ISOLASI, IDENTIFIKASI MOLEKULER, DAN POTENSI BIOAKTIVITAS JAMUR YANG BERASOSIASI DENGAN SPONS LAUT Stylissa massa, Nigrospora sphaerica SP2-2-4
DOI:
https://doi.org/10.24843/JCHEM.2026.v20.i02.p03Keywords:
antimikroba, antioksidan, jamur laut, spons laut, Nigrospora sphaerica, senyawa bioaktif, Stylissa massaAbstract
Sponge-derived marine fungi are well recognized as promising producers of bioactive compounds with a broad range of biological activities. In the present study, we isolated and identified a fungal strain from marine sponge Stylissa massa collected from Amed beach, Bali, Indonesia, along with the evaluation of antimicrobial, antioxidant, and toxicity of the methanolic extract. Following the isolation procedure a fungal strain SP2-2-4 from S. massa, the molecular biology protocol by amplification of the Internal Transcribed Spacer (ITS) region was used to identify the strain. The strain was then fermented on rice medium with and without the addition of sea salt. Extraction was done by adding ethyl acetate to the fermentation flask to obtain crude extract. The extracts were partitioned between aqueous methanol and n-hexane to obtain a methanolic extract for phytochemical analysis and bioassay. Antimicrobial activity was tested against several pathogens using the disc diffusion method. Antioxidant activity was evaluated by the DPPH assay, and the toxicity of the extract was evaluated by the Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Molecular identification of the ITS region showed that the fungal isolate SP2-2-4 was the most closely related to Nigrospora sphaerica with a similarity of 99.41%. Phytochemical analysis showed triterpenoid was only detected in the extract from the fungal fermentation on rice without salt addition. Meanwhile, polyphenols were detected only in the extract from salt-containing rice fermentation. Alkaloids were detected in extracts afforded from both fermentation conditions. Only the extract obtained from the salt-free rice fermentation showed weak antimicrobial activity against Staphylococcus aureus ATCC 25923 with an inhibition zone of 2.57±0.24 mm. This extract also exhibited moderate antioxidant activity (IC50=224.42±12.14 µg/mL) and moderate toxicity (LC50=103.31±21.71 µg/mL). In contrast, the extract from the salt-enriched rice fermentation showed higher toxicity in BSLT with an LC50 value of 59.45±1.54 µg/mL. This study showed that fungi isolated from marine sponges are a potential source of bioactive natural compounds whose biological activity can be significantly influenced by salinity conditions during cultivation. Therefore, further fermentation optimization would be promising to uncover the hidden chemical and pharmacological diversity of secondary metabolites produced by the isolated N. sphaerica SP2-2-4.
Abstrak
Jamur yang berasal dari spons laut dikenal sebagai produsen potensial senyawa bioaktif dengan aktivitas biologis yang luas. Dalam studi ini, kami mengisolasi dan mengidentifikasi strain jamur dari spons laut Stylissa massa yang dikoleksi dari Pantai Amed, Bali, Indonesia beserta evaluasi aktivitas antimikroba, antioksidan, dan toksisitas ekstrak metanolnya. Setelah prosedur isolasi strain jamur SP2-2-4 dari spons S. massa, protokol biologi molekuler dengan amplifikasi pada daerah Internal Transcribed Spacer (ITS) digunakan untuk mengidentifikasi strain tersebut. Strain tersebut kemudian difermentasi pada media beras dengan dan tanpa penambahan garam laut buatan. Ekstraksi dilakukan dengan menambahkan etil asetat ke dalam labu fermentasi untuk mendapatkan ekstrak kasar. Ekstrak tersebut kemudian dipisahkan dengan ekstraksi cair-cair menggunakan campuran metanol-air dan n-heksana untuk mendapatkan ekstrak metanol yang digunakan dalam analisis fitokimia dan uji bioaktivitas. Aktivitas antimikroba diuji terhadap beberapa mikroba patogen menggunakan metode difusi cakram. Aktivitas antioksidan dievaluasi dengan uji DPPH, sedangkan toksisitas ekstrak dievaluasi dengan uji Brine Shrimp Lethality Test (BLST). Identifikasi molekuler pada region ITS menunjukkan bahwa isolat SP2-2-4 memiliki kemiripan paling dekat (99,41%) dengan Nigrospora sphaerica. Analisis fitokimia menunjukkan bahwa triterpenoid hanya terdeteksi pada ekstrak jamur dari fermentasi tanpa penambahan garam laut buatan sedangkan, polifenol hanya terdeteksi dalam ekstrak dari fermentasi beras yang mengandung garam laut buatan. Alkaloid terdeteksi dalam ekstrak yang diperoleh dari kedua kondisi fermentasi. Hasil uji antimikroba menunjukkan bahwa hanya ekstrak yang difermentasi tanpa penambahan garam laut buatan menunjukkan aktivitas antimikroba lemah terhadap Staphylococcus aureus ATCC 25923 dengan zona hambat sebesar 2,57±0,24 mm. Ekstrak ini juga menunjukkan aktivitas antioksidan sedang (IC50=224,42±12,14 µg/mL) dan toksisitas sedang (LC50= 103,31±21,71 µg/mL). Sebaliknya, ekstrak dari fermentasi beras yang diperkaya dengan garam laut buatan menunjukkan toksisitas yang lebih tinggi dengan nilai LC50 sebesar 59,45±1,54 µg/mL. Studi ini menunjukkan bahwa jamur endofit yang diisolasi dari spons laut merupakan sumber potensial senyawa alami bioaktif, di mana aktivitas biologisnya dapat dipengaruhi secara signifikan oleh kondisi salinitas selama fermentasi. Optimalisasi kondisi fermentasi yang dilakukan pada penelitian selanjutnya digunakan untuk mengeksplorasi keragaman kimia dan farmakologis metabolit sekunder dari jamur N. sphaerica SP2-2-4.
Kata kunci: antimikroba, antioksidan, jamur laut, Nigrospora sphaerica, senyawa bioaktif, spons laut, Stylissa massa
References
Elkhateeb, A. W., and Daba, M. G. 2022. Chemical and Bioactive Metabolites of Mumicola and Nigrospora Secondary Metabolites. Pharmaceutics and Pharmacology Research, 5(1): 1–4.
Ariantari, N. P., Putra, I. P. Y. A., Leliqia, N. P. E., Yustiantara, P. S., Proborini, M. W., Nugraheni, N., Zulfin, U. M., Jenie, R. I., and Meiyanto, E. 2023. Antibacterial and Cytotoxic Secondary Metabolites from Endophytic Fungi Associated with Antidesma Bunius Leaves. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 13(7): 132–143.
Bafadal, M., Ode Mutiara, W., Hajrul Malaka, M., Fristiohady, A., M Yodha, A. W., Sadarun, B., Sahidin, I., dan Anduonohu, K. 2021. Aktivitas Sitotoksik Ekstrak Etanol Petrosia sp. Secara In Vitro Terhadap Sel Kanker Serviks HeLa. Jurnal Farmasi Sains dan Praktis, 7(3): 2579–4558.
Conkling, M., Hesp, K., Munroe, S., Sandoval, K., Martens, D. E., Sipkema, D., Wijffels, R. H., and Pomponi, S. A. 2019. Breakthrough in Marine Invertebrate Cell Culture: sponge cells Divide Rapidly in Improved Nutrient Medium. Scientific Reports, 9(1): 1–10.
Dangeubun, E. J., dan Katja, D. 2022. Sifat Toksisitas dan Kemampuan Penghambatan Enzim Α-Amilase Dari Ekstrak Biji Buah Matoa (Pometia Pinnata J. R dan G. Forst). Chemistry Progress, 15(1): 1–8.
Fernando, L. D., Pérez-Llano, Y., Dickwella Widanage, M. C., Jacob, A., Martínez-Ávila, L., Lipton, A. S., Gunde-Cimerman, N., Latgé, J. P., Batista-García, R. A., and Wang, T. 2023. Structural Adaptation of Fungal Cell Wall in Hypersaline Environment. Nature Communications, 14(1): 1–13.
Herdhiansyah, R., Zetra, Y., dan Nugraheni, Z. V. 2015. Senyawa Lipid Spons Haliclona cymaeformis sebagai Biomarka dan Aktivitasnya terhadap Mikroba. Jurnal Sains Dan Seni ITS, 4(2): 8–13.
Isah, T. 2019. Stress and Defense Responses in Plant Secondary Metabolites Production. Biological Research, 52(1): 39.
Kandio, E. F., Yudistira, A., dan Runtuwene, J. M. R. 2021. Isolasi Bakteri Endofit Simbion dari Spons Stylissa sp. dan Uji Aktivitas Antibakteri serta Identifikasi secara Molekuler Menggunakan Gen 16S rRNA. Pharmacon, 10 (1): 649-654.
Presson, J., Swasono, R. T., Matsjeh, S., Putri, M. P., Az Zahra, Z., and Pardosi, L. 2021. Antimalarial Activity of Sea Sponge Extract of Stylissa massa Originating from Waters of Rote Island. Journal of Scientific and Applied Chemistry, 24(4): 136–145.
Putra, I. P. Y. A., Ariantari, N. P., Wibowo, J. T., Leliqia, N. P. E., Dwija, I. B. N. P., Wulandari, N. M. W., Dwijayanti, N. K., Putri, N. P. A. E., and Dewi, K. T. N. 2025. Phyllospongia foliascens-Derived Fungi: Molecular Identification, Antimicrobial Activity and Secondary Metabolite Profile of Their Methanolic Extracts. Bio Web of Conferences, 176(1): 1-12.
Putra, I. P. Y. A., Utami, K. S., Hardini, J., Wirasuta, I. M. A. G., Ujam, N. T., and Ariantari, N. P. 2023. Fermentation, Bioactivity and Molecular Identification of Endophytic Fungi Isolated from Mangrove Ceriops tagal. Biodiversitas, 24(5): 3091–3098.
Hamidi, R. M., Jovanova, B., and Panovska, T. K. 2014. Toxicological Evaluation of the Plant Products Using Brine Shrimp (Artemia salina L.) Model. Macedonian Pharmaceutical Bulletin, 60(1): 9–18.
Reo, M. E. E. N., Dewi, K. T. N., Leliqia, N. P. E., dan Ariantari, N. P. 2025. Uji Toksisitas Ekstrak Metanol Jamur yang Diisolasi dari Spons Phyllospongia foliascens Menggunakan Metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Jurnal Farmasi Udayana, 14(1): 41-50.
Salwa. 2025. Original Article Antibacterial Activity Test of Fractionated Alkaloid Extract from Raru Bark (Cotylelobium melanoxylon pierre) Against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Journal of Pharmaceutical and Sciences, 8(3): 1425–1441.
Setiawan, F., Yunita, O., dan Kurniawan, A. 2018. Antioxidant Activity Test of Secang Wood Ethanol Extract and FRAP. Media Pharmaceutica Indonesiana, 2(2): 82–89.
Tsipinana, S., Husseiny, S., Alayande, K. A., Raslan, M., Amoo, S., and Adeleke, R. 2023. Contribution of Endophytes Towards Improving Plant Bioactive Metabolites: a Rescue Option Against Red-Taping of Medicinal Plants. Frontiers in Plant Science, 14(9): 1–20.
Tumiwa, P. I., Yudistira, A., dan Wewengkang, D. S. 2019. Aktivitas Antimikroba Ekstrak Etil Asetat Jamur Laut yang Diisolasi dari Organisme Laut Spons Phylospongioa lamellosa yang Diambil dari Perairan Desa Tumbak, Kecamatan Pusomaen, Kabupaten Minahasa Tenggara Terhadap Mikroba Staphylococcus aureus, Escherichia coli, dan Candida albicans. Pharmacon, 8(4): 851-859.
Trifani, R., Noverita., Hadi, T. A., and Sinaga, E. 2021. Antibacterial Activitiy of Endosymbiotic Fungi Isolated From Marine Sponges Collected From Kotok Kecil Island, Seribu Islands, Jakarta. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 948(1): 1-13.
Varijakzhan, D., Loh, J. Y., Yap, W. S., Yusoff, K., Seboussi, R., Lim, S. H. E., Lai, K. S., and Chong, C. M. 2021. Bioactive Compounds from Marine Sponges: Fundamentals and Applications. Marine Drugs, 19(5): 1-38.
Wigati, D., Setyowati, E. P., Pratiwi, S. U. T., and Nugraha, A. S. 2024. Promising Sponge Derived Marine Fungi as Antibacterial and Biofilm Inhibitors. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 14(4): 14–34.
Wulandari, N. M. W., Dwijayanti, N. K., Putri, N. P. A. E., Putra, I. P. Y. A., Leliqia, N. P. E., Wibowo, J. T., Dwija, I. B. N. P., and Ariantari, N. P. 2025. Bioactivities and Molecular Identification from Marine Sediment-Derived Fungi Isolated from Amed and Tulamben Beaches. Jurnal Ilmiah Medicamento, 11(1): 74–85.
Zhang, J., Lu, J., Zhu, Y., Shen, X., Zhu, B., and Qin, L. 2024. Roles of Endophytic Fungi in Medicinal Plant Abiotic Stress Response and TCM Quality Development. Chinese Herbal Medicines, 16(2): 204–213.
