Influence of Anthropogenic Pressures on the Bioactivity Potential of Sponges and Soft Corals in the Coral Reef Environment

Abstract

The wealth of marine sponges and soft corals in Indonesian waters represents a rich source of natural products. However, anthropogenic pressures potentially decrease diversity in coral reefs. Presented here are trends for tropical sponge and soft coral biodiversity and their bioactivity potential under the influence of increasing anthropogenic pressures. Samples were collected along transects (near, mid, and far) at Karimunjawa and Seribu Islands Marine National Parks and environmental parameters (salinity, pH, dissolved oxygen (DO), phosphate, nitrate, and ammonia), sponge and soft coral biodiversity, and the bioactivity potential of those organisms (50% Growth Inhibition (GI50) of cancer cell lines H460-Lung, MCF7-Breast, and SF268-CNS) are compared. The environmental conditions and biodiversity were found to be significantly different between groups of sampling sites (P<0.05). Canonical Discriminant Analysis (CDA) revealed DO was the discriminant factor driving the separation between groups (90.1%). Diversity tended to be higher in the Far group with strong and significant relation to DO (R= 0.611, P<0.05) and ammonia (R = -0.812, P<0.05). The CDA also showed that an increase in bioactivity (low % GI50) of sponge and soft coral extracts was related to a canonical function (57.21%) consisting of high DO, high pH, and low nutrients. These findings indicate the production of bioactive compounds is related to diversity and complexity of coral reef systems. Therefore, strategies for marine protection by mitigating the impacts of anthropogenic pressures needs to be optimized in order to conserve the overall environment and sustain its natural bioactivity potential indefinitely.

Cembranoids of Soft Coral Sarcophyton from Acidified Coral Reef Environment at Shallow Water CO2 vents in Volcano Island, Banda Neira, Indonesia

“…Soft coral that was taken from natural coral reefs was detected to contain diverse cembranoid compounds than cultivated aquariums (Farag et al, 2016). Our previous finding also showed cembranoid was produced in higher concentration at healthier coral reef environment (Januar, Hendrarto, Chasanah, & Wright, 2011;Januar, Marraskuranto, Patantis, & Chasanah, 2012;Januar et al, 2015). Meanwhile, cembranoid content also depends on the genetic diversity of soft coral.…”

Sitotoksisitas Invertebrata Laut sebagai Biomarker Lingkungan di Kawasan Konservasi Perairan Pulau Banda

“…Pada lingkungan terumbu karang dengan kualitas perairan yang baik, akan ditemukan biota invertebrata yang menghasilkan senyawa bioaktif dalam jumlah yang tinggi. Senyawa aktif tersebut pada umumnya bersifat sitotoksik (Januar et al, 2015b). Selain itu, dengan adanya korelasi antara biopotensi dan kualitas lingkungan, maka data biopotensi wilayah perairan tertentu juga dapat dijadikan sebagai acuan dalam pelaksanaan sistem konservasi wilayah perairan tersebut.…”

“…Selain itu, informasi mengenai efektivitas konservasi yang telah dilakukan di perairan Pulau Banda diperoleh dari perbandingan data aktivitas sitotoksisitas hasil penelitian ini terhadap grafik korelasi antara kualitas lingkungan dan aktivitas sitotoksisitas referensi. Data sitotoksisitas sampel dari kawasan konservasi perairan Pulau Banda dibandingkan dengan data sitotoksisitas dari tiga karakteristik kualitas lingkungan hasil penelitian Januar et al (2015b) (Hammer, Harper & Ryan, 2001). …”

“…Hal ini memberikan hipotesis bahwa kualitas lingkungan di perairan dalam kawasan konservasi perairan Pulau Banda tidak sebaik di tempat lainnya yang memiliki biota-biota dengan sitotoksisitas tinggi. Pembuktian dari hipotesis ini dilakukan dengan membandingkan data rataan IC 50 dari keseluruhan sampel terhadap pola korelasi mutivariat antara kualitas perairan dan nilai sitotoksisitas spons dan karang lunak dari penelitian Januar et al (2015b).…”

Variasi Temporal Kadar Saksitoksin dalam Kekerangan dari Perairan Tanjung Balai, Sumatra Utara

“…Pengelompokan dilakukan dengan membuat batas yang dihasilkan dari rentang yang sama dari kadar saksitoksin terendah ke tertinggi. Hal ini dilakukan selaras penelitianJanuar et al (2015), untuk memenuhi persyaratan uji relasi kelompok dalam analisis statistik multivariat diskriminan. Keseluruhan uji statistik dilakukan dengan perangkat lunak Past Statistical Software V3.08…”