PERBANDINGAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK ETANOL BIJI DENGAN BATANG PEPAYA (Carica papaya L.) TERHADAP BAKTERI Shigella dysenteriae DAN Streptococcus pyogenes
NASKAH PUBLIKASI
Oleh:
YENI CRISTIANA K100110040
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA SURAKARTA 2015 i
PENGESAHAN NASKAH PUBLIKASI Berjudul: PERBANDINGAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK ETANOL BIJI DENGAN BATANG PEPAYA (Carica papaya L.) TERHADAP BAKTERI Shigella dysenteriae DAN Streptococcus pyogenes
Oleh: YENI CRISTIANA K100110040 Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta Pada tanggal : 14 Januari 2015
Mengetahui, Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta Dekan,
Azis Saifudin, Ph.D., Apt
Penguji : 1. Dr. Muhtadi, M.Si
_______________
2.
Dr. Haryoto, M.Sc
_______________
3.
Ratna Yuliani, M.Biotech.St
ii
_______________
PERBANDINGAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK ETANOL BIJI DENGAN BATANG PEPAYA (Carica papaya L.) TERHADAP BAKTERI Shigella dysenteriae DAN Streptococcus pyogenes COMPARISON OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ETHANOLIC EXTRACTS OF SEED TO STEM OF PAPAYA (Carica papaya L.) AGAINST Shigella dysenteriae AND Streptococcus pyogenes Yeni Cristiana dan Ratna Yuliani Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Jl A Yani Tromol Pos I, Pabelan Kartasura Surakarta 57102 E-mail:
[email protected] ABSTRAK
Umumnya, tidak semua bagian tanaman dimanfaatkan sehari-hari. Begitu pula pepaya (Carica papaya L.), biji dan batangnya tidak digunakan. Dalam penelitian sebelumnya, bagian biji dan batang pepaya mampu menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Tujuan penelitian ini adalah membandingkan aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji dengan batang pepaya terhadap bakteri Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes dan mengetahui golongan senyawa dalam ekstrak etanol biji dan batang pepaya yang berperan sebagai antibakteri. Ekstraksi biji dan batang pepaya menggunakan etanol 70% dengan cara maserasi. Uji aktivitas antibakteri menggunakan metode difusi cara Kirby-Bauer. Senyawa diidentifikasi menggunakan kromatografi lapis tipis dengan fase gerak etil asetat:metanol:air (100:13:17) v/v untuk biji pepaya dan metanol:kloroform (8:2) v/v untuk batang pepaya, serta fase diam silika gel GF254. Bioautografi kontak digunakan untuk mengetahui golongan senyawa yang memiliki aktivitas antibakteri. Hasil uji aktivitas antibakteri menunjukkan bahwa ekstrak etanol biji dan batang pepaya memiliki aktivitas antibakteri yang sama terhadap Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes. Ekstrak etanol biji pepaya konsentrasi 10000 µg dan 5000 µg menghasilkan zona irradikal sebesar 7,66±0,57 mm dan 7,33±0,57 mm, sedangkan ekstrak etanol batang pepaya konsentrasi 10000 µg, 5000 µg dan 2500 µg menghasilkan zona irradikal berturut-turut sebesar 8±0, 7±0 dan 6,33±0,57 mm terhadap Shigella dysenteriae. Ekstrak etanol biji dan batang pepaya konsentrasi 10000 µg dan 5000 µg menghasilkan diameter zona hambat iradikal masing-masing 7±0 dan 7±0 mm, serta 7,33±0,57 mm dan 7±0 mm terhadap Streptococcus pyogenes. Berdasarkan analisis KLT, biji pepaya mengandung alkaloid, steroid, dan tanin, sedangkan batang pepaya mengandung tanin. Namun, senyawa yang berperan sebagai antibakteri belum dapat diketahui karena hasil bioautografi tidak terlihat zona jernih. Kata kunci:
antibakteri, pepaya (Carica Papaya L.), Shigella dysenteriae, Streptococcus pyogenes.
iii
1
ABSTRACT
Generally, seed and stem of papaya (Carica papaya L.) were not used. In a previous study, seed and stem of papaya inhibit growth of Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The aim of this study was to compare antibacterial activity of ethanolic extract of papaya seed to stem extract against Shigella dysenteriae and Streptococcus pyogenes. Papaya seed and stem were extracted using 70% ethanol by maceration method. The antibacterial activity tests were carried out using Kirby-Bauer disc diffusion method. Chemical compounds in the extracts were identified using thin layer chromatography (TLC) with silica GF254 as stationary phase and a mobile phase of ethyl acetate:methanol:water (100:13:17)v/v for papaya seed extract and methanol:chloroform (8:2)v/v for papaya stem extract. Contact bioautografi was used to determine the compounds that have antibacterial activity The results showed that ethanolic extract of papaya seed and stem have same antibacterial activity against Shigella dysenteriae and Streptococcus pyogenes. The ethanolic extract of papaya seed concentration 10000 µg and 5000 µg have irradical zone 7,66±0,57 mm and 7,33±0,57 mm, whereas the ethanolic extract of papaya stem concentration 10000 µg, 5000 µg, and 2500 µg have irradical zone 8±0, 7±0 and 6,33±0,57 mm against Shigella dysenteriae. The ethanolic extract of papaya seed and stem concentration 10000 µg and 5000 µg have irradical zone respectively 7±0 and 7±0 mm, and 7,33±0,57 and 7±0 mm against Streptococcus pyogenes. Based on TLC analysis, papaya seed extract contain alkaloid, steroid, and tannin, while papaya stem extract contain tannin. However, compounds which act as antibacterial have not been known. Key words: papaya
(Carica papaya L.), antibacterial, Shigella dysenteriae, Streptococcus pyogenes. PENDAHULUAN Adanya mikroba hidup dalam suatu jaringan yang hidup dapat didefinisikan sebagai infeksi. Adanya infeksi dalam tubuh dapat menyebabkan berbagai penyakit (Tambayong, 2000). Dari berbagai jenis bakteri, jenis Shigella dan Streptococcus menyebabkan infeksi pernafasan, kulit, maupun gastrointestinal (Locke et al., 2013). Bakteri Gram negatif dari jenis Shigella yang paling tinggi menyebabkan infeksi gastrointestinal yaitu Shigella dysenteriae (Radji, 2009). Diare menyebabkan kematian 5 juta orang tiap tahun terutama pada anak-anak (Shulman et al., 1994). Bakteri penyebab infeksi dari Gram positif
jenis
streptococcus yang dapat menyebarkan infeksi dengan melepaskan toksin yaitu Streptococcus pyogenes. Bakteri jenis ini menjadi penyebab infeksi pada kulit, sistem peredaran darah, dan saluran nafas (Radji, 2009).
iv
2
Pengobatan infeksi menggunakan antibiotik telah mengalami banyak kejadian resistensi. Senyawa aktif bahan alam digunakan sebagai alternatif pemecahan masalah resistensi. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Okoye (2011), ekstrak etanol biji pepaya memiliki aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, dan Escherichia coli dengan diameter zona hambat berturut-turut sebesar 13, 16, 16, dan 17 mm (Okoye, 2011). Khan et al. (2014), menyatakan bahwa ekstrak etanol batang pepaya dengan konsentrasi 0,5 g/mL dapat menghasilkan zona hambat terhadap Escherichia coli sebesar 20 mm (Khan et al., 2014). Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini dilakukan untuk membandingkan aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji dengan batang pepaya (Carica papaya L.) terhadap bakteri Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes dan mengetahui golongan senyawa dalam ekstrak etanol biji dan batang pepaya yang berperan sebagai antibakteri.
METODE PENELITIAN 1. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain alat gelas, bejana maserasi, pengaduk kayu, vaccum rotary evaporator Ika Werke RV 10 basic, neraca analitik Adventurer (Ohaus), cawan porselen, water bath (Memmert), penjepit tabung, ose, spreader glass, object glass, deck glass, Laminar Air Flow (LAF) (CV. Srikandi Laboratory), mikroskop CX21 (Olympus), oven (Memmert), autoklaf MA 672 (My Life), inkubator (Memmert), Bunsen, mikropipet, shaker Excella E24 (New Brunswick Scientific), vorteks Maxi Mix II 37600 (Thermolyne Corporation), chamber, lampu UV
254nm
dan
UV 366nm. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu biji dan batang pepaya yang didapatkan dari Dusun Ringinsari, Desa Randusari, Kecamatan Teras, Kabupaten Boyolali, bakteri Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes didapat dari Balai Laboratorium Kesehatan Yogyakarta, etanol 70%, cat Gram A, cat Gram B, cat Gram C dan cat Gram D, blue tips, yellow tips, formalin 1%,
v
3
akuades, H2O2, minyak imersi, media KIA (Kligler Iron Agar), LIA (Lysine Iron Agar), MIO (Motility Indol Ornithine), MH (Mueller Hinton), media agar darah, media BHI (Brain Heart Infussion ), disk tetrasiklin, disk eritromisin, disk blank, silika gel GF254, kloroform, metanol, etil asetat dan air, serta pereaksi semprot FeCl3, Dragendorff, KOH etanolik, Liebermann-Burchard (LB) dan uap amonia. 2. Jalannya Penelitian a. Determinasi tanaman Determinasi tanaman dilakukan di Laboratorium Biologi Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proses ini bertujuan untuk mencocokkan ciri morfologi dari bagian biji dan batang tanaman pepaya (Carica papaya L.) dengan pustaka yang tersedia, yaitu Flora of Java karangan Backer dan Van den Brink (1963). b. Ekstraksi Serbuk biji dan batang pepaya berturut-turut sebanyak 310 g dan 450 g dimasukkan dalam bejana maserasi dan diekstraksi menggunakan etanol 70% berturut-turut sebanyak 2,8 L dan 3,5 L. Maserasi dilakukan selama 3-5 hari sambil sesekali diaduk dan remaserasi dilakukan 4 kali. Filtrat etanol disaring menggunakan kain flanel. Filtrat diuapkan menggunakan vaccum rotary evaporator dan dipekatkan menggunakan waterbath, sehingga didapatkan ekstrak kental biji dan batang pepaya. c. Identifikasi Bakteri Identifikasi bakteri dilakukan dengan cara pengecatan Gram (A, B, C dan D) dan uji biokimiawi. Shigella dysenteriae diidentifikasi menggunakan media KIA, LIA, dan MIO. Streptococcus pyogenes diidentifikasi menggunakan uji katalase dan uji hemolisis darah. d. Pembuatan Suspensi Bakteri Suspensi bakteri Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes dibuat dengan cara mengambil bakteri tersebut dari media MH sebanyak 3-5 koloni. Bakteri tersebut disuspensikan dalam media Brain Heart Infussion (BHI) sebanyak 5 mL, suspensi ini diinkubasi 3-6 jam pada suhu 370C. Kekeruhan disesuaikan dengan standart Mc Farland 1,5 x 108 CFU/mL.
vi
4
e. Pembuatan Larutan Uji Ekstrak etanol biji dan batang pepaya masing-masing ditimbang sebanyak 750 mg dilarutkan dalam 1,5 mL etanol 70% sehingga didapatkan konsentrasi 50%. Dari larutan konsentrasi 50% dibuat larutan konsentrasi 25%, 12,5%, dan 6,25% menggunakan metode pengenceran. f. Uji Aktivitas Antibakteri Suspensi
bakteri
Shigella
dysenteriae
sebanyak
300
µL
dan
Streptococcus pyogenes sebanyak 200 µL masing-masing diinokulasikan dalam media Mueller Hinton (MH) yang berbeda. Dalam satu cawan petri berisi enam disk untuk empat seri konsentrasi biji atau batang pepaya, kontrol positif, dan kontrol negatif. Larutan uji biji dan batang pepaya masing-masing 20 µL diresapkan dalam tiap disk kosong. Disk berisi larutan uji, kontrol positif, dan kontrol negatif ditempelkan dalam
media Mueller Hinton (MH). Inkubasi 0
dilakukan selama 24 jam pada suhu 37 C. Zona hambat yang terbentuk dari tiap disk diukur untuk menentukan besarnya aktivitas antibakteri. Etanol 70% digunakan sebagai kontrol negatif, sedangkan disk tetrasiklin 30 µg digunakan sebagai kontrol positif pada Shigella dysenteriae dan disk eritromisin 30 µg digunakan sebagai kontrol positif pada Streptococcus pyogenes. g. Uji Kromatografi Lapis Tipis Senyawa dalam ekstrak biji dan batang pepaya diidentifikasi dengan cara kromatografi lapis tipis menggunakan fase diam silika gel GF254. Fase gerak untuk ekstrak etanol batang pepaya digunakan kloroform:metanol (2:8) dan fase gerak untuk biji pepaya digunakan etil asetat:metanol:akuades (100:13:17). Larutan ekstrak konsentrasi 50% sebanyak 20 µL ditotolkan pada lempeng silika gel GF254 yang telah diaktifkan dengan pemanasan selama 1100C selama 1 jam. Elusi dilakukan ketika sampel telah mengering, dan diangkat ketika sudah mencapai batas atas lempeng silika. Hasil elusi tersebut terlebih dulu dlihat pada UV 254 nm dan 366 nm. Bercak diidentifikasi menggunakan uap amonia, pereaksi semprot FeCl3, Dragendorff, KOH etanolik, dan Liebermann-Burchard (LB).
vii
5
h. Uji Bioautografi Bioautografi dilakukan untuk mengetahui senyawa aktif dari bercak hasil KLT yang memiliki aktivitas antibakteri. Lempeng silika hasil elusi ditempelkan selama 20 menit pada media MH dalam cawan petri yang telah diinokulasikan bakteri. Lempeng silika diambil kemudian cawan petri diinkubasi selama 24 jam dengan suhu 37C. Zona jernih menunjukkan letak senyawa aktif dalam ekstrak etanol biji dan batang pepaya yang memiliki aktivitas antibakteri.
HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Determinasi Tanaman Tanaman dideterminasi untuk memastikan kebenaran tanaman yang digunakan dalam penelitian. Hasil determinasi berdasarkan Backer dan Van den Brink (1963), diketahui bahwa tanaman yang digunakan dalam penelitian ini merupakan pepaya (Carica papaya L.). 2. Ekstraksi Biji dan batang pepaya masing-masing diekstraksi menggunakan metode maserasi. Metode ini mudah dilakukan dan tidak merusak senyawa karena tidak ada proses pemanasan. Biji pepaya kering sebanyak 312 g menghasilkan rendemen 39,038 % dengan bentuk ekstrak kental berwarna coklat. Batang pepaya kering 455,81 g menghasilkan rendemen sebanyak 22,926 % dengan bentuk ekstrak kental berwarna coklat kehijauan. 3. Identifikasi bakteri Bakteri diidentifikasi menggunakan metode pengecatan Gram yang digunakan untuk membedakan bakteri Gram positif dan Gram negatif. Bakteri diamati menggunakan mikroskop perbesaran 1000x. Shigella dysenteriae menunjukkan bentuk batang, warna merah, dan menyebar. Streptococcus pyogenes menunjukkan bentuk bulat, warna ungu, dan susunan sel berderet seperti rantai. Hasil pewarnaan bakteri Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes sesuai teori bahwa Shigella dysenteriae merupakan Gram negatif berbentuk batang dengan susunan sel menyebar. Streptococcus pyogenes adalah bakteri Gram positif bentuk bulat dan susunan sel berderet seperti rantai (Todar, 2012).
viii
6
Berdasarkan uji biokimia terhadap bakteri Shigella dysenteriae pada media KIA menunjukkan bagian miring berwarna merah dan bagian tegak berwarna kuning. Hal ini menunjukkan bahwa Shigella dysenteriae mampu memfermentasi glukosa namun tidak mampu memfermentasi laktosa. Shigella dysenteriae tidak menghasilkan H2S dan tidak menghasilkan gas, hal ini ditunjukkan dengan tidak ada gelembung udara dan tidak ada warna hitam pada media KIA. Bagian miring media LIA memperlihatkan warna ungu, bagian tegak berwarna kuning, tidak ada warna hitam, dan tidak ada rongga udara. Hal ini menunjukkan bahwa Shigella dysenteriae tidak mendekarboksilasi lisin, tidak mendeaminasi lisin, tidak menghasilkan H2S dan gas. Identifikasi menggunakan media MIO memperlihatkan media tidak keruh dan berwarna kuning. Hal ini sesuai teori yang menyatakan bahwa Shigella dysenteriae bersifat non motil (tidak bergerak) dan tidak mendekarboksilasi ornitin. Berdasarkan uji yang dilakukan, sehingga disimpulkan bakteri yang diidentifikasi adalah benar Shigella dysenteriae (Mikoleit, 2010). Bakteri Streptococcus pyogenes diuji katalase dan hemolisis darah. Uji katalase digunakan untuk mengetahui aktivitas katalase bakteri. Hasil uji katalase memperlihatkan tidak ada gelembung udara. Hal ini sesuai teori bahwa Streptococcus pyogenes tidak memiliki enzim katalase yang mampu memecah H2O2 menjadi H2O dan O2 sehingga tidak menghasilkan gelembung. Uji hemolisis darah digunakan untuk mengetahui bahwa bakteri mampu melisiskan sel darah merah. Hasil uji hemolisis darah memperlihatkan adanya zona jernih disekitar koloni. Hal ini sesuai teori bahwa Streptococcus pyogenes termasuk beta hemolitik yang mampu menghasilkan enzim untuk melisiskan sel darah merah (Todar, 2012). 4. Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak etanol biji dan batang papaya masing-masing diuji aktivitas antibakteri
terhadap
Shigella
dysenteriae
dan
Streptococcus
pyogenes
menggunakan metode difusi Kirby-Bauer. Aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji dan batang papaya diukur dari besarnya zona hambat baik radikal maupun irradikal disekitar disk. Tiap seri konsentrasi ekstrak biji dan batang papaya
ix
7
masing-masing 20 µL diresapkan kedalam disk kosong berukuran 6 mm, sehingga konsentrasi ekstrak tiap disk berturut-tururt sebesar 10000 µg, 5000 µg, 2500 µg, dan 1250 µg. Tetrasiklin dan eritromisin berturut-turut digunakan sebagai kontrol positif dalam uji aktivitas antibakteri terhadap Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes. Etanol 70% digunakan sebagai kontrol negatif karena dapat melarutkan ekstrak dan setelah menguap tidak dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Tabel 1. Hasil uji aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji dan batang pepaya terhadap Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes Diameter zona hambat (mm) Sampel Shigella dysenteriae Streptococcus pyogenes Ekstrak biji pepaya 10000 µg 7,66±0,57* 7±0* 5000 µg 7,33±0,57* 7±0* 2500 µg 6±0 6±0 1250 µg 6±0 6±0 Etanol 70% 14000 µg 6±0 6±0 Tetrasiklin Eritromisin
30 µg 30 µg
18,33±0,57 -
18,33±1,52
Ekstrak batang pepaya
10000 µg
8±0*
7,33±0,57*
Etanol 70% Tetrasiklin Eritromisin
5000 µg 2500 µg 1250 µg 14000 µg 30 µg 30 µg
7±0* 6,33±0,57* 6±0 6±0 16±1,73 -
7±0* 6±0 6±0 6±0 16,66±0,57
Keterangan: *zona irradikal Diameter zona hambat sudah termasuk diameter disk (6 mm)
Hasil uji aktivitas antibakteri menunjukkan bahwa ekstrak etanol biji dan batang pepaya konsentrasi 10000 µg & 5000 µg memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes, ditunjukkan adanya zona irradikal yaitu zona jernih sekitar disk namun masih terlihat adanya pertumbuhan bakteri. Aktivitas antibakteri ekstrak biji dan batang pepaya terhadap Shigella dysenteriae ditunjukkan pada Tabel 1. Ekstrak etanol biji pepaya konsentrasi 10000 µg dan 5000 µg mempunyai aktivitas antibakeri terhadap Shigella dysenteriae yang ditunjukkan dengan zona irradikal sebesar 7,66±0,57 mm dan 7,33±0,57 mm. Ekstrak etanol biji pepaya konsentrasi 2500 µg dan 1250 µg, tidak menghasilkan zona jernih sekitar disk. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi tersebut tidak mampu menghambat pertumbuhan
x
8
Shigella dysenteriae. Ekstrak etanol batang pepaya konsentrasi 10000 µg, 5000 µg dan 2500 µg menghasilkan zona hambat berturut-turut sebesar 8±0, 7±0 dan 6,33±0,57 mm. Ekstrak etanol batang pepaya konsentrasi 1250 µg tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap Shigella dysenteriae karena tidak menghasilkan zona jernih sekitar disk. Analisis uji t aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji dan batang pepaya konsentrasi 10000 µg, 5000 µg, dan 2500 µg terhadap Shigella dysenteriae memberikan hasil signifikan (p) sebesar 0,374, sedangkan ekstrak etanol biji dan batang pepaya konsentrasi 1250 µg menunjukkan hasil aktivitas antibakteri yang sama terhadap Shigella dysenteriae. Berdasarkan analisis tersebut, nilai p > 0,05 dapat disimpulkan bahwa aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji dan batang pepaya berbeda tidak signifikan terhadap Shigella dysenteriae. Dalam penelitian sebelumnya, ekstrak etanol biji pepaya mengandung alkaloid, flavonoid, tanin, saponin, dan fenol (Okoye, 2011). Ekstrak etanol batang pepaya mengandung alkaloid, tanin, saponin dan steroid (Stephen et al., 2013). Hal tersebut menunjukkan bahwa meskipun biji dan batang pepaya memiliki berbagai jenis zat namun aktivitas antibakterinya tetap sama. Aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji dan batang pepaya terhadap Streptococcus pyogenes ditunjukkan pada Tabel 1. Ekstrak etanol biji pepaya konsentrasi 10000 µg dan 5000 µg menghasilkan diameter zona hambat iradikal yang sama yaitu 7±0 mm. Hal tersebut menunjukkan bahwa ekstrak etanol biji pepaya memiliki aktivitas antibakteri terhadap Streptococcus pyogenes. Ekstrak biji pepaya konsentrasi 2500 µg dan 1250 µg tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap Streptococcus pyogenes. Ekstrak etanol batang pepaya konsentrasi 10000 µg dan 5000 µg menunjukkan zona hambat iradikal sebesar 7,33±0,57 mm dan 7±0 mm. Ekstrak batang pepaya konsentrasi 2500 µg dan 1250 µg tidak menghambat pertumbuhan Streptococcus pyogenes. Ekstrak etanol biji dan batang pepaya konsentrasi 10000 µg terhadap Streptococcus pyogenes memiliki nilai signifikan (p) 0,374, sedangkan ekstrak etanol biji dan batang pepaya konsentrasi 5000 µg, 2500 µg, dan 1250 µg memberikan aktivitas antibakteri yang sama terhadap Streptococcus pyogenes.
xi
9
Berdasarkan analisis tersebut, nilai p > 0,05 dapat disimpulkan bahwa aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji dan batang pepaya berbeda tidak signifikan terhadap Streptococcus pyogenes. Ekstrak etanol biji dan batang pepaya memiliki berbagai jenis zat, namun memiliki aktivitas antibakteri yang sama terhadap Streptococcus pyogenes. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa ekstrak etanol batang pepaya mempunyai aktivitas antibakteri terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus yang ditunjukkan dengan zona hambat berturut-turut sebesar 20 mm dan 28 mm sedangkan ekstrak etanol biji pepaya tidak mempunyai aktivitas antibakteri terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus (Khan et al., 2012). Berdasarkan penelitian tersebut batang pepaya mampu menghambat bakteri Gram negatif dan Gram positif lebih baik daripada biji pepaya. Hal ini tidak sesuai hasil yang didapatkan terhadap Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes. Tempat tumbuh dan nutrisi tanaman yang berbeda dapat mempengaruhi aktivitas antibakteri biji dan batang pepaya terhadap suatu bakteri. Biji dan batang pepaya yang digunakan dalam penelitian sebelumnya berasal dari berbagai tempat di Lucknow, India sedangkan dalam penelitian ini berasal dari Boyolali, Indonesia. Spesies bakteri yang digunakan dalam penelitian sebelumnya berbeda dengan penelitian ini sehingga aktivitas antibakteri biji dan batang pepaya juga berbeda. 5. Kromatografi Lapis Tipis Kandungan senyawa ekstrak etanol biji dan batang pepaya dianalisis menggunakan Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Teknik ini memisahkan senyawa berdasarkan prinsip adsorbsi antara fase diam dan fase gerak. Silika gel GF254 digunakan sebagai fase diam. Fase gerak untuk ekstrak etanol biji pepaya digunakan etil asetat:metanol:air (100:13:17) v/v, sedangkan untuk ekstrak etanol batang pepaya digunakan metanol:kloroform (8:2) v/v.
xii
10
Tabel 2. Hasil analisis KLT ekstrak biji pepaya N o
Rf
Sebelum disemprot
Setelah disemprot
Sinar tampak
UV 254 nm
UV 366 nm
KOH etanolik (vis)
1
0,083
Cok-lat
Pemadaman
Fluoresensi biru
Coklat
2
0,166
-
-
-
-
3
0,266
-
Pemadaman
-
4
0,95
-
Pemadaman
Fluoresensi biru -
N o
Rf Sinar tampak
-
LB (UV 366 nm) -
Dragendorff (vis)
Fluoresensi biru -
Fluoresensi biru
Senyawa Uap amonia (vis) Cokl -at
FeCl3 (vis)
-
Alkaloid
-
-
-
Steroid
-
-
Hitam
Tanin
-
-
-
Steroid
Coklat
Tabel 3. Hasil analisis KLT ekstrak batang pepaya Sebelum diSetelah disemprot semprot UV 254 nm UV 366 KOH LB Dragennm etanol(UV 366 dorff ik (vis) nm) (vis)
1
0,1
Abuabu
Pemadaman
Merah
Abuabu
-
Hitam
2
0,4
-
-
-
-
-
-
3
0,53
-
-
-
-
Merah hitam
-
Senyawa Uap amonia (vis) -
FeCl3 (vis)
-
-
Coklat -
-
-
Hitam
Tanin
Hasil KLT menunjukkan ekstrak etanol biji pepaya mengandung alkaloid, steroid, dan tanin. Alkaloid ditunjukkan dengan warna kecoklatan dengan Rf 0 setelah disemprot Dragendorff. Alkaloid memiliki Rf 0 karena tidak terelusi oleh fase gerak etil asetat:metanol:air (100:13:17) v/v. Dalam penelitian Nayak, et al., (2012), jenis alkaloid yang terkandung dalam biji pepaya merupakan alkaloid karpain. Ekstrak etanol biji pepaya dalam penelitian tersebut mampu meningkatkan aktivitas penutupan luka pada tikus selama 13 hari sebesar 89%, serta memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri Gram negatif Salmonella choleraesuis dan Gram positif Staphylococcus aureus, namun tidak mampu menghambat pertumbuhan bakteri Gram negatif Escherichia coli dan Klebsiella pneumonia. Hal tersebut menunjukkan bahwa alkaloid karpain lebih mampu menghambat bakteri Gram positif dibandingkan Gram negatif kecuali Salmonella choleraesuis. Gram negatif memiliki lapisan lipopolisakarida sehingga
xiii
11
sulit dihambat, namun Salmonella choleraesuis tidak memiliki kapsul sehingga lebih mudah ditembus ekstrak etanol biji pepaya. Struktur alkaloid karpain terlihat seperti Gambar 1.
Gambar 1. Struktur alkaloid karpain (Barger et al., cit Burdick, 1971)
Steroid menunjukkan fluoresensi biru pada UV 366 nm dengan Rf 0,166 dan 0,95 setelah disemprot LB. Tanin menunjukkan warna hitam dengan Rf 0,266 setelah disemprot FeCl3. Hasil KLT ekstrak etanol batang pepaya menunjukkan adanya kandungan tanin. Tanin menunjukkan warna hitam setelah disemprot FeCl3 dengan Rf 0,53. Secara teori, steroid memberikan fluoresensi biru setelah disemprot LB, alkaloid menunjukkan warna merah jingga latar belakang kuning kelabu, coklat/jingga coklat, dan tanin memperlihatkan warna biru, merah ungu, hijau, atau hitam setelah disemprot FeCl3 (Wagner dan Bladt, 1995). Analisis fitokimia yang dilakukan Okoye (2011) menunjukkan bahwa ekstrak etanol biji pepaya mengandung alkaloid, flavonoid, tanin, saponin, dan steroid (Okoye, 2011). Ekstrak etanol batang pepaya mengandung saponin, alkaloid, glikosida, tanin, dan flavonoid (Oladimeji et al., 2007). Berdasarkan uji KLT diketahui bahwa golongan senyawa dalam ekstrak etanol biji dan batang pepaya tidak sesuai dengan penelitian sebelumnya. Hal ini dikarenakan penelitian sebelumnya menggunakan metode uji tabung sehingga lebih mudah mengetahui golongan senyawa dalam ekstrak etanol biji dan batang pepaya. 6. Uji Bioautografi Bioautografi kontak digunakan untuk menguji senyawa dalam ekstrak etanol biji dan batang pepaya sebagai antibakteri terhadap Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes. Senyawa yang memiliki aktivitas antibakteri menunjukkan adanya zona jernih disekitarnya. Hasil bioautografi ekstrak etanol biji dan batang pepaya terhadap Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes tidak ada zona jernih. Hal ini disebabkan karena senyawa yang terelusi
xiv
12
kemungkinan bukan senyawa yang memiliki aktivitas antibakteri dan masih ada senyawa yang tertinggal di totolan. Senyawa yang terdapat di totolan kemungkinan masih berupa campuran senyawa yang menimbulkan efek antagonis sehingga aktivitas antibakterinya hilang. Berdasarkan hasil bioautografi, maka belum dapat diketahui senyawa yang berperan sebagai antibakteri dalam ekstrak etanol biji dan batang pepaya. Hal tersebut merupakan kelemahan dari penelitian ini, maka penelitian selanjutnya dapat menggunakan pepaya dari tempat berbeda sehingga aktivitas antibakteri lebih besar dan dapat diketahui senyawa yang berperan sebagai antibakteri. Uji bioautografi dalam penelitian Setyawan (2009), ekstrak etanol batang pepaya mengandung antrakinon dan saponin yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli multiresisten (Setyawan, 2009). Ekstrak etanol akar pepaya mengandung alkaloid dan flavonoid yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli multiresisten (Haptiasari, 2009). Hasil uji bioautografi dalam penelitian ini berbeda dengan penelitian sebelumnya karena kandungan senyawa antrakinon, saponin, dan flavonoid tidak terdapat dalam ekstrak biji dan batang pepaya, sedangkan alkaloid dalam ekstrak biji pepaya tidak memiliki aktivitas antibakteri karena spesies bakteri yang berbeda. Streptococcus pyogenes merupakan bakteri Gram positif yang memiliki kapsul, sedangkan Shigella dysenteriae merupakan bakteri Gram negatif yang memiliki lipopolisakarida sehingga sulit dihambat oleh ekstrak etanol biji dan batang pepaya.
KESIMPULAN DAN SARAN 1. Kesimpulan Ekstrak etanol biji dan batang pepaya memiliki aktivitas antibakteri yang sama terhadap Shigella dysenteriae dan Streptococcus pyogenes. Senyawa yang berperan sebagai antibakteri dalam ekstrak etanol biji dan batang pepaya tidak dapat ditentukan karena hasil bioautografi tidak terlihat zona jernih.
xv
13
2. Saran Perlu dilakukan uji aktivitas antibakteri dari pepaya yang berbeda tempat tumbuh serta optimasi fase gerak yang lebih sesuai untuk memisahkan senyawa yang terkandung dalam ekstrak biji dan batang pepaya.
DAFTAR PUSTAKA Backer, C.A, Bakhuizen van den Brink, 1963, Flora of Java (Spermatophytes Only), Vol. I, Groningen, Wolter-Noordhoff, NVP. Burdick, E.M., 1971, Carpaine: An Alkaloid of Carica Papaya: Its Chemistry and Pharmacology, Economic Botany, 25 (4), 363-365). Haptiasari, E., 2009, Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Akar Pepaya (Carica papaya L.) terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus Multiresisten Antibiotik, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta. Khan, J. A., Yadav, J., Srivastava, Y. & Pal, P. K., 2012, In Vitro Evaluation Of Antimicrobial Properties Of Carica papaya L., International Journal of Biology, Pharmacy and Allied Sciences, 1 (7), 933-945. Locke, T., Keat, S., Walker, A. & Mackinon, R., 2013, Microbiology and Infectious Diseases on the Move, Cetakan 1, diterjemahkan oleh Akbarini, R., 7,8, 110-111, Jakarta, Indeks. Mikoleit, M. L., 2010, WHO Global Foodborne Infections Network "A WHO network building capacity to detect, control and prevent foodborne and other enteric infections from farm to table Laboratory Protocol: Biochemical Identification of Salmonella and Shigella Using an Abbreviated Panel of Tests. Okoye, E. I., 2011, Preliminary Phytochemical Analysis And Antimicrobial Activity Of Seeds Of Carica papaya, Journal of Basic Physical Research, 2 (1), 66-69. Radji, M., 2009, Buku Ajar Mikrobiologi: Panduan Mahasiswa Farmasi dan Kedokteran, 139, 156, Jakarta, EGC. Setyawan, W., 2009, Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Batang Pepaya (Carica papaya L.) terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli Multiresisten Antibiotik, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta.
xvi
14
Shulman, S. T., Phair, J. P. & Sommers, H. M., 1994, Dasar Biologis & Klinik Penyakit Infeksi, Edisi keempat, diterjemahkan oleh Wahab, A. S., 19, Yogyakarta, Gadjah Mada University Press. Stephen, C., Ukpabi, C., EsiheTochukwu, E., Brown, N., 2013, Chemical Composition Of Carica papaya Stem (Paw-Paw), American Open Food Science Journal, 1 (1), 1-5. Tambayong, J., 2000, Mikrobiologi untuk Keperawatan, 3, 26, 45, Jakarta, Widya Medika. Todar, K., 2012, Streptococcus pyogenes dan Shigella dysenteriae (online), http://textbookofbacteriology.net (diakses pada 5 Maret 2014). Wagner, H. & Bladt, S., 1996, Plant Drug Analysis: A Thin Layer Chromatography Atlas, 2nd edition, Germany, Springer.
xvii
15
