Majalah Kesehatan FKUB
Volume 1, Nomer 2, Juni 2014
Uji Efek Antimikroba Ekstrak Ethanol Stroberi (Fragaria vesca L.) Terhadap Staphylococcus epidermidis Eka Selvia*, Aulia Abdul Hamid**, Endang Sri Wahjuni*** ABSTRAK Staphylococcus epidermidis adalah flora normal pada manusia namun pada keadaan tertentu dapat menyebabkan infeksi nosokomial pada manusia yang berkaitan dengan penggunaan alat-alat medis yang dapat berakibat sepsis. Buah stroberi mengandung kombinasi ellagitanin, proanthocyanin, dan anthocyanin yang berkerja secara sinergis sebagai antimikroba. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan adanya efek antimikroba ekstrak ethanol stroberi di Indonesia terhadap Staphylococcus epidermidis. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorium dengan menggunakan metode tube dilution untuk mengetahui nilai kadar hambat minimal (KHM) dan kadar bunuh minimal (KBM). Konsentrasi ekstrak ethanol stroberi yang digunakan adalah 2 %, 1,5 %, 1 %, 0,5 %, dan 0 %. Nilai kadar hambat minimal (KHM) tidak dapat ditentukan karena kekeruhan ekstrak. Kadar bunuh minimal (KBM) didapatkan pada konsentrasi 1,5 %. Hasil uji ANOVA menunjukan bahwa semakin tinggi konsentasi ekstrak ethanol stroberi maka semakin rendah pertumbuhan bakteri S. epidermidis (p < 0,05; koefisien korelasi ekstrak ethanol stroberi = - 0,999). Kesimpulan dari penelitian adalah ekstrak etahnol stroberi mampu menghambat pertumbuhan bakteri S. epidermidis. Kata kunci : Ekstrak ethanol stroberi, Staphylococcus epidermidis
Antimikrobial Effect of Strawberry (Fragaria vesca L) Ethanol Extract to Staphylococcus epidermidis ABSTRACT Staphylococcus epidermidis is a normal flora but under certain condition can make nosocomial infection in human especially related to the use of medical equipment that can cause sepsis. Strawberry contains combination of ellagitanin, proanthocyanin, and anthocyanin which are potential as antimicrobial compounds. Therefore, the objective of this research is to prove the antimicrobial effect of Indonesian strawberry which is extracted by ethanol to suppress the growth of Staphylococcus epidermidis. This research was a laboratory experimental study using tube dilution methode to determine the minimal inhibition concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC). The concentration of strawberry extract used for dilution tube were 2 %, 1.5 %, 1 %, 0.5 %, and 0 %. MIC of strawberry extract can not determined because it was clouded. MBC of strawberry extract was 1.5 %. The result of ANOVA test showed that the higher concentration of strawberry extract, the more bacterial growth decrease significantly (p < 0.05; strawberry extract correlation coefficient = 0.999). It was concluded that strawberry extract had antimicrobial effect to Staphylococcus epidermidis. Keywords : Strawberry ethanol extract, Staphylococcus epidermidis * Lab Ilmu Penyakit Mata, RSSA-FKUB ** Lab Ilmu Faal, FKUB ***Program Studi Pendidikan Dokter, FKUB
81
Majalah Kesehatan FKUB
Volume 1, Nomer 2, Juni 2014
PENDAHULUAN
Oleh karena itu, pada penelitian ini ingin diteliti lebih lanjut apakah ekstrak buah stroberi (Fragaria vesca L.) di Indonesia mempunyai efek antibakteri terhadap Staphylococcus epidermidis.
Staphylococcus epidermidis adalah flora normal pada manusia yang banyak ditemukan dikulit dan pada keadaan tertentu dapat menyebabkan penyakit pada manusia. Infeksi yang disebabkan oleh Staphylococcus epidermidis paling sering dikaitkan dengan peralatan medis, seperti penggunaan kateter dan dapat pula terjadi pada pasien dengan imunitas yang rendah.1 Sebagian bakteri ini resisten dengan berbagai jenis antibiotik dan menjadi penyebab yang sangat penting untuk infeksi nosokomial.2 Di negara maju, infeksi nosokomial mempunyai angka kejadian 2-12 % dari semua penderita yang dirawat dirumah sakit. Dengan Staphylococcus epidermidis sebesar 10 % dari semua bakteri penyebab kejadian infeksi nosokomial. Untuk negara berkembang seperti Indonesia, angka kejadian infeksi nosokomial belum diketahui dengan pasti.3 Keanekaragaman hayati dan tanaman obat yang tumbuh di Indonesia memungkinkan pengembangan manfaat dari senyawa aktif yang terkandung di dalamnya. Hal ini membuka kesempatan untuk mencari sumber antimikroba yang berasal dari tumbuhan, baik jenis sayuran maupun buah-buahan yang sering dikonsumsi masyarakat. Fragaria vesca L. atau lebih dikenal dengan buah stroberi merupakan salah satu sumber penting fitokimia yang mempunyai banyak manfaat bagi kesehatan manusia. Stroberi mengandung asam askorbat dan senyawa phenolik, yang terdiri dari asam fenolat, anthosianin, protosianidin dan flavanoid. Efek dari senyawa tersebut berperan sebagai perlindungan terhadap sel kanker, pencegahan penyakit jantung ischemic, antitumorgenic, anti-inflamasi, anti-alergi, anti-mutagenic hingga mempunyai fungsi sebagai antimikroba.4 Dalam suatu penelitian di Bulgaria menunjukan bahwa stroberi mempunyai daya hambat yang kuat terhadap Salmonella, Escherichia coli, dan kelompok Staphylococcus pada umumnya. Daya hambat dari ekstrak stroberi ini merupakan proses yang kompleks antara ellagitannin, anthocyanidin, dan proanthocyanidin.5
BAHAN DAN METODE Dalam penelitian ini digunakan rancangan penelitian dengan design eksperimental laboratorium (True experiment-post test only control group design) dengan menggunakan metode dilusi tabung (tube dilution test) untuk mengetahui efektivitas ekstrak stroberi (Fragaria vesca L.) sebagai antimikroba terhadap bakteri Staphylococcus epidermidis secara in vitro. Metode dilusi tabung meliputi 2 tahap, yaitu tahap pengujian bahan di media broth yang ditujukan untuk menentukan kadar hambat minimal (KHM), dan tahap penggoresan pada media agar padat yang ditujukan untuk menentukan kadar bunuh minimal (KBM). Penelitian dilakukan pada bulan JuniOktober 2011 di Laboratorium Farmakologi dan Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang.Variabel bebas dalam penelitian ini adalah ekstrak buah stroberi dengan konsentrasi 2 %, 1,5 %, 1 %, 0,5 %, 0 % yang ditentukan melalui penelitian pendahuluan. HASIL Pada penelitian ini digunakan konsentrasi ekstrak ethanol stroberi (Fragaria vesca L.) yaitu 2 %, 1,5 %, 1 %, 0,5 % dan 0 %. Tingkat kekeruhan dari hasil uji dilusi tabung tidak dapat digunakan untuk menentukan kadar hambat minimal (KHM) ekstrak ethanol buah stroberi (Fragaria vesca L.) terhadap bakteri Staphylococcus epidermidis. Hal ini karena ekstrak ethanol buah stroberi yang diuji dalam keadaan keruh, sehingga kekeruhan bakteri tidak dapat diketahui dalam menentukan KHM. Hasil rata-rata perhitungan jumlah koloni Staphylococcus epidermidis yang tumbuh pada media NAP dapat dilihat pada Tabel 1 dan Gambar 1. Pada Gambar 1 menunjukkan penurunan rata-rata jumlah koloni hingga nol dari konsentrasi ekstrak 1 % dan 1,5 % dan tidak terdapat pertumbuhan koloni sama sekali pada konsentrasi ekstrak 1,5 % dan 2 %.
82
Majalah Kesehatan FKUB
Volume 1, Nomer 2, Juni 2014
jumlah koloni Staphylococcus epidermidis
Tabel 1. Jumlah koloni Staphylococcus epidermidis pada media NAP agar
30000 25000 20000 15000 jumlah koloni
10000 5000 0 0 0,5 1 1,5 2 Dosis ekstrak ethanol stroberi
Gambar 1 Uji kepekaan ekstrak ethanol stroberi terhadap Staphylococcus… KBM adalah konsentrasi terendah dari antimikroba yang dapat membunuh bakteri dilihat dari tidak tumbuhnya koloni bakteri pada media NAP. Maka dapat disimpulkan, nilai KBM ekstrak ethanol stroberi terhadap Staphylococcus epidermidis berada pada konsentrasi 1,5 % karena tidak ditemukan pertumbuhan dari koloni bakteri. Tes normalitas dilakukan untuk menguji data terdistribusi secara normal atau tidak. Jika signifikansi (p) > 0,05 maka data pada penelitian ini terdistribusi data normal. Kemudian dilanjutkan pengujian homogenitas data. Hasil pengujian homogenitas data menunjukan bahwa data tidak homogen (p < 0,05), sehingga diperlukan transformasi data untuk menghomogenkan data. Setelah dilakukan transformasi data, didapatkan hasil data yang homogen (p > 0,05). Hasil uji one
way ANOVA didapatkan adanya pengaruh pemberian perlakuan ekstrak ethanol stroberi terhadap pertumbuhan koloni bakteri Staphylococcus epidermidis (p < 0,05) Uji post hoc Tukey merupakan uji perbandingan berganda (multiple comparisons). Uji ini dapat menunjukan pasangan kelompok sampel (kelompok konsentrasi ekstrak dan jumlah koloni) yang memberikan perbedaan signifikan dengan kelompok yang tidak memberikan perbedaan signifikan. Dari hasil uji post hoc Tukey dapat diketahui bahwa ada perbedaan yang signifikan pada setiap pasangan kelompok sampel, yang ditunjukkan dengan angka signifikansi rata-rata sebesar 0,000 (p < 0,05) pada seluruh pasangan kelompok sampel. Pada output table homogeneous subsets diketahui perbedaan rata-rata yang signifikan. Pada homegeneous subset ini lima kelompok sampel masuk dalam lima subsets yang berbeda sehingga masing-masing konsentrasi yakni 0 %; 0,5 %; 1 % memiliki perbedaan yang signifikan antara satu dan yang lain. Hasil pada homogenous subsets ini sesuai dengan hasil yang telah didapat pada uji post hoc Tukey. Uji korelasi dan regresi digunakan untuk menunjukkan adanya hubungan antara peningkatan konsentrasi ekstrak dan penurunan jumlah koloni Staphylococcus epidermidis yang tumbuh. Uji korelasi yang digunakan adalah uji korelasi Pearson. Dari analisis korelasi Pearson ekstrak ethanol stroberi terhadap jumlah koloni bakteri Staphylococcus epidermidis diperoleh hasil yang bermakna, yaitu nilai signifikansi sebesar 0,000 (p < 0,05). Hal ini diperjelas dengan koefisien korelasi (R) sebesar -0,999 untuk ekstrak ethanol stroberi. Korelasi negatif menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara konsentrasi ekstrak ethanol stroberi dengan jumlah koloni bakteri Staphylococcus epidermidis yang tumbuh, dimana semakin tinggi konsentrasi ekstrak maka semakin sedikit jumlah koloni bakteri yang tumbuh. PEMBAHASAN Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efek antimikroba ekstrak ethanol stroberi (Fragaria vesca L.) terhadap bakteri
83
Majalah Kesehatan FKUB
Volume 1, Nomer 2, Juni 2014
Staphylococcus epidermidis secara in vitro. Metode yang digunakan dalam penelitian adalah dilusi tabung dengan menggunakan nutrient agar broth untuk menentukan kadar hambat minimal (KHM) dan nutrient agar plate untuk mengetahui kadar bunuh minimal (KBM). Dalam penelitian digunakan 5 konsentrasi ekstrak ethanol stroberi yaitu 0 %, 0,5 %, 1 %, 1,5 %, dan 2 %. Konsentrasi ekstrak ethanol stroberi yang digunakan pada penelitian ini merupakan hasil dari beberapa kali penelitian pendahuluan. Kadar hambat minimal (KHM) pada penelitian ini diamati dengan melihat konsentrasi terendah masing–masing ekstrak yang mengalami kekeruhan setelah diinkubasikan 18-24 jam. Pada penelitian ini, tingkat kekeruhan tidak dapat diamati karena warna dasar masing-masing ekstrak yang gelap. Dengan tidak dapat diketahui kekeruhan dari masing-masing tabung maka KHM tidak dapat ditentukan. Jumlah koloni yang diamati kemudian diuji kembali dengan uji ANOVA satu arah, uji korelasi, dan uji regresi. Dari uji komparatif one way ANOVA didapatkan nilai signifikansi sebesar 0,00 (p < 0,05) untuk kedua ekstrak. Dari uji tersebut dapat diketahui bahwa sampel yang digunakan adalah homogen, terdistribusi normal, dan membuktikan bahwa terdapat pengaruh ekstrak sebagai antimikroba terhadap bakteri. Pada uji komparatif one way ANOVA didapatkan hasil yang bermakna. Dari uji korelasi didapatkan hasil yang signifikan yaitu 0,000 (p < 0,05) dan korelasi negatif yang menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak ethanol stroberi maka semakin sedikit koloni bakteri yang tumbuh. Stroberi mengandung senyawa fenolat pada jaringan tanaman dan buah. Aktivitas antimikroba dari senyawa fenolat tersebut sudah banyak diteliti dan dipelajari dapat melawan patogen yang menyerang tanaman itu sendiri ataupun patogen yang menyerang manusia. Aktifitas antimikroba dari ekstrak ethanol stroberi terhadap bakteri patogen pada manusia mempunyai sensitivitas yang berbeda-beda.6 Kemampuan ekstrak ethanol menghambat dan membunuh pertumbuhan bakteri Streptococcus epidermidis selain karena kandungan senyawa fenolat, juga karena adanya bahan-bahan aktif lain seperti
ellagitannin, proanthocyanidin, dan anthocyanidin yang bekerja secara sinergis sebagai antimikroba.5 Sementara ethanol sebagai pelarut mekanisme kerjanya merusak membran plasma, denaturasi protein dan melarutkan lipid.7 Pada penelitian ini telah dibuktikan bahwa ekstrak stroberi mampu menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis sesuai dengan hasil studi pustaka beberapa jurnal bahwa zat aktif pada stroberi bersifat clear inhibiton terhadap Staphylococcus epidermidis Efek antimikroba dari ekstrak ethanol stroberi bisa dipertahankan pada suhu yang rendah atau disimpan dalam lemari pendingin.8 Ketidakstabilan suhu dalam hal penyimpanan ektrak ethanol stroberi merupakan salah satu kelemahan dalam panelitian ini. KESIMPULAN Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa ekstrak ethanol stroberi (Fragaria vesca L) mempunyak efek antimikroba terhadap Staphylococcus epidermidis, dengan : 1. Pemberian ekstrak ethanol stroberi (Fragaria vesca L.) mampu menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis secara in vitro. 2. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak ethanol stroberi (Fragaria vesca L.) maka semakin rendah pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis. 3. Pada ekstrak ethanol stroberi (Fragaria vesca L.) tidak dapat ditentukan kadar hambat minimal karena kekeruhan dari ekstrak dengan metode dilusi tabung, 4. Pada penelitian ini didapatkan KBM ekstrak ethanol stroberi (Fragaria vesca L.) terhadap Staphylococcus epidermidis adalah konsentrasi 1,5 %. SARAN Dari hasil penelitian dapat diajukan beberapa saran antara lain : 1. Diperlukan penelitian lanjutan mengenai efek antimikroba ekstrak ethanol stroberi secara in vivo untuk melihat farmakokinetik, farmakodinamik, dan efek
84
Majalah Kesehatan FKUB
Volume 1, Nomer 2, Juni 2014
toksik dari bahan-bahan aktif yang terkandung. 2. Perlu dilakukan analisis terhadap kandungan aktif dalam ekstrak ethanol stroberi di Indonesia melalui ekstraksi murni ( pure extraction). 3. Perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan dekok stroberi di Indonesia untuk mengetahui efek antimikrobanya terhadap Staphylococcus epidermidis. DAFTAR PUSTAKA 1. Goldmann DA dan Pier GB. Pathogenesis of Infections Related to Intravascular Catheterization. Clin Microbiol Rev. 1993; 6(2):176-92. 2. Eiff von C, Peters G, Heilmann C. Pathogenesis of Infections due to CoagulaseNegative Staphylococci (Abstract). Lancet Infect Dis. 2002; 2(11):677-85. 3. Guntur. The Role of Cafepime : Empirical Treatment in Critical Treatment. Jakarta: Dexa Media. 2007. hlm 59-62. 4. Svarcova I, Heinrich J, Valentova K. Berry Fruits as A Source of Biologically Active Compounds : The Case of Lonicera caerulea. Biomed Pap Med Fac. Czech Repub: Univ Palacky Olomouc. 2007; 151(2):163174. 5. Badjakov I, Nikolova M, Gevrenova R, Todorovska E, Atanassov. Bioactive Compound in Small Fruits and Their Influence on Human Helath. Agro Bio Institute. . 2008. 583-586. 6. Puupponen-Pimia R, Nohynek L, Meier C, Kahkonen M, Heinonen M, Hopia A et al. Antimicrobial Properties of Phenolic Compounds from Berries. J Appl Microb. 2001; 90:494–507. 7. Dzen SM, Roekistiningsih, Santoso S, Winarsih S. Bakteriologi Medik. Malang: Tim Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya. 2003. hlm 122-123. 8. Liisa JN. Berry Phenolics: Antimicrobial Properties and Mechanisms of Action Against Severe Human Pathogens. Lawrence Erlbaum Associates : Nutrition and Cancer. 2006; 54(1):18–32.
85
