Laporan Penelitian UJI EFEKTIVITAS EKSTRAK JINTAN HITAM (Nigella Sativa) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI STREPTOCOCCUS PYOGENES
Laporan penelitian Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN
Muhammad Arif Rahman 1111103000054
Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Program Studi Pendidikan Dokter UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
UJI EFEKTIVITAS EKSTRAK JINTAN HITAM (Nigella Sativa) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI STREPTOCOCCUS PYOGENES
Laporan penelitian Diajukan kepada Program Studi Pendidikan Dokter, Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana kedokteran (S.Ked)
Oleh Muhammad Arif Rahman NIM: 1111103000054
Pembimbing 1
Pembimbing II
Yuliati, S.Si, M.Biomed
dr. Lucky Brilliantina, M.Biomed
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1434 H/2013
iii
PENGESAHAN PANITIA UJIAN Laporan Penelitian berjudul “UJI EFEKTIVITAS EKSTRAK JINTAN HITAM (Nigella Sativa) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI STREPTOCOCCUS PYOGENES” yang diajukan oleh Muhammad Arif Rahman (NIM: 1111103000054), telah diajukan dalam sidang di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tanggal 10 September 2014. Laporan penelitian ini telah diterima sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran (S.Ked) pada Program Studi Pendidikan Dokter. Ciputat, 10 September 2014 DEWAN PENGUJI Ketua Sidang
Yuliati, S.Si, M.Biomed
Pembimbing 1
Pembimbing 2
Yuliati, S.Si, M.Biomed
dr. Lucky Brilliantina, M.Biomed
Penguji 1
Penguji 2
dr. Intan Keumala Dewi, Sp.MK
drg. Laifa Annisa Hendarmin, Ph.D
PIMPINAN FAKULTAS Dekan FKIK UIN
Kaprodi Pendidikan Dokter FKIK
Prof. Dr (hc). dr. M. K. Tadjudin,
dr. Witri Ardini, M. Gizi. Sp.GK
Sp.And
iv
KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum wr.wb Puji serta syukur peneliti panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penelitidapat menyelesaikan penelitian ini dengan baik. Shalawat sertasalam semoga selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabatnya. Judul penelitian ini adalah “Uji Efektivitas Ekstrak Jintan Hitam (Nigella Sativa) Terhadap Pertumbuhan Bakteri Streptococcus pyogenes”. Peneliti ingin mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada: 1. Prof. Dr. (hc). dr. M. K. Tadjudin, Sp.And. selaku DEKAN Fakultas Kedokteran dam Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta 2. dr. Witri Ardini, M.Gizi., Sp.GK. selaku Kepala Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. Ibu Yuliati, M.Biomed dan dr. Lucky Briliantina, M.Biomed selaku dosen pembimbing yang telah membantu, menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk membimbing peneliti dari awal hingga akhir penelitian ini. 4. Seluruh dosen dan segenap Civitas Akademika UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang telah memberikan ilmu kepada peneliti. 5. Ayahanda dr. H. Kasyunnil Kamal, MS. Sp.Ok. dan Ibunda Sylvia Noor SS. yang memberikan dukungan moral dan material. 6. Adik kandung saya, Siti Sarah Ayunda yang memberikan dukungan semangat dan doa. 7. Teman-teman kelompok penelitian yaitu Lintang Suryaning Bhumi, Salma Abdul W., Maya Damayanti, Fahrul Abdullah, dan Niken Nurul P. yang berjuang bersama-sama untuk menyelesaikan penelitian ini. 8. Teman – teman satu kontrakan yaitu Bimo Dwi Pramesta, Hanindyo Rizki B., Fahreza Kautsar, Andhika Pangestu, Nurul Khafidz, dan Dimas Bagus P. v
9. Pihak LIPI dan BALITRO yang telah membatu peneliti dalam pembuatan ekstrak. 10. Teman-teman PSPD 2010 yang telah banyak sekali memberikan ilmu dan pengalaman selama 3 tahun menjalani preklinik. 11. Nikken Rima Oktavia yang telah memberikan dukungan semangat dan doa dalam melaksanakan penelitian ini. 12. Teman-teman PSPD 2010 dan 2011 yang selalu memberi dukungan kepada peneliti. 13. Mba Novi dan Pak Bacok yang senantiasa membantu di Laboratorium Mikrobiologi FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 14. Bapak-bapak Satpam dan OB FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang senantiasa membuka pagar dan menunggu peneliti saat penelitian di hari libur.
Peneliti mengharapkan saran dan kritik yang membangun bagi peneliti. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Ciputat, 10 September 2014
Peneliti
vi
ABSTRAK Muhammad Arif Rahman. Program Studi Pendidikan Dokter. Uji Efektivitas Ekstrak Jintan Hitam (Nigella Sativa) terhadap Pertumbuhan Bakteri Streptococcus pyogenes. 2014 Nigella sativa atau biasa dikenal dengan jintan hitam merupakan tanaman herbal alami yang memiliki banyak khasiat karena terdapat minyak atsiri. Minyak atsiri diketahui memiliki efek mengganggu permeabilitas dinding sel bakteri. Adapun bakteri untuk penelitian kali ini digunakan bakteri Streptococcus pyogenes karena efek virulensi dan resistensi terhadap antibakterinya cukup tinggi. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui efektivitas ekstrak jintan hitam (Nigella sativa) terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes pada konsentrasi 15 mg/ml, 30 mg/ml, 60 mg/ml, dan 120 mg/ml dengan pelarut etanol 96%. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan metode disc diffusion. Penelitian ini menggunakan etanol 96% sebagai kontrol negatif dan erythromycin sebagai kontrol positif. Hasil penelitian ini didapatkan bahwa ekstrak jintan hitam efektif dalam menghambat pertumbuhan Streptococcus pyogenes pada konsentrasi 15 mg/ml yaitu 6.33 mm, sedangkan pada konsentrasi 120 mg/ml didapatkan zona hambat sebesar 21.6 mm (menurut Greenwood kategori kuat). Hasil uji statistik dengan one-way ANOVA didapatkan hasil yang bermakna pada penelitian ini. Kata kunci: Ekstrak jintan hitam, Streptococcus pyogenes, metode disc diffusion ABSTRACT Muhammad Arif Rahman. Medical Education Program. Effectiveness Test Black Cumin Extracts (Nigella sativa) on the Growth of Bacteria Streptococcus pyogenes. 2014 Nigella sativa or commonly known as black cumin is a natural herbal plant that has many benefits as there are essential oils. Essential oils are known to have the effect of disturbing the permeability of the bacterial cell wall. The bacteria used for the present study is Streptococcus pyogenes because its virulence effect and its resistance to antibacterial quite high. The purpose of this study to determine the effectiveness of extracts of black cumin (Nigella sativa) against the growth of Streptococcus pyogenes at a concentration of 15 mg/ml, 30 mg/ml, 60 mg/ml, and 120 mg/ml with 96% ethanol. This study was an experimental study using disc diffusion method. This study uses 96% ethanol as a negative control and erythromycin as a positive control. The results of this study showed that black cumin extract is effective in inhibiting the growth of Streptococcus pyogenes at concentrations of 15 mg/ml is 6.33 mm, whereas at a concentration of 120 mg/ml obtained inhibition zone 21.6 mm (according to Greenwood strong category). In statistical tests with one-way ANOVA showed significant in this study. Keyword: black cumin extract, Streptococcus pyogenes, disc diffusion method
vii
DAFTAR ISI JUDUL ..................................................................................................................... i LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................... ii LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ........................................................ iii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv KATA PENGANTAR ............................................................................................ v ABSTRAK ............................................................................................................ vii DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x DAFTAR TABEL ................................................................................................... x DAFTAR DIAGRAM ............................................................................................ x DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xi BAB I ...................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1.
Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2.
Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3.
Tujuan Penelitian...................................................................................... 2
1.3.1.
Tujuan Umum ................................................................................... 2
1.3.2.
Tujuan Khusus .................................................................................. 2
1.4.
Manfaat Penelitian.................................................................................... 3
BAB II ..................................................................................................................... 4 TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 4 2.1. Landasan Teori ............................................................................................. 4 2.1.1. Jintan Hitam (Nigella sativa) ................................................................. 4 2.1.2. Streptococcus pyogenes ....................................................................... 10 2.1.3. Metode Pengujian Antibakteri ............................................................. 13 2.1.4. Mekanisme Kerja Antibakteri.............................................................. 16 2.2. Kerangka Teori ........................................................................................... 18 2.3. Kerangka Konsep ....................................................................................... 18 2.4. Definisi operasional .................................................................................... 19 BAB III ................................................................................................................. 20 METODELOGI PENELITIAN ............................................................................ 20 viii
3.1. Desain Penelitian ........................................................................................ 20 3.2. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................... 20 3.3. Bahan yang Diuji ........................................................................................ 20 3.4. Sampel Bakteri ........................................................................................... 20 3.5. Identifikasi Variabel ................................................................................... 20 3.5.1. Variabel Bebas ..................................................................................... 20 3.5.2. Variabel Terikat ....................................................................................... 20 3.6. Alat dan Bahan Penelitian .......................................................................... 21 3.6.1. Alat Penelitian ..................................................................................... 21 3.6.2. Bahan Penelitian .................................................................................. 21 3.7. Alur Penelitian............................................................................................ 22 3.8. Cara Kerja Penelitian ................................................................................. 23 3.8.1. Tahap Persiapan ................................................................................... 23 3.8.2. Tahap Pengujian .................................................................................. 24 3.9. Analisis Data .............................................................................................. 24 BAB IV ................................................................................................................. 25 HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................. 25 4.1. Hasil ........................................................................................................... 25 4.1.1. Ekstraksi Jintan Hitam ............................................................................ 25 4.1.2. Efek Ekstrak Jintan Hitam Terhadap Streptococcus pyogenes............ 25 4.1.3. Uji Kebermaknaan Konsentrasi Ekstrak Jintan Hitam ........................ 27 4.2. Pembahasan ................................................................................................ 28 BAB V .................................................................................................................. 32 KESIMPULAN DAN SARAN............................................................................. 32 5.1. Kesimpulan................................................................................................. 32 5.2. Saran ........................................................................................................... 32 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 33 LAMPIRAN .......................................................................................................... 35
ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Biji jintan hitam (Nigella sativa) ......................................................... 4 Gambar 2.2 Struktur kimia timol, timokuinonm dan ditimokuinon ........................ 8 Gambar 2.3 Lokasi aksi minyak atsiri menyerang bakteri.......................... 10gamba Gambar 2.4. Streptococcus pyogenes. ................................................................... 11 Gambar 2.5 Struktur dinding bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif ....... 14 Gambar 4.1 Hasil ekstrak jintan hitam .................................................................. 25 Gambar 4.2 Zona hambat ekstrak jintan hitam terhadap bakeri Streptococcus pyogenes ................................................................................................................. 26 Gambar 4.3 Lokasi aksi minyak atsiri menyerang bakteri .................................... 29 Gambar 4.4 Kriteria interpretasi diameter zona yang dibentuk Erythromycin .... 30 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Komposisi biji jintan hitam...................................................................... 6 Tabel 2.2 Kandungan logam dalam biji jintan hitam ............................................... 6 Tabel 2.3 Kandungan tokoferol dan polifenol minyak jintan hitam ........................ 7 Tabel 2.4 Komposisi vitamin dalam biji jintan hitam.............................................. 7 Tabel 2.5 Kandungan logam dalam biji jintan hitam ............................................... 8 Tabel 2.6 Klasifikasi respons hambat pertumbuhan bakteri .................................. 16 Tabel 4.1 Diameter zona hambat rata - rata ........................................................... 26 Tabel 4.2 Hasil Analisis Multikomparasi dengan uji post hoc .............................. 28 DAFTAR DIAGRAM Diagram 3.1 Gambaran Zona Hambat Rata - Rata ................................................ 27
x
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Surat Determinasi Nigella sativa ........................................................ 35 Lampiran 2 Surat Ekstraksi Nigella sativa ............................................................ 36 Lampiran 3 Alat dan bahan .................................................................................... 37 Lampiran 4 Riwayat hidup penulis ........................................................................ 38
xi
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Nigella sativa atau yang dikenal dengan sebutan Habbatusaudah atau jintan hitam merupakan herbal alami yang memiliki banyak khasiat. Jintan hitam merupakan obat herbal yang sudah digunakan lebih dari 2000 tahun karena dipercaya dapat menyembuhkan berbagai penyakit dan dapat meningkatkan daya tahan tubuh karena jintan hitam memiliki kandungan yang memiliki
efek
immunomodulator,
antitumor,
antidiabetes,
antikonvulsan,
efek
antioksidan,
antiinflamasi, diuretik,
efek
antibakteri,
antifungal, dan antihelmintik. (1) (2) (3) (4) Jintan hitam memiliki sifat antibakteri karena mengandung minyak atsiri yang didalamnya terdapat timokuinon, timol, karvakrol, dan p-cymene. Masing – masing zat tersebut memiliki khasiat dalam ilmu kesehatan. Minyak atsiri yang disebut juga essential oil atau volatile oil, memiliki kemampuan untuk mengganggu permeabilitas dari membran sel bakteri termasuk bakteri Streptococcus pyogenes. (4) (5) (6) Penelitian yang dilakukan oleh Salman dkk pada tahun 2007 dan penelitian yang dilakukan oleh Paarakh tahun 2010 di India menyatakan ekstrak jintan hitam mempunyai aktivitas antibakteri terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes. (3) (7) Pada tahun 2013, Nor Aishah dkk melakukan penelitian tentang efektivitas dari ekstrak jintan hitam pada bakteri Streptococcus pyogenes. Penelitian tersebut dicoba ekstrak jintan hitam pada konsentrasi 1 mg/ml, 5 mg/ml, 10 mg/ml, 20 mg/ml, 50 mg/ml, dan 100 mg/ml dengan pelarut metanol. Pada penelitian tersebut, ditemukan bahwa 20 mg/ml merupakan konsentrasi minimal ekstrak jintan hitam untuk menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes karena pada konsentrasi tersebut, diperoleh zona hambat sebesar 10 mm dan tidak terbentuk zona hambat pada konsentrasi 10 mg/ml. Pada konsentrasi 100 mg/ml ditemukan bahwa ekstrak tersebut
1
2
dapat menghambat pertumbuhan Streptococcus pyogenes dengan katagori kuat karena terbentuk zona hambat sebesar 19 mm. (8) Bakteri Streptococcus pyogenes adalah bakteri hemolitik-β yang bersifat Gram positif. Bakteri Streptococcus pyogenes memiliki bentuk kokus berantai ini merupakan flora normal yang bisa ditemukan di tenggorokan dan kulit sehingga dapat menyebabkan faringitis. Menurut Journal of Clinical Microbiology, Streptococcus pyogenes merupakan bakteri Gram positif yang menimbulkan banyak penyakit seperti faringitis karena kolonisasi bakteri ini ditenggorokan dan infeksi ini mencapai 3/100000 populasi di Eropa Utara. WHO
menyarankan
dilakukan
penelitian
untuk
mengatasi
infeksi
Streptococcus yang kebanyakan resisten terhadap penicillin agar penyakit infeksi ini dapat diberikan penanganan yang efektif. (9) (10) (11) (12) Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya ini yang membuat peneliti ingin mengetahui efektivitas ekstrak jintan hitan terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes pada konsentrasi 15 mg/ml, 30 mg/ml, 60 mg/ml, dan 120 mg/ml dengan pelarut etanol 96% dan mengetahui konsentrasi hambat minimal ekstak jintan hitam terhadap pertumbuhan Streptococcus pyogenes. 1.2.Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, bagaimana efektivitas ekstrak Nigella sativa terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes? 1.3. Tujuan Penelitian 1.3.1. Tujuan Umum Untuk mengetahui efektivitas ekstrak jintan hitam (Nigella sativa) terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes pada konsentrasi 15 mg/ml, 30 mg/ml, 60 mg/ml, dan 120 mg/ml dengan pelarut etanol 96%. 1.3.2. Tujuan Khusus Untuk mengetahui efektivitas ekstrak jintan hitam (Nigella sativa) dengan
berbagai
konsentrasi
terhadap
pertumbuhan
bakteri
Streptococcus pyogenes.
Untuk mengetahui zona hambat minimum yang terbentuk oleh ekstrak jintan hitam terhadap pertumbuhan Streptococcus pyogenes.
3
1.4. Manfaat Penelitian a. Bagi peneliti -
Menambah pengetahuan tentang daya hambat ekstrak jintan hitam terhadap bakteri Streptococcus pyogenes
b. Bagi institusi -
Menambah informasi dan literatur mengenai ilmu pengobatan herbal dan ilmu mikrobiologi
c. Bagi keilmuan -
Memberikan informasi tentang pengaruh ekstrak jintan hitam (Nigella sativa) terhadap pertumbuhan Streptococcus pyogenes.
d. Bagi sosial -
Menambah wawasan masyarakat tentang kandungan alami yang terkandung dalam ekstrak jintan hitam (Nigella sativa) terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes.
-
Sebagai obat herbal atau alternatif dalam menyembuhkan penyakit infeksi yang disebabkan bakteri Streptococcus pyogenes.
-
Memberikan pengetahuan jumlah dosis minimum jintan hitam yang dapat memberikan efek pada infeksi bakteri bakteri Streptococcus pyogenes
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Landasan Teori 2.1.1. Jintan Hitam (Nigella sativa) 2.1.1.1. Sejarah Jintan Hitam (Nigella sativa) Jintan hitam telah digunakan lebih dari 2000 tahun. Tumbuhan ini digunakan untuk berbagai penyakit diberbagai budaya dan juga digunakan untuk meningkatkan daya tahan tubuh. (2) Nigella sativa dalam bahasa Arab disebut Habbat-ul-Baraka yang artinya biji yang diberkati. Jintan ini dibudidayakan di Mesir, Saudi, Ethiopia, India, Prancis, Bangladesh, Turki, Mediterian Basin, dan Timur Tengah. (2) Telah diadakan penelitian sejak 1959 tentang Jintan Hitam dan lebih dari 200 penelitian yang telah dilakukan dan beberapa jurnal yang menunjukkan efek yang sangat baik dengan penggunaan jintan hitam ini secara tradisional. (2) 2.1.1.2. Morfologi dan Klasifikasi Jintan Hitam (Nigella sativa)
Gambar 2.1 Biji jintan hitam (Nigella sativa)
4
5
Tanaman jintan hitam memiliki tinggi 20 – 30 cm, batang berwarna hijau kemerahan ini halus, tegak, dan lunak. Daun Nigella sativa tunggal yang pangkalnya runcing, memiliki aroma yang segar dan berbentuk lonjong yang panjangnya 1.5 – 2 cm. Nigella sativa memiliki bunga biru yang majemuk yang memiliki 5 – 10 kelopak. Buah jintan hitam bentuknya menggembung seperti kacang polong memiliki warna coklat kehitaman. Buah ini terdiri dari 3 – 7 folikel yang diisi beberapa biji. Bijinya kecil dengan ukuran rata- rata 3 mm. (4) (13) Klasfikasi Jintan Hitam: (Rostika, Niken. 2012) Kingdom
: Plantae
Subkingdom : Tracheobionta Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledoneae
Bangsa
: Ranunculales
Marga
: Nigella
Jenis
: Nigella sativa
2.1.1.3. Kandungan Jintan Hitam (Nigella sativa) Jintan hitam memiliki komposisi yang terdiri dari air, lemak, serat kasar, protein, abu dan karbohidrat yang jumlahnya bisa dilihat ditabel 2.1. Biji Jintan Hitam ini juga memiliki kandungan logam yang terdiri dari kalsium, besi, natrium, dan kalium yang bisa dilihat ditabel 2.2. Biji jintan hitam juga memiliki kandungan saponin, minyak atsiri, minyak lemak, melantin (saponin), nigelin (zat pahit), nigelon, timokuinon, ditimokuinon, timol, karvakrol, nigelicine, nigelidine, nigelimine-N-oxide, dan alpha-hedrin. (4) (5)
6
Tabel 2.1 Komposisi biji jintan hitam Komposisi
Jumlah(mg/100g)
Air(moisture)
6.4 ± 0.15
Lemak
32.0 ± 0.54
Serat kasar
6.6 ± 0.69
Protein
20.2 ± 0.82
Abu
4.0 ± 0.29
Karbohidrat
37.4 ± 0.87
Sumber: Rostika, Niken. 2012
Tabel 2.2 Kandungan logam dalam biji jintan hitam Komposisi
Jumlah(mg/100g)
Kalsium
188.0 ± 1.50
Besi
57.5 ± 0.5
Kalium
85.3 ± 16.07
Natrium
1180.0 ± 10.00
Sumber: Rostika, Niken. 2012 Kandungan tokoferol dan polifenol memiliki khasiat obat dan pembentuk rasa. Selain itu terdapat kandungan vitamin dalam jintan hitam. Kandungan mineral pada jintan hitam yaitu Fe, Na, Cu, Zn, P, dan vitamin. Kandungan asam lemak jintan hitam yaitu asam linoleat, asam oleat, asam palmitat, asam stearate, asam linolenat, dan asam miristat. (4) (13)
7
Tabel 2.3 Kandungan tokoferol dan polifenol minyak jintan hitam Komposisi
Jumlah (mg/100g)
Total tokoferol
340 ± 8.66
Alfa-tokoferol
40 ± 10.00
Beta-tokoferol
50 ± 15.00
Gamma-tokoferol
250 ± 13.00
Total polifenol
1744 ± 10.60
Sumber: Rostika, Niken. 2012
Tabel 2.4 Komposisi vitamin dalam biji jintan hitam Komposisi
Jumlah (mg/100g)
B1(Thiamin)
831 ± 11.36
B2(Riboflavin)
63 ± 3.32
B6(Pyridoxine)
789 ± 8.89
PP(Niasin)
6311 ± 16.52
Asam Folat
42 ± 4.58
Sumber: Rostika, Niken. 2012 Biji jintan hitam juga memiliki kandungan asam amino. Jintan hitam memiliki alanine, valin, glisin, isoleusin, leisin, prolin, dan treonin yang merupakan asam amino non – essensial sedangkan yang asam amino essensial yang terdapat di jintan hitam yaitu terdiri dari serin, asam aspartate, metionin, fenilalanin, asam glutamate, tirosin, lisin, dan arginine. Macam – macam asam amino ini memiliki komposisi yang tertera di tabel 2.5. (4) (13)
8
Tabel 2.5 Persentase komposisi asam amino dalam biji jintan hitam Asam amino
(mg/100g)
Asam amino
(mg/100g)
Alanin
3.77
Serin
1.98
Valin
3.06
Asam aspartate
5.02
Glisin
4.17
Metionin
6.16
Isoleusin
4.03
Fenilalanin
7.93
Leusin
10.88
Asam glutamate
13.21
Prolin
5.34
Tirosin
6.08
Treonin
1.23
Lisin
7.62
Arganin
19.52
Sumber: Rostika, Niken. 2012 Struktur Kimia dari timol, timokuinonm dan ditimokuinon yang terkandung dalam jintan hitam. (14)
Gambar 2.2 Struktur kimia Timol (a), Timokuinon (b), dan ditimokuinon (c) Sumber: Gali-Muhtasib, Hala. 2006.
9
2.1.1.4. Manfaat Jintan Hitam (Nigella Sativa) Banyak manfaat jintan hitam terhadap kesehatan karena memiliki kandungan yang memiliki efek antitumor, antidiabetes, daya gastroprotektif, efek nefroprotektif, efek hepatoprotektif, antiinflamasi, immunomodulator, antioksidan, diuretic, antibakteri, antifungal, dan antihelmintik. (4) Kandungan minyak atsiri yang menurut penelitian mempunyai daya anti inflamasi dan anti bakteri. Minyak atsiri juga mempengaruhi antibodi yang berupa peningkatan jumlah antibodi dihasilkan karena jintan hitam dapat melindungi sel – sel normal dari perusakan virus, menghanculkan sel tumor, produksi interferon, memproduksi sel B, dan memicu aktivitas dari sumsum tulang dan imun. (4) Dalam minyak atsiri yang dalam bahasa Inggris disebut volatile oil atau essential oil, terdapat kalvacrol dan timol. Pada Bacillus cereus yang merupakan bakteri Gram positif, karvakrol berinteraksi dengan membran sel di mana karvakrol dapat mengurai phospholipid bilayer. Hal ini dapat membuat membran sel tidak stabil, menambah fluiditas membran yang akhirnya dapat meningkatkan permeabilitas pasif. Kebocoran membran sel secara terus menerus untuk beberapa bakteri bisa toleransi, namun bila terjadi terus menerus yang mengakibatkan kehilangan isi sel atau keluarnya molekul dan ion yang penting sehingga dapat terjadi kematian sel. (6) (15)
Gambar 2.3 Lokasi aksi dari minyak atsiri menyerang bakteri Sumber: Burt, Sara. 2004
10
Kandungan timokuinon juga memiliki fungsi untuk melindungi ginjal dan hepar; dan memiliki efek anti oksidan, antiinflamasi, analgesik, antimikroba, antineoplastik dan antipiretik. (4) (5) (13) Ekstrak jintan hitam memiliki efek yang sinergis dengan beberapa antibiotik seperti streptomycin dan gentamicin; dan menambahankan efek antibakteri dengan obat spectinomycin, erythromycin, tobramycin, doxycycline, chloramphenicol, nalidixic acid, ampicillin, lincomycin, dan kombinasi dari sulfamethoxyzoletrimethoprim. Ekstrak jintan hitam dapat menghilangkan infeksi stapfilokokus pada tikus ketika diinjeksi di lokasi infeksi. (14) 2.1.2. Streptococcus pyogenes 2.1.2.1. Morfologi dan Taksonomi Streptooccus pyogenes Streptococcus pyogenes mengandung antigen grup A. Streptococcus pyogenes merupakan bakteri Gram positif, namun saat menua, Streptococcus pyogenes berubah menjadi Gram negatif. Bakteri yang tumbuh di agar darah ini berbentuk kokus dan tersusun menjadi rantai, mempunyai ukuran 0.5mm. Bakteri yang memiliki strain A memiliki kapsul yang mengandung asam hyaluronat yang berfungsi untuk menganggu proses fagositosis. (12) Berikut dibawah ini taksonomi dari Streptococcus pyogenes: (12) Kerajaan : Bacteria Filum
: Firmicutes
Kelas
: Bacilli
Bangsa
: Lactobacillales
Suku
: Streptococcaceae
Marga
: Streptococcus
Spesies
: Streptococcus pyogenes
11
Gambar 2.4 Morfologi Streptococcus pyogenes Sumber: Brook, GF. 2010 2.1.2.2 Antigen – Antigen ada Streptococcus pyogenes Antigen – antigen yang terdapat pada Streptococcus pyogenes yaitu (12): a. Protein M Merupakan faktor virulensi terbesar pada Streptococcus pyogenes. Berbentuk seperti rambut – rambut halus pada dinding sel. Saat protein M ada pada dinding sel, bakteri ini menjadi virulen dan dapat menahan fagositosis dari polimorfonuklear. b. Substansi T Substansi T tidak berhubungan dengan virulensi Streptococcus pyogenes. Substansi ini tidak tahan terhadap asam maupun panas. c. Nukleoprotein Biasa disebut substansi P yang mengelilingi dinding sel dari Streptococcus pyogenes. 2.1.2.3 Toksin dan Enzim Streptooccus pyogenes Di bawah ini adalah toksin dan enzim yang terdapat pada Streptococcus pyogenes (12): a. Streptokinase Enzim ini diproduksi oleh kebanyakan dari grup A Streptococcus β hemolitikus. Enzim ini merubah plasminogen pada manusia menjadi plasmin.
12
b. Streptodornase Berfungsi untuk mendepolarisasi DNA. Aktivitas enzim bisa diukur dengan berkurangnya viskositas suatu solution. Digunakan bersama streptokinase sebagai enzymatic debridement. c. Hyalurodinase Enzim ini bergunakan untuk memisahkan asam hialuronat yang merupakan komponen dasar jaringan ikat. Efek dari hyaluronidase sendiri merupakan factor penyebaran mikroorganisme. d. Pyrogenic eksotoksin Merupakan toksin yang ada pada Streptococcus pyogenes. Eksotoksinnya dibagi menjadi A, B, dan C. Pyrogenic eksotoksin ini bekerja bekerja sebagai superantigen karena menstimulasi sel T dengan cara mengikat MHC kelas 2 pada region Vβ pada reseptor sel T. Aktivasi sel T ini melepaskan sitokin yang memediasi shock dan cedera jaringan. e. Hemolisin Pada Streptococcus pyogenes terdapat 2 hemolisin/streptolisin. Streptolisin O adalah protein yang berperan dalam hemolysis. Antistreptolisin O berguna untuk memblok aktivitas streptolisin O. Streptolisin S memiliki peran untuk membuat zona pada agar darah. 2.1.2.4 Patogenesis Streptococcus pyogenes Kolonisasi dari bakteri Streptococcus grup A di epitel faring dipermudah dengan adanya kerusakan epitel sebelumnya. Penempelan Streptococcus grup A diperantarai oleh protein M pada permukaannya. Protein M pada Streptococcus grup A dapat menahan dari fagositosis saat antibody spesifik tidak ada. Sintesis dari anti-M diperantarai oleh IgG. Protein M dapat memicu respons tubuh melalui produksi dari IL – 6 yang menyebabkan terjadinya inflamasi. (12) (16)
13
2.1.2.5 Perbedaan Bakteri Gram Negatif dan Bakteri Gram Positif Bakteri Gram negatif memiliki lapisan luar sel yang kompleks yang terdiri dari membrane luar, ruang periplasma yang terdapat lapisan peptidoglikan dan membran sitoplasma. Sedangkan dinding sel Gram positif lebih sederhana yaitu terdiri dari dinding sel dan polisakarida kapsular. Mekanisme transport ATP pada bakteri Gram negatif difasilitasi oleh binding proteins spesifik yang terletak di ruang periplasma sedangkan pada bakteri Gram positif binding proteins menempel pada lapisan luar membrane sel. Cara membedakan bakteri Gram positif dan Gram negatif yaitu dengan cara melakukan pewarnaan Gram yang ditemukan oleh Hans Christian Gram. Bakteri Gram positif dapat menyerap kristal violet dan iodin setalah disiram dengan alkohol, sedangkan bakteri Gram negatif tidak dapat menahan kristal violet ketika disiram dengan alkohol tapi bisa menyerap safranin. Karena mekanisme ini, bakteri Gram positif berwarna ungu dan bakteri Gram positif berwarna merah. (12) (17)
Gambar 2.5 Struktur dinding bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif Sumber: Barawidjaja, Karna G, dan Rengganis, Iris. 2012 2.1.3. Metode Pengujian Antibakteri Dalam memilih metode pengujian, ada beberapa faktor yang harus diperhatikan, yaitu kenyamanan dari pelaksanaan penelitian, fleksibilitas penelitian, harga yang dikeluarkan untuk penelitian, penelitian juga harus
14
membuahkan hasil yang dapat dipercaya dari pustaka yang terpercaya juga, dan hasil yang didapat harus akurat. (18) Metode pengujian antibakteri terdiri dari, 1. Disk diffusion Merupakan metode yang memakai zona hambat dalam menghitung kerentangan terhadap antibiotik. Ketika konsentrasi dari antimikrobakterial semakin melemah sampai titik di mana aktivitas antibiotik tidak lagi berefek pada pertumbuhan bakteri, di titik tersebut merupakan zona hambat. (19) Beberapa keuntungan memakai metode ini yaitu (19), 1. Tidak memakan biaya banyak 2. Mudah untuk mengubah atau memodifikasi disk yang digunakan untuk uji antimikrobiologi 3. Bisa digunakan untuk screening test dalam jumlah banyak 4. Dapat mengidentikasi kumpulan isolasi pada pemeriksaan lanjutan dengan metode lain. Keempatan keuntungan ini membuat peneliti memakai metode disc diffusion sebagai metode penelitian ini. Klasifikasi respons hambat pertumbuhan bakteri (20) Diameter zona hambat
Respons hambat bakteri
>20mm
Kuat
16-20mm
Sedang
10-15
Lemah
<10mm
Tidak ada
Tabel 2.6 Klasifikasi respons hambat pertumbuhan bakteri Sumber: Greenwood. 1995
15
2. E-test Metode ini berfungsi untuk menghitung kadar hambat minimum (KHM) dari suatu antibakteri. Strip yang memiliki agen antibakteri dengan konsentrasi rendah hingga tinggi diletakan pada agar yang ditanami bakteri. Pertumbuhan bakteri yang terhambat dapat dilihat dengan area jernih disekitar strip. (18) 3. Ditch-plate technique Metode ini disebut metode parit yaitu dengan cara membiat parit dengan cara memotong media agar dengan cara membujur. Parit tersebut diisi dengan agen antbakteri dan bakteri yang ingin diuji digoreskan kea rah parit yang telah diisi agen antibakteri. (18) 4. Cup-plate technique Metode sumur ini yaitu dengan cara membuat lubang oada media agar yang telah ditanami bakteri lalu pada lubang tersebut dimasukan agen antibakteri. (18) 5. Gradient-plate technique Konsentrasi yang digunakan pada metode ini berkisar dari nol hingga maksimal. Pertama, media agar dicairkan dan dicampurkan dengan zat antibakteri. Setalah dicampur, hasilnya dituang dicawan petri dalam posisi miring. Setelah itu, nutrisi dituang diatas campuran sebelumnya. Selanjutnya cawan diinkubasi selama 24 jam agar media mongering. Bakteri yang akan diuji dioleskan pada cawan dari konsentrasi rendah ke tinggi. Hasilnya diinterprestasikan dengan cara menghitung panjang total pertumbuhan mikroorganisme maksimal yang dibandingkan dengan panjang pertumbuhan hasil goresan. (18) 6. Metode dilusi agar Merupakan metode di mana melibatkan berbagai konsentrasi dari agen antimikrobiologi pada suatu medium agar, yang biasanya menggunakan twofold dillutions, yang diikuti dengan pemakaian bakteri yang telah diinokulasi pada permukaan agar. (19)
16
7. Broth methods Merupakan metode di mana suspense bakteri yang konsentrasinya optimal di uji ddengan berbagai macam konsentrasi dari agen antimicrobial pada media liquid. Metode ini bisa dilakukan pada tabung yang memiliki minimum volume 2 ml atau dengan volume yang lebih kecil yaitu dengan plat mikrotitrasi. (19) 2.1.4. Mekanisme Kerja Antibakteri Terdapat 2 cara antibiotik dalam membunuh bakteri, yaitu dengan membunuh mikroorganisme tersebut yang disebut obat bakterisidal atau dengan menghambat laju pertumbuhan bakteri yang disebut obat bakteriostatik. (21) Mekanisme kerja antibakteri terdiri dari 4, yaitu (12) 1. Menghambat Sintesis Dinding Sel Dinding sel terdiri dari peptidoglikan yang terdiri dari polisakarida dan ikatan kuatan dari polipeptida. Jika terjadi inhibisi dari pembentukan dinding sel, maka akan terjadi lisis. Obat – obat golongan beta lactam merupakan inhibitor yang selektif untuk menghambat sintesis dinding bakteri sehingga baik digunakan pada bakteri yang sedang tumbuh. 2. Menghambat Fungsi Membran Sel Sitoplasma pada sel - sel yang hidup berada di membrane sitoplasma yang memiliki fungsi membrane yang selektif permeable, membawa fungsi transport aktif, dan mengontrol komposisi internal dari sel. Ketika fungsi dari membrane sitoplasma terganggu maka akan terjadi kerusakan sel atau kematian sel. 3. Menghambat Sintesis Protein Erythromycin mengikat subunit 50S pada ribosom dan lokasi pengikatannya (binding site) adalah 23S pada rRNA. Pengikatan ini mengganggu inisiasi pembentukan rantai peptide atau mengganggu reaksi translokasi aminoacyl. 4. Menghambat Sintesis Asam Nukleat Rifampin dapat menginhibisi pertumbuhan bakteri dengan mengikat kuat pda DNA-dependent RNA polymerase dari bakteri sehingga tidak terjadi sintesis
17
RNA. Quinolone dan fluoroquinolones menghmbat sisteis DNA dengan memblokade DNA gyrase. Macam – macam agen antibakteri (22) a. Agen yang menginhibisi sintesis dari dinding sel bakteri termasuk kelas Beta lactam dan agen lainnya seperti vancomycin, penicillin, cephalosporin, dan cydoserine. b. Agen yang beraksi secara langsung pada dinding membrane sel untuk meningkatkan permeabilitas dan menyebabkan kebocoran dari komponen inraseluler contohnya polymyxin. c. Agen yang mengganggu fungsi dari subunit ribosomal untuk menginhibisi sintesis protein seperti chloramphenicol, tetracycline, erythromycin, dan clindamycin. d. Agen yang mengikat 30S subunit ribosomal dan merubah sintesis protein seperti aminoglycosides. e. Agen yang memberikan efek pada metaolisme asam nukleat bakteri yang dapat menghambat polymerase RNA contohnya rifampin. f. Antimetabolit yang memnghentikan enzim yang memetabolisme folat termasuk trimethoprim dan sulfonamide.
18
2.2. Kerangka Teori (6) (15) Ekstrak Jintan Hitam Minyak atsiri
Timokuinon
Karvakrol
Timol
p-cymene
Mengganggu permeabilitas membrane sel bakteri Mengganggu kadar pH bakteri Menghambat pertumbuhan Bakteri 2.3. Kerangka Konsep Ekstrak Jintan Hitam dalam konsentrasi 15mg/ml, 30mg/ml, 60mg/ml, dan 120mg/ml
Biakan dari Streptococcus pyogenes Pertumbuhan normal bakteri
Menghambat pertumbuhan bakteri
Variabel bebas: ekstrak biji jintan hitam (Nigella sativa) dalam berbagai konsentrasi
Variabel terikat: Pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes di media agar darah, diukur dengan diameter zona hambat dalam millimeter
19
2.4. Definisi operasional No. Variabel Definisi
Alat
Operasional 1.
Hasil Ukur
Ukur
Ukur
Zona hambat Zona bersih di Penggaris Diameter S.pyogenes
Numerik
sekitar disc pada (mm)
zona
media
(clear zone)
Agar
Skala
bersih
Darah yang telah dibiakkan
S.
pyogenes 2.
Konsentrasi
Ekstrak
ekstrak jintan hitam hitam
jintan Mikro dengan pipet
Jumlah
Kategori
ekstrak
k
konsentrasi yang (μL)
sesuai
telah ditentukan
dengan konsentrasi pada
setiap
tabung 3.
4.
Larutan
Larutan kontrol Penggaris Cakram
kontrol
negatif
negatif
berisi etanol 96%
Kontrol
Kontrol
positif
berupa disc berisi (mm)
berisi
antibiotik
antibiotik
erythromycin
eryhtromycin
yang (mm)
uji Kategori
berisi etanol k 96%
positif Penggaris Cakram
uji Kategori k
BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1. Desain Penelitian Penelitian
ini merupakan penelitian eksperimental pada bakteri
Streptococcus pyogenes yang diberikan ektrak jintan hitam (Nigella sativa) dengan metode disc diffusion untuk melihat efektivitas dari efek antibiotik yang terkandung dalam jintan hitam (Nigella sativa). 3.2. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilakukan pada bulan Januari s.d Juli 2014 di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 3.3. Bahan yang Diuji Ekstrak jintan hitam (Nigella sativa) yang dibeli di Bogor yang telah dideterminasi oleh LIPI Bogor dan diekstraksi oleh BALITRO Bogor. 3.4. Sampel Bakteri Bakteri Streptococcus pyogenes diisolasi pada media Agar Darah, dan diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam. 3.5. Identifikasi Variabel 3.5.1. Variabel Bebas Ekstrak jintan hitam (Nigella sativa) dengan berbagai konsentrasi. 3.5.2. Variabel Terikat Pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes di media Agar Darah, diukur dengan berbagai diameter zona hambatan (zona terang) dengan ukuran dalam milimeter (mm).
20
21
3.6. Alat dan Bahan Penelitian 3.6.1. Alat Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu : tabung reaksi, mikro pipet, vortex, bunsen, korek api, ose, spatula besi, cawan petri, penggaris, 18 rak tabung, timbangan, autoclave, baki, swab kapas, pengukur waktu, inkubator, penggaris, cakram uji kosong, label, alat tulis, kamera, laminar air flow, tisu, pinset, alcohol, autoklav. 3.6.2. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu : media Agar Darah, larutan Mc Farland 0,5%, ekstrak jintan hitam, pelarut etanol 96%, thioglikolat, biakan Streptococcus pyogenes, cakram erythromycin, cakram uji kosong.
22
3.7. Alur Penelitian Pembuatan konsentrasi ekstrak jintan hitam, 15mg/ml, 30mg/ml, 60mg/ml, dan 120mg/ml
Kultur bakteri Streptococcus pyogenes di media Agar Darah
Pembuatan inoculum, 1 ose Streptococcus pyogenes ke dalam larutan BHI
Konsentrasi ekstrak divortex sampai homogen
Streptococcus pyogenes dan BHI divortex hingga homogen
Tingkat kekeruhan inoculum distandardisasi dengan larutan McFarland 0.5
Usapkan bakteri ke media Agar darah dengan swab kapas steril
Kontrol negatif
Kontrol positif cakram erythromycin
Rendam blank disc ke dalam etanol 96% didalam cawan petri
Disc diletakkan di media Agar darah yang telah ditanami Streptococcus pyogenes
Inkubasi selama 24 jam
Hitung diameter zona terang disekeliling disk
Bagan 3.1. Alur Penelitian
Pindahkan ke cawan petri setelah ektrak homogen
Rendam blank disc ke dalam konsentrasi ektrak homogen dalam cawan petri
23
3.8. Cara Kerja Penelitian 3.8.1. Tahap Persiapan 3.8.1.1. Sterilisasi Alat dan Bahan Seluruh alat yang digunakan untuk percobaan ini disterilisasi di autoclave pada suhu 121oC selama 15 menit dengan tekanan 1.5 atm setelah dicuci bersih, dikeringkan dan dibungkus dengan kertas 3.8.1.2. Persiapan dan Determinasi Biji Jintan Hitam Biji jintan hitam yang dibeli di Petak Pamer Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik (BALITRO) sebanyak 100 gram. Biji – biji jintan hitam ini dideterminasi di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Bogor yang bertujuan untuk memastikan jenis jintan hitam yang digunakan dalam penelitian. Determinasi biji jintan hitam dengan cara menyamakan morfologi jintan hitam dengan kepustakan dan dibuktikan di Bidang Botani Pusat Penelitian LIPI Bogor. 3.8.1.3. Pembuatan Ektrak dari Biji Jintan Hitam Biji jintan hitam sebanyak 1000 gram dalam keadaan kering dihaluskan dengan menggunakan mesin penggiling (grinder). Setelah itu, biji jintan hitam yang telah halus direndam dalam pelarut etanol 96% sebanyak 5000mL dengan perbandingan 1000gr : 5000mL pelarut etanol 96%. Biji jintan hitam yang telah direndam dalam pelarut etanol 96% lalu dikocok menggunakan mixer selama 2-3 jam, dan setelah itu didiamkan selama 24 jam. Setelah itu, sampel disaring menggunakan penyaring, hasil filtrat penyaringan kemudian dirotavapor. Saat dirotavapor, pelarut etanol 96% divakum lalu didestilasi sehingga menjadi cair. Cairan pelarut etanol 96% dari hasil destilasi ditampung. Jika pelarut etanol 96% sudah menguap semua, akan didapatkan ekstrak kental biji jintan hitam. 3.8.1.4. Pembuatan Konsentrasi Ekstrak Jintan Hitam Variabel yang digunakan pada penelitian ini ada 6 variabel, kontrol positif yaitu cakram Erythromycin, kontrol negatif berupa etanol, variable konsentrasi ektrak jintan hitam 15 mg/ml, 30 mg/ml, 60 mg/ml, 120 mg/ml.
24
3.8.1.5. Kultur Bakteri Streptococcus pyogenes Kultur bakteri dengan cara menginokulasi 1 ose biakan murni Streptococcus pyogenes ke dalam Agar Darah, kemudian diinkubasi dalam suhu 37oC selama 24 jam di dalam inkubator. 3.8.2. Tahap Pengujian 3.8.2.1. Uji Efektivitas Ekstrak Jintan Hitam Terhadap Streptococcus pyogenes Bakteri diencerkan dengan cara mencampurkan 1 ose Streptococcus pyogenes dengan larutan BHI lalu dicampur hingga homogen dengan vortex dan kekeruhannya distandardisasi dengan larutan 0.5 McFarland agar jumlah bakteri memenuhi syarat uji kepekaan yaitu: 105-108. Setelah itu bakteri dioleskan pada Agar Darah. Blank disc yang sudah direndam di ektrak jintan hitam diletakan di atas agar secara steril di dalam laminar air flow. Lalu media di inkubasi di dalam incubator pada suhu 37oC selama 24 jam. Setelah 24 jam, ukur diameter zona terang dengan menggunakan penggaris. 3.9. Analisis Data Data hasil penelitian pengaruh ekstrak jintan hitam terhadap pertumbuhan Streptococcus pyogenes dianalisa dengan mengunakan SPSS 17.0 untuk melihat efektivitas yang bermakna dari masing – masing cakram uji yaitu cakram erythromycin (kontrol positif) , kontrol negatif, dan cakram yang mengandung ekstrak jintan hitam dengan konsentrasi 15 mg/ml, 30 mg/ml, 60 mg/ml, dan 120 mg/ml. Data pada penelitian ini merupakan variabel kategorik-numerik yaitu variable yang terdiri lebih dari 2 kelompok tidak berpasangan sehingga peneliti menggunakan uji one way ANOVA jika distribusi normal. Jika distribusi data tidak normal, maka peneliti akan menggunakan uji nonparametrik yaitu Uji KruskallWallis. Selanjutnya dilakukan uji post hoc ketika hasil dari uji one way ANOVA atau uji Kruskall-Wallis bermakna.
25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil 4.1.1. Ekstraksi Jintan Hitam Hasil ekstrasi jintan hitam yang dilakukan dengan metode maserasi dengan pelarut etanol 96%. Jintan hitam sebanyak 1000 gram yang sudah dihaluskan oleh mesin penggiling dilarutkan dalam pelarut etanol 96% sebanyak 5000mL. Ekstrak jintan hitam didapatkan setelah semua pelarut etanol 96% menguap.
Gambar 4.1 Hasil ekstrak jintan hitam 4.1.2. Efek Ekstrak Jintan Hitam Terhadap Streptococcus pyogenes Hasil pengukuran zona hambat pada pertumbuhan Streptococcus pyogenes oleh ekstrak jintan hitam didapatkan hasil diameter zona hambat dengan rata – rata 6.3 mm pada konsentrasi ekstrak jintan hitam 15 mg/ml. Lalu pada konsentrasi ekstrak jintan hitam 30 mg/ml didapatkan diameter zona hambat dengan rata – rata 10 mm. Konsentrasi ekstrak jintan hitam 60 mg/ml didapatkan diameter zona hambat dengan rata – rata 13 mm. Pada konsentrasi ekstrak jintan hitam terbesar
25
26
yang peneliti lakukan yaitu 120 mg/ml didapatkan diameter zona hambat dengan rata – rata 21.6 mm. Kontrol positif dengan erythromycin 15 μg/ml didapatkan diameter zona hambat dengan rata – rata 39 mm. Tabel 4.1 Diameter zona hambat rata - rata
No
1 2 3
Hasil Uji Efektivitas Ekstrak Jintan Hitam I II III Rata - rata
Konsentrasi 15 mg/ml 6 7 6 6.33333
30 mg/ml 11 9 10 10
60 mg/ml 14 12 14 13.3333
120 mg/ml 20 22 23 21.6667
Kontrol Kontrol Positif Negatif 40 37 40 39
0 0 0 0
Pada hasil ini dapat disimpulkan bahwa pada konsentrasi 15mg/ml didapatkan zona hambat yang kecil dan pada konsentrasi 120mg/ml didapatkan diameter zona hambat yang besar. Pada penelitian ini juga dapat diketahui bahwa besarnya diameter zona hambat berbanding lurus dengan kenaikan konsentrasi ekstrak jintan hitam.
30 mg/ml
60 mg/ml
15 mg/ml (-)
(+)
120 mg/ml
Gambar 4.2 Hasil Uji Efektivitas Ekstrak Jintan Hitam Terhadap Bakteri Streptococcus pyogenes
27
Diagram 3.1 Diameter Rata – rata Zona Hambat (mm). 45 40
35 30 25 20 15 10 5 0
4.1.3. Uji Kebermaknaan Konsentrasi Ekstrak Jintan Hitam Penelitian ini merupakan penelitian yang menggunakan variable katagoriknumerik tidak berpasangan dan memiliki lebih dari 2 data. Berdasarkan hal tersebut, peneliti menggunakan uji one way ANOVA jika hasil tes normalitas data normal. Berdasarkan uji normalitas Shapiro-Wilk didapatkan distribusi data normal dan berdasarkan uji homogenitas didapatkan data yang sama dari penelitian ini sehingga pada penelitian ini bisa memakai uji one way ANOVA dengan hasil P = 0.000 yang menunjukkan bahwa perbedaan zona hambat pada penelitian ini bermakna pada setiap konsentrasi. Selanjutnya dilanjutkan uji Post hoc yang difungsinya untuk mengetahui apakah perbedaan antar setiap konsentrasi bermakna.
28
Tabel 4.2 Hasil Analisis Multikomparasi dengan uji post hoc Konsentrasi
Etanol 15
Etanol 15 mg/ml
30
60
120
mg/ml
mg/ml
mg/ml
mg/ml
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.001
0.000
0.000
0.000
0.000
30 mg/ml 60 mg/ml 120 mg/ml
Erythromycin
0.000
Erythromycin Pada uji post hoc didapatkan hasil P<0.05 yang membuktikan bahwa perbedaan antar setiap konsentrasi bermakna. 4.2. Pembahasan Berdasarkan hasil percobaan yang sudah dilakukan, ekstrak jintan hitam dapat menghambat pertumbuhan Streptococcus pyogenes pada konsentrasi 15mg/ml dengan zona hambat yang kecil, yaitu 6.3 mm dan terus meningkat sampai konsentrasi 120 mg/ml dengan zona hambat yang besar, yaitu 21.6 mm. Berdasarkan penelitian Nor Aishah dkk pada tahun 2013 menggunakan 6 konsentrasi yaitu konsentrasi 1 mg/ml, 5 mg/ml, 10 mg/ml, 20 mg/ml, 50 mg/ml, 100 mg/ml. Ekstrak jintan hitam berhasil menghambat pertumbuhan Streptococcus pyogenes pada konsentrasi 20 mg/ml dengan diameter zona hambat yaitu 10 mm sedangkan ekstrak jintan hitam pada konsentrasi 10mg/ml sudah tidak menghambat pertumbuhan Streptococcus pyogenes. Pada percobaan yang dilakukan pada penelitian ini dengan konsentrasi 15 mg/ml didapatkan rata – rata zona hambat sebesar 6.3 mm. Sehingga dapat disimpulkan bahwa konsentrasi hambat minimal (KHM) terhadap Streptococcus pyogenes adalah pada konsentrasi 15 mg/ml. Nor Aishah dkk juga melakukan penelitian ekstrak jintan hitam pada konsentrasi 100mg/ml dapat membentuk zona hambat yaitu 19mm. Pada penelitian ini juga dilakukan dengan konsentrasi 120mg/ml dan didapatkan hasil 21.6mm. Sehingga dapat disimpulkan bahwa konsentarsi ekstrak jintan hitam sebesar 100 mg/ml
29
bukan daya hambat maksimal untuk menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes. (8)
Gambar 4.3 Lokasi aksi dari minyak atsiri menyerang bakteri (Sara, 2004) Seperti yang telah dijelaskan ditinjauan pustaka bahwa ekstrak jintan hitam memiliki kandungan minyak atsiri yang bermanfaat untuk menghambat pertumbuhan bakteri. Dalam minyak atsiri terdapat kandungan karvakrol, timol, pcymene, dan timokuinon. (4) (5) (6) Zat karvakrol dan timol memiliki efek untuk merusak membran luar dari bakteri Gram negatif, mengeluarkan lipopolisakarida, dan meningkatkan permeabilitas dari membrane sitoplasma ke ATP. Pada bakteri Bacillus cereus yang merupakan bakteri Gram positif, zat karvakrol dapat merusak phospholipid bilayer. Gangguan membrane sel ini juga mengganggu kadar pH intrasel dan menurunkan kadar potassium intrasel dan pada luar sel potassium yang bertambah secara perlahan. Karvakrol juga dapat membuat kanal melalui membran dengan cara merusak ikatan asam lemak sehingga memudahkan ion – ion untuk meninggalkan sitoplasma Sedangkan zat timol dapat mengikat membran protein secara hidrofobik yaitu dengan berikatan dengan hidrogen sehingga merubah permeabilitas dari membran. (6) P-cymene yang terkandung dalam ekstrak jintan hitam merupakan prekursor dari
karvakrol
yang
sifatnya
hidrofobik
sehingga
dapat
menyebabkan
pembengkakan dari membran sitoplasma. Zat ini juga efektif ketika digabung bersama karvakrol dengan cara memfasilitasi transport dari karvakrol melewati membran sitoplasma. (6)
30
Zat lain yang terkandung dalam ekstrak jintan hitam adalah timokuinon yang menurut Gala Muthasib memiliki efek antibakteri yang tinggi dalam melawan bakteri gram positif. (14) Kontrol negatif yang berupa etanol 96% tidak membentuk zona hambat pada medium agar. Hal ini menunjukan bahwa etanol tidak mempengaruhi pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes. Kontrol positif berupa erythromycin dapat sangat kuat menghambat pertumbuhan bakteri bakteri yang dibuktikan dengan besarnya diameter zona hambat yang rata – rata 39 mm. Erythromycin merupakan antibiotik bakteriostatik yaitu antibiotik yang kerja menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara menghambat sintesis protein. (21) (22) (23)
Gambar 4.4 Kriteria interpretasi diameter zona yang dibentuk Erythromycin Pada penelitian ini, peneliti menggunakan pelarut etanol 96%. Etanol merupakan salah satu jenis alkohol yang secara Islam adalah bahan makanan yang haram apabila kita konsumsi. Menurut MUI, memperbolehkan pemakaian etanol sebagai pelarut jika akhir produk tidak mengandung residu alkohol dan alkohol yang digunakan sebagai pelarut tidak boleh berasal dari minuman keras. Pada akhir pembuatan ekstrak ini, etanol 96% akan dibiarkan menguap untuk mendapatkan ekstrak jintan hitam. (Simposium Penelitian Bahan Obat Alami XIV) Peneliti menggunakan etanol sebagai pelarut karena etanol mampu menarik banyak fenol pada bahan yang diekstrak. Pada ekstrak jintan hitam mengandung
31
minyak atsiri yang memiliki kandungan timol, timokuinon, dan karvakrol yang merupakan fenol. Peneliti juga memilih etanol dibandingkan dengan metanol karena metanol bersifat toksik. Pada Polich Pharmaceutical Society, methanol termasuk pelarut yang bersifat neurotoksik yang berarti bahaya untuk jaringan saraf dan teratogenik yang bahaya untuk janin. (15) (24) (25)
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan: 1. Pada konsentrasi ekstrak jintan hitam 15 mg/ml didapatkan diameter zona hambat dengan rata – rata 6.3 mm. Pada konsentrasi ekstrak jintan hitam 30 mg/ml didapatkan diameter zona hambat dengan rata – rata 10 mm. Pada konsentrasi ekstrak jintan hitam 60 mg/ml didapatkan diameter zona hambat dengan rata – rata 13 mm. Pada konsentrasi ekstrak jintan hitam 120 mg/ml didapatkan diameter zona hambat dengan rata – rata 21.6 mm. 2. Berdasarkan tabel klasifikasi zona hambat Greenwood, ekstrak 15 mg/ml tidak ada respons daya hambat. Pada konsentrasi 30 mg/ml dan 60 mg/ml memiliki respons daya hambat lemah. Pada konsentrasi 120 mg/ml memiliki respons daya hambat kuat. 3. Berdasarkan hasil uji statistic SPSS dengan one-way Anova, terdapat perbedaan yang bermakna antara kontrol negatif, ekstrak jintan hitam 15 mg/ml, 30 mg/ml, 60 mg/ml, 120 mg/ml, dan kontrol positif yang berupa erythromycin. 5.2. Saran Setelah penelitian ini, disarankan untuk penelitian selanjutnya 1. Penelitian berikutnya peneliti dapat melakukan uji efektivitas ekstrak jintan hitam terhadap Streptococcus pyogenes secara in vivo. 2. Penelitian berikutnya dapat melakukan uji efektivitas ekstrak jintan hitam terhadap Streptococcus pyogenes dengan metode lain. 3. Penelitian berikutnya dapat mencari konsentrasi hambat minimal ekstrak jintan hitam terhadap Streptococcus pyogenes antara konsentrasi 10 mg/ml hingga 15 mg/ml.
32
33
DAFTAR PUSTAKA
1. Arora R. Herbal Radiomodulators Applications in Medicine, Homeland Defence & Space Cambridge: CABI; 2008. 2. Gray JD. Rasulullah is My Doctor Jakarta: Sinergi; 2010. 3. Paarakh PM. Nigella sativa Linn A Comprehensive review. Indian Journal of Natural Products and Products and Resouces. 2010; 1: p. 409-429. 4. Rostika N. Pengaruh Pemberian Ekstrak Minyak Jintan Hitam (Nigella sativa) Terhadap Gambaran Histologi Organ Lambung dan Usus Halus Mencit (Mus musculus). Bogor: Institut Pertanian Bogor, Fakultas Kedokteran Hewan; 2012. 5. Mahmudah TR. Efek Antihelmintik Ekstrak Jinten Hitam (Nigella sativa) Terhadap Ascaris suum Goeze in vitro. Surakarta: Universitas Sebelas Maret, Fakultas Kedokteran; 2010. 6. Burt S. Essential oils: their antibacterial properties and potential. International Journal of Food Microbiology. 2004. 7. Salman MT, Khan RA, Shukla I. Antimicrobial activity of Nigella sativa Linn. seed oil against multi-drug resistant bacteria from clinical isolates. Natural Product Radiance. 2008; 7. 8. Hasan NA, Nawahwi MZ, Malek HA. Antimicrobial Activity of Nigella sativa Seed Extract. Sains Malaysiana. 2013;: p. 143-147. 9. Dorland. Kamus Kedokteran Dorland. 31st ed. Jakarta: EGC; 2010. 10. Lamagni TL, Darenberg J, Luca-Harari B, Siljander T, Efstratiou A, Henriques-Normark B, et al. Epidemiology of Severe Streptococcus pyogenes Disease in Europe. Journal Clinical Microbiology. 2008; 46. 11. Hannan A, Saleem S, Chaudhary S, Barkaat M, Arshad MU. Anti Bacterial Activity of Nigella sativa Against Clinical Isolates of Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus. Lahore: University of Health Sciences, Department of Microbiology; 2008. 12. Brooks GF, Carroll KC, Butel JS, Morse SA, Mietzner TA. Jawetz, Melnick & Adelberg's Medical Microbiology Atlanta: Mc Graw Hill; 2010.
34
13. Sopia S. Pengaruh Pemberian Minyak Jintan Hitam (Nigella sativa) Terhadap Motilitas Spermatozoa Tikus Wistar Hiperlipidemia. Semarang: Universitas Diponogoro, Fakultas Kedokteran; 2009. 14. Gali-Muhtasib H, El-Najjar N, Schneider-Stock R. The medicinal potential of black seed (Nigella sativa) and its components: Elsevier; 2006. 15. Faleiro ML, Miguel MG. Use of Essential Oils and Their Components against Multidrug-Resistant Bacteria: Elsevier; 2013. 16. Cunningham MW. Pathogenesis of Group A Streptococcal Infections. Clinical Microbiology Reviews. 2000 Juli; 13. 17. Baratawidjaya KG, Rengganis I. Imunologi Dasar. 10th ed. Jakarta: Badan Penerbit FKUI; 2012. 18. Pratiwi ST. Mikrobiologi Farmasi Jakarta: Penerbit Erlangga; 2008. 19. OIE Terrestial Manual. Guideline 2.1 Laboratory Methodologies For Bacterial Antimicrobial Susceptibility Testing; 2012. 20. Greenwood. Antibioctic susceptibility (sensitivity) test, antimicrobial, and chemotherapy. 1995. 21. Pankey GA, Sabath LD. Clinical Relevance of Bacteriostatic versus Bacteriocidal Mechanisms of Action in the Treatment of Gram-Positive Bacterial Infections. 2004 Maret. 22. Brunton L, Parker K, Blumenthal D, Buxton L. Goodman & Gilman's Manual of Pharmacology and Therapeutics. 11th ed. USA; 2008. 23. Cockerill FR, Patel JB, Alder J, Bradford PA, Dudley MN. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Twenty-Third Informational Supplement Wayne: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2013. 24. Kerton FM, Marriott R. Alternative Solvents for Green Chemistry. 2nd ed. UK: RSC Publishing; 2013. 25. Grodowska K, Parczewski A. Organic Solvent In The Pharmaceutical Industry. Acta Poloniae Pharmacautica - Drug Research. 2010; 67.
35
LAMPIRAN Lampiran 1 (Surat Determinasi Nigella sativa)
36
Lampiran 2 (Surat Ekstrasi Nigella sativa)
37
Lampiran 3 (Alat dan bahan)
Tip mikropipet
Ose Cawan petri Pinset
Spiritus
Disk Erythromycin
Blank disk
Bunsen Laminar airflow
Timbangan Mc Farland 0.5
BHI Mikropipet
Agar darah
Inkubator dan oven Autoclave
38
Lampiran 4 (Riwayat Hidup Pemulis) DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Muhammad Arif Rahman Tempat, Tanggal Lahir : Tangerang, 25 Februari 1992 Alamat : De Latinos C1/16, BSD, Tangerang Selatan Email :
[email protected] No.Telpon : 081807178894 Riwayat Pendidikan
1998-2004 : SDI Al – Azhar BSD
2004-2007 : SMPI Al – Azhar BSD
2007 –2010 : SMAI Al – Azhar BSD
2011 –sekarang : Program Studi Pendidikan Dokter, FKIK Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
