BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Nenas Nanas (gambar 1) berasal dari daerah Brazil. di Indonesia, nanas di tanam di kebunkebun, pekarangan, dan tempat-tempat lain yang cukup mendapat sinar matahari pada ketinggian 1-1300 m dpl. Nanas merupakan tanaman buah yang selalu tersedia sepanjang tahun. Nanas merupakan herba tahunan atau dua tahunan, tinggi 50-150 cm, terdapat tunas menyarap pada bagian pangkalnya berkumpul dalam roset akar dan pada bagian pangkalnya melebar menjadi pelepah. Daun nanas merupakan daun majemuk. Helaian daun berbentuk pedang, tebal, panjang 80-120 cm, lebar 2-6 cm, ujung lancip menyerupai duri, tepi berduri tempel yang bengkok ke atas, sisi bawah bersisik putih, berwarna hijau atau hijau kemerahan (Sugeng, 2010). Adapun klasifikasi tanaman nanas menurut Anonim, 2010 sebagai berikut Kingdom Subkingdom Superdivisio Divisio Kelas Sub-kelas Ordo Familia Genus Spesies
: : : : : : : : : :
Plantae Spermatophyta Magnoliophyta Magnoliophyta Angiospermae Asteridae Farinosae Bromiliaceae Ananas Ananas comosus (L) Merr.
2.1.1. Morfologi Nanas Tanaman nanas di tanam di kebun-kebun, pekarangan, dan tempat-tempat lain yang cukup mendapat sinar matahari pada ketinggian 1-1300 m dpl. Nanas merupakan tanaman buah yang selalu tersedia sepanjan tahun. Herba tahunan atau dua tahunan, tinggi 50-150 cm, terdapat tunas menyarap pada bagian pangkalnya. Daun berkumpul dalam roset akar dan pada bagian pangkalnya melebar menjadi pelepah. Helaian daun berbentuk pedang, tebal, panjang 80-120 cm, lebar 2-6 cm, ujung lancip menyerupai duri, tepi berduri tempel yang bengkok ke atas, sisi bawah bersisik putih, berwarna hijau atau hijau kemerahan, bunga majemuk (Sugeng, 2010). Seperti terlihat pada gambar 1.
Gambar 1. Daun Nanas (www.KabariNews.com/?32483 ) 2.1.2. Kandungan Kimia Tanaman Nanas Buah mengandung vitamin (A dan C), kalsium, fosfor, magnesium, besi, natrium, kalium, dekstrosa, sukrosa (gula tebu), dan enzim bromelain. Daun, buah dan akar nanas mengandung saponin, flavonoida dan polifenol.
2.1.3. Senyawa Antibakteri yang Terdapat pada Daun Nanas Senyawa antibakteri yang terdapat pada daun nenas adalah sebagai berikut: 2.1.3.1. Saponin Saponin adalah senyawa aktif permukaan yang kuat yang menimbulkan busa jika dikocok dalam air. Mula-mula disebut saponin karena sifatnya yang khas menyerupai sabun. Saponin adalah suatu glikosida yang mungkin ada pada banyak macam tanaman. Saponin memiliki kegunaan dalam pengobatan, terutama karena sifatnya yang mempengaruhi absorpsi zat aktif secara farmakologi. Beberapa jenis saponin bekerja sebagai antimikroba (Masroh, 2010). Saponin adalah senyawa aktif yang kuat dan menimbulkan busa jika digosok dalam air sehingga bersifat seperti sabun (Robinson, 1995) dan mempunyai kemampuan antibakterial (Ilmi, 1995). Saponin dapat meningkatkan permeabilitas membran sel bakteri sehingga dapat mengubah struktur dan fungsi membran, menyebabkan denaturasi protein membran sehingga membran sel akan rusak dan lisis (Siswandono dan Soekarjo, 1995). Menurut Dwidjoseputro (1994) menyatakan bahwa saponin memiliki molekul yang dapat menarik air atau hidrofilik dan molekul yang dapat melarutkan lemak atau lipofilik sehingga dapat menurunkan tegangan permukaan sel yang akhirnya menyebabkan kehancuran kuman.
Gambar 2 Struktur Inti Senyawa Saponin (Lestari, 2010) 2.1.3.2. Flavonoid Senyawa flavonoida sebenarnya terdapat pada semua bagian tumbuhan termasuk daun, akar, kayu, kulit, tepung sari, bunga, buah, dan biji.
(Manitto, 1992). Kandungan
flavonoid yang merupakan senyawa fenol dapat menyebabkan penghambatan terhadap sintesis dinding sel. Oleh karena itu flavonoid merupakan komponen antibakteri yang potensial (Mojab et al., 2008). Senyawa fenol dapat bersifat koagulator protein (Katzung, 1989, Dwijoseputro, 1994). Protein yang menggumpal tidak akan dapat berfungsi lagi sehingga akan mengganggu pembentukan dinding sel bakteri. Fenol merupakan unsur-unsur antibakteri yang kuat. Pada konsentrasi yang biasa digunakan (larutan dalam air 1-2%), fenol dan derivatnya menimbulkan denaturasi protein (Jawetz et al., 2001). Flavonoid merupakan senyawa fenol yang bersifat desinfektan yang bekerja dengan cara mendenaturasi protein yang dapat menyebabkan aktifitas metabolisme sel bakteri berhenti karena semua aktifitas metabolisme sel bakteri dikatalisis oleh suatu enzim yang merupakan protein. Berhentinya aktifitas metabolisme ini akan mengakibatkan kematian sel bakteri (Trease dan Evans, 1978). Flavonoid juga bersifat bakteriostatik yang bekerja melelui penghambatan sintesis dinding sel bakteri (Masya, 1985; Soedibyo, 1998).
A
C–C–C
B
Gambar 2 kerangka dasar Flavonoid 2.1.4. Manfaat Tanaman Nanas Daun berkhasiat antipiretik, antelmintik, pencahar, anti radang dan menormalkan siklus haid. Pucuk nanas di manfaatkan sebagai tanaman yang dapat menyembuhkan amandel, selain itu juga daunnya dapat di gunakan sebagai obat kencing batu, pucuk nanas di gunakan tiga kali dalam sehari diminum tiga kali berturut-turut (Sugeng,2010). Buah nanas berkhasiat sebagai obat cacing, obat demam, pelancar air seni dan memperbaiki pencernaan. Buah berkhasiat mengurangi keluarnya asam lambung yang belebihan, membantu mencernakan makanan di lambung, anti radang, peluruh kencing (diuretik), membersihkan jaringan kulit yang mati (skin debdridement), mengganggu pertumbuhan sel kanker, menghambat penggumpalan trombosit (agrerasi platelet), dan mempunyai aktivitas fibrinolitik. 2.2 Bakteri Nama bakteri berasal dari bahasa Yunani “Bacterion” yang berarti batang atau tongkat. Sekarang nama itu dipakai untuk menyebut sekelompok organisme bersel satu, tubuhnya bersifat prokariotik, yaitu tubuhnya terdiri atas sel yang tidak mempunyai pembungkus inti. Bakteri berkembang biak dengan membelah diri, dan karena begitu kecil hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop. Bakteri walaupun bersel satu tetapi mempunyai beberapa organel yang dapat untuk melaksanakan beberapa fungsi hidup (Waluyo, 2007).
Ada beberapa bentuk dasar bakteri, yaitu bulat (tunggal: coccus, jamak: cocci), batang atau silinder (tunggal: bacillus, jamak: bacilli), dan spiral yaitu berbentuk batang melengkung atau melingkar-lingkar (Pratiwi, 2008). Berdasarkan sifat bakteri terhadap pewarnaan Gram, bakteri dapat digolongkan menjadi Gram positif dan Gram negatif, dari penelitian ini contoh dari Gram positif ialah Staphylococcus aureus Adapun ciri-ciri bakteri adalah sebagai berikut : 1. Umumnya tidak berklorofil 2. Hidupnya bebas atau sebagai parasit/patogen 3. Bentuknya beraneka ragam 4. Ukuran yang kecil rata-rata 1/5 mikron 5. Tidak mempunyai membran inti sel/prokariotik 6. Kebanyakan uniseluler (memiliki satu sel) 7. Bakteri di lingkungan ekstrim dinding sel tidak mengandung peptidoglikan, sedangkan yang kosmopolit mengandung peptidoglikan. Staphylococcus aureus (Gambar 2) adalah salah satu contoh dari bakteri Gram positif berbentuk bulat. Staphylococcus aureus berdiameter 0,8-1,0 mikron, tidak bergerak, dan tidak berspora. Berbagai spesies Staphylococcus aureus tumbuh dengan baik dalam kaldu biasa pada suhu 370C. kisaran suhu pertumbuhan adalah 150-400C dan suhu optimum adalah 350C. Staphylococcus aureus bersifat anaerob fakultatif dan dapat tumbuh karena melakukan respirasi aerob atau fermentasi dengan hasil utama asam laktat.
Gambar 3. Staphylococcus aureus Sumber : http://myhealing.files.wordpress.com Staphylococcus aureus menyebabkan berbagai jenis infeksi pada manusia, antara lain infeksi pada kulit, seperti bisul dan furunkulosis; infeksi yang lebih serius, seperti pneumonia, mastitis, flebitis, dan meningitis; dan infeksi pada saluran urin (Radji, 2010). Adapun klasifikasi dari Staphylococcus aureus (Holt, John G., 2000) : Phylum Class Ordo Family Genus Spesies
: Firmicutes : Bacilli : Bacillales : Staphylococcaceae : Staphylococcus : Staphylococcus aureus
2.2.1. Mekanisme Antibakteri Antibakteri adalah zat yang membunuh bakteri atau menekan pertumbuhan atau reproduksi mereka. Oleh karena itu, kelompok obat ini hanya berguna untuk mengobati penyakit infeksi yang di sebabkan oleh bakteri. Mekanisme kerja antibakteri yaitu : 1.Menghambat sintesis dinding sel bakteri Bakteri memiliki lapisan luar yang kaku, disebut dinding sel yang dapat mempertahankan bentuk bakteri dan melindungi membran protoplasma di bawahnya. Struktur dinding sel dapat dirusak dengan cara menghambat pembentukan lapisan peptidoglikan yang menyusun dinding sel bakteri gram positif maupun gram negatif atau mengubahnya setelah selesai terbentuk. Antibiotik yang bekerja dengan mekanisme ini diantaranya adalah penisilin. 2.
Perubahan Permeabilitas Membran Sel Bakteri Membran plasma bersifat semipermeabel dan mengendalikan transport berbagai
metabolit ke dalam dan ke luar sel. Adanya gangguan atau kerusakan struktur pada membran plasma dapat menghambat atau merusak kemampuan membran plasma sebagai penghalang (barrier) osmosis dan mengganggu sejumlah proses biosintesis yang diperlukan dalam membran. Antibiotik yang bersifat merusak membran plasma umumnya terdapat pada antibiotik golongan polipeptida yang bekerja dengan mengubah permeabilitas membran plasma sel bakteri, contohnya Polimiksin.
3.
Penghambatan Sintesis Protein bakteri Aminoglikosida merupakan kelompok antibiotik yang gula aminonya tergabung dalam ikatan
glikosida. Antibiotik ini memiliki spektrum luas dan bersifat bakterisidal dengan mekanisme penghambatan pada sintesis protein. Antibiotik ini berikatan pada subunit 30S ribosom bakteri (beberapa terikat juga pada subunit 50S ribosom) dan menghambat translokasi peptidil-tRNA dari situ A ke situs P, dan menyebabkan kesalahan pembacaan mRNA dan mengakibatkan bakteri tidak mampu menyintesis protein vital untuk pertumbuhannya, contohnya streptomisin . 4.
Penghambatan Sintesis asam nukleat (DNA/RNA) Penghambatan pada sintesis asam nukleat berupa penghambatan terhadap transkripsi dan
replikasi mikroorganisme. Yang termasuk antibiotik penghambat sintesis asam nukleat ini adalah antibiotik golongan kuinolon dan rifampin. 5.
Penghambatan sintesis metabolit esensial Penghambatan terhadap sintesis metabolit esensial antara lain dengan adanya kompetitor
berupa antimetabolit, yaitu substansi yang secara kompetitif menghambat metabolit mikroorganisme, karena memiliki struktur yang mirip dengan substrat normal bagi enzim metabolisme, contohnya adalah antimetabolit sulfanilamida dan Para Amino Benzoic Acid (PABA). Pengukuran aktivitas antibakteri dapat dilakukan dengan beberapa macam metode. Salah satu metode tersebut adalah difusi lempeng agar. Pada metode ini yang diamati adalah diameter daerah hambatan pertumbuhan bakteri pada media lempeng agar, kemudian pada permukaan media ini diletakan kertas cakram atau paper disc yang terlebih dahulu telah dicelupkan ke dalam zat antibakteri. Setelah diinkubasi 18-24 jam dibaca hasilnya, kemudian dikomparasikan dengan klasifikasi respon hambatan pertumbuhan bakteri seperti pada tabel 1.
Menurut Saraswati (2002), ukuran zona hambat pada metode difusi lempeng agar tergantung oleh faktor-faktor sebagai berikut : 1. Kepadatan Inokulum : jika inokulum terlalu sedikit, maka zona hambat aka menjadi besar (peka). Sebaliknya, jika inokulumnya terlalu padat, maka ukuran zona hambatnya akan turun (resisten). 2. Waktu dari penggunaan paper disc : jika cawan petri yang disemai dengan bakteri uji, dibiarkan pada suhu kamar dalam waktu yang lama menyebabkan turunnya diameter zona hambat (resisten). 3. Suhu Inkubasi : uji kepekaan biasanya diinkubasi pada suhu 35-37 0C untuk pertumbuhan yang optimal. 4. Waktu Inkubasi : bisa memakai waktu inkubasi antara 16-18 jam. 5. Ukuran Petri, kedalam medium agar dan pemberian jarak : uji kepekaan biasannya dilakukan dengan menggunakan tidak lebih dari 5-6 paper disc pada setiap cawan petri. Zona hambat yang sangat besar terbentuk pada media yang sangat tipis, sebaliknya zona hambat yang sangat kecil terbentuk pada media yang sangat tebal. Memberikan jarak yang benar pada paper disc adalah sangat penting untuk mencegah zona hambat yang tumpang tindih.
Tabel 1. Klasifikasi Respon Hambat Pertumbuhan Bakteri (Ahn dkk, 1994 dalam Greenwood, 1995) Diameter Zona Terang
Respon Hambatan Pertumbuhan
... > 20 mm
Kuat
16-20 mm
Sedang
10-15 mm
Lemah
... < 10 mm
Tidak ada
2.3 Metode Infus Infusum (bahasa Latin) adalah sediaan cair yang dibuat dengan cara mengekstraksi bahan nabati dengan pelarut air pada suhu 90° C selama 15 menit (Farmakope Indonesia, 1995). Infusa adalah sediaan cair yg dibuat dengan menyari simplisia nabati dengan air pada suhu 90° C selama 15 menit (FI, 1979). Simplisia merupakan suatu bahan alamiah yang digunakan sebagai obat yang belum mengalami pengolahan apapun juga kecuali berupa bahan yang telah dikeringkan. Simplisia terbagi dari simplisia nabati, simplisia hewani, dan simplisia mineral (pelikan). Untuk infusa sendiri lebih dispesifikasikan untuk simplisia nabati (Gunawan, 2004). Infundasi merupakan proses penyarian untuk menyari zat kandungan aktif yg larut dalam air dari bahan-bahan nabati. Infusa tidak boleh disimpan lebih dari 24 jam. Menurut Gunawan (2004) Untuk melakukan proses infusa, maka kita harus mempersiapkan 1 unit panci yang terdiri dari 2 buah panci yang saling bisa ditumpuk. Bagi para pengobat tradisional mungkin sudah mengenal jenis panci yang demikian ini, namanya “pacitim” (Gambar 3). Panci yang di atas digunakan untuk menaruh bahan yang akan di ekstraksi (tentu bersama pelarutnya, yaitu air, masing-masing dengan takaran tertentu), sementara panci
sebelah bawah diisi air, maksudnya digunakan sebagai pemanas panci atas, sehingga panas yang diterima panci atas tidak langsung berhubungan dengan api. Teorinya, ketika panci bawah airnya mendidih (pada suhu 100o C), maka panas yang diterima oleh panci atas hanya bersuhu sekitar 90o C saja. Kondisi demikian ini diperlukan agar zat aktif dalam bahan tidak rusak oleh pemanasan berlebihan. (biasanya zat aktif akan rusak bila dipanaskan sampai 100 o C atau lebih). Dalam bahasa farmasi, sistem pemanas demikian ini disebut : Penangas air, Water bad, Water bath
Gambar 4. Penangas Air (Gunawan,2004) Pembuatan. campur simplisia dengan derajat halus yang cocok dalam panci dengan air sambil sekali-sekali diaduk. Serkai selagi panas melalui kain flannel, tambahkan air panas secukupnya melalui ampas hingga diperoleh volume infuse yang dikehendaki (anonym , 1979). Pertama-tama sampel di ambil pada saat fotosintetis berlangsung makasimal yakni pada pagi hari, daun nanas yang telah di ambil kemudian disortasi basah yakni dipilih daun yan masi segar selanjutnya dibersihkan, digunting kecil-kecil, dikeringkan dengan cara diangin-angikan kemudian dihaluskan menggunakan blender (Gunawan, 2004).
2.4 Kerangka Berpikir Infeksi merupakan salah satu penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme seperti bakteri. Staphylococcus aureus merupakan contoh bakteri patogen yang dapat menimbulkan infeksi tersebut. Pengendalian terhadap kedua bakteri ini perlu dilakukan untuk mencegah penyebaran infeksi. Pengendalian tersebut dapat dilakukan melalui pemberian antibiotik. Akan tetapi, saat ini banyak bakteri penyebab infeksi telah resisten terhadap antibiotik. Oleh karena itu, pengobatan penyakit infeksi yang disebabkan bakteri yang resisten terhadap antibiotik memerlukan produk baru yang memiliki potensi tinggi. Penelitian zat yang berkhasiat sebagai antibakteri perlu dilakukan untuk menemukan produk antimikroba yang berpotensi untuk menghambat atau membunuh bakteri yang resisten antibiotik dengan harga yang terjangkau. Salah satu alternatif yang dapat ditempuh adalah memanfaatkan zat aktif pembunuh/penghambat bakteri yang terkandung dalam tanaman obat seperti pada daun nanas yang belum sadar digunakan oleh masyarakat sebagai mencernakan makanan di lambung, antiradang, peluru kencing (diuretik), peluru haid, pencahar, dan amandel dimana senyawa yang berkhasiat sebagai antibakterinya dapat ditarik dengan cara ekstraksi melalui metode infus. Sedangkan pengujian penetapan potensi antibiotikanya dapat dilakukan secara mikrobiologi melalui suatu metode difusi cakram.
Alur Kerangka Berpikir Obat-obat sintetik harganya sangat mahal dan banyak efek sampingnya
Daun Nanas (ananas comucus L.Mer)
Meningkatnya resistensi bakteri patogen terhadap antibiotik
Mengandung senyawa saponin yang berpotensi sebagai antibakteri
Perlunya penemuan senyawa antibakteri baru
Ekstraksi secara infus Daun Nanas
Uji aktivitas antibakteri dengan metode difusi cakram Gambar 5. Alur kerangka berpikir
2.8 Hipotesis Hipotesis hasil dari penelitian yang telah di ketahui bahwa terdapat pengaruh aktivitas antibakteri infus daun nanas terhadap bakteri Staphylococcus aureus
