EFEKTIVITAS EKSTRAK BAWANG DAYAK (Eleutherine palmifolia (L.) Merr.) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BAKTERI Escherichia coli Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk Memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN
Disusun Oleh: FIQRIAH REZEKI AMANDA NIM : 1111103000012
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1435 H /2014 M
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa: 1. Laporan penelitian ini merupakan hasil karya asli saya yang diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan memeroleh gelar strata 1 di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. Semua sumber yang saya gunakan dalam penulisan ini telah saya cantumkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. Jika di kemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya asli saya atau merupakan hasil jiplakan dari karya orang lain, maka saya bersedia menerima sanksi yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
Ciputat, 12 September 2014
Fiqriah Rezeki Amanda
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh. Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan karunia yang telah diberikan, sehingga saya dapat menyelesaikan penelitian ini. Saya menyadari tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak,sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan penelitian ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Prof. DR. ( hc ) dr. M.K. Tadjudin, Sp.And selaku Dekan FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang selalu membimbing dan memberikan kesempatan kepada saya untuk menempuh pendidikan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. dr. Witri Ardini, M. Gizi,SpGK selaku Ketua Program Studi dan untuk seluruh dosen Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang selalu membimbing serta memberikan ilmu kepad asaya selama menjalani masa pendidikan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. dr. Flori Ratna Sari, Ph.D selaku penanggung jawab modul riset angkatan 2011, yang selalu membimbing dan memberikan kesempatan kepada saya untuk menjalankan dan menyelesaikan penelitian ini. 4. dr. Erike Anggraini Suwarsono,M.Pd dan dr. Siti Nur Aisyah Jauharoh, Ph.D selaku dosen pembimbing penelitian yang selalu membimbing dan mengarahkan dalam berjalannya penelitian ini. 5. Kedua orang tua tercinta, Bahtiar dan Fauziah yang selalu memberikan kasih sayangnya, memberikan doa dan semangat sepanjang waktu. Juga kepada adik saya, Fauzan Akbar Ashari yang selalu membuat saya bersemangat dalam menjalani kehidupan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
v
6. Kepada keluarga besar yang berada di Pontianak, yang selalu memberikan doa dan semangat untuk terus belajar dan ikut membantu menyediakan bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.)Merr) guna terlaksananya penelitiaan ini. 7. Fitrian Amwaalun Naafi’ah, Tazkiyatul Firdaus, Shevrina Faradiba, Bagus Kusuma Wardhana, Ardin Sahputra danSiti Nashratul Kamillah yang menjalani penelitian ini bersama juga kepada Mbak Novi selaku laboran yang selalu menemani dan membantu di Laboratorium. 8. Seluruh mahasiswa PSPD 2011 serta seluruh teman dan sahabat yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
Saya menyadari laporan penelitian ini masih jauh dari kata sempurna. Kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat saya harapkan demi kesempurnaan laporan penelitian ini. Demikian laporan penelitian ini saya tulis, semoga bermanfaat bagi penyusun khususnya dan para pembaca pada umumnya. Semoga Allah SWT berkenan menjadikannya sebagai amal baik untuk tabungan di akhirat nanti. Aamiin.
Ciputat, 12 September 2014
Penulis
vi
ABSTRAK Fiqriah Rezeki Amanda. Program Studi Pendidikan Dokter. Efektivitas Ekstrak bawang Dayak (Eleutherine palmifolia) dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Bawang dayak (Eleutherine palmifolia(L.)Merr.) merupakan tanaman yang secara empiris banyak digunakan untuk pengobatan. Escherichia coli adalah anggota flora normal pada usus manusia,dapatmenjadi patogen jika jumlahnya dalam saluran pencernaan meningkat atau berada di luar saluran pencernaan. Escherichia coli menghasilkan enterotoksin yang menyebabkan beberapa kasus diare dan beberapa penyakit lainnya. Bawang dayak 3 kg diekstraksi dengan metode maserasi dengan pelarut etanol 96% sehingga didapatkann ekstrak kental sebanyak 326,8 gram. Ekstrak bawang dayak dibuat dalam berbagai konsentrasi yaitu 10;20;40 mg/ml. Kontrol negatif dan kontrol positif yaitu Amoksisilin 25µg. Selanjutnya, berbagai konsentrasi ekstrak bawang dayak diuji efek antibakterinya terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli dengan teknik disc diffusion. Konsentrasi yang memiliki zona hambat terkecil terdapat pada konsentrasi 10 mg/ml dan yang terbesar terdapat pada konsentrasi 40 mg/ml. Hal ini membuktikan bahwa bawang dayak (Eleutherine palmifolia(L.)Merr.) memiliki peran antibakteri dengan potensi sedang dalam respon menghambat pertumbuhan bakteriEscherichia coli. Kata kunci: Bawang dayak (Eleutherine palmifolia(L.)Merr.), Escherichia coli, disc diffusion ABSTRACT Fiqriah Rezeki Amanda. Medical Education Study Program. Effectiveness of garlic dayak extract inhibits the growth of bacteria Escherichia coli. Onions dayak (Eleutherine palmifolia(L.)Merr.) is a plant that is widely used empirically for treatment. Escherichia coli is normal flora in the human gut, can become pathogenic if the amount in the digestive tract increases or located outside the digestive tract. Escherichia coli produces an enterotoxin that causes some cases of diarrhea and other diseases. 3 pounds of onions dayak (Eleutherine palmifolia(L.)Merr.) extracted by maceration method with 96% ethanol to obtain a viscous extract as much as 326.8 grams. Dayak onion (Eleutherine palmifolia(L.)Merr) extract prepared in the concentration range of 10;20;40 mg/ml. Negative control and positive control Amoxicillin25µg. Then various concentrations of garlic extract dayak(Eleutherine palmifolia(L.)Merr.) tested antibacterial effect on the growth of Escherichia coliby disc diffusion technique. concentration which has the smallest inhibition zone present in the largest concentrations of 10 and 40 are the concentrations of this proves that the onions dayak(Eleutherine palmifolia(L.)Merr.) has the potential moderately antibacterial role in inhibiting the growth of Escherichia colibacteria peroses. Keywords: Garlic extract dayak (Eleutherine palmifolia(L.)Merr.), Escherichia coli, disc diffusion vii
DAFTAR ISI
Halaman LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA......................................... ii LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................. iii LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. iv KATA PENGANTAR ....................................................................................... v ABSTRAK .........................................................................................................vii ABSTRACT .......................................................................................................vii DAFTAR TABEL ............................................................................................. x DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xii BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 1.3 Hipotesis ................................................................................................... 1.4 Tujuan Penelitian...................................................................................... 1.4.1 Tujuan Khusus ................................................................................ 1.4.2 Tujuan Umum .................................................................................. 1.5 Manfaat Penelitian.................................................................................... 1.5.1 Bagi Peneliti ..................................................................................... 1.5.2 Bagi Institusi .................................................................................... 1.5.3 Bagi Sosial .......................................................................................
1 3 3 3 3 3 3 3 3 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 5 2.1 Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr).................................. 5 2.2 Klasifikasi dan Morfologi Bakteri Escherichia coli................................. 7 2.2.1 Patogenesis Escherichia coli ........................................................... 8 2.2.2 Jenis-jenis Bakteri Escherichia coli ................................................ 9 2.3 Mekanisme Aktivitas Antibakteri ............................................................. 11 2.4 Metode Ekstraksi ...................................................................................... 12
viii
2.5 Metode Pengujian Antibakteri .................................................................. 12 2.5.1 Metode Difusi .................................................................................. 12 2.6 Kerangka Teori ......................................................................................... 14 2.7 Kerangka Konsep ..................................................................................... 15 2.8 Definisi Operasional ................................................................................. 15 BAB 3 RANCANGAN PENELITIAN ............................................................ 16 3.1 Desain Penelitian ...................................................................................... 16 3.2 Waktu Dan Tempat Ekstraksi dan Uji Efektivitas.................................... 16 3.3 Bahan yang Diuji ...................................................................................... 16 3.4 Identifikasi Variabel ................................................................................. 16 3.4.1 Variabel Bebas ................................................................................. 16 3.4.2 Variabel Terkait ............................................................................... 17 3.5 Alat dan Bahan Penelitian ........................................................................ 17 3.5.1 Alat Penelitian .................................................................................. 17 3.5.2 Bahan Penelitian............................................................................... 17 3.6 Cara Kerja Penelitian ................................................................................ 17 3.6.1 Tahap Persiapan ............................................................................... 17 3.6.1.1 Sterilisasi Alat dan Bahan ..................................................... 17 3.6.1.2 Pembuatan Stok Bakteri ........................................................ 17 3.6.1.3 Ekstraksi Bawang Dayak ...................................................... 17 3.6.1.4 Pembuatan Stok Variabel Konsentrasi ..................................18 3.6.2 Tahap Pengujian ...............................................................................18 3.6.2.1 Uji Penghambatan Pertumbuhan Bakteri .............................18 3.7 Alur Penelitian .......................................................................................... 20 3.8 Pengolahan Data ....................................................................................... 21 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 22 4.1 Ekstrak Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr)..................... 22 4.2 Efek Ekstrak Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli ........................................................... 22 BAB 5 PENUTUP.............................................................................................. 27 5.1 Kesimpulan............................................................................................... 27 5.2 Saran ......................................................................................................... 27 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 29 LAMPIRAN ....................................................................................................... 32
ix
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Klasifikasi Respon Hambat Pertumbuhan Bakteri............................. 13 Tabel 4.1. Hasil Analisis Post Hocdengan Uji Mann-Whitney ........................... 23
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia)........................................ 6 Gambar 2.2. Pewarnaan gram Escherichia coli ................................................. 7 Gambar 2.3. Struktur antigenik Enterobacteriaceae ........................................... 8 Gambar 3.1. Alur penelitian ............................................................................... 20 Gambar 4.1. Diameter Rata-rata Zona Hambat .................................................. 22
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Hasil Determinasi Bahan Uji .......................................................... 32 Lampiran 2. Sertifikat Pengujian Ekstraksi Bawang Dayak ............................... 33 Lampiran 3. Riwayat Penulis .............................................................................. 34 Lampiran 4. Alat Penelitian ................................................................................ 35 Lampiran 5. Uji Antibakteri ............................................................................... 37
xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Penyakit diare masih merupakan masalah kesehatan masyarakat di negara
berkembang seperti di Indonesia, karena morbiditas dan mortalitasnya yang masih tinggi. Survei morbiditas yang dilakukan oleh Subdi Diare, Departemen Kesehatan dari tahun 2000 sampai 2010 terlihat kecenderungan insiden naik setiap tahunnya. Pada tahun 2000 insiden rata-rata penyakit diare 301 per 1000 penduduk, 374 per 1000 penduduk pada tahun 2003, naik menjadi 423 per 1000 penduduk pada tahun 2006 dan menjadi 411 per 1000 penduduk pada tahun 2010.1 Pada tahun 2007, prevalensi diare di Jawa Barat lebih dari 9%, yaitu 10,2%dan mengalami kejadian luar biasa pada tahun 2009 dan 2010.1 Bila dilihat per kelompok umur, diare tersebar di semua kelompok umur dengan prevalensi tertinggi pada anak balita usia 1 sampai 4 tahun yaitu 16,7%. Sedangkan menurut jenis kelamin prevalensi laki-laki dan perempuan hampir sama, yaitu 8,9% pada laki-laki dan 9,1% pada perempuan.1 Salah satu penyebab diare adalah infeksi gastrointestinal oleh bakteri Escherichia coli.2 Escherichia coli adalah anggota flora normal pada usus manusia. 2Escherichia coli menjadi patogen jika jumlahnya dalam saluran pencernaan meningkat atau berada di luar saluran pencernaan.8 Escherichia coli menghasilkan enterotoksin yang menyebabkan beberapa kasus diare. Manifestasi klinik Escherichia coli
bergantung pada tempat infeksinya dan tidak dapat
dibedakan dengan gejala infeksi yang disebabkan oleh bakteri lain.8 Beberapa penyakit yang disebabkan oleh Escherichia coli ialah, Infeksi saluran kemih, diare, sepsis dan meningitis.8 Di Negara-negara berkembang khususnya Indonesia, kasus penyakit yang disebabkan oleh Escherichia coli masih menjadi masalah utama.3 Hal tersebut diikuti pula dengan meningkatnya kasus resistensi terhadap antibiotik, sehingga
1
2
memicu para ilmuan untuk meneliti agen alternatif lain yang dapat berfungsi sebagai antibiotik. Salah satu keunggulan dari Indonesia adalah kaya akan keanekaragaman hayati yang menjadi bahan baku obat. Tumbuhan obat merupakan suatu produk yang aman dan efektif bagi manusia untuk digunakan dalam penanganan penyakit melalui pengobatan sendiri. Pada pengembangan obat dimasa mendatang, tanaman sangat berharga untuk digunakan sebagai obat moderen dalam empat hal dasar, yaitu (1) digunakan sebagai sumber agen terapeutik langsung, (2) merupakan bahan mentah untuk pengembangan senyawa kimia, (3) struktur kimia dari senyawa di dalam tanaman dapat digunakan sebagai obat baru, dan (4) tumbuh-tumbuhan obat dapat digunakan dan dikelompokan sebagai penemuan senyawa baru.6 Bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) merupakan tanaman yanag secara empiris banyak digunakan untuk pengobatan. Tanaman ini banyak terdapat di daerah Kalimantan, sudah secara turun temurun dipergunakan masyarakat Dayak sebagai tanaman obat.6 Bagian yang dapat dimanfaatkan pada tanaman ini adalah umbinya yang berwarna merah terang dengan daun hijau berbentuk pita dan bunganya berwarna putih.6 Hasil penelitian sebelumnya yang dilakukan di Institut Pertanian Bogor menunjukkan bahwa umbi bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) mengandung senyawa naphtoquinonens dan turunannya
seperti
Naphtoquinones
elecanacine,
dikenal
sebagai
eleutherine,
eleutherol,
eleuthernone.3
antimikroba,
antifungal,
antivirial
dan
antiparasitik.3 Selain itu, naphtoquinones memiliki bioaktivitas sebagai antikanker dan antioksidan yang biasanya terdapat di dalam sel vakuola dalam bentuk glikosida.6 Namun hingga saat ini belum ada penelitian yang tertuju pada bagaimana efektifitas dari bulbus bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) sebagai obat alam yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli padahal tanaman ini sangat potensial untuk dikembangkan menjadai tanaman pokok obat. Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui, potensi bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
3
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalahnya adalah
“Apakah ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli ?”
1.3
Hipotesis Ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dapat
menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
1.4
Tujuan Penelitian 1.4.1
Tujuan Khusus Untuk mengetahui efektivitas ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) terhadap pertumbuhan Escherichia coli.
1.4.2
Tujuan Umum Untuk mengetahui kadar ekstraksi bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) yang dapat menghambat pertumbuhan Escherichia coli.
1.5
Manfaat Penelitian 1.5.1
Bagi Peneliti a.
Sebagai prasyarat dalam memperoleh gelar S.Ked (sarjana kedokteran) di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Program Studi Pendidikan Dokter Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
b.
Menerapkan dan memanfaatkan ilmu yang telah didapat selama pendidikan.
c.
Menambah pengetahuan tentang efektivitas ekstrak bawang dayak
(Eleutherine
palmifolia
(L.)
Merr)
terhadap
pertumbuhan bakteri Escherichia coli. 1.5.2
Bagi Institusi a.
Memberikan informasi mengenai keilmuan mikrobiologi.
4
b.
Memajukan UIN Syarif Hidayatullah dan FKIK UIN Syarif Hidayatullah dengan publikasi tentang penelitian ini.
c.
Dapat dijadikan bahan referensi bagi praktisi yang tertarik dalam bidang mikrobiologi.
1.5.3 Bagi Sosial Dapat memberikan tambahan informasi mengenai manfaat ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) terhadap bakteri Escherichia coli dan dapat digunakan sebagai obat.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) adalah salah satu jenis
tanaman yang berkhasiat bagi kesehatan. Tanaman ini banyak ditemukan di daerah Kalimantan. Penduduk lokal di daerah tersebut sudah menggunakan tanaman ini sebagai obat tradisional. Bagian yang dapat dimanfaatkan pada tanaman ini adalah umbinya. Di Indonesia, tanaman ini juga dikenal dengan nama bawang mekah, bawang hantu, bawang sabrang dan bawang arab. 6 Taksonomi Bawang Dayak (Eleutherinepalmifolia(L.) Merr) 6 Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobinota
Super Divisi
: Spermatophyta
Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Liliopsida
Sub Kelas
: Liliidae
Ordo
: Liliales
Famili
: Iridaceae
Genus
: Eleutherine
Spesies
: Eleutherinepalmifolia(L.) Merr
Tanaman ini banyak terdapat di daerah pegunungan antara 600 sampai 1500 m di atas permukaan laut. Mudah dibudidayakan, tidak tergantung musim dan dalam waktu 2 hingga 3 bulan setelah tanam sudah dapat dipanen.10 Ciri spesifik dari tanaman ini adalah umbinya yang berwarna merah menyala dengan permukaan yang sangat licin, letak daun berpasangan dengan komposisi daun bersirip ganda dan bunganya berwarna putih. Tipe pertulangan daunnya sejajar dengan tepi daun licin dan bentuknya seperti pita bergaris. Selain digunakan 5
6
sebagai tanaman obat, tanaman ini juga bisa digunakan sebagai tanaman hias karena memiliki bunga yang berwarna putih.6
Gambar2.1.BawangDayak (Eleutherinepalmifolia(L.) Merr). Sumber:http://herbaceousborneo.blogspot.com
Khasiat dari tanaman bawang dayak di antaranya sebagai antikanker payudara, mencegah penyakit jantung, immunostimulant, antinflamasi, antitumor serta anti bleeding agent.10 Hasil penelitian menunjukan bahwa umbi bawang dayak
mengandung
senyawa
naphtoquinonens
dan
turunannya
seperti
elecanacine, eleutherine, eleutherol, eleuthernone.3Naphtoquinones dikenal sebagai antimikroba, antifungal, antivirial dan antiparasitik. Selain itu, naphtoquinones memiliki bioaktivitas sebagai antikanker dan antioksidan yang biasanya terdapat di dalam sel vakuola dalam bentuk glikosida. 14 Umbi bawang dayak mengandung senyawa-senyawa turunan anthrakinon yang
mempunyai
daya
pencahar,
yaitu
senyawa-senyawa
eleutheurin,
isoeleutherin dan senyawa-senyawa sejenisnya, senyawa-senyawa lakton yang disebut eleutherol dan senyawa turunan pyron yang disebut eleutherinol. 6Adapun senyawa bioaktif yang terdapat dalam umbi bawang dayak terdiri dari senyawa alkaloid, steroid, glikosida, flavonoid, fenolik, saponin, triterpenoid, tannin dan kuinon.
7
2.2
Klasifikasi dan Morfologi Bakteri Escherichia coli Taksonomi bakteri Escherichia coli (Smith-Keary 1988) :8 Kingdom
: Prokaryot
Diviso
: Gacilicutes
Class
: Scotobacteria
Ordo
: Eubacteriales
Family
: Enterebacteriaceae
Genus
: Escherichia
Spesies
: Escherichia coli
Escherichia coli merupakan bakteri Gram negatif, berbentuk batang pendek yang memiliki panjang sekitar 2 μm, diameter 0,7 μm, lebar 0,4-0,7μm, bersifat motil dengan flagel peritrika, mempunyai kapsul dan bersifat anaerob fakultatif. Escherichia coli dapat melakukan fermentasi karbohidrat dan menghasilkan gas dari glukosa. Pada biakan Escherichia coli akan membentuk koloni yang sirkular, konveks dan halus dengan tepi tegas. 8
Gambar 2.2. Pewarnaan gram Escherichia coli Sumber: www.bacteriainphotos.com
Escherichia coli memiliki struktur antigenik yang kompleks, yaitu: •
Antigen O: Terdapat dibagian terluar dari lipopolisakarida dinding sel dan terdiri dari unit polisakarida yang berulang. Resisten terhadap
8
panas dan alkohol, terkadang berkaitan dengan penyakit yang spesifik pada manusia yaitu diare dan infeksi saluran kemih.8 •
Antigen K: Terdapat pada permukaan luar bakteri (diluar antigen O), terdiri dari polisakarida, bersifat tidak tahan panas dan berhubungan dengan virulensi misalnya Escherichia coli yang menghasilkan antigen
K
sering
ditemukan
pada
meningitis
neonatal
dan
menyebabkan perlekatan bakteri pada sel epitel sebelum invasi ke saluran cerna atau saluran kemih.8 •
Antigen H: Terdapat pada flagel, dapat didenaturasi dengan panas dan alkohol.8
Gambar 2.3. Struktur antigenik Enterobacteriaceae Sumber : Jawetz Medical Microbiology
2.2.1 Patogenesis Escherichia coli Escherichia coliadalah anggota flora normal usus, namun dapat menjadi patogen bila jumlahnya meningkat dalam saluran pencernaan atau berada diluar saluran pencernaan yang normal.8 Tempat yang paling sering terinfeksi adalah salura kemih, saluran empedu, dan tempat lain dalam saluran abdomen. Bakteri Escherichia coli sering menjadi peyebab penyakit diare, selain itu ia juga dapat menyebkan infeksi pada saluran kemih, meningitis dan sepsis. Berbagai jalur Escherichia coli mungkin menyebabkan diare dengan salah satu dari dua mekanisme:
9
1.
Escherichia coli memproduksi enteretoksin (enterotoksinogen), memproduksi salah satu atau kedua toksin yang berbeda, yaitu toksin yang tahan panas dan toksin yang tidak tahan panas. Toksin yang tidak tahan panas dapat menyebabkan peningkatan aktifitas enzin adenilat siklase dalam sel mukosa usus halus dan merangsang sekresi cairan. Sedangkan toksin yang tahan panas dapat mengaktifkan enzin guanilat siklase sehingga dapat menyebabkan gangguan absorbsi klorida dan natrium, selain itu dapat menurunkan motilitas usus halus.
2.
Escherichia coli dapat menginvasi langsung pada epitel dinding usus. Sehingga lipopolisakarida dinding sel bakteri (endotoksin) akan mempengaruhi epitel usus.
2.2.2 Jenis-jenis BakteriEscherichiaColi Escherichia coli yang menyebabkan diare diklasifikasikan berdasarkan karakteristik sifat virulensinya, dan masing-masing kelompok menyebabkan penyakit melalui mekanisme yang berbeda. •
Escherichia coli Enteropatogenik (EPEC) Penyebab diare tersering pada bayi di negara berkembang. EPEC menempel pada sel mukosa usus halus, akibat dari infeksi EPEC adalah diare encer, yang biasanya sembuh sendiri tetapi bisa menjadi kronik. Diare EPEC disebabkan oleh berbagai serotipe spesifik Escherichia coli, strain diindentifikasi dengan antigen O dan kadang-kadang dengan penentuan tipe antigen H. Pemeriksaan untuk mengidentifikasi EPEC dilakukan di laboratorium rujukan. Lamanya diare EPEC dapat diperpendek dan diare kronik dapat diobati dengan terapi antibiotik.8
•
Escherichia coli Enterotoksigenik (ETEC) Penyebab umum “diare wisatawan” dan penyebab diare pada bayi di negara berkembang. Faktor kolonisasi ETEC spesifik untuk medorong perlekatan ETEC pada sel epitel usus halus manusia.Beberapa strain ETEC menghasilkan eksotoksin yang tidak tahan panas, yang dapat mengaktivasi adenilat siklase. Hal ini meningkatkan konsentrasi lokal siklik adenosin monofosfat (cAMP) secara bermakna yang mengakibatkan hipersekresi air
10
dan klorida yang banyak dan lama serta menghambat reabsorbsi natrium. Lumen usus teregang oleh air, terjadi hipermotilitas dan diare yang berlangsung selama beberapa hari. 8 Eksotoksin yang tidak tahan panas (LT) merangsang
produksi
antibodi
penetralisir
didalam
serum
(dan
kemungkinan didalam usus) pada orang yang sebelumnya terinfeksi Escherichia coli.Sehingga orang yang tinggal di daerah dengan prevalensi sangat tinggi kemungkinan memiliki antibodi dan jarang mengalami diare akibat pejanan ulang olehEscherichia coli penghasil LT. 8 Beberapa strain Escherichia coli juga menghasilkan eksotoksin yang tahan panas (ST), yang dapat mengaktifkan guanilat siklase dalam sel epitel dan merangsang sekresi cairan. Beberapa strain Escherichia coli juga menghasilkan kedua toksin tersebut yang mana dapat mengakibatkan diare yang lebih berat. Jalur transmisi melalui fecal-oral, sanitasi dan kebersihan yang buruk, serta makanan dan minuman yang telah terkontaminasi. 8 •
Escherichia coli Enterohemoragik (EHEC) EHEC dapat menyebabkan kolitis hemoragik, diare yang berat, dan pada sindroma hemolitik uremik suatu penyakit yang mengakibatkan gagal ginjal akut, anemia hemolitik mikroangiopati dan trombositopenia. Sebagian besar transmisi melalui makanan yang terkontaminasi seperti daging yang setengah matang. 8
•
Entero invasif Escherichia coli (EIEC) Menimbulkan penyakit yang mirip shigelosi. Penyait ini paling sering terjadi pada anak-anak di negara berkembang. Seperti Shigella, strain EIEC tidak memfermentasikan laktosa, menimbulkan penyakit dengan menginvasi sel epitel usus halus.8
•
Enteroagregatif Escherichia coli (EAEC) Penyebab diare akut dan kronik (durasi lebih dari 14 hari) pada masyarakat di negara berkembang. Organisme ini juga menyebabkan penyakit yang ditularkan melalui makanan di negara industri. EAEC ditandai oleh pola perlekatannya yang khas pada sel manusia. Organisme ini menghasilkan toksin mirip ST dan hemolisin.8
11
2.3
MekanismeAktivitasAntibakteri Antibakteri merupakan suatu agen yang digunakan untuk membunuh atau
menekan pertumbuhan atau reproduksi bakteri.21Berdasarkan sifat toksisitas selektif, ada antimikroba yang bersifat menghambat pertumbuhan mikroba, dikenal sebagai aktivitas bakteriostatik; dan ada yang bersifat membunuh mikroba, dikenal sebagai aktivitas bakterisid.8 Kadar minimal yang diperlukan untuk menghambat pertumbuhan mikroba atau membunuhnya, masing-masing dikenal sebagai kadar hambat minimal (KHM) dan kadar bunuh minimal (KBM). Antimikroba tertentu aktivitasnya dapat meningkat dari bakteriostatik menjadi bakterisid bila kadar antimikrobanya ditingkatkan melebihi KHM. Sifat antimikroba berbeda satu dengan lainnya. Berdasarkan perbedaan sifat ini antimikro dibagi menjadi dua kelompok, yaitu berspektrum sempit dan luas.5 Anti bakteri bekerja melalui 5 mekanisme yaitu: •
Menghambat metabolisme sel bakteri Agen anti bakteriyang menghambat metabolisme sel disebut sebagai antimetabolit. Senyawa ini menghambat metabolisme mikroorganisme dan bukan metabolisme dari host. Proses ini dilakukan degan menghambat reaksi enzim katalis yang hadir dalam sel bakteri.4,5
•
Menghambat sintesis dinding sel Penghambatan sintesis dinding sel bakteri menyebabkan lisis bakteri.4 Agen ini bekerja dengan cara menghambat dan mengaktivasi enzim yang dapat merusak dinding sel bakteri.8 Agen yang beroperasi dengan cara ini adalah penisilin dan sefalosporin.4,5
•
Berinteraksi dengan membran plasma Bekerja dengan cara berinteraksi dengan membran sel bakteri dan mempengaruhi permeabilitas membran plasma. Agen yang beroperasi dengan cara ini ialah polimiksin.4,5
•
Menghambat sitesis protein Agen
yang
mengganggu
sintesis
protein
diantaranya
rifampisin,
aminoglikosida, tetrasiklin, dan kloramfenikol. Bekerja mempengaruhi
12
ribosom bakteri dan enzim yang esensial untuk sintesis protein sehingga sintesis protein terhambat.4 •
Menghambat sintesis asam nukleat Mengganggu fungsi dari asam nukleat, menghambat enzim yang berperan dalam sintesis asam nukleat.4 Agen yang bekerja dengan mekanisme ini adalah kuinolon.4,5
2.4
Metode Ekstraksi Ekstraksi adalah kegiatan penarikan kandungan kimia yang dapat larut
shingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cair. Simplisia yang diekstrak mengandung senyawa aktif yang dapat larut dan senyawa yang tidak dapat larut seperti serat, karbohidrat, protein, dan lain-lain.12 Senyawa aktif yang terdapat pada berbagai simplisia dapat digolongkan ke dalam golongan minyak astiri, alkaloid, flavonoid, dan lain-lain. Ada beberapa metode yang umum digunakan untuk ekstraksi yaitu:11 Ekstraksi dengan Menggunakan Pelarut Cara Dingin • Maserasi : Maserasi merupakan proses pengekstrakan simplisia dengan menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur ruangan. Cara ini dapat menarik zat-zat berkhasiat yang tahan pemanasan maupun yang tidak tahan pemanasan. 11 • Perkolasi: Perkolasi adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampaisempurna (exhaustive extraction) yang umumnya dilakukan pada temperatur ruangan. Ekstraksi ini membutuhkan pelarut yang lebih banyak. 11
2.5
Metode Pengujian Antibakteri 2.5.1 Metode Difusi Pada metode ini, penentuan aktivitas didasarkan pada kemampuan difusi
dari zat antimikroba dalam lempeng agar yang telah diinokulasi dengan mikroba uji. Pengamatan yang akan diperoleh adalah ada atau tidaknya zona hambatan (daerah bening yang tidak memperlihatkan adanya pertumbuhan bakteri) yang akan terbentuk di sekeliling zat antimikroba pada masa inkubasi bakteri. Pada metode ini dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu: 13
13
a. Cakram Disc Pada cara ini, digunakan suatu cakram kertas saring (paper disc) yang berfungsi sebagai tempat menampung zat antimikroba. Kertas saring yang mengandung zat antimikroba tersebut diletakkan pada lempeng agar yang telah diinokulasi dengan mikroba uji. Hasil pengamatan yang akan diperoleh adalah ada tidaknya daerah bening yang terbentuk disekeliling kertas cakram yang menunjukkan zona hambatan pertumbuhan bakteri. Semakin besar zona hambatan yang ditunjukkan semakin besar pula aktivitas zat antimikroba. 13 Tabel 2.1 Klasifikasi Respon Hambat Pertumbuhan Bakteri.19 Diameter zona hambat
Respon hambat pertumbuhan
>20 mm
Sangat kuat
10 – 20 mm
Kuat
5 – 10 mm
Sedang
< 5 mm
Lemah
Sumber : Greenwood yang disitasi oleh Pratama 2005.
b. Cara parit (Ditch) Suatu lempeng agar yang telah diinokulasi dengan bakteri uji dibuat sebidang parit. Parit tersebut diisi dengan zat antimikroba, kemudian diinkubasi pada waktu dan suhu optimum yang sesuai untuk mikroba uji. Hasil pengamatan yang akan diperoleh adalah ada atau tidaknya zona hambatan yang tebentuk disekitar parit. Analog dengan cara cakram, besarnya zona hambat yang dihasilkan sebanding dengan kemampuan aktivitas dari zat antimikroba yang diujikan. 13 c. Cara Lubang (Hole/Cup) Pada lempeng agar yang telah diinokulasi dengan bakteri uji dibuat suatu lubang yang selanjutnya diisi dengan zat antimikroba uji. Cara ini dapat diganti dengan meletakkan cawan porselin kecil yang biasa disebut fish spines di atas medium agar. Kemudian cawan-cawan tersebut diisi dengan zat uji. Setelah inkubasi pada suhu dan waktu optimum yang sesuai dengan mikroba uji,
14
dilakukan pengamatan dengan melihat ada atau tidaknya zona hambatdi sekeliling lubang atau cawan. 13
2.6
Kerangka Teori
Flavonoid
Ekstrak bawang dayak (Eleutherinep almifolia(L.) Merr)
Saponin
Tanin
Biakan Bakteri Escherichia coli
Membentuk senyawa kompleks terhadap protein ekstraseluler Berikatan dgn protein transmembran pada dinding sel Menghambat enzim reserve transkriptse & DNA topoisomerase
Pertumbuhan Bakteri
Escherichia coli normal
Tidak terbentuk zona hambat
PertumbuhanBakteri Escherichia coliterhambat
Mengganggu & merusak membran sel bakteri Mengganggu protein transmembran rusakperme abilitas sel Pertumbuhan bakteri terganggu
Agen anti mikroba Kemungkinan bersifat bakteriostatik dan bakterisidal
Terbentuk zona hambat
Ekstral bawang dayak (Eleutherinepalmifolia(L.) Merr) memiliki zat aktif yang dapat bersifat bakteriosidal dan bakteriostatik, diantaranya flavonoid, tanin, saponin. Sehingga saat dilakukan uji dengan metode disc diffusion akan didapatkan zona hambat.
15
2.7
Kerangka konsep Biakan bakteri Escherichia coli
Flavonoid
Ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.)Merr)
2.8
Saponin
?
Pertumbuhan bakteri Escherichia coli
Tanin
Definisi Operasional
No
Variabel
Definisi
Alat ukur
Hasil ukur
Skala
1
Zona hambat
Zona terang
Penggaris
Diameter
Numerik
pertumbuhan
disekeliling
(mm)
zona
Escherichia
cakram yang
hambat
coli
tidak
(mm)
ditemukan adanya pertumbuhan E.coli
BAB 3 RANCANGAN PENELITIAN
3.1
Desain Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian ekperimental laboratorik dengan
teknik disc diffusion untuk melihat pengaruh ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli. 3.2
Waktu dan Tempat Ekstraksi dan Uji Efektivitas Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2013 sampai bulan Agustus
2014 di Laboratorium Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dan proses ekstraksi bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dilakukan di Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat (Balittro) Jl. Tentara Pelajar No. 3 Bogor–Jawa Barat 16111 Indonesia. 3.3
Bahan Yang Diuji Ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dengan pelarut
etanol 96% yang diuji pada biakan bakteri Escherichia coli dengan pengulangan sebanyak 6 kali. 3.4
Identifikasi Variabel
3.4.1
Variabel Bebas Ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dengan pelarut
etanol 96% yang dibagi dalam tiga konsentrasi berbeda. Kelompok pertama dengan konsentrasi 10 mg/ml, kelompok kedua dengan konsentrasi 20 mg/ml, kelompok ketiga dengan konsentrasi 40 mg/ml, satukontrolnegatif dan satu kontrol positif berupa antibiotik amoksisilin 25µg.
16
17
3.4.2
Variabel terikat Pertumbuhan bakteri Escherichia coli yang ditanam dalam medium
nutrien agar dan diinkubasi dalam inkubator pada suhu 36-37oC selama 18-24 jam. 3.5
Alat dan Bahan Penelitian
3.5.1
Alat Penelitian Tabung reaksi, rak tabung, vortex, bunsen, korek, api, ose, spatula besi, cawan petri, baki, laminar air flow, timbangan, autoclave, tabung erlenmeyer, stopwatch, inkubator, pinset, tissue, label, alattulis, kamera, kapas.
3.5.2
Bahan Penelitian Blank disc, amoxicillin disc, etanol, spirtus, NaCl, aquades steril, ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr), nutrien agar, biakan Escherichia coli.
3.6
Cara Kerja Penelitian
3.6.1
Tahap Persiapan
3.6.1.1 Sterilisasi Alat dan Bahan Seluruh alat dan bahan yang akan digunakan disterilisasi di dalam autoclave selama 30 menit dengan mengatur tekanan sebesar 15 dyne/cm3 (1,5 atm) dan suhu sebesar 121o C setelah sebelumnya dicuci bersih, dikeringkan dan dibungkus dengan kertas. 3.6.1.2 Pembuatan Stok Bakteri Pembuatan stok bakteri ini dilakukan untuk memperbanyak dan meremajakan bakteri Escherichia coli, dengan cara mengambil 1 ose biakan murni bakteri Escherichia colike dalam nutrien agar, kemudian diinkubasi pada suhu 36-37oC selama 18-24 jam di dalam inkubator.
18
3.6.1.3 Ekstraksi Bawang Dayak Sampel bawang dayak diperoleh dari umbi tanaman Eleutherine palmifolia (L.) Merr yang dijual secara komersil di pasar tradisional Parit besar kota Pontianak. Bahan bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) kemudian dikumpulkan dan dibersihkan. Proses ekstraksi dilakukan dengan menggunakan metode maserasi dengan menggunakan pelarut etanol 96%. Bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) di grinder hingga berbentuk bubuk bawang dayak kemudian dimasukan kedalam erlenmeyer, ditambahkan dengan pelarut etanol 96% lalu dikocok selama 2-3 jam kemudian bawang dayak direndam dan ditutup dengan alumunium foil. Proses ekstraksi dilakukan secara maserasi selama 1x24 jam. Kemudian dilakukan penyaringan dan didapatkan filtratnya. Filtrat yang didapatkan kemudian diuapkan pelarutnya dengan rotary evaporator pada suhu 500C hingga didapatkan ekstrak kental yang bebas dari pelarut. Ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) yang dihasilkan akan digunakan untuk pengujian selanjutnya. Pada penelitian ini digunakan 3 kg bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr), setelah mengalami proses ekstraksi didapatkan ekstrak kental sebanyak 326,8 gram. 3.6.1.4 Pembuatan Stok Variabel Konsentrasi Stok konsentrasi yang akan divariasikan adalah mulai dari 10 mg/ml, 20 mg/ml, dan 40 mg/ml dengan menggunakan pelarut etanol 96%, serta control negatif dan kontrol positif (antibiotik amoksisilin 25µg). Peneliti menggunakan konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) tersebut berdasarkan hasil penelitian sebelumnya bahwa konsentrasi hambat minimum dari ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) terhadap bakteri Escherichia coli sebesar 10 mg/ml. Sedangkan untuk konsentrasi 20 mg/ml dan 40 mg/ml peneliti menggunakannya karena belum terdapat penelitian yang menggunakan jumlah konsentrasi tersebut.
19
3.6.2 Tahap Pengujian 3.6.2.1 Uji Efektivitas Ekstrak Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) Terhadap Bakteri Escherichia coli Kertas cakram (blank disk) terlebih dahulu direndam dalam ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) selama 10-15 menit. Pembuatan suspensi bakteri terlebih dahulu yakni dengan mengambil 1 ose bakteri yang telah diremajakan selama 24 jam dan dimasukkan kedalam larutan NaCl. Kemudian divortex sampai homogen dan kekeruhannya di standarisasi dengan konsentrasi 0,5 Mc Farland. Suspensi bakteri Escherichia coli dioleskan menggunakan kapas lidi steril pada media pertumbuhan nutrien agar. Kertas cakram yang telah direndam dalam ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) tadi diletakkan di atas permukaan nutrien agar biakan bakteri Escherichia coli secara higienis di dalam Laminar Air Flow. Lalu media diinkubasi kedalam inkubator pada suhu 36-37oC selama 18-24 jam, kemudian diukur diameter zona terang (clear zone) dengan menggunakan penggaris (milimeter).
20
3.8
Alur Penelitian Determinasi tanaman
Pengumpulan umbi bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr)
Proses ekstraksi dengan cara maserasi menggunakan etanol 96% Pembuatan konsentrasi ekstrak yang ditentukan
Kelompok A konsentrasi 10 mg/ml
Pembiakan Bakteri Escherichia coli pada nutrien agar
Pembuatan medium nutrien agar
Uji Statistik
Kelompok B konsentrasi20 mg/ml
Kelompok C konsentrasi40 mg/ml
Perendaman blank disk dalam ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia(L.) Merr) Perlekatan blank disk dalam medium nutrien agar yang sudah diinokulasi Inkubasi Pengukuran zona hambat Rerata tiap kelompok
Kesimpulan
Gambar 3.1. Alur penelitian
Kontrol negatif
Kontrol positif (amoksisilin)
21
3.9
Pengolahan Data Data hasil penelitian dianalisis menggunakan program SPSS (Statistical
Product of Service Solution). Data yang dimiliki berbentuk numeric lebih dari 2 kelompok dan tidak berpasangan sehingga digunakan uji One-way ANOVA, namun karena data tidak berdistribusi normal dan varians tidak sama maka analisis data yang digunakan adalah uji Kruskal-Wallis yang dilanjutkan dengan melakukan analisis Post Hocdengan uji Mann-Whitney, untuk melihat adakah perbedaan yang bermakna pada masing-masing cakram uji yang mengandung kontol negatif, kontrol positif, dan konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) yang berbeda dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Ekstrak Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) Pada penelitian ini digunakan 3 kg bawang dayak (Eleutherine palmifolia
(L.) Merr), setelah mengalami proses ekstraksi didapatkan ekstrak kental dengan warna kecokelatan sebanyak 326,8 gram. 4.2
Efek Ekstrak Bawang Dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr)
terhadap pertumbuhan Bakteri Escherichia coli Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode disc diffusion sebanyak 6 kali pengulangan dengan beberapa konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) yaitu 10 mg/ml, 20 mg/ml, dan 40 mg/ml, ditambah dengan kontrol negatif dan Amoksisilin sebagai kontrol positif. 30
15
Konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) (mg/ml)
10
Amoksisilin 25 µg
Zona hambat (mm)
25 20
5 0 Kontrol negatif
10
20
40
Kontrol positif
Konsentrasi ekstrak bawang dayak (mg/ml) Gambar 4.1. Diameter rata-rata zona hambat Pada hasil pengamatan didapatkan berbagai diameter zona hambat yang terbentuk dari masing-masing konsentrasi yang digunakan. Diameter terbesar terdapat pada konsentrasi 40 mg/ml dengan median 10 mm, dan diameter zona 22
23
hambat terkecil terdapat pada konsentrasi 10 mg/ml dengan median 8 mm. Bila melihat klasifikasi respon hambat pertumbuhan bakteri menurut Greenwood maka konsentrsi ekstrak memiliki respon hambat sedang dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Zona hambat yang terbentuk dari kontrol positif Amoksisilin 25 µg sebesar 23 mm bila melihat klasifikasi CLSI tahun 2013 maka antibiotik amoksisilin bersifat sensitif (susceptible) terhadap bakteri Escherichia coli, sedangkan pada kontrol negatif sebesar 0 mm hal ini menandakan
bahwa
aquades
tidak
memiliki
efek
dalam
menghambat
pertumbuhan bakteri Escherchia coli. Uji normalitas pada penelitian ini menghasilkan nilai p 0,002. Hal ini menunjukkan bahwa data tidak berdistribusi normal begitupula dengan hasil uji varians sehingga tidak memenuhi syarat untuk dilakukan uji One-Way Anova, maka digunakanlah uji Kruskall-Wallis. Pada uji Kruskal-Wallis didapatkan nilai p 0,001 dapat diartikan bahwa paling tidak terdapat perbedaan zona hambat antara dua kolompok. Kemudian setelah diketahui bahwa terdapat perbedaan bermakna antar konsentrasi, maka perlu dilakukan analisis Post Hoc melalui uji Mann-Whitney untuk mengetahui kelompok mana yang berbeda secara bermakna. Dalam uji Mann-Whitney konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dibandingkan dengan kontrol positif yaitu amoksisilin 25 µg didapatkan perbedaan yang bermakna, begitu pula perbandingan kontrol negatif dengan konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr).
Tabel 4.1. Hasil Analisis Post Hoc dengan Uji Mann-Whitney
Hal ini menandakan bahwa ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.)Merr) mampu menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli namun
24
tidak jauh lebih baik dari pada kontrol positif yaitu amoksisilin 25 µg, sehingga dibutuhkan penelitian lebih lanjut. Dari hasil pengamatan diketahui bahwa pemberian ekstrak bawang dayak berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli namun tidak jauh lebih baik dari pada efek amoksisilin sebagai kontrol positif. Pada penelitian ini, digunakan kontrol positif dari golongan antibiotik beta laktam yang memiliki mekanisme kerja menghambat sintesis dinding sel bakteri.5 Mekanisme tersebut terjadi dalam beberapa tahapan, pertama antibiotik berikatan dengan reseptor penisilin atau penicillin binding protein pada bakteri, kedua terganggunya proses transpeptidase antar rantai peptidoglikan yang menyebabkan terhambatnya sintesis dinding sel bakteri dan yang terakhir teraktivasinya enzim proteolitik pada dinding sel.5 Nilai rata-rata zona hambat yang terbentuk dari amoksisilin adalah 23 mm, merujuk pada klasifikasi CLSI nilai zona hambat lebih dari 18 mm menunjukkan amoksisilin bersifat susceptible terhadap bakteri Escherichia coli. Nilai rata-rata seluruh konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) adalah lebih dari 5 mm, merujuk pada klasifikasi respon hambat pertumbuhan bakteri menurut Greenwood bila zona hambat yang terbentuk 5-10 mm maka konsentrsi ekstrak memiliki respon hambat sedang dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Aktivitas antibakteri yang ditimbulkan dari pemberian ekstrak bawang dayak dapat dihubungkan dengan kandungan senyawa-senyawa kimia didalam bawang dayak tersebut. Kandungan utama bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) adalah naphtoquinonens dan turunannya elecanacine, eleutherine, eleutherol,
eleuthernone.
Naphtoquinones
dikenal
sebagai
antimikroba,
antifungal, antivirial dan antiparasitik. Selain itu, naphtoquinones memiliki bioaktivitas sebagai antikanker dan antioksidan yang biasanya terdapat di dalam sel vakuola dalam bentuk glikosida.3,14 Adapun senyawa bioaktif yang terdapat dalam umbi bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) terdiri dari senyawa alkaloid, steroid, glikosida, flavonoid, fenolik, saponin, triterpenoid, tanin dan kuinon. Pada flavonoid dapat berperan sebagai antibiotik dengan mengganggu fungsi mikroorganisme dari
25
bakteri dan virus. Selain itu flavonoid juga disebutkan berperan dalam pencegahan dan pengobatan beberapa penyakit lain seperti asma, katarak, diabetes, rematik, migren dan wasir sehingga dapat dijelaskan bahwa,tumbuhan yang mengandung flavonoid dipakai dalam pengobatan tradisional.
15
Menurut
Sabir (2008) senyawa flavonoid dapat menyebabkan kerusakan permeabilitas pada dinding sel bakteri, didukung dengan penelitian Mirzoeva et al (1997) yang juga mengatakan bahwa flavonoid mampu menghambat motilitas bakteri.19 Menurut Khanna dan Kannabiran (2008), yang menguji aktivitas antimikroba dengan fraksi saponin dari daun Gymnema sylvestre dan Eclipta prostrata dengan metode penghambatan terhadap bakteri P. aeruginosa, E. coli, S. tiphy, S. aureus dan jamur A. fumigatus dll dengan konsentrasi 600;1000;1200;1400 mg/L, menyatakan bahwa senyawa saponin merupakan golongan senyawa obat yang memiliki efek antibakteri terhadap Gram negatif.16 Menurut Gunawan et al (2008) melakukan penelitian dengan isolasi dan identifikasi senyawa terpenoid antibakteri dari herba maniran terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus menyatakan bahwa, beberapa hasil penelitian menunjukkan senyawa terpenoid memiliki aktivitas sebagai antibakteri yaitu monoterpenoid linalool, diterpenoid (-) hardwicklic acid, phytol, triterpenoid saponin dan triterpenoid glikosida.17 Alkaloid dan antrakuinon dilaporkan oleh Rahman (2010) yang meneliti ekstrak etanol buah mengkudu dan waktu penyimpanan kualitas daging sapi, dinyatakan memiliki khasiat sebagai antibakteri pada beberapa jenis bakteri, antara lain Escherichia coli, Bacillus subtilis, Salmonella, Staphylococcus aureus, Pseudomonas, Enterobacter dan Clostridium.18Alkaloid
memiliki
kemampuan
antibakteri
dengan
cara
mengganggu komponen penyusun peptidoglikan pada sel bakteri, sehingga dinding sel bakteri terbentuk tidak utuh dan menyebabkan bakteri lisis. Senyawa tanin yang juga terkandung dalam bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) juga berfungsi sebagai anti bakteri dengan menghambat enzim reverse transkriptase dan DNA topoisomerase sehingga sel bakteri tidak dapat terbentuk.19 Rendahnya zona hambat yang terbentuk dari konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli dibandingkan dengan penelitian sebelumnya, dari konsentrasi 10
26
mg/ml dengan rata-rata berdiameter 8,33 mm, lebih kecil dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Vriezka Mierza,dkk dengan rata-rata diameter 10,00 mm, mungkin dipengaruhi oleh beberapa faktor yang menjadi keterbatasan dalam penelitian ini , diantaranya bawang dayak yang digunakan dalam penelitian ini didapatkan dari pasar tradisional sehingga kualitas bawang dayak tersebut tidak dapat dipastikan dan akan jauh lebih baik jika digunakan bawang yang masih segar yang baru dipanen, kemudian usia dari bawang dayak yang baik untuk digunakanpun belum diketahui. Faktor lainnya yaitu pada proses pemindahan bakteri dari media biakan yang akan dilarutkan pada NaCl dimana suspensi bakteri terlalu keruh dibandingkan Mc Farland hal ini menunjukkan bakteri yang diambil lebih banyak sehingga bakteri yang tumbuh pada agar lebih padat dan mempengaruhi konsentrasi bawang dayak, dan faktor dari pembuatan ekstrak bawang dayak juga dapat mempengaruhi hasil dan pemilihan kadar pelarut yang belum dipastikan dapat mengganggu kandungan dari zat aktif dalam bawang dayak atau tidak yang kemungkinan dapat mengurangi zat aktif pada ekstrak bawang dayak yang sebelumnya juga tidak dilakukan pengukuran zat aktif dalam bawang dayak yang digunakan.
BAB 5 PENUTUP 5.1
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian, maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Hasil uji efektivitas ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dengan pelarut etanol 96% dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dengan metode disc diffusion. 2. Konsentrasi yang memiliki zona hambat terkecil terdapat pada konsentrasi ekstrak bawang dayak 10 mg/ml dengan rata-rata zona hambat 8 mm dan yang terbesar pada konsentrasi 40 mg/ml dengan rata-rata zona hambat 10 mm .Hal ini membuktikan bahwa bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) memiliki peran antibakteri dengan potensi sedang dalam respon menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dilihat dari klasifikasi Greenwood (2005). 3. Hasil uji statistik dengan metode uji Mann-Whitney menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang bermakna antara kontrol negatif dengan semua konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dan kontrol positif dengan semua konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr). 5.2
Saran
Bagi peneliti berikutnya : 1. Dapat melakukan penelitian tentang kandungan senyawa aktif bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) yang spesifik dalam menghambat pertumbuhan bakteri. 2. Melakukan penelitian lebih lanjut mengenai konsentrasi ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.)Merr) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli dengan menggunakan konsentrasi yang lebih tinggi dari pada yang digunakan pada penelitian ini. 27
3. Melakukan penelitian efektivitas ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.)Merr) terhadap bakteri Escherichia coli secara in-vivo. 4. Melakukan penelitian kandungan senyawa aktif dalam bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.)Merr) secara keseluruhan.
28
DAFTAR PUSTAKA
1. Kementrian kesehatan RI. Buletin Jendela Data dan Informasi Kesehatan; Situasi Diare Di Indonesia. 2011. Jakarta: Departemen Kesehatan RI
2. WHO Initiative to Estimate the Global Burden of Foodborne Diseases. www.who.int/foodsafety/consumer/5keys/en
3. Alia mustika nur. Kapasitas antioksidan bawang dayak (eleutherine palmifolia) dalam bentuk segar, simplisia dan keripik, pada pelarut nonpolar, semipolar dan polar. Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor; 2011. p. 3-4
4. AntibacterialAgent.Cahapter10.http://www.chem.msu.su/rus/books/patrick /part2.pdf.
5. Departemen Farmakologi dan Terapeutik Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Farmakologi dan Terapi. Edisi 5. Balai Penerbit FKUI: Jakarta; 2007. 12: 585-7
6. Firdaus, R. Telaah Kandungan Kimia Ekstrak Metanol Umbi Bawang Tiwai (Eleutherine Americana (l.) Merr.). Skripsi. Institut Teknologi Bandung. Bandung; 2006
7. Brooks GF, Butel JS, Morse SA. Mikrobiologi Kedokteran. 24 ed. Jakarta: EGC; 2008
8. Smith-Keary P. F. Genetic Elements in Escherichia coli. Macmillan Molecular biology series. London; 1988. p. 1-9, 49-54
29
30
9. Jawetz E., J. L. Melnick, E. A. Adelberg, G. F. Brooks, J. S. Butel, L. N. Ornston. Mikrobiologi Kedokteran. 24 ed. University of California, San Francisco; 2007
10. Saptowalyono, C.A.. “Bawang Dayak, Tanaman Obat Kanker Yang Belum Tergarap”, http : // www2. kompas. com/ ver1/ Kesehatan/ 0702/ 19/ 170611. htm, Palangkaraya; 2007, 31 Oktober 2008
11. Sampurno. Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat. Jakarta: Departemen Kesehatan RI; 2000
12. Departemen Kesehatan RI. Pemanfaatan Tanaman Obat. Volume III. 1989
13. Bonang, G. Koeswandoro, E. S. Mikrobiologi Kedokteran untuk Laboratorium dan Klinik. Jakarta: PT. Gramedia; 1982
14. Hara H, Maruyama N, Yamashita S, Hayashi Y, Lee KH, Bastow KF, Chairul, Marumoto R dan Imakura Y.Elecanacin. A novel new napthoquinon from the bulb of Eleutherine Americana. Chem Pharm Bull; 1997. 45: 1714-1716
15. Yusni, M.H. Perbedaan pengaruh pemberian Fraksi Etanolitik Bawang Dayak
(Eleutherin
palmifolia)
Dengan
5-Flurouracil
terhadap
pemghambatan pertumbuhan galur sel karsinoma kolon HT 29 dan ekspresi p53 Mutan. Program pendidikan dokter spesialis ilmu bedah fakultas kedokteran universitas sebelas maret/RSUD Dr.Moewardi Surakarta; 2008. p 38-39
16. Khanna, V. G. Kannabiran, K. Antimicrobial Activity of Saponin Fractions of the Leaves of Gymnea sylvestre and Ecliptaprostrata. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2008. 24: 2737-2740.
31
17. Gunawan, I.W.G., Bawa, G I G A., dan Sutrisnayanti, N.L. Isolasi dan Identifikasi Senyawa Terpenoid yang Aktif Antibakteri pada Herba Meniran (Phyllanthus niruri Linn). 2008. Jurnal Kimia 2 (1): 31-39
18. Rahman, A.S. Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Etanol Buah Mengkudu (Morinda citrifolia Linneus) dan Waktu Penyimpanan Terhadap Kualitas Daging Sapi. Skripsi, pp xvii. 2010
19. Robinson, T. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi, diterjemahkan oleh Kosasih, P. 6 ed ITB. Bandung; 1995
20. Dyah Nuswantari. Kamus Saku Kedokteran Dorland. 25 ed. Jakarta:EGC; 1998
21. Mirzoeva O.K., Grishanin R.N., Calder P.C. Microbial Res: Antimicrobial action of propolis and some of its component: the effect on growth, membrane potential, and motility of bacteria. 1997
22. Vriezka Mierza, dkk. Skrining Fitokimia dan Uji Efek Antibakteri Eskstrak Etanol Umbi Bawang Sabrang (Eleutherine palmifolia Merr.). 2011
Lampiran 1 Hasil Determinasi Bahan Uji
32
Lampiran 2 Sertifikat Ekstraksi Bawang Dayak
33
Lampiran 3 RIWAYAT PENULIS Identifikasi Nama
: Fiqriah Rezeki Amanda
Jenis Kelamin
: Perempuan
Tempat, Tanggal Lahir
: Pontianak, 25 September 1993
Agama
: Islam
Alamat
: Perum Taman Aster blok F3 no 9 RT 10 RW 07, Cikarang Barat-Bekasi
e-Mail
:
[email protected]
Riwayat Pendidikan • 1998-1999
: TK Cendrawasi, Cikarang Barat
• 1999-2005
: SDN Telaga Asih 02, Cikarang Barat
• 2005-2008
: MTs Al-Imaroh, Cikarang Barat
• 2008-2011
: MA Al-Imaroh, Cikarang Barat
• 2011-sekarang
: UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
34
Lampiran 4 Alat Penelitian
Timbangan (gram)
vortex
autoklav
Laminar air flow
35
36
inkubator
oven
Lampiran 5 Uji Antibakteri
37
