berdifusi antibiotik terhadap medium. Kecepatan

berdifusi ini harus diperhitungkan dalam penentuan keampuahan antibiotik.

Beberapa bahan antimikrobial tidak membunuh tapi hanya menghambat

pertumbuhan mikroorganisme. Bahan antimikrobial bersifat bakterisidal bila

digunakan dalam konsentrasi kecil, namun bila digunakan dalam konsentrasi

tinggi akan mematikan mikroorganisme. Berdasarkan hal ini perlu diketahui

Minimum Inhibition Concentration (MIC) dan Minimum Bactericidal Concentration

(MBC) (Lay,1994).

MIC (minimum inhibition concentration) merupakan petunjuk konsentrasi

antibiotik yang mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan juga

memberikan petunjuk mengenai dosis yang diperlukan dalam pengobatan

penyakit (Lay,1994). minimum inhibition concentration juga merupakan

konsentrasi terendah bakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri

dengan hasil yang dilihat dari pertumbuhan koloni pada agar atau kekeruhan

pada biakan cair. Sedangkan minimum bactericidal concentration merupakan

16

konsentrasi terendah antimikroba yang dapat membunuh 99,9% pada biakan

selama waktu yang ditentukan (Juke, 2015). Penentuan konsentrasi minnimum

antibiotik yang dapat membunuh bakteri atau MBC dilakukan dengan menanam

bakteri pada perbenihan cair yang digunakan untuk MIC kedalam agar kemudian

di inkubasi semalam pada suhu 370C (Juke, 2015).

2.7 Pengamatan Morfologi Bakteri dengan Pewarnaan Sederhana

Mikroorganisme sulit dilihat dengan mikroskop cahaya karena tidak

mengabsorpsi ataupun membiaskan cahaya. Bagian sitoplasma sel pada

mikroba memiliki indeks bias yang hampir sama dengan indeks bias

lingkungannya yang berisfat cair. Kontras antara sel dan latar belakangnya dapat

dijelas dengan pemberian zat warna. Alasan inilah yang menyebabkan zat warna

digunakan untuk mewarnai mikroorganisme atau latar belakangnya. Zat warna

mengadsorbsi dan membiaskan cahaya sehingga kontras mikroorganisme

dengan sekelilingnya ditingkatkan (Lay, 1994).

Menurut Dwidjoseputro (1998), berdasarkan perbedaannya dalam

penyerapan warna, bakteri terbagi menjadi dua jenis golongan yaitu bakteri gram

positif dan gram negatif. Bakteri gram positif menyerap zat warna pertama yaitu

kristal violet yang menyebabkan bakteri tersebut berwarna ungu, sedangkan

bakteri gram negatif menyerap zat warna kedua yaitu safranin dan menyebabkan

warna merah. Bakteri uji Salmonella typhi merupakan bakteri gram negatif.

Penambahan safranin menyebabkan sel bakteri berwarna merah karena

persenyawaan kompleks kristal violet-yodium larut dan dinding sel kemudian

mengikat zat warna kedua (Lay,1994).

17

2.8 Pengamatan Morfologi Bakteri dengan Scanning Electron Microscopy (SEM)

SEM menurut Abdullah dan Khairurrija (2009), adalah salah satu jenis

mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektron untuk menggambar profil

permukaan benda. Prinsip kerja SEM adalah menembakkan berkas elektron

berenergi tinggi ke permukaan benda. Permukaan benda yang dikenai berkas

akan memantulkan kembali berkas tersebut atau menghasilkan elektron

sekunder ke segala arah. SEM dapat memberikan kontras yang relatif rendah

terlebih pada perbesaran tinggi. Oleh karena itu SEM harus dioperasikan dengan

pengaturan parameter elektron seperti high voltage, spot size, bias dan beam

current juga parameter optik seperti kontras, fokus dan astigmatismus yang tepat

sehingga diperoleh hasil gambar yang optimal secara ilmiah dan tidak

memberikan interpretasi ganda (Sujatno et al., 2015).

Komponen utama alat SEM ini pertama adalah tiga pasang lensalensa

elektromagnetik yang berfungsi memfokuskan berkas elektron menjadi sebuah

titik kecil, lalu oleh dua pasang scan coil discan-kan dengan frekuensi variabel

pada permukaan sampel. Yang kedua adalah sumber elektron, biasanya berupa

filamen dari bahan kawat tungsten atau berupa jarum dari paduan Lantanum

Hexaboride LaB6 atau Cerium Hexaboride CeB6, yang dapat menyediakan

berkas elektron yang teoretis memiliki energi tunggal (monokromatik), Ketiga

adalah imaging detector, yang berfungsi mengubah sinyal elektron menjadi

gambar/image. Sesuai dengan jenis elektronnya (Sujatno et al., 2015).

Cara kerja dari SEM adalah sinar dari lampu dipancarkan pada lensa

kondensor, sebelum masuk pada lensa kondensor ada pengatur dari pancaran

sinar elektron yang ditembakkan. Sinar yang melewati lensa kondensor

diteruskan lensa objektif yang dapat diatur maju mundurnya. Sinar yang melewati

lensa objektif diteruskan pada spesimen yang diatur miring pada pencekamnya,

18

spesimen ini disinari oleh deteksi x-ray yang menghasikan sebuah gambar yang

diteruskan pada layar monitor (Respati, 2008). SEM memiliki resolusi yang lebih

tinggi daripada mikroskop optik. Hal ini karena panjang gelombang de Broglie

yang dimiliki mikroskop elektron lebih pendek daripada gelombang optik.