PENGARUH EKSTRAK METANOL DAUN SIRSAK (ANNONA MURICATA) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BAKTERI SALMONELLA TYPHI SECARA IN VITRO
Putu Nanda Pramadya P. Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
ABSTRAK Salmonella typhi merupakan penyebab utama penyakit demam typhoid. Masalah yang kini dihadapi dari berbagai penyakit infeksi adalah resistensi bakteri terhadap antibiotik. Pengembangan suatu alternatif pengobatan yang tidak menyebabkan efek samping perlu dilakukan. Salah satu tanaman yang telah lama dimanfaatkan sebagai obat tradisional diantaranya adalah daun sirsak. Kandungan flavonoid, steroid, alkaloid, saponin, dan tanninyang dilaporkan pada daun tanaman sirsak (Annona muricata) berkontribusi sebagai antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek antibakteri dengan mengukur zona hambat yang diinduksi oleh ekstrak metanol daun sirsak pada bakteri Salmonella typhi secara in vitro. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorium dengan rancangan penelitian posttest only control design dengan metode difusi agar (Kirby-Bauer). Studi ini menggunakan daun sirsak yang diekstraksi dengan metode maserasi dengan menggunakan pelarut metanol. Ekstrak metanol daun sirsak dengan konsentrasi larutan 50mg/mL, 100mg/mL, 200mg/mL dan 400mg/mL yang diuji pada bakteri Salmonella typhi secara in vitro. Uji ekstrak secara in vitro pada bakteri Salmonella typhi melaporkan hasil bahwa ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) tidak dapat menghambat pertumbuhan bakteri Salmonella typhisecara in vitro. Terdapat beberapa faktor yang tidak dapat dikontrol yang mempengaruhi hasil dari penelitian ini seperti jenis bakteri, lingkungan tempat tanaman berasal, dan efektifitas ekstrak. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk uji antibakteri ekstrak metanol daun sirsak dengan konsentrasi larutan yang berbeda, untuk mengetahui konsentrasi yang dapat memberikan efek secara in vitro pada bakteri Salmonella typhi. Kata Kunci: Salmonella typhi, ekstrak daun sirsak, antibakteri
THE EFFECT OF METHANOL EXTRACT OF SOURSOP LEAVES (ANNONA MURICATA) TO INHIBIT THE GROWTH OF SALMONELLA TYPHI: IN VITRO STUDY
Putu Nanda Pramadya P. Faculty of Medichine Udayana University
ABSTRACT Salmonella typhi still the main cause of typhoid fever. The new problem of various infectious diseases are the bacterial resistance towards antibiotic. The development of other alternative treatment which would not making any side effect for patient is a necessary. One of the plant that has been used as traditional medicine include soursop leaves (Annona muricata). Soursop leaves is a kind of natural materials which contain tannins, alkaloids, saponins and flavonoids, which is reported has function as an antibacterial. This study was aimed to determine the antibacterial effect by measured the inhibition zone of soursop leaf extract on growth of in vitroSalmonella typhi. This research conducted as an experimental laboratory using research design posttest only control design with Kirby-bauer modification method. The subject of this study are soursop leaf which were extracted by maceration method using methanol. The methanol extract of soursop leaf were tested with various concentration, range from 50mg/mL, 100mg/mL, 200mg/mL and 400mg/mL. Extraction result of soursoup leaf were tested toward in vitroSalmonella typhi showed that the soursop leaf (Annona muricata) extracts did not have inhibition effect against Salmonella typhi. There are some factors that affect the result such as the type of the bacteria, the environment of plants origin and the effectiveness of the extract it self. It is necessary to do further research on antibacterial effect from methanol extract of soursop leaf with another concentration which can give antibacterial effect towards Salmonella typhii. Key words: Salmonella typhi, soursop leaf extract, antibacteria
PENGARUH EKSTRAK METANOL DAUN SIRSAK (ANNONA MURICATA) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BAKTERI SALMONELLA TYPHI SECARA IN VITRO
Putu Nanda Pramadya P. Fakultas Kedokteran Universitas Udayana RINGKASAN Demam typhoid merupakan penyakin infeksi yang disebabkan oleh bakteri gram negatif Salmonella typhi. Tingginya angka morbiditas dan mortalitas karena demam typhoid terutama pada negara berkembang, menggerakkan berbagai pihak berupaya untuk mencari modalitas baru antibiotik sebagai solusi menangani masalah demam typhoid. Berkembangnya paradigma dalam bidang kesehatan, untuk menggunakan ramuan alami dan obat-obat tradisional sebagai terapi penyakit, sangat membuka peluang untuk meneliti dan mengembangkan tanaman obat sebagai cadangan antibiotik di masa depan. Salah satu tanaman yang telah lama dimanfaatkan sebagai obat tradisional diantaranya adalah daun sirsak. Kandungan flavonoid, steroid, alkaloid, saponin, dan tanninyang dilaporkan pada daun tanaman sirsak (Annona muricata) berkontribusi sebagai antibakteri. Penelitian terdahulu telah melakukan uji daya hambat ekstrak metanol daun sirsak pada berbagai jenis bakteri gram negatif dan gram positif. Namun belum ada data ilmiah terkait penelitian ekstrak daun sirsak pada bakteri gram negatif Salmonella typhi. Sehingga penelitian uji daya hambat ekstrak daun sirsak (Annona muricata) dalam menghambat pertumbuhan bakteri Salmonella typhi secara in vitro perlu untuk dilakukan yang nantinya dapat dijadikan sebagai dasar penelitian selanjutnya.
Bagian daun dari tanaman sirsak akan diekstrak menggunakan pelarut metanol dengan teknik maserasi. Selanjutnya ekstrak daun sirsakakan diuji efektivitasnya
dalam
berbagai
konsentrasi
yaitu
50mg/mL,
100mg/mL,
200mg/mL dan 400mg/mL dalam menghambat pertumbuhan bakteri Salmonella typhi. Rancangan penelitian ini adalah penelitian True Experimental Posttest only Control Groupdengan metode difusi agar (Kirby-Bauer). Pada penelitian ini digunakan 4 buah cawan petri dengan inkubasi koloni bakteri Salmonella typhi sesuai 108 CFU/ml dibuat kekeruhan yang setara dengan 0,5 MacFarland. Pada masing-masing cawan petri yang berisi bakteri Salmonella typhi, diletakkan 6 buah disk yang terdiri dari 1) metanol(K1); 2) ciprofloxacin(K2); 3) ekstrak daun sirsak konsentrasi 50 mg/mL(P1) ; 4) ekstrak daun sirsak konsentrasi 100 mg/mL(P2); 5) ekstrak daun sirsak konsentrasi 200 mg/mL(P3); 6) ekstrak daun sirsak konsentrasi
400mg/mL(P4).Cawan petri
kemudian diinkubasi selama 18-24 jam pada suhu 370 C dan pengukuran dilakukan keesokan harinya menggunakan jangka sorong. Pada hasil setelah dilakukan pengukuran pada 4 cawan petri dan dirataratakan diperoleh diameter zona hambat K1 = 0,00 mm, K2 = 32,25 P1 = 0,00 mm, P2 = 0,00 mm, P3 = 0,00 mm, dan P4 = 0,00 mm.Hasil uji fitokimia yang dilakukan di Lab Farmasi Universitas Udayana menyatakan bahwa ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) mengandung metabolit sekunder yang bersifat antibakteri seperti flavonoid, steroid, alkaloid, saponin, dan tannin. Potensi ekstrak metanol daun sirsak(Annona muricata) sebagai antibakteri pada bakteri Salmonella typhi tidak dapat dibuktikan pada penelitian ini.Hal ini disebabkan oleh perbedaan jenis bakteri gram negatif yang digunakan dengan
penelitian terdahulu, adanya mekanisme pertahanan bakteri Salmonella typhi baik dari dinding dan materi genetik yang dibawa yang belum dapat dihancurkan oleh kandungan metabolit sekunder dari ekstrak metanol daun sirsak, adanya kemungkinan resistensi yang dimiliki oleh strain bakteri yang digunakan, perbedaan kandungan metabolit sekunder tanaman sirsak yang digunakan yang sangat tergantung oleh faktor lingkungan tempat tumbuhan berasal, serta perbedaan standarisasi laboratorium dalam proses pembuatan ekstrak yang digunakan pada penelitian. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk uji antibakteri ekstrak metanol daun sirsak dengan konsentrasi larutan yang berbeda, untuk mengetahui konsentrasi yang dapat memberikan efek secara in vitro pada bakteri Salmonella typhi.
DAFTAR ISI SAMPUL LUAR .......................................................................................... i SAMPUL DALAM ..................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................... iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI .......................................................... iv KATA PENGANTAR ................................................................................ v PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN .......................................... vii ABSTRAK ............................................................................................... viii ABSTRACT ............................................................................................... ix RINGKASAN ............................................................................................. x DAFTAR ISI ............................................................................................ xiii DAFTAR TABEL .................................................................................... xvi DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xvii BAB I. PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang ..................................................................................... 1 1.2 RumusanMasalah................................................................................ 3 1.3 Tujuan .................................................................................................. 4 1.4 Luaran yang Diharapkan ................................................................... 4 1.5 Manfaat ................................................................................................ 4 BAB II Landasan Teori 2.1 KarakteristikBakteriSalmonella typhi............................................... 6 2.1.1 Salmonella .......................................................................................... 6 2.1.2 Salmonella typhi ................................................................................. 7 2.1.3 Morfologi ........................................................................................... 7
2.1.4 Patogenesis ......................................................................................... 8 2.1.5GejalaKlinis Demam Tifoid .............................................................. 10 2.2 Potensi Daun Sirsak (Annona muricata) ......................................... 12 2.2.1 Tanaman Annona muricata .............................................................. 12 2.2.2 Manfaat Annona muricata ............................................................... 13 2.2.3 Aktifitas Antibakteri Daun Annona muricata .................................. 14 BAB III KERANGKA BERPIKIR DAN KONSEP PENELITIAN 3.1Kerangka Berpikir ............................................................................. 16 3.2Konsep Penelitian ............................................................................... 17 3.3Hipotesis Penelitian ............................................................................ 17 BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Rancangan Penelitian ....................................................................... 18 4.2 Ruang Lingkup Penelitian................................................................ 20 4.2.1 Lokasi Penelitian .............................................................................. 20 4.2.2 Waktu Penelitian .............................................................................. 20 4.2.3 Disiplin Ilmu Terkait ........................................................................ 20 4.3 Rancangan Penelitian ....................................................................... 20 4.4 Sampel Penelitian .............................................................................. 21 4.5 Pengulangan Sampel ........................................................................ 21 4.6 Kriteria Sampel ................................................................................ 21 4.6.1 Kriteria Inklusi ................................................................................ 21 4.6.2 Kriteria Ekslusi ................................................................................ 21 4.7 Identifikasi Variabel ......................................................................... 22 4.8 Definisi Operasional Variabel .......................................................... 22
4.9 Alat dan Bahan ................................................................................. 24 4.10 Protokol Penelitian .......................................................................... 24 4.10.1 Pembuatan Simplisia Daun Annona Muricata ............................... 24 4.10.2 Pembuatan Ekstrak ......................................................................... 25 4.10.3 Pembuatan Media ........................................................................... 26 4.10.4 Pembuatan Larutan Mc. Farland .................................................. 26 4.10.5 Pembuatan Suspensi Bakteri ......................................................... 26 4.10.6 Inokulasi Bakteri pada Media Agar ............................................... 27 4.10.7 Pembuatan larutan Kontrol Negatif dan Positif ............................. 27 4.10.8 Penyiapan Larutan Uji ................................................................... 27 4.10.9 Pengujian Aktivitas Antibakteri dengan Metode Difusi Agar ....... 27 4.7.10 Pengamatan Data Pengukuran ....................................................... 28 4.11 Analisi Data .................................................................................... 28 4.12 Jadwal Penelitian ........................................................................... 28 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Ekstraksi Daun Sirsak ........................................................... 29 5.2 Hasil Uji Fitokimia ........................................................................... 29 5.3 Hasil Uji Antibakteri ........................................................................ 36 5.4 Pembahasan ...................................................................................... 38 BAB VI SIMPULAN DAN SARAN 6.1 Simpulan ........................................................................................... 42 6.2 Saran ................................................................................................. 43 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 5.1 Hasil Uji Fitokimia Alkaloid ........................................................ 32 Tabel 5.2 Hasil Uji Fitokimia Ekstrak Metanol Daun Sirsak ...................... 35 Tabel 5.3 Data Hasil Pengukuran ................................................................ 38
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1Salmonella typhi pada pengecatan Gram stain .......................... 8 Gambar 2.2 Struktur Bakteri Salmonella typhi ............................................ 8 Gambar 2.3 Skema PatogenesisSalmonella typhi ......................................... 11 Gambar 2.4 Tanaman Annona muricata ....................................................... 13 Gambar 3.1 Skema Konsep Penelitian ......................................................... 17 Gambar 4.1 Skema Rancangan Penelitian ................................................... 18 Gambar 5.1 Larutan Uji ............................................................................... 30 Gambar 5.2 Hasil Uji Flavonoid .................................................................. 30 Gambar 5.3 Hasil Uji Saponin ..................................................................... 31 Gambar 5.4 Hasil Uji Fenol ......................................................................... 32 Gambar 5.5 Hasil Uji Bouchardat ................................................................ 33 Gambar 5.6 Hasil Uji Wagner ...................................................................... 33 Gambar 5.7 Hasil Uji Mayer ........................................................................ 33 Gambar 5.8 Larutan Blanko ......................................................................... 33 Gambar 5.9 Hasil Uji Steroid ....................................................................... 34 Gambar 5.10 Hasil Uji Triterpenoid ............................................................ 34 Gambar 5.11 Hasil Uji Tannin ..................................................................... 34 Gambar 5.12 Hasil Uji Glikosida ................................................................. 35 Gambar 5.13 Hasil Uji Ekstrak Metanol Daun Sirsak ................................. 37
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Demam typhoid merupakan salah satu penyakit infeksi pada saluran pencernaan yang menjadi sorotan seluruh masyarakat dunia. Demam typhoid sendiri diakibatkan oleh bakteri Salmonella khususnya serotipe Salmonella typhi atau Salmonella paratyphi. Seperti penyakit menular lainnya, demam typhoid banyak ditemukan di negara berkembang, dimana kebersihan pribadi dan sanitasi lingkungannya masih tergolong kurang baik. Menurut catatan CDC, estimasi demam typhoid di Amerika serikat adalah 5.700 kasus tiap tahunnya, dimana lebih banyak ditemukan pada wisatawan. Selain itu, estimasi sekitar 21 juta orang di seluruh dunia terinfeksi demam typhoid dan 200.000 dari yang terinfeksi meninggal akibat infeksi ini (CDC,2014).
Prevalensi untuk negara-negara
kawasan ASIA diketahui sekitar 900/10.000 penduduk per tahun. Indonesia diketahui sebagai negara endemik demam typhoid. Diperkirakan sekitar 800/100.000
penduduk
menderita
demam
typhoid
setiap
tahunnya
(Widoyono,2011). Permasalahan dalam penanggulangan penyakit infeksi bakteri seperti demam typhoid yang terjadi hampir diseluruh belahan dunia saat ini adalah resistensi atau ketidakpekaan bakteri terhadap antibiotik lapis pertama (first-line drug) yang digunakan sebagai terapi. Penggunaan antibiotik yang tidak rasional di kalangan masyarakat semakin menambah kasus resistensi antibiotik pada bakteribakteri enterik salah satunya pada bakteri Salmonella typhi(Kavita N, 2010). Tingginya angka morbiditas dan mortalitas karena demam typhoid
terutama pada negara berkembang, menggerakkan berbagai pihak berupaya untuk menyelesaikan masalah ini. Berkembangnya paradigma dalam bidang kesehatan, untuk menggunakan ramuan alami dan obat-obat tradisional sebagai terapi penyakit, sangat membuka peluang untuk meneliti dan mengembangkan tanaman obat sebagai cadangan antibiotik di masa depan. Salah satu tanaman yang sering digunakan untuk obat tradisional adalah sirsak (Annona muricata L). Bagian tanaman sirsak yang dilaporkan mengandung efek antibakteri adalah bagian daunnya (Widoyono,2011) (Kavita N, 2010). Penelitian terdahulu telah melakukan uji daya hambat ekstrak metanol daun sirsak pada berbagai jenis bakteri gram negatif dan gram positif. Hasil penelitian dari Ginda Haro, et al, menyatakan bahwa ekstrak metanol dari daun sirsak pada konsentrasi 150 mg/ml dapat menghambat pertumbuhan
dari
Staphylococcus aureus dengan diameter zona inhibisi sebesar 14.1 mm dan pada konsentrasi 250 mg/ml mampu menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dengan zona inhibisi sebesar 14.5 mm. Minimum Inhibition Concentration (MIC) dari ekstrak metanol daun sirsak yakni 5 mg/ml dapat menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dengan zona inhibisi sebesar 8.6 mm dan 8.0 mm pada bakteri Escherichia coli. Pada penelitian ini juga memperoleh hasil bahwa ekstrak metanol memiliki kekuatan inhibisi lebih kuat apabila dibandingkan dengan ekstrak kloroform (Ginda Haro et al, 2011) Escherichia coli mempunyai beberapa kesamaan karakteristik dengan Salmonella typhi. Beberapa kesamaan karakteristik dari kedua bakteri ini diantaranya adalah berasal dari golongan yang sama yakni gram negatif, samasama berbentuk batang, tidak berspora, dinding sel berupa peptidoglikan dengan
komponen membran luar bakteri yang tersusun atas lipopolisakarida, serta merupakan jenis bakteri enterik yang menginfeksi usus manusia. Melihat adanya kesamaan karakteristik antara bakteri Escherichia coli dengan Salmonella typhi, tidak tersedianya data ilmiah terkait penelitian ekstrak daun sirsak pada bakteri gram negatif Salmonella typhi serta adanya paradigma masyarakat yang mengembangkan sumber alam sebagai terapi cadangan di masa depan, membuat peneliti tertarik untuk melakukan penelitian pendahuluan uji daya hambat ekstrak daun sirsak (Annona muricata) dalam menghambat pertumbuhan bakteri Salmonella typhi secara in vitro. Diharapkan nantinya hasil penelitian pendahuluan yang dilakukan dapat menjadi dasar teori dari penelitian selanjutnya mengenai potensi antibakteri untuk terapi pada infeksi bakteri Salmonella typhi.
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalah yaitu : 1. Apakah ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) dapat menghambat aktivitas dari bakteri Salmonella typhi secara in vitro ? 2. Berapakah diameter zona hambat yang dihasilkan dari ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) terhadap pertumbuhan bakteri Salmonella typhi secara in vitro? 3. Berapakah konsentrasi optimal yang menunjukkan aktivitas antibakteri ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) terhadap bakteri Salmonella typhi secara in vitro?
1.3 Tujuan 1.3.1 Tujuan umum Untuk mengetahui efek antibakteri ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) terhadap pertumbuhan bakteri Salmonella typhi secara in vitro. 1.3.2 Tujuan khusus 1. Untuk mengetahui diameter zona hambat yang dihasilkan dari ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) terhadap pertumbuhan bakteri Salmonella typhi secara in vitro. 2. Untuk mengetahui konsentrasi optimal yang menunjukkan aktivitas antibakteri ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) terhadap bakteri Salmonella typhi secara in vitro.
1.4 Luaran yang Diharapkan Luaran yang diharapkan adalah terkumpulnya data ilmiah aktivitas anti bakteri ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) terhadap pertumbuhan bakteri Salmonella typhi secara in vitro.
1.5 Manfaat 1.5.1 Manfaat bagi penulis Menambah wawasan penulis tentang efek aktivitas anti bakteri ekstrak metanol daun sirsak (Annona muricata) terhadap bakteri Salmonella typhi. 1.5.2 Manfaat bagi dunia pendidikan Hasil penelitian dapat menambah ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang mikrobiologi alternatif dan dapat dijadikan acuan dalam penelitian selanjutnya.
1.5.3 Manfaat bagi masyarakat Hasil penelitian diharapkan dapat digunakan sebagai alternatif alami antibakteri Salmonella typhi.
