Laporan Farmakologi PDF

Preview

Summary

I. PENDAHULUANI. Latar Belakang Lautan merupakan suatu wilayah perairan yang sangat luas serta mempunyai beragam jenis dan spesies biota laut yang hidup di dalamnya. Terdapat banyak jenis biota laut yang potensial dan sebagian menjadi sumber substansi bioaktif yang banyak digunakan di bidang farmako...

Description

I.

I.1.

PENDAHULUAN

Latar Belakang Lautan merupakan suatu wilayah perairan yang sangat luas serta mempunyai beragam

jenis dan spesies biota laut yang hidup di dalamnya. Terdapat banyak jenis biota laut yang potensial dan sebagian menjadi sumber substansi bioaktif yang banyak digunakan di bidang farmakologi. Farmakologi adalah suatu bidang ilmu yang mempelajari tentang pengaruh senyawa pada sel hidup melalui proses kimiawi. Farmakologi laut merupakan cabang ilmu farmakologi khusus di bidang kelautan atau kemaritiman. Potensi farmakologi di Indonesia masih sangat besar, namun belum sepenuhnya dimanfaatkan masyarakat, khususnya di bidang kelautan. lebih dari 10.000 senyawa bioaktif telah berhasil diisolasi dari biota laut dan telah berhasil dipublikasi selama kurun waktu 30 tahun (Rasyid, 2008). Rumput laut merupakan salah satu tanaman mikroalga yang hidup di laut dengan sejuta manfaat. Salah satu rumput laut yang banyak terdapat di Indonesia adalah Sargassum sp. Jenis rumput laut yang potensial salah satunya adalah rumput laut penghasil alginat. Alginat sendiri adalah suatu zat yang terkandung dalam rumput laut cokelat yang menyebabkan rumput laut memiliki fleksibilitas. Alginat dapat diekstraksi dari rumput laut cokelat seperti Sargassum sp. dan Padina sp (Anwar et al., 2013). Menurut Sahara et al. (2015), Alginat memiliki banyak manfaat di berbagai bidang, salah satunya sebagai pakan. Alginat yang umum digunakan sebagai pakan berasal dari Sargassum sp dan Padina sp. Melalui penambahan Sargassum sp. dan Padina sp. ke dalam pakan diharapkan dapat meminimalisasikan berbagai macam gangguan penyakit atau bakteri patogen yang dapat menyebabkan ikan stres lingkungan sehingga energi pemanfaatan pakan dapat digunakan untuk pertumbuhan. Teknik yang digunakan dalam pembuatan pakan dari Sargassum sp dan Padina sp. adalah ekstraksi sodium alginat. Latar belakang diadakannya praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh sodium alginat pada pakan untuk pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan tingkat toleransi terhadap stres ikan.

I.2. Tujuan 1. Mengetahui dan mempelajari teknik ekstraksi sodium alginat. 2. Menentukan aktivitas antioksidan sodium alginat. 3. Menentukan pengaruh sodium alginat dalam pakan untuk pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan tingkat toleransi terhadap stres oksigen pada zebrafish.

I.3. Manfaat 1. Mahasiswa mengetahui teknik ekstraksi sodium alginat. 2. Mahasiswa dapat menentukan aktivitas antioksidan sodium alginat. 3. Mahasiswa mengetahui pengaruh sodium alginat dalam pakan untuk pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan tingkat toleransi terhadap stres oksigen pada zebrafish.

II.

II.1.

TINJAUAN PUSTAKA

Alginat Alginat merupakan hasil dari rumput laut yang sangat bermanfaat dalan berbagai

industri. Rumput laut banyak ditemukan di daerah pesisir dan laut yaitu berupa alga atau ganggang makroskopik berpigmen yang hidup di wilayah perairan. Salah satu makhluk hidup yang tumbuh dan berkembang di laut adalah rumput laut. Rumput laut merupakan salah satu sumber devisa negara dan sumber pendapatan bagi masyarakat pesisir. Berbagai jenis rumput laut dari berbagai divisi memiliki banyak manfaat dimulai sebagai bahan pembuat agar-agar, keragian, maupun alginat. Rumput laut atau alga menempati posisi penting dalam produksi perikanan Indonesia dan termasuk dalam kategori bukan ikan (Harun et a.l., 2013) Rumput laut cokelat merupakan salah satu divisi dari rumput laut yang memiliki manfaat dan merupakan penghasil alginat. Rumput laut cokelat memiliki pigmen warna cokelat dan dapat menghasilkan algin atau alginat, laminarin, selulosa, fikoidin dan manitol yang komposisinya bergantung pada jenisnya. masa perkembangan dan kondisi tempat tumbuhnya. Komponen utama dari alga adalah karbohidrat sedangkan komponen lainnya yaitu protein, lemak, abu (sodium dan potasium) dan air 80-90% .Rumput laut cokelat dapat dimanfaatkan dari sumber alginat dan dapat dihasilkan menjadi produk minuman kesehatan karena kandungan komponen bioaktifnya yang cukup tinggi (Septiana dan Asnani, 2012). Alginat adalah hasil yang didapatkan dari rumput laut cokelat dan memiliki banyak manfaat di dalamnya. Alginat terdapat pada dinding sel pada alga cokelat ( Phaeophycota). Senyawa ini merupakan heteropolisakarida dari hasil pembentukan rantai monomer mannuronic acid dan gulunoric acid. Alginat yang terkandung dalam ganggang cokelat berupa polisakarida murni dari asam uronat yang tersusun dalam bentuk asam alginat rantai linier panjang. senyawa polimer ini banyak dimanfaatkan untuk industri tekstil, kertas, kosmetik, dan lain – lain. Alginat dalam dinding sel dan ruang intraseluler pada rumput laut cokelat ditemukan sebagai campuran garam kalsium, kalium, dan natrium dari asam alginat (Anwar et al., 2013).

II.2.

Jalur Ekstraksi Alginat Manfaat yang dimiliki oleh alginat dapat diperoleh dari pengekstraksian. Alginat

adalah hasil yang didapatkan dari rumput laut cokelat dan memiliki banyak manfaat di dalamnya. Ekstraksi alginat dibedakan menjadi dua jalur antara lain yaitu metode ekstraksi

jalur asam dan jalur kalsium alginat. Kedua metode tersebut memiliki keunggulan yaitu waktu yang lebih singkat, bahan dan alat yang digunakan mudah didapatkan. Metode jalur ekstraksi alginat yang digunakan akan menentukan kualitas dan hasil ekstraksi alginat. Sampel T. ornata yang diekstraksi dengan metode asam memiliki nilai viskositas rendah sedangkan alginat dari rumput laut jenis Sargassum crassifolium memiliki viskositas cukup baik ketika diekstrak dengan proses pengendapan kalsium alginat (Laksanawati et al., 2017). Metode ekstraksi jalur asam alginat diawali dengan perendaman bubuk rumput laut dalam larutan HCl 1%

perbandingan 1:30 dan diekstrak menggunakan Na2CO3 2%.

Pemucatan dilakukan dengan menggunakan dengan NaOCl 4% hingga warna filtrat yang dihasilkan menjadi kuning gading. Endapan asam alginat akan terbentuk, yang selanjutnya akan disaring untuk memisahkan asam alginat dan residu serta endapan dicuci bersih dengan akuades. Alginat dikonversi menjadi natrium alginat menggunakan Na2CO3 10%. Sebelumnya, rumput laut laut Phaeophyta digunakan untuk ekstraksi yodium dan kalium. Namun sekarang Phaeophyta dimanfaatkan untuk ekstraksi asam alginat. Asam alginat digunakan untuk menurunkan alginat, gel koloid utama yang digunakan sebagai stabilizer, emulsifier atau pengikat dalam banyak aplikasi industri (Dewi, 2012). Tahapan ekstraksi alginat dengan jalur kalsium lebih panjang dibandingkan ekstraksi jalur asam alginat. Ekstraksi diawali dengan perendaman bubuk rumput laut dengan formalin selama 6 jam, lalu direndam kembali pada HCl 1%. Tahap ekstraksi sama dengan tahap ekstraksi asam alginat dengan menggunakan Na2CO3 2%. Hasil ekstraksi disaring, untuk memisahkan filtrat dengan ampas. Filtrasi diendapkan dengan menambahkan CaCl2 0,5 M sampai terbentuk serat kalsium alginat dan dilanjutkan dengan pemucatan menggunakan NaOCl. Kalsium alginat yang terbentuk dikonversi menjadi asam alginat dengan larutan HCl 0,5 M dalam 3 tahapan, dengan waktu per tahap yaitu 12 jam lalu dikonversi ke natrium alginat menggunakan bubuk natrium karbonat, direndam dalam etanol untuk mengeluarkan natrium alginatnya, dan dikeringkan (Diharningrum dan Husni, 2018).

II.3.

Antioksidan Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menetralkan atau meredam radikal bebas,

serta menghambat terjadinya oksidasi pada sel tubuh, sehingga dapat mencegah atau mengurangi terjadinya kerusakan sel. Radikal bebas merupakan suatu molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan dalam orbital terluarnya sehingga sangat reaktif. Radikal ini cenderung mengadakan reaksi berantai yang apabila terjadi di dalam tubuh akan dapat menimbulkan kerusakan-kerusakan yang berlanjut dan terus menerus. Sistem pertahanan tubuh yang tidak memadai menyebabkan dibutuhkannya antioksidan untuk

melindungi tubuh dari radikal bebas. Antioksidan digunakan juga dalam makanan untuk mengontrol oksidasi lipid (Wahdaningsih et al., 2011). Menurut Septiana dan Asnani (2013), Antioksidan dapat dikelompokkan menjadi dua berdasarkan sumbernya, yaitu antioksidan sintetik dan alami. Antioksidan sintetik mempunyai efektivitas tinggi, namun belum tentu aman bagi kesehatan. Antioksidan alami memiliki keuntungan yaitu aman karena tidak terkontaminasi zat kimia dan mudah diperoleh. Senyawa bioaktif yang memiliki peranan sebagai antioksidan, mampu menghambat dihasilkannya agen oksidatif oleh sel darah perifer, menghambat paparan oksidatif dalam tubuh dan berperan dalam proses penurunan tekanan darah. Kegunaan antioksidan pada bidang pangan dan kesehatan yang lain yaitu memperpanjang umur simpan dengan cara melindungi pangan dari proses kemunduran kualitas yang disebabkan oleh oksidasi seperti ketengikan. Antioksidan dapat ditemukan pada ekstrak rumput laut. ekstrak rumput laut dapat digunakan sebagai antioksidan, pencegahan kerusakan hati oleh karbon

tetraklorida,

antiproliferasi, antimicrobial dan antivira. Kandungan antioksidan pada rumput laut terutama berupa senyawa antioksidatif polifenol. Beberapa hasil penelitian isolasi senyawa polifenol yang memiliki kandungan antioksidan, dari rumput laut Halimada sp. yang tergolong dalam rumput laut cokelat diperoleh bermacam-macam senyawa antara lain catechin,

epicatechin,

epigallocatechin,

catechin

gallate,

epicatechin

gallate,

epigallocathecin gallate, rutin, quercitrin, hesperidin, myricetin, morin, luteolin, quercetin, apigeini, kaempferol, dan baicalein (Suryaningrum et al., 2006).

II.4.

Immunostimulan Imunostimulan adalah bahan yang dapat merangsang sistem imun tubuh melalui

mekanisme respon imun non spesifik dan melalui respon imun spesifik. Senyawa yang mempunyai bioaktifitas sebagai agen imunostimulan adalah golongan senyawa polisakarida, terpenoids, alkaloid dan polifenol. Imunostimulan dapat berupa imunostimulan biologis (limfokin, interferon, antibodi monoklonal, Lymphokine-Aktivated Killer, bakteri, jamur) maupun sintetik (levamisol, isoprinosin, hidroksiklorin, muramil dipeptida, dan lain-lain). Imunostimulasi adalah cara memperbaiki fungsi sistem imun dengan menggunakan imunostimulan yaitu bahan yang dapat meningkatkan sistem imun. Imunostimulasi biasa dilakukan dengan pemberian komponen mikrobia seperti β-glukan dan lipopolisakarida (LPS) atau sel bakteri yang telah dimatikan (Ridlo dan Pramesti, 2009). Imunostimulan merupakan substansi khusus yang memiliki kemampuan untuk meningkatkan perlawanan terhadap infeksi penyakit terutama oleh sistem fagositik,

mengurangi infeksi, mengatasi imunodefisiensi, dan merangsang pertumbuhan sel pertahanan tubuh secara alami. Imunostimulan bekerja secara non spesifik dan dapat meningkatkan respon imun spesifik dan non spesifik. Imunostimulan dapat mempengaruhi sistem komplemen, granulosit, makrofag, limfosit T dan limfosit B. Imunostimulan ditunjukkan untuk perbaikan fungsi imun pada kondisi-kondisi imunosupresi. Senyawasenyawa yang mempunyai prospek cukup baik yang dapat meningkatkan aktivitas sistem imun biasanya dari golongan flavonoid, kurkumin, limonoid, vitamin C, vitamin E (tokoferol) dan katekin (Rauf et al., 2016). II.5.

Alginat sebagai Antioksidan Rumput laut cokelat mengandung berbagai metabolit (karotenoid, laminarin, alginat,

fukoidan, manitol dan florotanin) yang berfungsi sebagai bahan anti-kanker, antioksidan berbagai penyakit. Rumput laut cokelat mengandung senyawa fenolik dan flavonoid yang memiliki aktivitas penghambatan oksidasi. Sifat senyawa fenolik pada rumput laut cokelat mampu memperlambat atau mencegah proses oksidasi molekul lain, yang membuktikan bahwa rumput laut memiliki kandungan antioksidan. Senyawa polifenol yang berpotensi sebagai antioksidan adalah flavonoid yang mempunyai kemampuan untuk menyumbangkan atom hidrogen kepada senyawa radikal bebas. Senyawa fenolik pada rumput cokelat memiliki komponen struktural yang tidak terpisahkan dari dinding sel dan memiliki berbagai fungsi perlindungan dari radiasi UV (Diachanty et al., 2017). Alginat dapat dimanfaatkan sebagai antioksidan alami. Senyawa kimia penangkal atau antioksidan adalah komponen yang dapat mencegah oksidasi lemak, asam nukleat, atau molekul lain dengan cara menghambat inisiasi reaksi oksidasi berantai. Senyawa fenol dapat menghambat oksidasi lemak sehingga mencegah kerusakan lemak. Jenis komponen fenolik yang banyak dijumpai pada rumput laut cokelat adalah phlorotanin yang berkisar antara 0.74% sampai 5.06%. Kemampuan antioksidan sebagai penangkap radikal bebas dikaitkan dengan kemampuan antioksidan tersebut sebagai donor proton. Jumlah proton hidrogen yang dapat didonorkan dipengaruhi jumlah dan posisi gugus hidroksil aromatik atau hidroksil dari komponen fenolik. Dari beberapa hasil penelitian, persentase penangkapan radikal bebas ekstrak S. duplicatum tidak lebih dari 13% (Septiana dan Asnani, 2013).

II.6.

Alginat sebagai Immunostimulan Rumput laut merupakan alga multiselular yang mengandung substansi yang aktif

secara imunologi. Senyawa - senyawa aktif yang terkandung pada rumput laut cokelat antara lain saponin, flavanoid, fenolik, tanin, steroid, glikosida dan serta alkaloid. Salah satu senyawa yang memiliki prospek cukup baik yang dapat meningkatkan aktivitas sistem imun

berasal dari golongan flavonoid. Rumput laut cokelat seperti Sargassum sp. juga mengandung asam alginate yag berfungsi sebagai pemicu imunitas. Penggunaan bahan alami imunostimulan mampu mengoptimalkan profil kesehatan hewan akuatik diantaranya berbagai parameter imunitas seperti total hemosit count (THC) dan aktifitas fagositosis (Mulyadi et al., 2019). Imunostimulan merupakan senyawa kimia yang mampu meningkatkan mekanisme respons spesifik dan non spesifik ikan. Pemanfaatan Alginat sebagai imunostimulan pada tubuh ikan dan udang cukup efektif sebab dari beberapa kali percobaan yang sudah dilakukan dengan pemberlakuan pemberian imunostimulan bisa meningkatkan daya tahan ikan untuk bertahan hidup jadi lebih lama hingga delapan puluh persen. Imunostimulan dari alginat Sargassum sp. terbukti mampu meningkatkan sistem ketahanan udang windu dan resistensinya terhadap bakteri patogen sehingga menghasilkan kelulusan hidup yang tinggi dan hal ini berpengaruh peningkatan pertumbuhan. Beberapa polisakarida berasal dari bakteri seperti b-glukan, lipopolisakarida (LPS), peptidoglikan dan yang berasal dari rumput laut seperti alginat digunakan juga sebagai imunostimulan (Satyantini et al., 2016).

II.7.

Uji stres dan Kelangsungan Hidup Ikan Lautan Indonesia memiliki area yang sangat luas dan menyimpan kekayaan laut yang

sangat luar biasa. Di antara banyaknya potensi perikanan, budidaya menjadi salah satu potensi perikanan yang menarik dan menguntungkan. Dalam kegiatan budidaya, pakan menjadi faktor yang berperan penting dan menjadi penentu keberhasilan usaha perikanan. Respon stres adalah reaksi normal terhadap ancaman nyata atau yang dirasakan. Namun, sistem respons stres yang tidak seimbang dapat meningkatkan keparahan penyakit termasuk kecanduan dan gangguan mood dan kecemasan. Salah satu dampak pemberian pakan berpengaruh pada tingkat stres dan kelangsungan hidup ikan. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu uji untuk menentukan tingkat stres ikan (Sianturi dan Usman, 2018). Menurut Hidayat et al., (2013), untuk mengetahui keberhasilan budidaya perikanan, perlu dilakukan suatu uji budidaya. Uji budidaya yang umum dilakukan adalah uji stres dan kelangsungan hidup ikan. Teknik uji stres pada ikan dapat dilakukan dengan berbagai cara, di antaranya: lama waktu dan jumlah pemberian pakan, proses yang dilakukan saat pembenihan, perlakuan sehari-hari, gangguan luar, dan faktor dari ikan sendiri. Uji stres biasanya dilakukan untuk mengetahui tingkat stres ikan dari berbagai faktor dan menentukan kelangsungan hidup ikan. Masjudi et al., (2016) menyatakan salah satu gejala ikan mengalami stres ditandai dengan nilai/ kadar glukosa pada ikan. Saat ikan mengalami stres, maka kadar glukosa dalam

darah akan terus naik dan insulin akan menurun. Tingginya kadar glukosa dalam darah (yang diperlukan untuk mengatasi homeostasis) menyebabkan ikan merasa kenyang, dan tidak mau makan. Kecepatan pertumbuhan tergantung pada jumlah makanan yang diberikan, ruang, suhu, dan faktor lain. Selain itu, tingkat stres yang dialami ikan dapat mempengaruhi tingkat kelangsungan hidup ikan itu sendiri.

II.8.

Zebrafish Zebrafish atau istilah ilmiahnya Danio rerio adalah salah satu jenis ikan tropis

berukuran kecil yang dapat ditemukan di sungai-sungai di negara India dan Asia Selatan. Terdapat sekitar 45 spesies zebrafish di dunia. Ikan ini merupakan famili Cyprinidae dengan garis-garis sebagai corak yang ada pada tubuh ikan terdiri dari beberapa tipe sel pigmen. Garis berwarna biru hitam pada ikan terdiri dari dua sel pigmen, yaitu melanofor dan iridiofor, sedangkan pada garis berwarna kuning perak terdiri dari sel pigmen xantofor dan iridiofor. Garis-garis pada ikan berfungsi untuk adaptasi terhadap lingkungannya melalui mekanisme kamuflase. Warna ikan jantan terlihat lebih cerah dan menarik dibanding ikan betina. Bentuk tubuh ikan zebra pipih dengan perut sedikit membundar. Pada betina yang sudah matang gonad, perut akan tampak sangat membundar (Yunianto et al., 2017). Ikan zebra merupakan ikan hias yang dapat ditemukan di daerah sungai atau air mengalir. Reproduksi pada zebrafish dilakukan dalam kelompok kecil, menyebarkan telur di bawah tanah. Perkembangan embrio zebrafish berlangsung di luar Rahim dan kematangan seksual dicapai sekitar 10-12 minggu. Embrio zebrafish memiliki kulit yang transparan sehingga proses perkembangan organ dapat diamati secara langsung di bawah mikroskop. Perkembangan embrio zebrafish terjadi secara cepat sehingga pengamatan tidak perlu dilakukan dalam waktu lama. Dalam 24 jam, organ-organ yang penting sudah mulai terbentuk, jantung sudah berkontraksi dan sirkulasi darah sudah berjalan. Zebrafish biasanya menjadi dewasa di usia 3-4 bulan. Pada umur ini mereka mencapai kematangan seksual dan dapat mulai bereproduksi. Ukuran zebrafish dewasa hanya sekitar 2-3 cm (Sari et al., 2016). Ikan zebra merupakan ikan yang tergolong ikan omnivora dan pakan terbaik untuk ikan zebra adalah artemia hidup. Selain artemia, ikan zebra juga dapat diberi pakan daphnia, moina dan cacing tubifex, namun pada umumnya cacing tubifex jarang diberikan sebagai pakan ikan zebra karena berpotensi sebagai pembawa penyakit. Pakan buatan dengan kandungan nutrisi yang sesuai untuk kebutuhan reproduksi ikan zebra juga dapat diberikan kepada induk ikan zebra. Ikan zebra lebih menyukai lingkungan yang cerah daripada lingkungan yang gelap. Spesies ini sering berenang di beting kecil (5-20 individu) di genangan air dan lebih suka bergaul dengan sekolah yang paling aktif (Simonetti et al., 2015).

III.

MATERI DAN METODE

III.1. Waktu dan Tempat Praktikum Hari, tanggal

: 24 Agustus – 14 September 2019

Waktu

: 07.00, 11.00, 15.00 WIB

Tempat

: Laboratorium Basah gedung E, lantai 1 Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Universitas Diponegoro, Semarang

III.2.

Alat dan Bahan

Tabel 1. Alat Praktikum No

Nama Alat

Fungsi

. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Timbangan Analitik Penggaris Akuarium Saringan Oven Selang Aerator Gelas ukur pH meter Tabung rekasi dan rak tabung

Menghitung berat Mengukur panjang Wadah pengamatan ikan Alat mengambil ikan Memanaskan / mengeringkan pakan Mengalirkan oksigen dan alat sifon Wadah mengukur larutan Mengukur pH akuarium Wadah menampung larutan

10. 11. 12. 13. 14. 15.

reaksi Gelas beaker DO meter Spektofotometer Aluminium foil Label Sentrifuge dan tabung

Wadah meletakkan larutan Mengukur tingkat DO Mengukur tingkat kecerahan Wadah menimbang dan pemanasan oven Mem...