KARYA TULIS AKHIR EFEK ANTIMIKROBA EKSTRAK DAUN PARE (Momordica charantia L.) TERHADAP Streptococcus pneumoniae SECARA IN VITRO
Oleh: WINDHA TRI ASTUTI 09020047
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS KEDOKTERAN 2013
HASIL PENELITIAN
EFEK ANTIMIKROBA EKSTRAK DAUN PARE (Momordica charantia L.) TERHADAP Streptococcus pneumoniae SECARA IN VITRO
KARYA TULIS AKHIR
Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Program Sarjana Fakultas Kedokteran
Oleh: WINDHA TRI ASTUTI 09020047
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS KEDOKTERAN 2013
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis telah berhasil menyelesaikan karya tulis akhir ini.
Penelitian yang berjudul “Efek Antimikroba Ekstrak Daun Pare (Momordica
charantia L.) terhadap Streptococcus pneumoniae Secara In Vitro” ini diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Kedokteran Jurusan Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam penyelesaian karya tulis ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari semua pihak, untuk itu oenulis ingin mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada: 1. Allah SWT Ar Rahman Ar Rahim Ar Rasyid Ar Razzaq An Nazhir, yang selalu menyertai hidup penulis dan memberikan kekuatan serta pertolongan sehingga dapat menyelesaikan karya tulis akhir ini. 2. dr. Irma Suswati, M. Kes selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang sekaligus penguji yang dengan penuh pengertian memberikan masukan dan koreksi serta bimbingan dalam menyelesaikan karya tulis ini. 3. dr. Meddy Setiawan, Sp.PD selaku Pembantu Dekan I Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang. 4. dr. Fathiyah Safitri, M.Kes selaku Pembantu Dekan II Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang. 5. dr. Iwan Sys Indrawanto, Sp.KJ selaku Pembantu Dekan III Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang.
v
6. dr. Bambang Mulyawan, Sp.A selaku pembimbing I yang telah berkenan meluangkan waktu untuk bimbingan, semangat, ilmu, dan pengarahan dari awal hingga terselesaikannya karya tulis ini 7. dr. Erdi Kuswandana, selaku pembimbing II yang dengan penuh kesabaran dan pengertian berkenan membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan karya tulis akhir ini. 8. Dr. Thontowi Djauhari N.S M.Kes, selaku dosen wali penulis yang telah memberikan motivasi, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan studi. 9. Seluruh Dosen Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang yang telah memberikan ilmu dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan studi. 10. Orang Tua tercinta saya Ibu Ambarwati,S.Pd dan Bapak Purnomo,S.Pd, terima kasih atas doa, cinta, kasih sayang dan kepercayaannya selama ini. Juga kakak penulis Mas Wahyu Purwahadianto,S.E , Iptu Dian Puspito Sari,S.H, Mbak Widiana Purwanti,S.Kom , Kak Lukman Hakim Siregar,S.E , dan tak lupa si kecil Kenzie Abqary Siregar atas segala motivasi dan doanya. 11. My bestiest “GENK MELON” Momon (Mega Wiragrenda Alif Fiola), Memen (Septian Krystiana), Mumun (Wika Umayatul Choiroh) untuk persahabatan indah kita selama ini. Terimakasih kalian telah menjadi teman, kakak, adik, yang selalu bisa menjadi tempat curhat baik suka maupun duka dan selalu memberikan keceriaan setiap hari. Mungkin tanpa kalian kehidupan selama d FK akan terasa membosankan. Love u guys.. Salam kompak selalu MELONERS \( ^,^ )/!!!!
vi
12. My sista Atika Caesarini atas motivasi dan doanya. Terimakasih sudah menjadi kakak, tempat curhat, dan teman HEDON yang cetar luarrrrr biasa!!! Ayo ngemall lagi ^,^!!! 13. Kakak Ayu Prima Kusuma Putri atas semangad dan doanya. Terimakasih telah menjadi sepupu dan patner yang luar biasa dari kecil ^,^!!! 14. Teman-teman kelompok “tutor nakal” 10 dan kelompok tutor IPD 2 untuk keceriaan yang selalu ada setiap hari di akhir masa perkuliahan kita. 15. Harien Lestari dan semua teman-teman terbaik angkatan 2009 yang selalu memberikan motivasi kepada penulis. Salam Kompak FK UMM 09!!! 16. Mbah Sukini dan Anak-anak kos Anyelir 12 tercinta (Ellen, Rury, Kiki, Vita, Yushi, Kaka, Momo, Mbak Nita, Ulik) atas motivasi dan doanya. 17. Seluruh Staf TU dan laboran FK UMM yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan karya tulis akhir ini. 18. Keluarga Besar BEM FK UMM dan TBMM Nurul Qolbi yang banyak memberikan pengalaman berharga kepada penulis selama menjalani studi di FK UMM. 19. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan dan penyelesaian karya tulis akhir yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Karya tulis akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Dengan kerendahan hati penulis mohon maav yang sebesar-besarnya dan mengharapkan saran serta kritik yang membangun. Semoga karya tulis ini dapat menambah wawasan dan bermanfaat bagi semua pihak. Malang, 3 Maret 2013 Penulis
vii
ABSTRAK Windha Tri Astuti, 2013. Efek Antimikroba Ekstrak Daun Pare (Momordica charantia L.) terhadap Streptococcus pneumoniae secara In Vitro. Karya Tulis Akhir, Fakultas Kedokteran, Universitas Muhammadiyah Malang. Pembimbing (I) : dr. Bambang Mulyawan* Pembimbing (II) : dr. Erdy Kuswandana** Latar Belakang : Streptococcus pneumoniae merupakan bakteri gram positif penyebab 20-30% kasus pneumoniae di komunitas . Meningkatnya angka kejadian infeksi bakteri Streptococcus pneumoniae juga berdampak pada munculnya resistensi terhadap antibiotik. Kandungan daun pare diperkirakan dapat digunakan sebagai bahan antimikroba . Tujuan: Untuk mengetahui efek antimikroba ekstrak daun pare (Momordica charantia L.) terhadap bakteri Streptococcus pneumoniae. Metode : Penelitian eksperimental dengan Post Test Only Control Group Design. Metode eksperimen dengan cara dilusi tabung dengan konsentrasi ekstrak daun pare 50%, 25%, 12,5%, 6,25%, 3,125%, 1,56% ,kontrol bahan dan kontrol kuman. Analisis data menggunakan uji one way ANOVA, korelasi pearson dan regresi linier. Hasil Penelitian dan Diskusi: KHM (Kadar Hambat Minimum) pada konsentrasi 12,5% dan KBM (Kadar Bunuh Minimum) ditentukan pada konsentrasi 6,25%. Hasil uji One Way ANOVA menunjukkan adanya perbedaan yang bermakna antar perlakuan dengan signifikansi 0,000 (< 0,05). Hasil uji korelasi sebesar –0,667 dengan nilai signifikasi 0,000 (< 0,05). Semakin tinggi konsentrasi ekstrak daun pare semakin berkurang jumlah koloni bakteri Streptococcus pneumoniae. Hasil uji regresi menunjukkan pemberian konsentrasi ekstrak daun pare berpengaruh terhadap penurunan jumlah koloni bakteri sebesar Adjusted R square =0,425 (42,5%) Kesimpulan: Ekstrak daun pare mempunyai efek antimikroba terhadap Streptococcus pneumoniae.
Kata Kunci : Ekstrak Daun Pare, Streptococcus pneumoniae, KHM, KBM * : Staff pengajar Ilmu Kesehatan Anak, FK UMM ** : Staff pengajar, FK UMM
viii
ABSTRACT Windha Tri Astuti, 2013. Antimicrobial Effect of Pare’s Leaf Extract (Momordica charantia L.) against Streptococcus pneumoniae in vitro. The Last Scientific Writing, Medical Faculty, University of Muhammadiyah Malang. Advisor (I) : dr. Bambang Mulyawan* Advisor (II) : dr. Erdy Kuswandana** Background: 20-30% pneumoniae in community caused by Streptococcus pneumoniae is a gram positive bacteriae. The increasing incidence of bacterial infections by Streptococcus pneumoniae also lead to antibiotic resistance. The substance of pare’s leaf extract predicted can be used as antimicrobial material. Objective :To investigate antimicrobial effect of Pare leaf extract (Momordica charantia) against Streptococcus pneumoniae. Method : Experimental research with Post Test Only Control Group Design. The experimental method was tube dilutions with the concentration of pare’s leaf extract 50%, 25%, 12,5%, 6,25%, 3,125%, 1,56%, material control and germ control. The data were analyzed by using one way ANOVA test, pearson correlation and linier regression. Result & Discussion: The MIC is 6,25% concentration and the MBC is 12,5% concentration. The result of one way ANOVA test showed that there was significant difference among threatments with significancy 0.000 (< 0,05). The result of pearson correlation was -0,667 with significancy 0.000 (< 0,05). The higher concentration of pare’s leaf extract, can more reduce the colony of Streptococcus pneumoniae. The result of linier regression showed that giving concentration of pare’s leaf extract influence the reduction of bacterial colony with Adjusted R square = 0,425 (42,5%) Conclusion: Pare leaf extract has antimicrobial effect against Streptococcus pneumoniae. Key words : Pare Leaf Extract (Momordica charantia), Streptococcus pneumoniae, MIC, MBC * **
: Staff lecturer division of pediatrics, Medical Faculty, UMM : Staf lecturer, Medical Faculty, UMM
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i LEMBAR PENGAJUAN........................................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii LEMBAR PENGUJIAN ........................................................................................ iv KATA PENGANTAR .............................................................................................v ABSTRAK ........................................................................................................... viii ABSTRACT ............................................................................................................. ix DAFTAR ISI ............................................................................................................x DAFTAR TABEL ..................................................................................................xv DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xvi DAFTAR SINGKATAN .................................................................................... xvii BAB 1 PENDAHULUAN .......................................................................................1 1.1 Latar Belakang.........................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................4 1.3 Tujuan Penelitian .....................................................................................4 1.3.1 Tujuan umum ...............................................................................4 1.3.2 Tujuan khusus ..............................................................................4 1.4 Manfaat Penelitian ...................................................................................5 1.4.1 Manfaat akademis ........................................................................5 1.4.2 Manfaat klinis ..............................................................................5 1.4.3 Manfaat masyarakat .....................................................................5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................................6 2.1 Tanaman Pare ..........................................................................................6 2.1.1 Taksonomi ...................................................................................6
x
2.1.2 Habitat dan distribusi geografis tanaman pare .............................6 2.1.3 Morfologi tanaman pare ..............................................................7 2.1.4 Kandungan daun pare ..................................................................9 2.1.4.1 Flavonoid .......................................................................9 2.1.4.2 Tannin ..........................................................................12 2.1.4.3 Alkaloid .......................................................................14 2.1.4.4 Terpenoid .....................................................................14 2.2
Tinjauan Umum Bakteri Streptococcus Pneumoniae............................14 2.2.1 Taksonomi .................................................................................14 2.2.2 Morfologi dan Identifikasi .........................................................15 2.3.2.1 Ciri khas organisme .....................................................15 2.3.2.2 Biakan Streptococcus Pneumoniae .............................18 2.2.3 Daya tahan .................................................................................18 2.2.4 Struktur antigen .........................................................................19 2.2.5 Patogenesis ................................................................................20 2.3.5.1 Tipe Streptococcus Pneumoniae .................................20 2.3.5.2 Penentu patogenesis .....................................................20 2.3.5.3 Produksi penyakit ........................................................20 2.2.6 Patologi .....................................................................................21 2.2.7 Tanda-tanda klinis .....................................................................21 2.2.8 Pengobatan .................................................................................22
2.3
Uji Kepekaan Terhadap Antimikroba InVitro .......................................23 2.3.1 Metode Dilusi Tabung ...............................................................24 2.5.2 Metode Difusi Cakram ..............................................................24
2.6
Hasil Penelitian Sebelumnya .................................................................25
xi
BAB 3 KERANGKA KONSEP ............................................................................28 3.1
Kerangka Konsep ..................................................................................28
3.2
Hipotesis ................................................................................................30
BAB 4 METODE PENELITIAN...........................................................................31 4.1
Rancangan penelitian .............................................................................31
4.2
Lokasi dan waktu penelitian ..................................................................31
4.3
Populasi dan sampel penelitian .............................................................31
4.4
4.3.1
Populasi ...................................................................................31
4.3.2
Sampel penelitian ....................................................................31
4.3.3
Estimasi besar sampel .............................................................31
Variabel penelitian .................................................................................32 4.4.1
Variabel bebas .........................................................................32
4.4.2
Variabel tergantung .................................................................32
4.5
Definisi operasional ...............................................................................32
4.6
Alat dan bahan penelitian ......................................................................34 4.6.1 Alat untuk ekstraksi daun pare ..................................................34 4.6.2 Bahan untuk ekstraksi ................................................................35 4.6.3 Alat untuk uji antimikroba .........................................................35 4.6.4 Bahan untuk uji antimikroba .....................................................35
4.7
Prosedur penelitian ................................................................................35 4.7.1 Sterilisasi alat .............................................................................35 4.7.2 Pembuatan medium nutrient cair ...............................................36
xii
4.7.3 Pembuatan Blood Agar Plate (BAP)..........................................36 4.7.4 Identifikasi Bakteri Streptococcus pneumoniae ........................37 4.7.4.1 Pewarnaan gram ............................................................37 4.7.4.2 Tes Optochin.................................................................38 4.7.5 Pembuatan perbenihan cair bakteri 106 sel/ml ...........................38 4.7.6 Pembuatan ekstrak daun pare ....................................................39 4.7.7 Uji antimikroba larutan ekstrak daun pare.................................39 4.8
Skema Prosedur Penelitian ....................................................................43
4.9
Analisis Data .........................................................................................44 4.9.1 Uji One way ANOVA ................................................................44 4.9.2 Uji Korelasi Pearson ..................................................................44 4.9.3 Uji Regresi Linier ......................................................................45
BAB 5 HASIL PENELITIAN ...............................................................................46 5.1
Identifikasi Bakteri Streptococcus pneumoniae ....................................46
5.2
Uji
Daya
Antimikroba
Ekstrak
Daun
Pare
terhadap
Bakteri
Streptococcus pneumoniae ....................................................................47 5.2.1 Kadar Hambat Minimum Ekstrak Daun Pare ............................47 5.2.2 Kadar Bunuh Minimum Ekstrak Daun Pare ..............................49 5.3
Analisis Data .........................................................................................50 5.3.1 Uji One Way ANOVA ...............................................................51 5.3.2 Uji Korelasi Pearson ..................................................................53 5.3.3 Uji Regresi Linier ......................................................................54
xiii
BAB 6 PEMBAHASAN............... .........................................................................56 BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN............... ..................................................59 7.1
Kesimpulan................. ...........................................................................59
7.2
Saran............. .........................................................................................59
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................60 LAMPIRAN ..........................................................................................................63
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Morfologi Pare ......................................................................................7 Tabel 2.2 Terapi Streptococcus pneumoniae ......................................................22 Tabel 5.1 Skor Tingkat Kekeruhan pada Pertumbuhan Koloni Streptococcus pneumoniae dalam Kelompok Perlakuan Konsentrasi Ekstrak DaunPare .............................................................................................47 Tabel 5.2 Rata-rata Jumlah Koloni Bakteri Streptococcus pneumoniae per cawan dalam Kelompok Perlakuan Konsentrasi Ekstrak Daun Pare .49
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Daun Pare .........................................................................................6
Gambar 3.1
Skema Kerangka Konsep ...............................................................28
Gambar 4.1
Skema Prosedur Penelitian .............................................................43
Gambar 5.1
Hasil Pewarnaan Gram ...................................................................46
Gambar 5.2
Hasil Tes Optochin .........................................................................46
Gambar 5.3
Grafik Rerata Jumlah Koloni Streptococcus pneumoniae..............53
xvi
DAFTAR SINGKATAN
ANOVA
: Analysis of Variance
BAP
: Blood Agar Plate
FLE
: Fresh Leaves Extract
FLE HEX
: Fresh Leaves Extract Hexane
FLE CLO
: Fresh Leaves Extract Chloroform
FLE ACET
: Fresh Leaves Extract Ethyl acetate
FLE MET
: Fresh Leaves Extract Metanol
DLE
: Dried Leaves Extract
DLE HEX
: Dried Leaves Extract Hexane
DLE CLO
: Dried Leaves Extract Chloroform
DLE ACET
: Dried Leaves Extract Ethyl acetate
DLE MET
: Dried Leaves Extract Metanol
KB
: Kontrol Bahan
KBM
: Kadar Bunuh Minimal
KK
: Kontrol Kuman
KHM
: Kadar Hambat Minimal
MIC
: Minimal Inhibitory Consentration
NB
: Nutrient Broth
xvii
DAFTAR PUSTAKA
Anibijuwon I. I., Abioye J. A. Dan Onifade A.K., 2011. Comparative antimicrobial activities of some plant extracts and commercial antibiotics againts some selected pathogen of food origin. International Journal of Medicine and Medical Sciences Vol. 3. Halaman : 268 – 272 Bahar,Azril, 2003. Peningkatan Prevalensi ISPA di Indonesia [Online] ( http://pdpi.ispa_indonesia.ac.id/?hal=detailartikel.com/2003, diakses tanggal 10 Januari 2013) Costa et all,. 2011. Journal of Basic and Clinical Pharmacy Antibacterial Activity of Momordica charantia L. (Curcubitaceae) extracts and franctions.Vol 002 issue 001 [Online] (http://www.jbclinpharm.com, diakses 26 Agustus 2012) Dahlan SM, 2008. Statistik untuk Kedokteran dan Kesehatan. Salemba Media.Jakarta. Halaman 58-64 Duke, James A. 2005. Phytochemical and Ethnobothanical Database [Online] (http://www.ars-grin.gov/duke/plants.html, diakses pada tanggal 10 Januari 2013) Dzen,S,M,, et al, 2003. Bakteriologi Medik, Bayumedia Publising, Malang, Hal:105-123, 149-155 Funatogawa K, Shunji H, Hirofumi S, Takashi Y, Tsutomu H, Hideyuki I, Yoshikazu H, 2004. Antibacerial Activity of Hydrolyzable Tannis, Microbiol Immunol, 48, 251 – 261 [Online] (http://www.microbiol.immunol.com, diakses 10 Januari 2013) Gunawan, Adiputra.2009. Potensi Buah Pare (Momordica charantia L.) Sebagai Antibakteri Salmonella thypimurium,Universitas Mahasaraswati,Denpasar Hagermann, Ann E., 2002. Tannin Chemistry [Online] (http://www.biochemistry.com/chemistry/department/textbook/php, diakses tanggal 10 Januari 2013) Jagessar, A.Mohamed, G.Gomes, 2008. An evaluation of the Antibacterial and Antifungal activity of leaf extracts of Momordica charantia L. against Candida albicans, Staphylococcus aureus and Escherichia coli, Nature and Science, 6 (I),Hal: 1545-0740 Jawetz, Melnick, Adelberg, 2008. Mikrobiologi Kedokteran, edisi 23, EGC, Jakarta, Hal: 243-245 Karou Damintoti, Aly Savadogo, Antonella Canini, 2005. Antibacterial Activity of Alkaloids, African Journal of Biotechnology Vol. 4 (12), pp. 1452-1457
xviii
Kumar, K. Vamshi Sharathnath, P. Yogeswaran, 2010. A Medical Potency of Momordica charantia L., International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, Volume I, Issue 2, March – April 2010; Article 018. [Online] (http://www.Pharmaceuticalsciences.com/ diakses tanggal 10 Januari 2013) Kurniawan, Deny. 2008. Regresi Linier (Linear Regression) [Online] ( http:// ineddeni.files.wordpress.com/2008/07/regresi_linier.pdf./ diakses tanggal 10 Januari 2013) Leelaprakash et all,.2011. In Vitro Antimicrobial and Antioxidant Activity of Momordica charantia L. Pharmacophore 2011 Vol2 (4) 244-252 [Online] (http://www.pharmacophorejournal.com/ diakses tanggal 7 September 2012) Lukito H, 2001. Rancangan Percobaan: Suatu Pengantar. Malang: IKIP. Hal 2527. Mandal, Wilkins, Dubar, et, al, 2008. Penyakit Infeksi, Edisi 6, PT Gelora Aksara Pratama, Surabaya,Hal:64-66 Manju Makhija, Dharmendra Ahuja, Bankim Chand Nandy, Shipra Gautam et al, 2011. Evaluation and comparison of antibacterial activity of leaves, seeds and fruits extract of Momordica charantia L., Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, Volume 2 Issue 2, Page No. 185[Online] (http://www.Journalofpharmaceutical.com/ diakses tanggal 10 Januari 2013) Marjorie, 2000. Plant Products as Antimicrobial Agents. Clinical Mikrobiology Reviews Vol 12. No. 4 Halaman 571. Murray PR, Patrick Ellien JO Baron, Fred C Tenover, 2001. Manual of Clinical Microbiology 7th Edition. American Society for Microbiology, ASM Press. Washington DC. Hal:1527-1536 Parekh J dan Chandra S, 2007. In vitro screening of antibacterial activity of aqueousand alcoholic extracts of various Indian plant species against selected pathogens from Enterobacteriaceae, African Journal of Microbiology Research Vol.1 Halaman 92 – 99, Pratiwi, Sudarmono, 2001. Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran UI, Jakarta, Hal: 33-39. Rahayu, P.Winiati.2000. Aktivitas Antimikroba Bumbu Masakan Tradisional Hasil Olahan Industri Terhadap Bakteri Patogen dan Perusak. Vol 11 (2). Buletin Teknologi dan Industri Pangan [online] (http://www.journal _112/antimikroba/patogen/php, diakses pada tanggal 7 September 2012) Robinson, Trever. 1995. Kandungan Organik Tumbuhan Edisi VI. ITB. Bandung. Hal 123-128
xix
Sanusi, 2005. Beberapa Uji Validitas dan Reliabilitas Pada Instrumen Penelitian. repository.usu.ac.id/bitstream/.../18868/1/ikm-okt2005-9%20(6).pdf Soekardjo B. dan Siswandono, 2000, Kimia Medisinal, Universitas Airlangga, Surabaya, Hal78-83 Soemiati,2002. Mekanisme kerja senyawa Fenol, [Online] (http://journal .ui.ac.id/?hal=detailartikel&q=360, diakses tanggal 10 Januari 2013) Soenartyo,2000.Uji sitotoksisitas ekstrak Momordica charantia L. menggunakan daun kumis kucing [Online] (http://journal .lib.unair.ac.id/index.php/dj/issue/view/542/showToc.) Sudarmono,2011. Khasiat Pare [Online] (http://khasiatbuah/pare.htm, diakses tanggal 7 September 2012) Tati S.,2011, Khasiat dan Manfaat Pare:Si Pahit Pembasmi Penyakit, [Online] (http://plantamor.com/2011_01_11_archive, diakses tanggal 7 September 2012)
xx
