AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK DAUN KOPI ARABIKA (Coffea arabica L) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI Staphylococcus aureus
KARYA TULIS ILMIAH
OLEH MEGA AYU ANGGRAENI NIM 11 028
AKADEMI ANALIS FARMASI DAN MAKANAN PUTRA INDONESIA MALANG AGUSTUS 2014
AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK DAUN KOPI ARABIKA (Coffea arabica L) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI Staphylococcus aureus
KARYA TULIS ILMIAH Diajukan kepada Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan program D III bidang Analis Farmasi dan Makanan
OLEH MEGA AYU ANGGRAENI NIM 11 028
AKADEMI ANALIS FARMASI DAN MAKANAN PUTRA INDONESIA MALANG Agustus 2014
LEMBAR PERSEMBAHAN Hiduplah seperti dandelion Dandelion yang tak akan mampu melawan hembusan angin Menerbangkannya dan merubahnya menjadi suatu batang yang tegak Untuk tumbuh menjadi kehidupan yang baru. Hiduplah seperti dandelion Yang menghargai setiap waktu yang singkat Mengejar dan menggapai cita-cita walaupun jalan yang ditempuh berbatu dan terjal. Puji syukur kupanjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan kesempatan untuk menyelesaikan tugas akhir ini dengan segala kekuranganku. Terima kasih karena telah memberikan mereka yang selalu memberikan semangat dan doa disaat aku tertatih. Karya sederhana ini aku persembahkan untuk sepasang malaikat yang dikirimkan Tuhan untukku. Mereka yang dalam sujud-sujud panjangnya berdoa untuk segala kebaikan bagiku selama 20 tahun ini. Tiada kata yang bisa menggantikan segala kasih sayang, usaha, semangat dan materi untuk anak sulunya ini. Terima kasih Ibu dan Ayah, maaf karena hingga detik ini belum bisa membahagiakan kalian. Terima kasih untuk nenek, adek-adek tercinta, dan semua keluarga besarku. Untuk dosen pembimbing Ibu Dra. Wigang Solandjari, terima kasih untuk kesediaan untuk meluangkan waktu membimbing dan membagi ilmu, terima kasih atas segalanya. Terima kasih untuk para dosen, AKAFARMA dan AKFAR Putra Indonesia Malang yang telah memberikan ilmu yang sangat berharga di sebagian hidupku. Untuk staf dan karyawan terima kasih. Tak
lupa
untuk
sahabat-sahabatku
dan
teman
seperjuangan
“ElvAkaSquad’11 dan Akfar 2011”yang tidak bisa disebutkan satu per satu. Terima kasih telah memberikan semangat, senyuman, kenangan indah dan warna dalam kehidupanku.
Karya Tulis Ilmiah Oleh Mega Ayu Anggraeni telah diperiksa dan disetujui untuk diujikan
Pembimbing,
Dra. Wigang Solandjari
Karya Tulis Ilmiah Oleh Mega Ayu Anggraeni ini Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal 11 Agustus 2014
Dra. Wigang Solandjari
Penguji I
Misgiati,A.Md,M.Pd
Penguji II
Ernanin Dyah S.Si,MP
Penguji III
Mengetahui,
Menegaskan,
Pembantu Direktur Bidang Akademik
Direktur AKAFARMA
AKAFARMA
Dyah Ratna Wulan,S.Si
Ayu Ristamaya Yusuf,A.Md.,S.
ABSTRAK
Anggraeni, Mega Ayu. 2014. Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun Kopi Arabika (Coffea arabica L) Terhadap Pertumbuhan Bakteri Staphylococcus aureus. Akademi Analis Farmasi Dan Makanan Putra Indonesia Malang. Dosen Pembimbing : Dra. Wigang Solandjari. Kata kunci : Aktivitas Antibakteri, Ekstrak Daun Kopi Arabika, S. aureus Daun Kopi Arabika merupakan salah satu tanaman obat tradisional yang telah dipercaya dalam penyembuhan berbagai macam penyakit misalnya sebagai antidiabetes, dapat berfungsi untuk menjaga daya tahan tubuh. Daun kopi mengandung berbagai macam senyawa yang dapat bersifat sebagai antibakteri seperti alkaloid, flavonoid dan polifenol. Staphylococcus aureus merupakan salah satu agen mikroba yang ditengarai menyebabkan infeksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak daun kopi arabika terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus. Ekstraksi daun kopi arabika dilakukan dengan cara ekstraksi menggunakan maserasi dengan pelarut etanol dengan konsentrasi 80% selama 5 hari. Selanjutnya, setelah dilakukan maserasi, dan ekstrak yang didapatkan dilakukan pemisahan dengan pelarutnya menggunakan rotary vacum evaporator dan dipekatkan dengan menggunakan water bath hingga didapatkan ekstrak kental. Hasil skiring fitokimia pada ekstrak positif mengandung alkaloid, flavonoid dan polifenol yang digunakan dalam pengujian aktivitas antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak daun kopi memiliki aktivitas antibakteri yang ditandai dengan adanya peningkatan diameter zona hambat pada setiap peningkatan konsentrasi. Diameter zona hambat yang dihasilkan pada konsentrasi 20%, 40%, 60%, 80% dan 100% adalah 13,6 mm, 14,3 mm, 21,6 mm, 26,3 mm, 28,2 mm. Pembuktian kebenaran aktivitas antibakteri yang ditimbulkan oleh ekstrak daun kopi dihitung dengan uji statistik dengan uji One Way ANAVA dan menunjukkan hasil bahwa ekstrak tersebut memiliki aktivitas antibakteri terhadap pertumbuhan bakteri. Berdasarkan hasil penelitian diharapkan adanya penelitian lanjutan dengan membandingkan ekstrak dan antibiotik pembanding, sehingga ekstrak daun kopi dapat dimanfaatkan dalam dunia pengobatan dalam masa mendatang.
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah yang berjudul “Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun Kopi Arabika (Coffea arabica L) Terhadap Pertumbuhan Bakteri Staphylococcus aureus” ini tepat pada waktunya. Adapun tujuan penulisan karya tulis ilmiah ini adalah sebagai persyaratan untuk menyelesaikan program DIII di Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang. Sehubungan dengan terselesainya penulisan Karya Tulis Ilmiah ini, saya mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak, yaitu : 1. Ibu Ayu Ristamaya Yusuf, A.Md.,S.T. selaku Direktur Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang. 2. Ibu Dra. Wigang Solandjari selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran sehingga Karya Tulis Ilmiah ini dapat selesai tepat pada waktunya. 3. Ibu Misgiati,A.Md,M.Pd, dan Ibu Ernanin Dyah S.Si,MP. Selaku dosen penguji. 4. Bapak dan Ibu Dosen Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang serta semua staf. 5. Kedua orang tua, nenek dan adikku yang memberikan doa serta motivasi. 6. Rekan-rekan mahasiswa dan semua pihak yang langsung maupun tak langsung telah memberikan bimbingan, bantuan, serta arahan kepada penulis.
ii
Penulis menyadari sepenuhnya bajwa Karya Tulis Ilmiah ini masih mempunyai beberapa kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran akan sangat diharapkan. Semoga karya tulis ilmiah ini dapat berguna dan bermanfaat.
Malang, Agustus 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
ABSTRAK .........................................................................................................................i KATA PENGANTAR ..................................................................................................... ii DAFTAR ISI ...................................................................................................................iv DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................................ix BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................1 1.1
Latar Belakang Masalah .....................................................................................1
1.2
Rumusan Masalah ..............................................................................................3
1.3
Tujuan Penelitian................................................................................................3
1.3.1
Tujuan Umum ............................................................................................3
1.3.2
Tujuan Khusus............................................................................................3
1.4
Kegunaan Penelitian ...........................................................................................4
1.4.1
Bagi peneliti ...............................................................................................4
1.4.2
Bagi institusi ...............................................................................................4
1.4.3
Bagi Masyarakat .........................................................................................4
1.5
Asumsi Penelitian ...............................................................................................4
1.6
Ruang Lingkup dan Keterbatasan Penelitian ......................................................4
1.6.1
Ruang Lingkup ...........................................................................................4
1.6.2
Keterbatasan Penelitian ..............................................................................5
1.7
Definisi Istilah ....................................................................................................5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................6 2.1
Kopi Arabica (Coffea arabica L) .......................................................................6
2.1.1
Klasifikasi Kopi Arabika ............................................................................6
2.1.2
Morfologi Kopi Arabika ............................................................................8
2.1.3
Kandungan Kimia Kopi Arabika (Coffea arabica L) .................................9
2.2
Ekstraksi ........................................................................................................... 13
2.3
Antibakteri ....................................................................................................... 17
2.3.1 2.4
Pengertian Antibakteri ..............................................................................17
Penentuan Aktivitas Antibakteri ....................................................................... 18
2.4.1
Metode Penyebaran (Diffusion Method) ...................................................19 iv
2.4.2
Metode Pengenceran (Dilution Method) ...................................................20
2.4.3
Metode Bioautografi (Bioautography Method) ........................................21
2.5
Bakteri Staphylococcus aureus ......................................................................... 22
2.5.1
Klasifikasi Bakteri Staphylococcus aureus ...............................................23
2.5.2
Karakteristik Bakteri Staphylococcus aureus ...........................................23
2.5.3
Morfologi .................................................................................................24
2.5.4
Patogenesis dan manifestasi klinis ............................................................24
2.5.5
Idetifikasi Staphylococcus aureus dengan Pewarnaan Gram ....................26
2.6
Kerangka Teori................................................................................................. 26
2.7
Hipotesis .......................................................................................................... 28
2.8
Kerangka Operasional ...................................................................................... 29
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................................ 31 3.1
Rancangan Penelitian ....................................................................................... 31
3.2
Populasi dan Sampel ........................................................................................ 31
3.2.1
Populasi ....................................................................................................31
3.2.2
Sampel ......................................................................................................31
3.3
Lokasi dan Waktu Penelitian ............................................................................ 32
3.3.1
Lokasi Penelitian ......................................................................................32
3.3.2
Waktu Penelitian ......................................................................................32
3.4
Instrumen Penelitian ......................................................................................... 33
3.5
Definisi Operasional Variabel .......................................................................... 33
3.6
Pengumpulan Data ........................................................................................... 34
3.7
Analisis Data .................................................................................................... 40
BAB IV HASIL PENELITIAN ..................................................................................... 43 4.1
Hasil Determinasi Daun Kopi Arabika (Coffea Arabica L) .............................. 43
4.2
Hasil Ekstraksi Daun Kopi Arabika ................................................................. 43
4.3
Hasil Identifikasi Ekstrak Daun Kopi Arabika ................................................. 43
4.4
Hasil Pengujian Aktivitas Antibakteri .............................................................. 44
4.5
Analisis Data .................................................................................................... 45
BAB V PEMBAHASAN ................................................................................................ 47 5.1
Pembahasan preparasi sampel daun Kopi Arabika ........................................... 47
5.2
Pembahasan ekstraksi daun Kopi Arabika ........................................................ 47
5.3
Pembahasan uji fitokimia ekstrak daun kopi arabika ........................................ 48
5.4
Pembahasan hasil uji aktivitas ekstrak daun kopi terhadap S.aureus ................ 51
v
BAB VI PENUTUP ........................................................................................................ 54 6.1
Kesimpulan ...................................................................................................... 54
6.2
Saran ................................................................................................................ 54
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 55 LAMPIRAN ................................................................................................................... 57
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Definisi Operasional Variabel .....................................................
31
Tabel 3.2 ANAVA ......................................................................................
38
Tabel 4.3.1 Uji Kualitatif Ekstrak ...............................................................
41
Tabel 4.3.2 Uji Organoleptis Ekstrak ..........................................................
41
Tabel 4.3.3 Hasil Uji Aktivitas Antibakteri ................................................
42
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Gambar Tanaman Kopi Arabika ...............................................
7
Gambar 2. Gambar Daun Kopi Arabika .....................................................
8
Gambar 3. Simplisia Daun Kopi Arabika ...................................................
53
Gambar 4. Hasil Pengujian Aktivitas Antibakteri ......................................
54
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan Konsentrasi dan Rendemen ................................
57
Lampiran 2. Hasil Analisis Data Statistik ...................................................
58
Lampiran 3. Hasil Determinasi Tanaman Kopi ..........................................
61
ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah Indonesia merupakan negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang sangat melimpah terutama dalam segi kelautan (bahari) dan segi pengolahan pertanian. Dalam bidang pertanian, banyak tumbuhan yang ternyata memiliki potensi sebagai tumbuhan berkhasiat obat yang belum dieksplorasi secara maksimal. Padahal jika tumbuhan-tumbuhan tersebut dimanfaatkan dengan baik, akan memberikan keuntungan yang besar bagi negara. Salah satu sektor pertanian yang akan memberikan keuntungan yang cukup besar adalah tanaman kopi. Tanaman kopi (Coffea sp) termasuk familia Rubiaceae dan merupakan tanaman tropis yang banyak diperdagangkan di dunia. Menurut perwakilan dari Indonesia Coffee and Cocoa Research Institute (ICCRI) , Indonesia merupakan negara terbesar ketiga penghasil kopi di dunia setelah Brazil dan Vietnam (Radydjencole, 2011). Namun hingga saat ini upaya ini masih terhambat karena Indonesia tidak pernah menggunakan bahan tanaman unggul sehingga perkembangan produktivitas kopi sangat lamban. Berdasarkan data yang dilansir Harian Kompas, produksi kopi untuk tahun 2012 mencapai 700 ribu ton pertahun yang mencakup 140 ribu ton untuk Kopi Arabika dan 560 ton untuk Kopi Robusta. Namun banyaknya produksi kopi ini tidak diimbangi dengan pengolahan limbah yang sesuai,
1
2
baik kulit kopi maupun daun kopi yang hanya dibuang dan menjadi hasil samping setelah masa panen kopi. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh pakar kopi dan botani dari Royal Botanic Garden di Kew London dan Joint Research for Unit Crop Diversiy Adaptation and Development di Montepellier yang dilansir dalam media cetak Telegraph, daun kopi mengandung beberapa senyawa kimia berkhasiat yang mampu mengatasi tekanan darah tinggi, mengurangi resiko penyakit degeneratif seperti kanker, jantung koroner, kolesterol dan diabetes serta dapat menjaga daya tahan tubuh. Selain itu beberapa penelitian menyebutkan bahwa ekstrak bubuk kopi memiliki aktivitas sebagai senyawa antibakteri terhadap bakteri E.coli, Lactobacillus sp, B. cereus, S.aureus, Salmonella sp dan S. Faecalis. Menurut Dr.Aaron Davies dan Dr. Claudine Campa dari 23 spesies tanaman kopi yang diteliti telah dibuktikan bahwa ada 7 spesies tanaman kopi yang terbukti mengandung beberapa senyawa kimia yang mempunyai efek antibakteri. Senyawa kimia yang terkandung dalam daun kopi arabika yang memiliki khasiat sebagai antibakteri antara lain alkaloid, polifenol, flavonoid (Rahmawati,2010). Zat-zat dalam daun Kopi Arabika ini diduga memiliki sifat antibiotik alami untuk beberapa strain bakteri yang mampu menghambat pertumbuhan
bakteri
Staphylococcus aureus.
Staphylococcus
aureus
merupakan salah satu bakteri potensial patogen yang ada pada tubuh manusia dan keadaannya berimbang dengan bakteri lain. Salah satu strain Staphylococcus
aureus
yang
berbahaya
adalah
Methicillin-resistant
3
Staphylococcus aureus (MRSA), bakteri ini sering ditemukan pada berbagai tingkat penyakit mulai yang ringan bahkan sampai bakteriemia. Berdasarkan latar belakang diatas maka peneliti merasa perlu untuk melakukan suatu peneliian yang bertujuan untuk membuktikan aktivitas antibakteri dari ekstrak daun kopi arabika. Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi informasi penting bagi perkembangan pemanfaatan bahan alam sebagai obat, dan khususnya bagi petani kopi dapat dipakai sebagai pertimbangan untuk pemanfaatan limbah berupa daun kopi tersebut. Pengujian
aktivitas
antibateri
dilakukan
terhadap
bakteri
Staphylococcus aureus menggunakan ekstrak daun kopi arabika yang diambil dengan metode maserasi dalam beberapa konsentrasi yaitu 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%. Pengujian aktivitas antibakteri ini menggunakan metode difusi sumuran terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus. 1.2 Rumusan Masalah Apakah ekstrak daun kopi arabika (Coffea arabica L) dengan konsentrasi 20%, 40%, 60%, 80% dan 100% mempunyai aktivitas sebagai antibakteri. 1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1
Tujuan Umum Untuk mengetahui aktivitas antibakteri Kopi Arabika (Coffea arabica L)
terhadap bakteri Staphylococcus aureus. 1.3.2
Tujuan Khusus Untuk mengetahui adakah perbedaan aktivitas antibakteri ekstrak daun
kopi pada konsentrasi 20%, 40%, 60%, 80% dan 100% yang diamati dengan adanya zona bening pada media yang telah dilubangi dengan alat sumuran.
4
1.4 Kegunaan Penelitian Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.4.1
Bagi peneliti Dengan adanya penelitian ini mahasiswa dapat mengetahui manfaat penggunaan ekstrak daun kopi arabika sebagai senyawa antibakteri. Selain itu, penelitian ini dapat dikembangkan pemanfaatannya dalam dunia farmasi.
1.4.2
Bagi institusi Dengan adanya penelitian ini, dapat dijadikan referensi tentang daun kopi arabika yang menunjang serta bermanfaat bagi penelitian selanjutnya.
1.4.3
Bagi Masyarakat Meningkatkan nilai ekonomis dari daun kopi arabika, sehingga dapar memperbaiki kesejahteraan petani kopi. Selain itu diharapkan dapat mengurangi masalah lingkungan karena limbah daun kopi.
1.5 Asumsi Penelitian Adapun asumsi dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.5.1
Daun Kopi Arabika (Coffea arabica L) memiliki khasiat sebagai senyawa antibakteri.
1.5.2
Metode pengujian antibakteri ekstrak daun Kopi Arabika menggunakan metode difusi sumuran.
1.6 Ruang Lingkup dan Keterbatasan Penelitian 1.6.1
Ruang Lingkup
5
Ruang lingkup penelitian ini adalah pengujian aktivitas antibakteri daun Kopi Arabika (Coffea arabica L) terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dengan mengukur diameter zona hambat. 1.6.2
Keterbatasan Penelitian Adapun keterbatasan dalam penelitian ini adalah pada penelitian ini tidak menggunakan isolat senyawa yang bersifat antibakteri pada daun kopi arabika.
1.7 Definisi Istilah Untuk menghindari perbedaan penafsiran terhadap beberapa istilah, maka akan diuraikan sebagai berikut: 1.7.1
Daun kopi arabika adalah daun tunggal berbentuk lonjong dengan tepi rata dengan ujung yang meruncing dan pangkal tumpul dan berwarna hijau tua.
1.7.2
Ekstrak daun kopi adalah sediaan yang dapat berupa kering, kental, berwarna hijau kecoklatan dan cair yang dibuat dengan cara menyari simplisia daun kopi arabika
1.7.3
Antibakteri adalah suatu zat yang dapat membunuh bakteri atau menekan pertumbuhan dan reproduksi bakteri. Antibakteri berguna untuk mengobati penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri.
1.7.4
Aktivitas antibakteri adalah kemampuan suatu zat dalam membunuh maupun menghambat pertumbuhan bakteri.
1.7.5
Maserasi adalah suatu metode ekstraksi yang menggunakan prinsip perendaman suatu simplisia dengan pelarut organik dengan lama waktu tertentu kurang lebih 5 hari untuk mendapatkan sari simplisia.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kopi Arabica (Coffea arabica L) Tanaman kopi merupakan tanaman perkebunan yang penting di Indonesia. Sejarah perkopian di Indonesia mencatat bahwa pertam kali masuk ke Indonesia sekitar tahun 1699 yang merupakan jenis Kopi Arabika (Coffea arabica L). Sejak abab ke-18 Kopi Arabika tersebut menyebar ke berbagai wilayah di Indonesia dengan nama yang sesuai dengan daerah pengembangnya (Syamsulbahri, 1996). Tanaman kopi tumbuh dengan baik pada daerah-daerah yang terletak di antara 20oLU dan 20oLS. Berdasarkan data yang ada, Indonesia terletak di antara 5oLU dan 10oLS. Hal ini berarti sangat ideal dan potensial bagi pengembangan tanaman kopi.(AAK,2009) Sebenarnya tanaman kopi yang banyak diusahakan di Indonesia ada dua jenis, yaitu kopi Arabika dan kopi Robusta. Kedua jenis kopi tersebut secara fisiologis memiliki persyaratan kondisi iklim yang berbeda. Kopi Arabika menghendaki lahan dataran tinggi daripada Kopi Robusta, sebab apabila ditanam pada lahan dataran rendah selain pertumbuhan dan produktivitasnya menurun juga akan lebih rentan penyakit karat daun. (AAK,2009) 2.1.1
Klasifikasi Kopi Arabika
6
7
Tanaman kopi merupakan tanaman tahunan maka susunan botaninya sangat berbeda dengan tanaman musiman. Klasifikasi tanaman kopi adalah sebagai berikut : Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Sub-divisio
: Angiospermae
Kelas
: Magnoliiopsida
Ordo
: Rubiales
Family
: Rubiaceae
Genus
: Coffea
Species
: Coffea arabica L.
Gambar 2.1 Tanaman Kopi Arabika
8
Gambar 2.2 Daun Kopi Arabika 2.1.2
Morfologi Kopi Arabika Tanaman Kopi Arabika merupakan spesies tanaman berbentuk
pohon yang termasuk famili Rubiaceae dengan batang pohon yang tegak, bulat, percabangan monopodial, permukaan kasar berwarna kuning kotor dan memiliki tinggi hingga mencapai 2-3 m. Tanaman Kopi Arabika memiliki akar tunggang berwarna kuning muda, akar yang lurus masuk kedalam tanah berguna untuk menegakkan tanaman dan menolong bila terjadi kekeringan. Pada akar tunggang sering tumbuh ajar yang kesamping yang disebut akar lebar. Pada akar lebar tumbuh rambut akar dan bulu-bulu akar yang berfungsi untuk menyerap makanan. (AAK, 2009) Daun kopi merupakan daun tunggal berbentuk lonjong dengan tepi rata dengan ujung yang meruncing dan pangkal tumpul. Daun kopi memiliki panjang dengan kisaran antara 8-15 cm dan lebar 4-7 cm, bertangkai pendek berwarna hijau dengan pertulangan menyirip. (AAK,2009)
9
Kopi Arabika memiliki persyaratan tumbuh dan hasil produksi seperti ketinggian antara 700-1700 m dpl dan suhu 16-20oC, daerah yang memiliki iklim kering atau bulan kering selama 3 bulan/tahun secara berturut-turut, yang sesekali mendapat kiriman hujan. Produksi rata-rata 4,5-5 ku kopi beras/ha/th, harga kopi jenis Arabika lebih tinggi dibanding jenis kopi lain. Dalam pengelolaan yang baik, hasil panennya bisa mencapai 15-20 ku/ha/th dengan rendemen ± 18%. (Najiyati dan Danarti, 2004).
2.1.3
Kandungan Kimia Kopi Arabika (Coffea arabica L) Kandungan kimia daun kopi adalah sebagai berikut :
1. Kafein Ashihara et al., (2004) menyebutkan kafein diproduksi dari daun muda dan buah yang matang dan terus menumpuk secara bertahap selama pematangan organ-organ ini. Katabolisme kafein dalam daun kopi pertama kali dilaporkan oleh kalberer pada tahun 1965. Daun muda dari kopi varietas arabika terdiri dari teobromin dan sedikit kandungan kafeinnya. Kafein terdapat dalam daun dan kotiledon dengan konsentrasi 0,8% - 1,9% db (Ashihara, 2004).
10
2. Alkaloida Zheng dan Ashihara, (2004) menyebutkan bahwa terdapat senyawa alkaloid dalam daun kopi. Alkaloid adalah sebuah golongan senyawa basa nitrogen yang kebanyakan heterosiklik dan terdapat dalam tumbuhan (tetapi tidak mengecualikan senyawa yang berasal dari hewan). Senyawa alkaloida yang terdapat dalam kopi berupa senyawa Xanthine, antara lain 1,3-dimetil xanthine (Theopilin), 3,7dimetil Xanthine (Theobromine), asam amino, peptida, protein.
Theophilin
Theobromin
Senyawa alkaloid memiliki mekanisme penghambatan dengan cara mengganggu komponen penyusun peptidoglikan pada sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel tidak terbentuk secara utuh dan menyebabkan kematian pada sel tersebut (Julianti, 2008). Gugus basa yang mengandung nitrogen kan bereaksi dengan senyawa asam amino yang menyusun dinding sel bakteri dan DNA bakteri. Reaksi ini mengakibatkan terjadinya perubahan struktur dan susunan asam amino sehingga akan menimbulkan perubahan keseimbangan genetik pada rantai DNA sehingga akan mengalami kerusakan akan
11
mendorong terjadinya lisis sel bakteri yang akan menyebabkan kematian pada sel bakteri (Gunawan, 2009). 3. Flavonoida Flavonoid merupakan senyawa pereduksi yang baik, menghambat banyak reaksi oksidasi baik secara enzim maupun non enzim. Flavonoid yang terdapat dalam daun kopi arabika antara lain terdiri dari kaemferol dan quersetin.
Kaemferol
Quersetin
Mekanisme kerja flavonoid berfungsi sebagai antibakteri dengan cara membentuk senyawa kompleks terhadap protein ekstraseluler yang mengganggu keutuhan membran sel bakteri. Mekanisme kerjanya dengan cara mendenaturasi protein sel bakteri dan merusak membran sel, mikrosom dan lisosom tanpa dapat diperbaiki lagi, sebagai hasil dari ineeraksi antara flavonoid dnegan DNA bakteri (Julianti, 2008). Sementara
menurut
Mirzoeva
mengemukakan bahwa
et
al.
dalam
penelitiannya
flavonoid mampu melepaskan energi
transduksi terhadap membran sitoplasma bakteri selain itu juga menghambat motilitas bakteri. Mekanisme berbeda dikemukakan oleh Di Carlo et al. dan Estrela et al yang menyatakan bahwa gugus hidroksil
yang
terdapat
pada
struktur
senyawa
flavonoid
12
menyebabkan perubahan komponen organik dan transpor nutrisi yang akhirnya akan mengakibatkan timbulnya efek toksik terhadap bakteri. 4. Polifenol Golongan polifenol berupa senyawa tanin yang terdiri dari katekin dan eternya dengan asam galat seperti: kathekin, kathekin-galat, epikhatekin, epikhatekin-galat, epigalokatekin, epihalokatekin galat dan lain-lain.
Katekin
Epikatekin
5. Mangiferin Dari penelitian dari Yoshimi et al dari Departement of Pathology, University
of
Medicine,
Jepang,
mangiferin
(1,3,6,7-
tetrahydroxyxanthon-C2-beta-D-glucoside) adalah salah satu derivat xanthon dan C-glucosylxanthone, yang digunakan untuk pengobatan kuno. Senyawa alami yang merupakan turunan xanthon, biasanya hanya dapat ditemukan pada tanaman mangga. (Campa,2012)
13
2.2 Ekstraksi Ekstraksi adalah penarikan bahan aktif dari jaringan tumbuhan dengan menggunakan pelarut yang sesuai. Sedangkan ekstrak adalah sediaan pekat yang diperoleh dengan mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani dengan menggunakan pelarut yang sesuai. Dengan kata lain ekstrak adalah sediaan yang dapat berupa kering, kental, kental dan cair, dibuat dengan cara menyari simplisia nabati atau hewani menurut cara yang sesuai yaitu maserasi, perkolasi dan pengadukan dengan air mendidih. Sehingga dapat disimpulkan bahwa ekstraksi adalah suatu proses penarikan bahan aktif yang terdapat pada jaringan tumbuhan atau hewan dengan menggunakan pelarut yang sesuai yang diperoleh dengan cara yang sesuai yaitu maserasi, perkolasi dan pengadukan dengan air mendidih.(Prasetyo,2008) Metode maserasi Maserasi berasal dari bahasa latin “macerace” yang berarti merendam, merupakan proses paling tepat dimana suatu simplisia yang sudah halus memungkinkan untuk direndam dalam suatu larutan dan melunakkan susunan sel sehingga zat-zat yang mudah larut akan melarut. (Astuti,2012) Maserasi merupakan cara penyarian sederhana yang dilakukan. Bahan simplisia yang dihaluskan sesuai dengan syarat Farmakope (umumnya terpotong-potong atau berupa serbuk kasar) direndam dengan bahan pengekstraksi (cairan penyari)
selama beberapa hari pada
temperatur kamar dan terlindung dari cahaya langsung (untuk mencegah
14
reaksi katalis cahaya atau perubahan warna). Waktu lamanya maserasi berbeda-beda. (Anonim, 2008). Metode maserasi digunakan untuk menyari simplisia yang mengandung komponen kimia yang mudah larut dalam cairan penyari, tidak mengandung zat yang mudah mengembang dalam cairan penyari, tidak mengandung benzoin, tiraks dan lilin (Anonim, 2008). Bila cairan penyari yang digunakan air maka untuk mencegah timbulnya kapang dapat ditambah bahan pengawet, yang diberikan pada awal penyarian. Maserasi pada umumnya dilakukan dengan cara 10 bagian simplisia dengan derajat halus yang dikocok dimasukkan ke dalam bejana, kemudian dituangi dengan 75 bagian cairan penyari, ditutup dan dibiarkan selama 5 hari terlindung dari cahaya sambil berulan-ulang diaduk. Setelah 5 hari diserkai, ampas diperas. Ampas ditambah cairan penyari secukupnya diaduk dan diserkai, sehingga diperoleh seluruh sari sebanyak 100 bagian. Bejana ditutup, dibiarkan di tempat sejuk terlindung dari cahaya selama 2 hari kemudian endapan dipisahkan. Semakin besar perbandingan simplisia terhadap cairan pengekstraksi, akan semakin banyak hasi yang diperas. Pemilihan cairan penyari harus mempertimbangkan banyak faktor. Cairan penyari yang baik harus memenuhi beberapa kriteria yaitu murah dan mudah diperoleh, stabil secara fisika dan kimia, bereaksi netral, tidak menguap dan tidak mudah terbakar, selektif yaitu hanya menarik zat yang berkhasiat yang dikehendaki, tidak mempengaruhi zat berkhasiat,
15
diperbolehkan oleh peraturan. Farmakope Indonesia menetapkan bahwa sebagai cairan penyari adalah air, etanol, etanol-air atau eter. Air memiliki gaya ekstraksi yang menonjol untuk banya bahan kandungan simplisia yang aktif secara terapetik, tetapi sekaligus juga mampu mengekstraksi sejumlah besar bahan pengotor. Kekurangannya adalah dapat menyebabkan reaksi pemutusan secara hidrolitik dan fermentatif yang mengakibatkan cepatnya perusakan bahan aktif. Larutan dalam air juga mudah dikontaminasi. Etanol dipertimbangkan sebagai penyari karena lebih selektif, selain itu kapang dan kuman sulit tumbuh dalam etanol 20% ke atas, tidak beracun, netral absorbsinya baik, etanol dapat bercampur dengan air pada segala perbandingan, panas yang diperlukan untuk pemekatan lebih sedikit. Keuntungan dari metode ini adalah peralatannya sederhana. Sedang
kerugiannya
antara
lain
waktu
yang
diperlukan
untuk
mengekstraksi sampel cukup lama, cairan penyari yang digunakan lebih banyak, tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan yang mempunyai tekstur keras seperti benzoin, tiraks dan lilin. Metode maserasi dapat dilakukan dengan modifikasi sebagai berikut : 1. Modifikasi maserasi melingkar 2. Modifikasi maserasi digesti 3.
Modifikasi Maserasi Melingkar Bertingkat
4. Modifikasi remaserasi 5.
Modifikasi dengan mesin pengaduk
16
Rotavapor Evaporasi secara umum dapat didefinisikan dalam dua kondisi, yaitu: evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami, dan evaporasi yang dimaknai dengan proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap panas (steam) dalam suatu peralatan. Evaporasi dapat diartikan sebagai proses penguapan dari
liquid (cairan) dengan
penambahan panas. Panas dapat disuplai dengan berbagai cara, diantaranya secara alami dan penambahan steam. Evaporasi diadasarkan pada proses pendidihan secara intensif yaitu pemberian panas ke dalam cairan, pembentukan gelembung-gelembung (bubbles) akibat uap, pemisahan uap dari cairan, dan mengkondensasikan uapnya. Evaporasi atau penguapan juga dapat didefinisikan sebagai perpindahan kalor ke dalam zat cair mendidih. Evaporasi secara luas biasanya digunakan untuk mengurangi volume cairan atau slurry atau untuk mendapatkan kembali pelarut pada recycle. Pendidihan konveksi alami terjadi ketika cairan dipanaskan pada permukaannya. Pada tipe ini, koefisien perpindahan panas meningkat dengan perubahan temperatur, tetapi relatif lambat. Evaporasi dilaksanakan dengan cara menguapkan sebagian dari pelarut pada titik didihnya, sehingga diperoleh larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Uap yang terbentuk pada evaporasi biasanya hanya terdiri dari satu komponen, dan jika uapnya berupa campuran umumnya tidak diadakan usaha untuk memisahkan komponen komponennya. Dalam evaporasi zat cair pekat merupakan produk yang
17
dipentingkan, sedangkan uapnya biasanya dikondensasikan dan dibuang. Disinilah letak perbedaan antara evaporasi dan distilasi. Prinsip utama alat ini terletak pada penurunan tekanan sehingga pelarut dapat menguap pada suhu dibawah titik didihnya. Rotary evaporator lebih disukai karerna mampu menguapkan pelarut dibawah titik didihnya sehingga zat yang terkandung didalam pelarut tidak rusak oleh suhu yang tinggi. Banyak cairan organik yang tidak dapat didistilasi pada tekanan
atmosfer
karena
temperatur
yang
diperlukan
untuk
berlangsungnya distilasi dapat menyebabkan senyawa terdekomposisi (biasanya terjadi pada senyawa bertitik didih lebih dari 200 oC). Penguapan dapat terjadi karena adanya pemanasan yang dipercepat oleh putaran oleh labu alas bulat dibantu dengan penururnan tekanan dengan
bantuan pompa vacum, uap larutan penyari akan naik ke
kondensor dan mengalami kondensasi menjadi molekul-molekul cairan pelarut murni yang ditampung dalam labu alas bulat penampung (Anonim, 2008). 2.3 Antibakteri 2.3.1
Pengertian Antibakteri Antibakteri
pertumbuhan
dan
adalah
suatu
metabolisme
bahan
yang
mikroba.
dapat
mengganggu
Sedangkan
menurut
(Ganiswarna,et al., 1995) antibakteri adalah suatu senyawa yang dalam konsentrasi kecil mampu menghambat bahkan membunuh proses kehidupan suatu mikroorganisme. Penggunaan antibakteri bertujuan sebagai usaha pengendalian terhadap bakteri yaitu menghambat,
18
membasmi atau menyingkirkan bakteri. Usaha pengendalian tersebut meliputi beberapa hal yaitu, mencegah penyebaran penyakit dan infeksi, membasmi bakteri pada inang yang terinfeksi dan mencegah pembusukan dan perusakan bahan oleh bakteri. 2.4 Penentuan Aktivitas Antibakteri Penentuan daya kerja senyawa antibakteri dapat dilakukan dengan beberapa metode. Metode yang digunakan dalam menguji aktifitas suatu senyawa antibakteri disebut dengan metode uji aktivitas antibakteri. Pengujian aktivitas suatu antibakteri terhadap kuman dapat dilakukan secara in vitro. Ada tiga metode yang dapat dilakukan untuk menguji aktivitas antibakteri. Pertama, metode penyebaran (Diffusion Method)
yang meliputi metode cakram kertas (Paper Disk Method),
metode casan dalam cincin (Ring Diffusion Method), metode lubang (Hole Plate Method). Kedua, Metode Pengenceran (Dilution Method) yang meliputi metode pengenceran agar (Agar Dilution Method), metode pengenceran tabung (Tube Dilution Method). Ketiga, metode Biaugrafi (Bioautography Method) yang meliputi metode Bioautografi Pencelupan (Immersion Bioautography Method). (Jawelz,1995) Menurut (Berghe, 1991) ada tiga kondisi yang harus dipenuhi oleh senyawa aktif dalam suatu tanaman yang memiliki aktivitas antibakteri agar dapat dideteksi. Pertama, ekstrak tanaman yang diduga memiliki senyawa antibakteri tersebut harus mengalami kontak dengan dinding sel bakteri. Kedua, yaitu pengaturan kondisi sedemikian rupa supaya bakteri dapat tumbuh dalam suatu media. Ketiga, pengujian antibakteri yang
19
dilakukan harus dapat memberikan hasil yang berarti selama dalam kurun waktu yang ditentukan. 2.4.1
Metode Penyebaran (Diffusion Method) Cara yang mudah untuk menetapkan kerentanan organisme
terhadap antibakteri adalah dengan menginokulasi plat agar dengan biakan dan membiarkan antibakteri berdifusi ke media agar . Cakram yang telah mengandung antibakteri di letakkan di permukaan plat agar yang mengandung organisme yang di uji. Konsentrasi menurun sebanding dengan luas bidang difusi pada jarak tertentu dari masing-masing cakram antibakteri terdifusi sampai pada titik dimana antibakteri tidak lagi menghambat pertumbuhan mikroba. Efektifitas antibakteri di tunjukkan oleh zona hanbatan. Zona hambatan ini tampak sebagai area jernih / bening yang mengelilingi cakram dimana zat dengan aktifitas anti mikroba terdifusi. Diameter zona dapat dihitung dengan penggaris dan hasil dari eksperimental ini merupakan satu anti biogram. Metode difusi agar telah digunakan secara luas dengan cakram kertas saring yang tersedia secara kormesial , kemasan yang menunjukkan konsentrasi antibiotik tertentu juga tersedia. Efektivitas relatif dari antibiotik yang berbeda menjadi dasar dari spektrum sensitivitas suatu organisme. Informasi ini, bersama dengan berbagai pertimbangan farmakologi, di gunakan dalam memilih antibakteri untuk pengobatan. Ukuran dari zona hambatan dapat di pengaruhi oleh kepadatan atau viskositas dari media biakan, kecepatan difusi antibiotik , konsentrasi antibiotik pada cakram filter, sensitivitas organisme terhadap antibiotik,
20
dan interaksi antibiotik dengan media. Media cakram difusi mewakili prosedur sederhana mempunyai aktivitas antibakteri yang berguna. ( Biomed & Harminto , 2005 : 2-3). Keuntungan metode difusi adalah jumlah sampel kecil dan dapat dikerjakkan dalam satu cawan petri 5-6 sampel sekaligus untuk satu jenis mikroorganisme. (Recio, 1988 : 128 dalam Priatna, 2008). Uji aktivitas antibateri dapat dilakukan dengan metode difusi dan metode pengenceran. Disc diffusion test atau uji difusi disk dilakukan dengan mengukur diameter zona bening (clear zone) yang merupakan petunjuk adanya respon penghambatan pertumbuhan bakteri oleh suatu senyawa dalam ekstrak. Syarat jumlah bakeri untuk uji kepekaan / sensitivitas yaitu 105-108 CFU/mL. (Hermawan dkk., 2007) Metode difusi dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu metode silinder, metode lubang/ sumuran, dan metode cakram kertas. Metode lubang/ sumuran yaitu membuat lubang pada agar padat yang telah diinokulasi dengan bakteri. jumlah dan letak lubang disesuaikan dengan tujuan penelitian, kemudian lubang diinjeksikan dengan ekstrak yang akan diuji. Setelah dilakukan inkubasi, pertumbuhan bakteri diamati untuk melihat ada tidaknya daerah hambatan disekeliling lubang. (Kusmayati dan Agustini. 2007). 2.4.2
Metode Pengenceran (Dilution Method) Metode ini dapat dilakukan dengan pengenceran dalam tabung
maupun pengenceran agar. Cara pengenceran dalam tabung dapat dilakukan dengan mengencerkan bahan uji dengan media cair menjadi
21
kelipatan dua secara bertahap sehingga didapatkan beberapa konsentrasi dengan kelipatan setengahnya, sedangkan pada pengenceran agar menggunakan satu seri lempeng agar dengan knsentrasi bahan uji yang berbeda. Selanjutnya diinkubasi dengan suspensi bakteri dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu 36-37oC, kemudian diamati hambatan pertumbuhan
kuman
dengan
membandingkan
kekeruhan
atau
pertumbuhan dengan kontrol media yang mengandung media konsentrasi. Penghambatan minimal didapatkan dari tabung yang jernih pada pengenceran tertinggi. Metode ini digunakan untuk mengetahui Kadar Hambat Minimal (KHM) suatu antibakteri, tetapi metode ini hanya sesuai untuk senyawa yang larut dalam air. (Recio, 1988 : 128-129 dalam Priatna, 2008). Konsentrasi Hambatan Minimal adalah konsentrasi antibiotika terendah yang dapat menghambat pertumbuhan organisme tertentu KHM dapat ditentukan dengan prosedur tabung dilusi. KHM dapat juga ditentukan dengan menggunakan konsentrasi tunggal dari suatu antibiotika dengan membandingkan kecepatan pertumbuhan mikroorganisme pada tabung kontrol yang diberikan antibiotika. (Dr.Harmita, 2005). 2.4.3
Metode Bioautografi (Bioautography Method) Metode ini sangat berguna untuk mengetahui senyawa baru atau yang
belum diketahui aktivitas antibakterinya. Bahan uji dipindahkan ke cawan petri yang berisi agar dan inakulum jamur melalui proses difusi. Bioautografi kontak menggunakan prinsip difusi senyawa yang terpisah dengan kromatografi lapis tipis. Lempeng kromat diletakkan pada permukaan agar yang telah diinokulasi bakteri. Setelah kurang lebih 30
22
menit lempeng dipindahkan, diinkubasi dan diamati. Senyawa antibakteri akan berdifusi pada lapisan agar dan menghambat pertumbuhan bakteri. Pada bioautografi langsung, zona hambatan damati secara langsung pada lempeng kromatografi yang sudah disemprot suspensi bakteri dalam media cair, kemudian diinkubasi pada suhu dan waktu yang sesuai. Adapun metode bioautugrafi pencelupan dapat dilakukan dengan pencelupan lempeng kromat ke dalam media yang menempel pada lempeng kromat mengeras, lalu diinkubasi dan dilakukan pengamatan daerah hambatan. (Recio, 1988 : 135 dalam Priatna, 2008) Dalam penelitihan ini, metode yang digunakan adalah metode pengenceran (Dilution Method) yang menggunakan uji tabung. Alasan pemilihan metode ini adalah untuk mengetahui konsentrasi hambat minimal (KHM) dan konsentrasi bunuh minimal (KBM). KHM adalah konsentrasi minimal suatu senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan mikrooeganisme sedangkan KBM adalah konsentrasi minimal suatu senyawa dalam membunuh mikroorganisme. 2.5 Bakteri Staphylococcus aureus Staphylococcus adalah kelompok dari bakteri-bakteri yang secara akrab dikenal dengan Staph, yang dapat menyebabkan banyak penyakit sebagai akibat dari infeksi beragam pada jaringan-jaringan tubuh. Bakteribakteri Staph dapat menyebabkan penyakit tidak hanya secara langsung oleh infeksi (seperti pada kulit). Penyakit yang berhubungann dengan Staph dapat mencakup dari ringan dan tidak memerlukan perawatan sampai berat atau parah dan berpotensi fatal. (Puspitasari, 2008)
23
Staphylococcus
aureus
merupakan
bakteri
pathogen
yang
memasuki tubuh melalui kulit dan menyebabkan infeksi pada luka bakar, infeksi kantong rambut, infeksi luka bedah, bisul dan lain-lain. 2.5.1
Klasifikasi Bakteri Staphylococcus aureus Klasifikasi dalam dunia bakteri didasarkan atas sifat-sifat
morfologi, fisiologi, termasuk juga sifat-sifat imunologi. Klasifikasi bakteri terdiri dari kingdom, divisi, klas, ordo, famili, genus dan spesies. Klasifikasi bakteri Bakteri Staphylococcus aureus adalah sebagai berikut : Divisi
: Protophyta
Kelas
: Schizomycetes
Bangsa
: Eubacteriales
Suku
: Micrococcaceae
Marga
: Staphylococcus
Jenis
: Staphylococcus aureus
2.5.2
Karakteristik Bakteri Staphylococcus aureus Bakteri Staphylococcus aureus merupakan bakteri gram positif
yang berbentuk coccus atau bulata yang menyerupai bentuk anggur dengan diameter 0,7-0,9 mikron. Staphylococcus aureus hidup sebagai saprofit di dalam saluran-saluran pengeluaran lendir dari tubuh manusia dan hewan-hewan seperti hidung, mulut dan tenggorokan dan dapat dikeluarkan pada waktu batuk atau bersin. Bakteri ini juga sering terdapat pada pori-pori dan permukaan kulit,
24
kelenjar keringat dan saluran usus. Selain dapat menyebabkan intoksikasi
Staphylococcus
bermacam-macam
infeksi
aureus seperti
juga
dapat
jerawat,
menyebabkan
bisul,
meningtis,
osteomeilitis, pneumonia dan mastitis pada manusia dan hewan. (Puspitasari 2008). 2.5.3
Morfologi Staphylococcus
aureus
merupakan
bakteri
gram
positif
berbentuk bulat, bergerombol seperti susunan buah anggur koloni berwarna abu-abu hingga kuning tua, koagulase positif dan sifatnya sebagai bakteri komensal dalam tubuh manusia yang jumlahnya berimbang degan flora normal lain. Staphylococcus aureus pada manusia diantaranya ditemukan pada hidung, kulit, tenggorok dan lain-lain. (Priatna, 2008) 2.5.4
Patogenesis dan manifestasi klinis Staphylococcus aureus merupakan bakteri patogen penyebab
infeksi. Staphylococcus aureus dapat menyebabkan penyakit mulai dari yang ringan sampai yang berat bahkan sampai sepsis. Staphylococcus aureus sering menyebabkan osteomielitis, infeksi Staphylococcus aureus pada organ dalam dapat menyebabkan endokartis, pneumonia dan infeksi berat lainnya. Pada luka terbuka Staphylococcus aureus juga sering menyebabkan infeksi. Infeksi oleh S.aureus ditandai dengan kerusakan jaringan yang disertai abses bernanah. Beberapa penyakit infeksi yang disebabkan oleh S.aureus adalah bisul, jerawat, ompetigo dan infeksi luka.
25
Infeksi yang lebih berat diantaranya pneumonia, masitis, plebitis, meningitis, infeksi saluran kemih, osteomielitis dan endokarditis. Hal ini dikarenakan S.aureus mempunyai bagian-bagian dan produk yang mendukungnya sebagai salah satu bakteri patogen diantaranya adalah dinding sel Staphylococcus sp sebagian besar terdiri dari peptidoglikan, peptidoglikan mempunyai aktifitas seperti endotoksin, menstimulasi keluarnya sitokin dari makrofag yaitu interleukin-1 dan aktifasi komplemen, kapsul akan mencegah fagositosis PMN, adanya toxin dan enzim yang dihasilkan untuk merusak sel inang. Selain itu, faktor dari bakteri S.aureus yang menyebabkan sukarnya penanganan infeksi adalah adanya resistensi bakteri terhadap antibiotik. Staphylococcus aureus merupakan anggota flora normal pada kulit manusia, saluran pernafasan dan saluran pencernaan. Sekitar 40-50% manusia merupakan
pembawa Staphylococcus aureus
dalam hidupnya. Kemampuan parogenik merupakan efek gabungan faktor-faktor ekstraseluler toksin-toksin. (Priatna, 2008) Staphylococcus aureus adalah bakteri aerob dan anaerob, fakultatif yang mampu menfermentasikan manitol dan menghasilkan enzim koagulase, hyalurodinase, fosfatase, protease dan lipase. Staphylococcus aureus
mengandung lysostaphin
yang dapat
menyebabkan lisisnya sel darah merah. Toksin yang dibentuk oleh Staphylococcus aureus adalah haemolysin alfa, beta, gamma delta dan apsilon. Toksin lain ialah leukosidin, enterotoksin dan
26
eksfoliatin.
Enterotosin
dan
eksoenzim
keracunan
makanan
terutama
yang
dapat
menyebabkan
mempengaruhi
saluran
pencernaan. Leukosidin menyerang leukosit sehingga daya tahan tubuh
akan menurun.
Eksofoliatin merupakan toksin
yang
menyerang kulit dengan tanda-tanda kulit terkena luka bakar. (Priatna,2008) 2.5.5
Idetifikasi Staphylococcus aureus dengan Pewarnaan Gram Bakteri gram positif adalah bakteri yang mempertahankan bahan
warna dasar setelah dilakukan proses pelunturan (decolorized) dengan alkohol 96%. Oleh karena bahan warna dasarnya adalah kristal-violet yang berwarna ungu, bakteri gram positif berwarna ungu. Menurut teori dijelaskan pada bakteri gram positif apabila diwarnai akan membentuk kompleks protein ribonukleat yang dapat mempertahankan warna dasar setelah dilakukan proses pelunturan (Univeristas Brawijaya.2003:58). 2.6 Kerangka Teori Tanaman Kopi Arabika merupakan salah satu tanaman yang telah dikenal oleh masyarakat sejak zaman dahulu dan dimanfaatkan sebagai minuman seduh. Namun, beberapa penelitian menyebutkan bahwa selain berfungsi sebagai minuman seduh biasa, tanaman kopi juga memiliki khasiat dalam dunia pengobatan salah satunya sebagai antibakteri penelitian tersebut menyebutkan bahwa ekstrak bubuk kopi dapat menghambat pertumbuhan bakteri E.coli, Lactobacillus sp, B. cereus, S.aureus, Salmonella sp dan S. Faecalis.
27
Bagian tanaman kopi arabika yang dapat digunakan dalam pengobatan selain biji kopi adalah daun kopi. Daun kopi mengandung senyawa berkhasiat yang mampu mengatasi tekanan darah tinggi, mengurangi resiko penyakit degeneratif seperti kanker, jantung koroner, kolesterol dan diabetes. Beberapa senyawa aktif yang terkandung dalam daun kopi adalah polifenol, kafein (non-volatine alkaloid), alanin (asam amino),
arabinogalactican,
galactomanan,
selulosa
(polisakarida
karbohidrat), asam linoleat, asam klorogenat, asam palmitat, trigliserida (lemak). Berdasarkan efek farmakologi beberapa senyawa tersebut diatas ada beberapa senyawa yang dapat berfungsi sebagai antimikroba, maka dalam penelitian ini akan dilakukan aktivitas antibakteri ekstrak daun kopi arabika terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus. Penggunaan bakteri Staphylococcus aureus ini didasarkan karena bakteri ini merupakan bakteri patogen yang dapat menyebabkan berbagai macam penyakit, terutama penyakit kulit. Ekstraksi daun Kopi Arabika dilakukan dengan menggunakan metode maserasi dengan pelarut etanol 80% yang berlangsung selama 5 hari pada temperatur kamar dan terlindung dari cahaya . Pemilihan pelarut etanol 80% dikarenakan senyawa-senyawa kimia yang terkandung didalamnya larut dalam pelarut polar ini. Konsentrasi ekstrak yang digunakan dalam pengujian aktivitas antibakteri daun kopi arabika yaitu sebesar 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%.
28
Ekstrak yang dihasilkan dilakukan pengujian antibakteri dengan menggunakan metode difusi cakram untuk mengetahui daya hambat ekstrak daun Kopi Arabika terhadap bakteri Staphylococcus aureus. Pengujian ini dilakukan dengan cara melubangi media padat yang telah disuspensikan bakteri terlebih dahulu kemudian ekstrak daun kopi arabika diteteskan pada lubang sumuran tersebut dan dilakukan inkubasi. Penghambatan pertumbuhan bakteri ditandai dengan adanya zona hambat pada media selektif disekitar area lubang sumuran yang diberi ekstrak.
2.7 Hipotesis 1. Ekstrak
daun
kopi
arabika
memiliki
aktivitas
antibakteri
pada
Staphylococcus aureus. 2. Terdapat konsentrasi yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dengan adanya zona hambat.
29
2.8 Kerangka Operasional a. Proses ekstraksi daun kopi arabika Daun kopi arabika ditimbang sebanyak 1 kg
Dicuci bersih dan kemudian dikeringkan
Dipotong kecil-kecil
Dimasukkan ke dalam tabung maserasi
Ekstrask diuapkan dengan rotary evaporator
Ekstrak daun kopi arabika
Uji mutu : organoleptis, uji kualitatif
Uji aktivitas antibakteri
30
b. Prosedur pengujian aktivitas antibakteri Dibuat biakan bakteri pada media NA
Disuspensikan bakteri dengan menggunakan NaCl 0,9% Disterilkan alat sumuran dan cawan petri
Disuspensikan 1 ml bakteri pada media MHA
Dituangkan media MHA pada cawan petri
Media dilubangi dengan alat sumuran
Di injeksikan ekstrak daun kopi pada lubang sumuran
Diinkubasi selama 1x 24 jam pada suhu 37oC
Diamati zona hambat yang terbentuk
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas antibakteri dari daun Kopi Arabika (Coffea arabica L) terhadap pertumbuhan Staphylococcus aureus. Penelitian ini merupakan penelitian yang bersifat observasi yang meliputi tiga tahap kerja meliputi tahap persiapan, tahap penelitian, dan tahap akhir. Pertama, tahap persiapan terdiri dari penyiapan bahan ekstraksi daun Kopi Arabica (Coffea arabica L) dengan cara ekstraksi maserasi dan rotary vacum evaporator, persiapan bakteri Staphylococcus aureus. Kedua, tahap pelaksanaan yaitu pengujian aktivitas antibakteri ekstrak daun kopi arabika pada terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus. Ketiga, yaitu tahap akhir penelitian yaitu melakukan pengamatan terhadap hasil pengujian dan analisis data menggunakan One Way ANAVA. 3.2 Populasi dan Sampel 3.2.1
Populasi Populasi dalam penelitian ini adalah daun kopi arabika (Coffea arabica L).
3.2.2
Sampel Sampel penelitian ini adalah hasil ekstrak daun Kopi Arabika (Coffea arabica L) kurang lebih sebanyak ± 300 gram.
31
32
3.2.2.1 Tanaman Uji Daun Kopi Arabika (Coffea arabica L) diambil dari Desa Sukorejo, Kalipare Kabupaten Malang. Bahan yang digunakan adalah daun Kopi Arabika yang masih segar yang telah dicuci bersih dan diangin-anginkan pada tempat yang teduh tanpa terkena sinar matahari langsung sampai kering. 3.2.2.2 Bakteri Uji Bakteri yang digunakan dalam penelitian ini adalah Staphylococcus aureus yang diperoleh dari biakan murni di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang. 3.2.2.3 Media Uji Terdapat dua media yang digunakan untuk mengembangbiakan murni dan pengujian yaitu, Nutrient Agar dan Muller Hinton Agar. 3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian 3.3.1
Lokasi Penelitian Penelitian dilakukan terdiri dari beberapa tahapan. Tahap ekstraksi dan penentuan aktivitas antibakteri di Laboratorium Mikrobiologi Akademi Anaslis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang.
3.3.2
Waktu Penelitian Waktu penelitian yang dibutuhkan mulai tahap persiapan, pelaksanaan ekstraksi, penentuan aktivitas antibakteri dan tahap analisis data adalah selama dua bulan terhitung sejak bulan MeiJuni 2014.
33
3.4 Instrumen Penelitian Intrumen adalah semua alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tabung maserasi, beaker glass, gelas ukur, alumunium foil, rotary vacum evaporator, inkubator, autoklaf, cawan petri, kawat oase, batang pengaduk, spiritus, spiritus, penjepit tabung. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun kopi arabika, aquadest, etanol 80%, biakan bakteri Staphylococcus aureus, media Muller Hinton Agar, Nutrient Agar, reagen Mayer, Dragendorf, Boughcardart, NaCl 0,9%, HCl 2N, serbuk Mg, FeCl3 10%. 3.5 Definisi Operasional Variabel Definisi variabel dalam penelitian ini terdiri dari variabel bebas dan variabel terikat. Variabel bebas dari penelitian ini adalah ekstrak daun kopi arabika, dan variabel terikat dalam penelitian ini adalah aktivitas antibakteri
ekstrak
Staphylococcus aureus.
daun
kopi
arabika
terhadap
pertumbuhan
34
Tabel 3.1 Definisi Operasional Variabel Variabel
Definisi
Ekstrak daun Kopi Arabika Identifikasi (Coffea Arabica L) ekstrak daun diperoleh dari proses kopi arabika ekstraksi maserasi dan rotary vacum evaporator Kemampuan ekstrak daun Aktivitas kopi arabika dalam ekstrak daun menghambat pertumbuhan kopi sebagai bakteri Staphylococcus antibakteri aureus pada media selektif terhadap Staphylococc us aureus
Hasil Ukur
Skala Ukur
Sifat organoleptis meliputi : Warna, Bau, Visual Tekstur dan Rasa Aktivitas antibakteri ditandai dengan diameter zona hambat berupa zona bening di sekitar area lubang sumuran
Nominal
Alat Ukur
Panca Indra
Jangka Sorong
3.6 Pengumpulan Data Pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan melalui langkah kerja sebagai berikut : 3.6.1. Prosedur Kerja Prosedur penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan antara lain: 3.6.1.1 Persiapan sampel uji 1. Diambil daun kopi arabika dari desa Sukorejo dan dipilih yang masih segar. 2. Daun kopi arabika dicuci hingga bersih dan diangin-anginkan hingga kering untuk mengurangi kadar air. 3. Ditimbang sebanyak 300 g kemudian di blender hingga menjadi serbuk halus. 4. Daun kopi siap untuk disari dengan metode maserasi.
35
3.6.1.2 Prosedur ekstraksi daun kopi arabika dalam berbagai konsentrasi 1. Disiapkan tabung maserasi 2. Disiapkan etanol 80% sebagai pelarut penyari, kemudian masukkan dalam tabung maserasi. 3. Dimasukkan serbuk daun kopi arabika ke dalam tabung maserasi. 4. Dilakukan perendaman selama 5 hari. 5. Hasil maserasi ditampung dalam beaker glass dan ditutup dengan alumunium foil. 6. Hasil maserasi yang didapatkan dilakukan pemisahan antara ekstrak daun kopi dengan pelarut etanol menggunakan rotary vacum evaporator. 7. Dipekatkan ekstrak dengan menggunakan water bath. 8. Hasil ekstrak yang diperoleh ditimbang dan dicatat berat ekstrak daun kopi. 9. Selanjutnya dihitung rendemennya dengan rumus : Rendemen =
x 100%
3.6.1.3 Prosedur Uji kualitatif kandungan kimia ekstrak daun kopi arabika 1. Alkaloid Ekstrak kental daun kopi arabika ditimbang sebanyak 0,5 g ke mudian ditambahkan 1 ml asam klorida 2 N dan 9 ml air suling, dipanaskan air selama 2 menit, didinginkan lalu disaring. Filtrat dipakai untuk percobaan berikut : a. Diambil 3 tetes filtrat, lalu ditambahkan 2 tetes pereaksi Mayer
36
b. Diambil 3 tetes filtrat, lalu ditambahkan 2 tetes pereaksi Bouchardat c. Diambil 3 tetes filtrat, lalu ditambahkan 2 tetes pereaksi Dragendrof Alkaloida dianggap positif jika terjadi endapan atau paling sedikit dua atau tiga dari percobaan diatas. 2. Flavonoid Sebanyak 1 g ekstrak kental daun kopi arabika kemudian ditambahkan 100 ml air panas, dididihkan selama 5 menit dan disaring dalam keadaan panas. Filtrat yang diperoleh kemudian diambil 5 ml lalu ditambahkan 0,1 g serbuk Mg dan 1 ml HCl pekat dan 2 ml ambil alkohol, dikocok, dan dibiarkan memisah. Flavonoida positif jika terjadi warna merah, kuning, jingga pada lapisan amil alkohol. 3. Polifenol Adanya polifenol ditunjukkan oleh perubahan warna menjadi biru, biru hitam, atau biru hijau setelah ditambahkan pereaksi FeCl 3 10% pada larutan uji. 3.6.1.4 Prosedur pengujian antibakteri ekstrak daun kopi arabika A. Sterilisasi alat Dalam penelitian ini mengunakan dua metode sterilisasi yaitu sterilisasi panas basah dan sterilisasi panas kering. Sterilisasi panas basah diperuntukkan untuk perlatan yang terbuat dari bahan kaca atau gelas dengan cara membungkus dengan kertas perkamen dan
37
dimasukkan kedalam autoklaf pada suhu 121 oC selama 15 menit. Sedangkan untuk sterilisasi panas kering diperuntukkan untuk peralatan yang terbuat dari logam dan porselen dengan cara membungkusnya
menggunakan
alumunium
foil
kemudian
dimasukkan dalam oven pada suhu 160oC selama 2 jam. B. Pembuatan Media 1. Pembuatan Media Muller Hinton Agar Komposisi media Muller Hinton Agar Bahan
Jumlah
Beef infusion
150 g
Casamino acid
8,75 g
Amilum
0,75 g
Agar-agar
8,75 g
Aquadest
500 ml
a. Ditimbang media Muller Hinton Agar sebanyak 16,2 g kemudian dimasukkan kedalam beaker glass. b. Dilarutkan dengan 150 ml aquadest lalu dipanaskan diatas penangas sambil diaduk-aduk hingga mendidih selama 20 menit. c. Media dituang sebanyak 15 ml kedalam cawan petri dan dilakukan sterilisasi. 2. Pembuatan Media Nutrient Agar Komposisi Nutrien Agar Bahan
Jumlah
38
Ekstrak daging sapi
3g
Pepton
5g
Agar
15 g
Aqua
1000 ml
pH
6,8
a. Ditimbang media 0,08 g Nutrient Agar kemudian dimasukkan ke dalam beaker glass b. Dilarutkan dengan 10 ml aquadest lalu dipanaskan di atas pembakar spiritus sambil diaduk-aduk hingga mendidih selama 20 menit. c. Diukur pH hingga menjadi 6,8 d. Dimasukkan cawan petri sebanyak 15 ml dan disterilkan. Tahapan : 1. Dicairkan media Nutrient Agar steril. 2. Dimasukkan kedalam cawan petri sebanyak 15 ml secara aseptis dan dibiarkan sampai memadat. 3. Diinokulasi biakan murni secara aseptis di inkubator pada suhu 37oC selama 24 jam. 4. Disiapkan larutan NaCl 0,9% sebanyak 25 ml pada labu ukur untuk mensuspensikan Staphylococcus aureus dan dibiakkan. 5. Serapan suspensi Staphylococcus aureus diukur dengan spektrofotometri sinar tampak pada panjang gelombang 540 nm, sedemikian rupa sehingga pada pengenceran tertentu diperoleh % transmiter 25.
39
C. Pembuatan sampel ekstrak daun kopi arabika dalam berbagai konsentrasi 1. Konsentrasi ekstrak 20%, ambil ekstrak kental sebanyak 5,53 gram lalu larutkan ke dalam 28 ml aquadest steril, lalu homogenkan. 2. Konsentrasi ekstrak 40%, ambil ekstrak kental 11.06 gram lalu larutkan ke dalam 28 ml aquadest steril, lalu homogenkan. 3. Konsentrasi ekstrak 60%, ambil ekstrak kental 16,6 gram lalu larutkan ke dalam 28 ml aquadest steril, lalu homogenkan 4. Konsentrasi ekstrak 80%, ambil ekstrak kental 22,13 gram lalu larutkan ke dalam 28 ml aquadest steril, lalu homogenkan. 5. Konsentrasi ekstrak 100%, ambil ekstrak kental sebanyak 27,7 gram. D. Uji aktivitas antibakteri metode difusi sumuran 1. Ambil cawan petri yang telah disterilisasi terlebih dahulu. 2. Suspensikan bakteri kedalam cawan petri tersebut secara aseptis. 3. Tuang media Muller Hinton Agar kedalam cawan petri yang telah disuspensikan bakteri tersebut. 4. Biarkan dan dinginkan media Muller Hinton Agar hingga memadat. 5. Lubangi media dengan alat sumuran berdiameter 5 mm pada bagian tengah media. 6. Injeksikan ekstrak pada lubang sumuran tersebut.
40
7. Biakan perlakuan dan kontrol diinkubasi dalam inkubator pada suhu 37oC selama 1x24 jam. 8. Amati dan ukur besar diameter daerah hambat yang terbentuk. 3.7 Analisis Data Dalam penelitian ini data hasil dari aktivitas antibakteri
diuji
sebaran datanya menggunkan uji Levene’s Test of Quality of Error Variances (uji homogenitas). Jika hasil yang didapatkan telah homogen dan memenuhi syarat maka dilakukan uji statistik untuk mengetahui apakan ada perbedaan yang signifikan dari lima perlakuan menggunakan Analisis Varian Satu Arah atau ANOVA dengan taraf kepercayaan 95% menggunakan SPSS 15.0 for Windows Evaluation Version. Prosedur dalam analisis varian adalah sebagai berikut : 1. Rumusan Hipotesis Ho = tidak terdapat perbedaan rata-rata yang signifikan antara diameter zona bening tiap konsentrasi Ha = terdapat perbedaan rata-rata yang signifikan antara diameter zona bening tiap konsentrasi 2. Analisa Ragam Faktor Koreksi FK = Jumlah Kuadrat Total (JKT) JKT =
(Xij)2 -FK
Jumlah Kuadrat Perlakuan (JKP)
41
JKP =
( )
- FK
Jumlah Kuadrat Gallat (JKG) JKG = JKT – JKP Derajat Bebas (db) db perlakuan = t – 1 db perlakuan = t(r-1) db total = r.t-1 Kuadrat Tengah (KT) KTP = KTG = Harga Statistik (F) F hitung =
Tabel 3.2 ANAVA Sumber Variasi
Derajat Jumlah
Kuadrat F
bebas
kuadrat Tengah
db
(JK)
(KT)
Antar perlakuan
t -1
JKP
KTP
Galat
t(r-1)
JKG
KTG
Total
r.t-1
JKT
3. Penyimpulan
F tabel
hitung 5% 1%
42
Jika F hitung > F table 1%, perbedaan rata-rata perlakuan atau pengaruh perlakuan dikatakan sangat nyata dan pada hasil F hitung diberikan tanda (**) Jika F hitung > F tabel 5%, tetapi < F tabel 1% atau F hitung terletak diantara F tabel 5% dan F tabel 1% perbedaan pengaruh perlakuan dikatakan nyata atau ada perbedaan nyata pengaruh perlakuan, dan pada hasil F hitung diberi tanda (*). Jika F hitung < F tabel 5%, dikatakan bahwa tidak ada perbedaan antara harga rata-rata perlakuan atau tidak ada pengaruh yang nyata dari perlakuan-perlakuan yang dicobakan dan pada hasil F hitung diberi tanda tanda (tidak nyata). 4. Pengujian Hipotesa Jika Ho ditolak maka diperlukan pengujian selanjutnya dengan menggunakan uji Student Newman Keul (SNK)0,05 yang dirumuskan sebagai berikut: SNK = √ Harga t0,05 dapat dicari pada tabel, kemudian dibandingkan dengan nilai beda mean dari SNK0,05 sebab dianggap uji rentangan yang paling akurat, jika: (x1-x2) ≥ SNK0,05 berarti berbeda nyata. (x1-x2)< SNK0,05 berarti berbeda tidak nyata.
BAB IV HASIL PENELITIAN
4.1 Hasil Determinasi Daun Kopi Arabika (Coffea arabica L) Determinasi tanaman kopi arabika dilakukan di (MMB) Materia Medika Batu. Dari determinasi yang dilakukan maka dapat dipastikan bahwa daun kopi yang dipakai dalam penelitian ini merupakan daun kopi Arabika yang berasal dari suku Rubiaceae dan dari jenis Coffea arabica. 4.2 Hasil Ekstraksi Daun Kopi Arabika Ekstrak daun kopi arabika diperoleh dari hasil maserasi dari sebanyak 300 gram daun kopi arabika kering yang dibuat dalam lima konsentrasi yaitu 20%, 40%, 60% 80% dan 100% dengan menggunakan pelarut berupa etanol 80%. Ekstrak yang diperoleh dari hasil maserasi selanjutnya di saring untuk memisahkan residu dan difiltratnya. Filtrat yang diperoleh kemudian diuapkan pelarutnya dan dipekatkan dengan menggunakan water bath pada suhu 70oC. 4.3 Hasil Identifikasi Ekstrak Daun Kopi Arabika Ekstrak yang didapatkan dari serangkaian proses ekstraksi kemudian dilakukan uji organoleptis dan identifikasi senyawa-senyawa aktif yang terdapat pada daun kopi arabika. Uji skrining fitokimia ini bertujuan untuk mengetahui senyawa aktif yang bersifat sebagai antibakteri. Hasil uji skrining fitokimia di tuliskan dalam tabel berikut :
43
44
Tabel 4.3.1 Uji Kualitatif Ekstrak Daun Kopi Arabika Pengujian
Hasil pengamatan
Alkaloid : Hijau kecoklatan
1. Mayer 2. Boughcardart
Kecoklatan
3. Dragendorf
Jingga
Polifenol
Biru hijau
Flavonoid
Kuning jingga
Selain uji kualitatif senyawa aktif yang terdapat pada ekstrak daun kopi arabika, pada penelitian ini juga dilakukan uji organoleptis. Tabel 4.3.2 Hasil Uji Organoleptis Ekstrak Daun Kopi Arabika Organoleptis
Hasil pengamatan
Warna
Hijau tua
Bau
Khas
Rasa
Pahit
Tekstur
Kental
4.4 Hasil Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun Kopi Terhadap Bakteri Staphylococcus Aureus Hasil penelitian aktivitas antibakteri ekstrak daun kopi arabika (Coffea arabica L) terhadap Staphylococcus aureus dilakukan dengan cara mengukur diameter zona bening yang terdapat pada sekitar area lubang
45
sumuran pada media berupa Muller Hinton Agar dan dilakukan inkubasi selama 1x24 jam pada suhu 37oC. Adapun hasil pengukuran diameter zona bening dapat dilihat dalam tabel berikut: Tabel. 4.3.3 Hasil Uji Aktivitas Antibakteri Diameter zona bening (mm) Perlakuan
Total
Rata-rata
0,0
0,0
0,0
29
28
85
28,2
23
29
27
79
26,3
Konsentrasi 60%
17
28
20
65
21,6
Konsentrasi 40%
13
16
14
43
14,3
Konsentrasi 20%
14
15
12
41
13,6
I
II
III
Kontrol media + bakteri
0,0
0,0
Konsentrasi 100%
28
Konsentrasi 80%
4.5 Analisis Data Tingkat signifikansi (α) : 0,05 Ftabel
= 3,4783
F hitung
= 3,675
Ho = tidak terdapat perbedaan rata-rata yang signifikan antara diameter zona bening tiap konsentrasi Ha = terdapat perbedaan rata-rata yang signifikan antara diameter zona bening tiap konsentrasi Kesimpulan :
46
Oleh karena Fhitung (3,675) > Ftabel (3,478) atau probabilitas kesalahan (0,000) < 0,05 maka Ho ditolak. Dengan demikian terdapat perbedaan rata-rata signifikan antara diameter zona bening pada tiap kenaikan konsentrasi ekstrak daun kopi arabika.
BAB V PEMBAHASAN
5.1 Pembahasan preparasi sampel daun Kopi Arabika Daun kopi arabika yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun yang masih muda, daun berbentuk lonjong dengan ujung meruncing. Sampel daun kopi dicuci untuk menghilangkan pengotor berupa debu yang menempel pada daun. Daun kemudian dipotong kecil-kecil dan dikeringkan. Fungsi dilakukan pemotongan agar proses pengeringan daun dapat berlangsung dengan cepat. Daun kemudian ditimbang sebanyak 300 gram lalu di blender untuk mempermudah proses maserasi. Karena jika dalam proses maserasi dilakukan dengan bentuk daun yang memiliki luas permukaan yang cukup besar, senyawa aktif yang ada didalam daun tersebut tidak tersari dengan sempurna. 5.2 Pembahasan ekstraksi daun Kopi Arabika Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap dua cairan tidak saling larut yang berbeda. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah maserasi. Maserasi adalah salah satu metode pemisahan senyawa dengan cara penarikan komponen dengan cara merendam serbuk kasdar dengan cairan penyari yang dilakukan selama 5 hari pada temperatur kamar dan terlindung dari cahaya langsung. Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah etanol 80% dengan alasan senyawa-senyawa aktif yang terdapat pada daun kopi dapat larut dalam etanol 80%. Ekstrak yang sudah didapat
47
48
disaring untuk memisahkan antara filtrat dan residu. Filtrat yang telah diperoleh dari proses penyaringan kemudian dilakukan pemisahan dengan pelarutnya dengan menggunakan water bath pada suhu 80oC. Proses ini bertujuan untuk menguapkan etanol yang masih bercampur kedalam ekstrak, sehingga ekstrak yang didapatkan merupakan ekstrak daun kopi bebas etanol. Jika dalam ekstrak yang dipakai dalam penentuan aktivitas antibakteri masih bercampur dengan etanol maka, dikhawatirkan yang bersifat sebagai antibakteri adalah etanol bukan ekstrak daun kopi tersebut. Ekstrak yang diperoleh berwarna hijau tua pekat, hal ini dikarenakan ekstrak yang didapatkan mengandung berbagai senyawa kimia lain. 5.3 Pembahasan uji fitokimia ekstrak daun kopi arabika Uji fitokimia merupakan uji kualitatif untuk menduga adanya senyawa-senyawa seperti flavonoid, alkaloid dan polifenol yang bersifat sebagai antibakteri pada ekstrak daun kopi arabika. Dari hasil skrining fitokimia didapatkan hasil bahwa ekstrak yang dihasilkan mengandung senayawa berupa flavonoid, polifenol dan alkaloid yang bersifat sebagai antibakteri yaitu polifenol menghasilkan warna biru hijau, untuk flavonoid memberikan hasil positif dengan menghasilkan warna kuning jingga dan untuk alkaloid digunakan pengujian dengan tiga pereaksi yaitu berupa Mayer, Boughcardart dan Dragendorf yang memberikan hasil berturutturut yaitu hijau kecoklatan, coklat dan jingga. Pereaksi mayer bertujuan untuk mendeteksi alkaloid, dimana pereaksi ini berikatan dengan alkaloid melalui ikatan koordinasi antara atom N alkaloid dan atom Hg dari pereaksi Mayer sehingga menghasilkan
49
warna kompleks merkuri yang non-polar. Adanya kandungan alkaloid ditandai dengan adanya endapan. Hal ini terjadi karena senyawa alkaloid mengandung stom N yang memiliki pasangan atom bebas. Elektron ini akan disumbangkan pada atom Hg atau logam berat lainnya sehingga membentuk senyawa kompleks yang mengandung atom N sebagai ligannya. Senyawa kompleks ini tidak larut (mengendap) dan memberikan warna sesuai dengan pereaksi yang digunakan. Dengan pereaksi Dragendorf akan terbentuk endapan orange. Berikut adalah reaksi yang terjadi antara alkaloid dengan pereaksi Mayer :
Berikut ini adalah reaksi yang terjadi antara alkaloid dengan pereaksi Dragendorf :
50
Pada uji flavonoid, sampel terlebih dahulu dikontakkan dengan metanol, alasan digunakan metanol karena flavonoid merupakan senyawa polar karena mempunyai sejumlah gugus hidroksil sehingga dapat larut dalam pelarut polar seperti metanol. Metanol berfungsi sebagai pembebas flavonoid dari bentuk garamnya. Setelah itu ditambahkan logam Mg untuk mendeteksi adanya senyawa flavonoid, dimana flavonoid akan bereaksi dengan logam Mg. Setelah logam Mg larut, kemudian dilanjutkan dengan penambahan HCl pekat dan dikocok, hasil positif ditandai dengan larutan berbusa yang menandakan sampel tersebut mengandung flavonoid. Penambahan HCl pekat dalam uji kualitatif flavonoid berguna sebagai penghidrolisis flavonoid menjadi aglikonnya, yaitu dengan menghidrolisis O-glikosil. Glikosil akan tergantikan oleh H+ dari asam karena sifatnya elektrofilik. Glikosida berupa gula yang biasa dijumpai yaitu glukosa, galaktosa dan ramnosa. Serbuk Mg menghasilkan warna kompleks merah atau jingga. Dibawah ini menunjukkan adanya reaksi antara flavonoid dengan serbuk Mg dan HCl.
51
Pada pengujian polifenol dengan menggunakan pereaksi berupa FeCl3 menghasilkan reaksi warna berupa biru hijau hal ini disebabkan karena senyawa fenol yang terdapat dalam polifenol mempunyai ciri khas yaitu adanya inti benzena yang mengikat gugus hidroksil. Fenol secara sederhana mempunyai satu fenol sedangkan polifenol memiliki lebih dari satu senyawa fenol. 5.4 Pembahasan hasil uji aktivitas ekstrak daun kopi terhadap S.aureus Pengujian aktivitas antibakteri dilakukan dengan menggunakan metode difusi cakram . pengujian ini dilakukan dengan cara mengukur diameter zona bening di sekitar area lubang sumuran yang ditanam pada media selektif berupa MHA (Muller Hinton Agar).
Namun, sebelum
dilakukan pengujian aktivitas antibakteri tersbut, terlebih dahulu dilakukan pembiakan bakteri Staphylococcus aureus pada media NA miring dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 2x24 jam. Hasil biakan tersebut kemudian diinokulasikan dan dibuat suspensi bakteri pada NaCl steril dengan konsentrasi 0,9% dan dihitung transmitan suspensi tersebut dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm hingga didapatkan nilai % transmitasi sebesar 25. Alasan perhitungan suspensi bakteri harus pada % T 25 adalah karena jumlah mikroba yang terkandung
52
dalam suspensi tersebut diperkirakan ekuivalen dengan 3,0 x 10 8 CFU/ml atau sesuai dengan standar Mc Farland. Selanjutnya dilakukan persiapan penentuan aktivitas dengan meneteskan ekstrak pada lubang sumuran pada media yang telah diinokulasikan bakteri Sebelum meneteskan ekstrak daun kopi arabika pada lubang sumuran terlebih dahulu memipet 1 ml suspensi bakteri kedalam cawan yang telah disterilkan kemudian di tuang media Muller Hinton Agar kedalam cawan, ditunggu hingga memadat. Setelah memadat lubangi media dengan alat sumuran berdiameter 5 mm. Setelah lubang sumuran dibuat kemudian diinjeksikan ekstrak daun kopi pada lubang sumuran tersebut dan kemudian diinkubasi pada suhu 37 oC selama 1x24 jam. Setelah dilakukan inkubasi selama 1x 24 jam kemudian diamati zona bening yang terbentuk disekitar area sumuran. Diameter zona hambat pada masing-masing konsentrasi yaitu sebagai berikut : pada konsentrasi 20% memiliki zona bening sebesar 13,6 mm, pada konsentrasi 40% sebesar 14,3 mm, konsentrasi 60% sebesar 21,6 mm, konsentrasi 80% sebesar 26,3 mm dan pada konsentrasi 100% sebesar 28,2 mm. Dari hasil penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa ekstrak daun kopi arabika memiliki aktivitas antibakteri yang baik ditinjau dari zona bening yang terbentuk disekitar area lubang sumuran pada media tersebut. Adanya aktivitas antibakteri pada ekstrak daun kopi dikarenakan terdapat beberapa senyawa berkhasiat seperti flavonoid, polifenol dan alkaloid. Mekanisme kerja flavonoid berfungsi sebagai antiibakteri dengan
53
cara membentuk senyawa kompleks terhadap protein ekstraseluler yang mengganggu keutuhan membran sel bakteri. mekanisme kerjanya dengan cara mendenaturasi protein sel bakteri dan merusak membran sel tanpa dapat diperbaiki lagi. Sedangkan mekanisme kerja alkaloid sebagai antibakteri yakni dengan cara mengganggu komponen penyusun peptidoglikan pada sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel tidak terbentuk secara utuh dan menyebabkan kematian sel tersebut. Selain itu dalam senyawa alkaloid terdapat gugus basa yang mengandung nitrogen akan bereaksi dengan asam amino yang menyusun dinding sel bakteri dan DNA bakteri. reaksi ini mengakibatkan terjadinya perubahan struktur dan susunan
asam
amino
sehingga
akan
menimbulkan
perubahan
keseimbangan genetik pada rantai DNA sehingga akan mengalami kerusakan akan mendorong terjadinya lisis sel bakteri yang akan menyebabkan terjadinya kematian sel pada bakteri.
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian mengenai aktivitas antibakteri ekstrak daun kopi terhadap bakteri Staphylococcus aureus dapat disimpulkan bahwa : 1. Ekstrak daun kopi arabika mempunyai aktivitas antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus. 2. Ekstrak daun kopi arabika yang dibuat dalam berbagai konsentrasi memberikan peningkatan aktivitas yang signifikan yang ditunjukkan dengan peningkatan diameter zona bening. 6.2 Saran Dari hasil penelitian tersebut, penulis menyarankan beberapa hal sebagai berikut: 1. Perlu dilakukan penelitian aktivitas ekstrak daun kopi menggunakan bakteri atau jamur lain. 2. Perlu dilakukan isolasi zat aktif pada tanaman kopi arabika yang berperan penting dalam kaitannya sebagai antibakteri. 3. Perlu dilakukan uji efektivitas antibakteri ektrak daun kopi arabika dengan pembanding berupa antibiotik.
54
DAFTAR PUSTAKA
AAK. 2009. Budidaya Tanaman Kopi. Yogyakarta. Kanisius. Ashihara, Hiroshi dan Suzuki Takeo, (2004), Distribution and Biosynthetis of Caffein in Plants, http://www.bioscience.com. Diakses pada tanggal 4 Desember 2013 Astuti KW. 2012. Pengaruh Metode Ekstraksi Terhadap Perolehan Kembali. Cannabinoid dari Daun Ganja. Indonesian Journal of Legal and Forensic Sciences.Vol.2(1): 21-23. Berghe, P.A, and A.J. Vlientinck. 1991. Methods In Plant Biochemistry Faculty F medicine. Unoversity of Antwerd. Belgium Brawijaya, Tim mikrobiologi Fakultas Universitas. 2003. Bakteriologi Medik. Campa,Claudine,et al,. 2012. A survey of mangiferin and hydroxynnamic acid ester accumulation in coffe (Coffea) leaves : biological implications and uses. Annals Of Botany.UK Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi IV. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Ganiswarna, 1995. Farmakologi dan Terapi Edisi 4. Fakultas Kedokteran. Universitas Indonesia. Jakarta:73 Harmita
dan
Biomed,
Maksum
Radji.
2005.
Analisis
Hayati.
Depok :Departemen Farmasi FMIPA Universitas Indonesia Hermawan,A., Hana, W. Dan Wiwiek, T. 2007. Pengaruh Ekstrak Daun Sirih (Piper betle L) Terhadap Pertumbuhan Staphylococcus aureus dan Escherichia coli dengan Metode Difusi Disk. Surabaya :Unair
55
55
http://www.kompas.com/ , diakses 14 Desember 2013 Kusmayati, Agutini, N.W.R. 2007. Uji Aktivitas Senyawa Antibakteri dari Mikroalga (Porphyridium cruentum), J Biod. 8(1): 48-53 Jawelz,M.A.1995. Mikrobiologi Kedokteran (Medical Microbology). Edisi 2. EGC. Jakarta Najiyati dan Danarti. 2004. Kopi Budidaya dan Penanganan Lepas Panen, Edisi Revisi. Jakarta. Penebar Swadaya. Paguyubansiluman.files.wordpress.com/2010/01/herbal-2.pdf. Diakses pada tanggal 8 Februari 2014 Prasetyo,
Redy
Joko,
2008, Prinsip
Kerja
dan
tujuan
Ekstraksi,http://www.inforedia.com/ 2010/10 /prinsip-kerja-dan-tujuanekstraksi.html. Diakses pada tanggal 8 februari 2014 Priatna, Riza Pemi. 2008. Uji Efektivitas Ekstrak Rimpang Lengkuas Putih (Alpina galanga (L) Swartz) terhadap Staphylococcus aureus. Karya Tulis Ilmiah tidak diterbitkan. Malang : Akademi Farmasi Putra Indonesia. Puspitasari, Indri. 2008. Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Bawang Putih (Allium sativum Linn) Terhadap Bakteri Staphylococcus aureus In Vitro. Karya Tulis Ilmiah tidak diterbitkan. Semarang: Universitas Diponegoro Radydjencole. 2011. Indonesia Penghasil Kopi Terbesar ke-3 Dunia. Diakses pada tanggal 13 Desember 2013 dari http://forum detik.com/indonesiapenghasil-kopi-terbesar-ke-3-dunia-t292411.html
56
Rahmawati, Weni dan Sri Winarsih. Pengaruh Ekstrak Etanol Daun Kopi Robusta (Coffea Robusta Lind) Terhadap Pertumbuhan Candida albicans Secara In vitro. Malang : Universitas Brawijaya Recio. M.Et Al. 1998. Journal of Echmopharmacology Madrid. Departemen To De Farmacology Faculted De Farmacia Universidad Complutense. Syamsulbahri, 1996. Bercocok Tanam Tanaman Perkebunan Tahunan. Gadja Mada Press, Yogyakarta. Waluyo,Lud. 2005. Mikrobiologi Umum. UMM-Press. Malang www.chemicalbook.com, diakses pada 2 Desember 2013.
LAMPIRAN
57
58
Lampiran 1. Gambar Simplisia Dan Ekstrak Daun Kopi Arabika
Simplisia Daun Kopi Arabika (Coffea Arabica L)
Ekstrak Daun Kopi Arabika
Hasil Skrining Fitokimia Ekstrak Daun Kopi
59
Lampiran 2. Gambar pengujian aktivitas antibakteri
Konsentrasi 20%
Konsentrasi 60%
Konsentrasi 40%
Konsentrasi 80%
60
Konsentrasi 100%
61
Lampiran 3. Perhitungan konsentrasi ekstrak dan rendemen Perhitungan pengambilan sampel ekstrak daun kopi :
20%
=
x 20 = 5,53 g
40 %
=
x 40 = 11,06 g
60%
=
x 60 = 16,6 g
80%
=
x 80 = 22,13 g
100%
=
x 100 = 27,7 g
Perhitungan rendemen ektrak daun kopi :
Rendemen =
=
x 100%
x 100% = 27,7%
Perhitungan Konsentrasi Ekstrak daun kopi:
20%
=
x 100% = 19,96 %
40%
=
x 100% = 39,92 %
60%
=
x 100% = 59,92 %
80%
=
x 100% = 79,89 %
100 %
=
x 100% = 100 %
62
Lampiran 4. Hasil analisis data statistik dengan SPSS
63
64
65
Lampiran 5. Hasil Determinasi Tanaman Kopi Arabika
