UJI EFEKTIVITAS EKSTRAK JINTAN HITAM (Nigella sativa) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI Pseudomonas aeruginosa Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN (S.Ked)
Lintang Suryaning Bhumi NIM:1111103000053
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1435 H/2014
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 memperoleh 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.
ii
Uji Efektivitas Ekstrak Jintan Hitam (Nigella sativa) Terhadap Pertumbuhan Bakteri Pseudomonas aeruginosa
Laporan Penelitian Diajukan Kepada Program Studi Pendidikan Dokter, Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran (S.Ked)
Oleh: Lintang Suryaning Bhumi NIM: 1111103000053
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI JAKARTA 2014 / 1435H
iii
PENGESAHAN PANITIA UJIAN Laporan penelitian ini berjudul Uji Efektivitas Ekstrak Jintan Hitam (Nigella sativa) Terhadap Pertumbuhan Bakteri Pseudomonas aeruginosa yang diajukan oleh Lintang Suryaning Bhumi (NIM: 1111103000053), telah diujikan dalam sidang di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan pada 9 September 2014. Laporan ini telah diterima sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran (S. Ked) pada Program Studi Pendidikan Dokter. Ciputat, 9 September 2014
iv
KATA PENGANTAR Rasa syukur dan segala puji penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas setiap nikmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian ini. Juga kepada Rasulullah saw. yang menjadi teladan kehidupan, dan syafaatnya selalu penulis nantikan. Penulis menyadari, tanpa bimbingan dan segenap bantuan dari berbagai pihak maka penelitian ini tidak akan pernah selesai. Oleh sebab itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1.
Prof. Dr (hc). dr. M.K Tadjudin, SpAnd, dr. M. Djauhari Widjajakusumah, DR. Arif Sumantri, S.KM, M.Kes sebagai Dekan dan Pembantu Dekan di FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2.
Pembimbing 1, Ibu Yuliati M.Biomed atas kerja keras dan kesabarannya dalam membimbing dan meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran yang diberikan kepada penulis selama menjadi pembimbing 1. Sejak penelitian ini sekedar judul hingga selesai laporan penelitian ini.
3.
Pembimbing 2, dr. Lucky Briliantina M.Biomed atas kerja keras dan kesabarannya dalam membimbing dan meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran yang diberikan kepada penulis selama menjadi pembimbing 2. Sejak penelitian ini sekedar judul hingga selesai laporan penelitian ini.
4.
dr. Flori Ratna Sari, Ph.D dan drg. Laifa Hendarmin, Ph.D sebagai penganggung jawab modul riset PSPD 2011 telah membuat kami selalu bersemangat dan menjadikan skripsi merupakan hal yang menyenangkan.
5.
Staff TU FKIK UIN, security, laboran laboratorium mikrobiologi yang membantu dalam hal administrasi.
6.
Sri Budjono, Sudaryah Dwi Hartati, dan dr. Puri Prameshwari yang selalu memfasilitasi, menyemangati dan mengingatkan setiap langkah pembuatan penelitian ini serta tak lupa mengiringi doa disepanjang studi penulis.
7.
Muhammad Arif Rahman, Maya Damayanti, Fahrul Abdullah Hudri, Niken Nurul Pramesti dan orang yang sering mengingatkan saya Bagus Kusuma
v
Wardhana. Terimakasih untuk perjuangan bersama kita dalam setiap langkah, kita selalu saling membantu dan mengingatkan dari mulai penyusunan ide hingga rangkaian proses penelitian ini selesai. 8.
Bimo Dwi Pramesta, Hanindyo RB, M.Fahreza Kautsar, Nurul Khafidz S, Andika Pangestu, dan Dimas Bagus Pamungkas yang membantu saya dalam menangani masalah, baik materi maupun moral.
9.
Teman teman seperjuangan PSPD 2011, untuk kebersamaan yang kita buat tiap kuliah, diskusi, pleno, kkd, praktikum, ujian, empati, dokmus dan kunjungan-kunjungan yang sudah kita jalani. Juga riset dan sidang yang akhirnya kita lalui. Serta koas dan internship yang akan kita hadapi. Semoga tidak ada kata berhenti untuk kita menjalin kebersamaan.
10.
L’arc~en~Ciel, Akimoto Yasushi, dan LDH yang menjadi inspirasi saya dan menemani saya pada saat mengerjakan riset.
Penulis menyadari laporan penelitian ini masih jauh dari bentuk yang sempurna. Segala kritik dan saran dari berbagai pihak sangat penulis harapkan. Demikian laporan ini penulis susun, semoga bermanfaat untuk ilmu pengetahuan, agama, dunia dan setelahnya nanti. Amien.
Ciputat, 27 Agustus 2014
vi
ABSTRAK Lintang Suryaning Bhumi. Program Studi Pendidikan Dokter. Uji Efektivitas Ekstrak Jintan Hitam (Nigella sativa) Terhadap Pertumbuhan Bakteri Pseudomonas aeruginosa.2014 Jintan hitam (Nigella sativa) telah banyak digunakan karena memiliki potensi untuk mengobati berbagai penyakit sejak zaman Nabi Muhammad saw. sampai sekarang. Salah satu potensi yang menjadi perhatian kalangan ilmiah adalah efek antibakteri ekstrak jintan hitam yang mengandung zat aktif seperti carvacrol, thymoquinone, dan terpinene yang terlarut dalam minyak atsiri, zat tersebut dapat meningkatkan permeabilitas membran bakteri diantaranya adalah Pseudomonas aeruginosa (P.aeruginosa), kemudian zat aktif tersebut dapat mengganggu metabolisme bakteri dan pertumbuhan bakteri menjadi terhambat. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efektivitas ekstrak jintan hitam terhadap pertumbuhan bakteri P.aeruginosa dengan metode disc diffusion. Penelitian ini menggunakan ekstrak etanol jintan hitam dengan konsentrasi 25%, 50%, 75%, 100%, kontrol negatif dengan etanol 96% dan kontrol positif menggunakan gentamisin 10µg. Ditemukan rata-rata zona hambat terbesar pada konsentrasi 100% , yaitu 19 mm dan pada konsentrasi 25% menunjukan rata-rata zona hambat terkecil, yaitu 8 mm. Berdasarkan Greenwood (1995), rata-rata zona hambat konsentrasi 100% masuk kategori ‘sedang’ dalam menghambat pertumbuhan bakteri. Dari hasil uji statistik didapatkan hasil yang bermakna dengan P=0,000 artinya sebagian besar konsentrasi ekstrak jintan hitam efektif dalam menghambat pertumbuhan bakteri P.aeruginosa. Kata kunci: Jintan hitam, ekstrak Nigella sativa, antibakteri, Pseudomonas aeruginosa
vii
ABSTRACT Lintang Suryaning Bhumi. Medical Education Study Program. Test of The Efficacy of Black Cumin (Nigella sativa) Extract Against Pseudomonas aeruginosa. 2014 Black cumin (Nigella sativa) is commonly used since the age of Prophet Muhammad saw. until now because of its potential to cure diseases. One of the main potential of Nigella sativa extract is its antibacterial effect which is the main focus among the scientist. Nigella sativa extract produce essential oil which contains carvacrol, thymoquinone, and terpinene as the active constituents, these active constituents can elevate the bacterial membrane permeability, one of them is Pseudomonas aeruginosa (P.aeruginosa), then it can disturb the metabolism of bacteria and inhibit the bacterial growth. This study is conducted to test the efficacy of Nigella sativa extract against P.aeruginosa with disc diffusion method. This study was using ethanolic extract of Nigella sativa with these following concentration: 25%, 50%, 75%, 100%, ethanol 96% as negative control, and gentamicin 10µg as positive control, 100% concentration showed the biggest zone of inhibition, the average is 19 mm and 25% concentration showed the smallest zone of inhibition, the average is 8 mm. In Greenwood (1995), the average of inhibition zone of 100% concentration is included as ‘moderate’ category that can inhibit the growth of bacteria. Statistical analysis shows a significant result with P=0,000, it means almost all of the concentration of Nigella sativa extract is effective to inhibit P.aeruginosa’s growth Keyword: Black cumin, Nigella sativa extract, Antibacterial, Pseudomonas aeruginosa
viii
Daftar Isi JUDUL ......................................................................................................................i LEMBAR PERNYATAAN .....................................................................................ii LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................................iii LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................................iv KATA PENGANTAR ..............................................................................................v ABSTRAK ................................................................................................................vii DAFTAR ISI .............................................................................................................ix DAFTAR GAMBAR DAN TABEL ........................................................................xi DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................xii BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................1 1.1 1.2 1.3
1.4
Latar Belakang ..............................................................................................1 Rumusan Masalah ..........................................................................................3 Tujuan Penelitian ...........................................................................................3 1.3.1. Tujuan Umum ...................................................................................3 1.3.2. Tujuan Khusus ..................................................................................3 Manfaat Penelitian..........................................................................................3 1.4.1. Manfaat Bagi Peneliti .......................................................................3 1.4.2. Manfaat Bagi Institusi ........................................................................3 1.4.3. Manfaat Bagi Masyarakat .................................................................3
BAB II Tinjauan Pustaka ........................................................................................4 2.1
2.2
2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
Jintan Hitam (Nigella sativa) .........................................................................4 2.1.1. Morfologi dan Klasifikasi jintan hitam (Nigella sativa) ..................4 2.1.2. Manfaat jintan hitam(Nigella sativa) ................................................5 Pseudomonas aeruginosa (P.aeruginosa) ......................................................6 2.2.1. Morfologi (P.aeruginosa) ....................................................................6 2.2.2. Patogenesis Pseudomonas aeruginosa (P.aeruginosa) ......................8 Metode Pengujian antibakteri .......................................................................10 Mekanisme Kerja Antibakteri.......................................................................12 Kerangka Teori ...............................................................................................13 Kerangka Konsep ...........................................................................................13 Definisi Operasional .......................................................................................14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..............................................................15 3.1. Desain Penelitian .............................................................................................15 3.2. Waktu dan Tempat Penelitian.......................................................................15 3.3. Bahan Uji .........................................................................................................15
ix
3.4.
3.5.
3.6. 3.7. 3.8.
3.9.
3.3.1. Bahan yang diuji .................................................................................15 3.3.2. Sampel bakteri ....................................................................................15 Identifikasi Variabel .......................................................................................15 3.4.1. Variabel Bebas ....................................................................................15 3.4.2. Variabel Terikat ..................................................................................15 Alat dan Bahan Penelitian .............................................................................16 3.5.1. Alat Penelitian .....................................................................................16 3.5.2. Bahan Penelitian .................................................................................16 Alur Penelitian ................................................................................................16 Perhitungan Sampel .......................................................................................17 Cara Kerja Penelitian.....................................................................................17 3.8.1 Determinasi Jintan Hitam ..................................................................17 3.8.2 Ekstraksi Jintan Hitam ......................................................................17 3.8.3 Pembuatan Konsentrasi Ekstrak Jintan Hitam ..............................18 3.8.4 Kultur Bakteri Pseudomonas aeruginosa .........................................18 3.8.5 Uji efektivitas Ekstrak Jintan Hitam terhadap pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa .......................................................18 Analisis Data ...................................................................................................19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................20 4.1
4.2
Hasil ................................................................................................................20 4.1.1. Hasil Ekstraksi Jintan Hitam ............................................................20 4.1.2. Efek Ekstrak Jintan Hitam terhadap bakteri P.aeruginosa ...........20 4.1.3. Uji Kebermaknaan Konsentrasi ekstrak Jintan Hitam ..................22 Pembahasan ....................................................................................................23
BAB V SIMPULAN DAN SARAN .........................................................................26 5.1 5.2
Kesimpulan ......................................................................................................26 Saran ................................................................................................................26
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................27 LAMPIRAN ......................................................................................................... ....30
x
Daftar Gambar Gambar 2.1 Jintan Hitam .................................................................................... 4 Gambar 2.2 Pewarnaan Gram bakteri Pseudomonas aeruginosa ...................... 6 Gambar 4.1 Ekstrak Jintan Hitam ..................................................................... 20 Grafik 4.1 Hubungan peningkatan konsentrasi dan zona hambat ..................... 21 Gambar 4.2 Efek Ekstrak Jintan Hitam dalam berbagai konsentrasi terhadap bakteri Pseudomonas aeruginosa ..................................................................... 21
Daftar Tabel Tabel 2.1 Kategori Efektivitas zat Antibakteri ................................................. 10 Tabel 4.1 Rata-rata zona hambat ekstrak jintan hitam terhadap Pseudomonas aeruginosa ......................................................................................................... 22 Tabel 4.2 Hasil analisis uji Multikomparasi ..................................................... 22
xi
Daftar Lampiran Lampiran 1 Surat Determinasi tanaman Jintan Hitam ...................................... 30 Lampiran 2 Surat ekstrasi Jintan Hitam dengan etanol 96% ............................ 31 Lampiran 3 Data Uji Statistik ........................................................................... 32 Lampiran 4 Alat dan Bahan Penelitian ............................................................. 34 Lampiran 5 Daftar Riwayat Hidup penulis ....................................................... 35
xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Sejak zaman Nabi Muhammad saw. penggunaan tanaman obat seperti jintan hitam (Nigella sativa) sudah sering digunakan umat Islam dengan cara ditumbuk kemudian diteteskan bersama minyak. Jintan hitam seperti dalam hadits Nabi Muhammad saw. dapat menyembuhkan segala penyakit (1)
. Sekarang jintan hitam sudah banyak digunakan di seluruh belahan dunia
dalam berbagai bentuk sediaan, contohnya berupa kapsul yang didalamnya mengandung ekstrak jintan hitam. Penggunaan Nigella sativa dipercaya masyarakat dapat menyembuhkan atau menyehatkan tubuh, tetapi hanya sedikit pemahaman masyarakat terhadap efek dari ekstrak jintan hitam (Nigella sativa). Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui efek dari Nigella sativa. Penelitian-penelitian ini didukung oleh World Health Organization (WHO) terkait kebijakan WHO dalam penggunaan tanaman obat sejak tahun 1970. Dan telah diketahui bahwa jintan hitam memiliki potensi sebagai antihipertensi, antihistamin, diuretik, dan antibakteri yang berguna dalam pengobatan terhadap infeksi (2). Potensi antibakteri yang dimiliki jintan hitam telah menjadi perhatian dikalangan ilmiah karena peningkatan angka kejadian penyakit akibat infeksi bakteri di negara berkembang. Salah satunya adalah infeksi saluran nafas yaitu pneumonia dan infeksi saluran kemih yang disebabkan oleh bakteri. Berdasarkan masalah ini, WHO mendorong agar ditemukan antibakteri jenis baru salah satunya dengan penggunaan tanaman obat atau pendekatan baru untuk mencari penanganan yang efektif terhadap infeksi bakteri Gram positif dan negatif karena dilaporkan telah banyak terjadi resistensi antibiotik
(2) (3)
. Untuk itu, telah banyak penelitian tentang efek
antibakterial dari ekstrak Nigella sativa terhadap bakteri Gram positif maupun bakteri Gram negatif. Salah satu bakteri patogen yang banyak diteliti adalah bakteri Gram negatif yaitu, Pseudomonas aeruginosa yang merupakan bakteri ke-2 penyebab infeksi saluran napas yaitu, pneumonia
1
2
dan merupakan bakteri ke-4 penyebab infeksi saluran kemih dan dilaporkan telah mengalami resistensi terhadap antibiotik (3) (4). Penelitian tentang efek dari pemberian ekstrak Nigella sativa terhadap pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa menunjukan hasil yang cukup baik. Pada Penelitian Arici (2005), setiap peningkatan jumlah konsentrasi ekstrak Nigella sativa menunjukan semakin besarnya zona hambat pada koloni bakteri Pseudomonas aeruginosa. Pada penelitian lain dikatakan bahwa penggunaan ekstrak Nigella sativa pada bakteri Gram positif sama dengan antibiotik aminoglikosida, makrolida, dan tetrasiklin (5). Pada penelitian Arici (2005), pemberian ekstrak jintan hitam yang menggunakan pelarut metanol dengan konsentrasi 2% pada Pseudomonas aeruginosa membentuk zona hambat 21 mm. Pada penelitian yang sama ekstrak tersebut dapat menghambat pertumbuhan Escherichia coli (E.coli) dengan zona hambat 19,5 mm
(6)
. Ekstrak Nigella sativa juga mampu
menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif seperti Staphylloccus aureus yaitu dengan menggunakan pelarut metanol, terbentuk zona hambat sebesar 22 mm (1). Daya hambat dari ekstrak jintan hitam ini dipengaruhi zat aktifnya yang terkandung dalam minyak atsiri atau essential oils. Beberapa kandungan yang telah diteliti dan berpengaruh dalam menghambat pertumbuhan bakteri adalah Thymoquinon dan p-Cymene. Di Indonesia sedikit penelitian yang membahas tentang efek antibakteri Nigella sativa terhadap Pseudomonas aeruginosa dalam berbagai konsentrasi, walaupun sudah banyak rakyat Indonesia yang mengkonsumsi tanaman obat yang disebut sebagai obat segala penyakit ini. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efek antibakteri ekstrak Nigella sativa terhadap pertumbuhan Pseudomonas aeruginosa dengan metode disc diffusion.
3
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas maka rumusan masalah: Bagaimana efek ekstrak Nigella sativa terhadap pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa?
1.3
Tujuan 1.3.1 Tujuan Umum Untuk
mengetahui
efek
ekstrak
Nigella sativa terhadap
pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa. 1.3.2 Tujuan Khusus
Untuk mengetahui efek konsentrasi ekstrak Nigella sativa terhadap pertumbuhan Pseudomonas aeruginosa.
Untuk mengkaji hikmah dan manfaat Nigella sativa yang dianjurkan Rasulullah saw.
1.4
Manfaat 1.4.1 Manfaat bagi peneliti
Menerapkan dan memanfaatkan ilmu kedokteran dan keislaman yang telah didapat selama pendidikan.
Menambah pengetahuan tentang daya hambat ekstrak jintan hitam.
1.4.2 Manfaat bagi institusi Menambah kepustakaan tentang penelitian terhadap jintan hitam. 1.4.3 Manfaat bagi masyarakat Mengetahui efek dan jumlah kadar dari ekstrak jintan hitam yang berfungsi sebagai terapi infeksi bakteri.
4 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jintan Hitam (Nigella sativa) 2.1.1
Morfologi dan Klasifikasi Jintan Hitam (Nigella sativa) Tanaman jintan hitam memiliki banyak potensi dalam kehidupan manusia. Salah satu potensi yang dimiliki adalah efek terapeutik. Penggunaan tanaman sebagai obat menjadi kebijakan WHO sejak 1970
(2)
. Jintan hitam dilaporkan memiliki efek antioksidan,
antikanker, antimikroba, dan antiinflamasi (7,8).
Gambar 2.1 Jintan Hitam
Jintan hitam/Black cumin (Nigella sativa) banyak ditemukan di negara Timur Tengah seperti Turki. Tanaman ini merupakan tanaman asli Eropa Selatan. Tanaman jintan hitam memiliki tinggi kurang lebih 30 cm. Batangnya tegak, kemerahan, lunak, beralur, berbulu kasar, dan disertai bulu-bulu berkelenjar. Daunnya berbentuk lonjong dengan panjang 1,5-2 cm. Daunnya tunggal dan runcing pada pangkal dan ujungnya, tepinya beringgit dan berwarna hijau. Tulang daunnya menyirip dengan tiga tulang daun yang berbulu. Buah jintan hitam berbentuk bulat panjang dan berwarna coklat kehitaman. Bijinya bulat, hitam, kecil, jorong bersudut tiga tidak beraturan, sedikit berbentuk kerucut, dan panjangny 3 mm (9).
4
5
Rostika (2012), dalam penelitiannya menyatakan klasifikasi dari jintan hitam adalah sebagai berikut: Kingdom :Plantae
2.1.2
Divisi
:Sprematophyta
Kelas
:Dicotyledoneae
Bangsa
:Ranunculales
Genus
:Nigella
Species
: Nigella sativa
Manfaat Jintan hitam (Nigella sativa)
Tanaman Nigella sativa merupakan salah satu tanaman yang paling banyak diteliti secara fotokemikal dan farmakologi. Ekstrak Nigella sativa telah banyak digunakan untuk menyembuhkan gangguan atau penyakit gejala abdominal seperti diare, nyeri perut, dan flatulensi. Penelitian lain menyatakan bahwa tanaman ini memiliki efek anti inflamasi; antibakteri, antikanker; antiparasit; antijamur; antivirus; immunopotentiating; antihipertensi; dan lain-lain (2) (10). Jintan hitam memiliki komposisi yang sangat banyak dan beragam, secara garis besar, yaitu asam amino, karbohidrat, fixed dan minyak atsiri. Bahan aktif yang terdapat pada jintan hitam salah satunya adalah thymoquinon (TQ). TQ pada minyak atsiri dianggap sebagai bahan aktif yang memberi efek farmakologi seperti antiinflamasi, antibakteri, antikanker, dan lain-lain. Pada minyak atsiri telah ditemukan mengandung ±54% TQ, dan monoterpenes lainnya seperti p-cymene dan α-pinene, serta carvacrol. Zat inilah yang banyak diteliti tentang kemampuan antibakteri. Selain itu ditemukan juga karbonil polimer dari TQ yaitu nigellon yang memiliki efek antioksidan, antibakteri , dan antitumor (2). Efek antibakteri dari jintan hitam sudah cukup banyak diteliti. Dalam sebuah penelitian, penggunaan Nigella sativa pada bakteri Gram positif sama dengan antibiotik aminoglikosida, makrolida, dan
6
tetrasiklin (5). Selain itu, berdasarkan penelitian yang dilakukan Arici (2005), setiap peningkatan jumlah konsentrasi ekstrak etanol Nigella sativa menunjukan semakin besarnya zona hambat pada koloni bakteri Pseudomonas aeruginosa (6). Selain efek antibiotik atau antibakteri, kandungan aktif dari Nigella sativa yaitu thymoquinone juga banyak diteliti sebagai antimitotik atau antikanker. Dikatakan dalam Hosain et al, Thymoquinone memiliki efek antiproliferatif pada sel derivat dari kanker kolon, ovarium, paru, dan osteosarkoma (11).
2.2 Pseudomonas aeruginosa (P.aeruginosa) 2.2.1
Morfologi Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri berbentuk batang, yang bersifat Gram negatif, aerob, motil, dan familinya adalah pseudomonadaceae.
Bakteri
Gram
negatif
memiliki
struktur
permukaan yang rumit. Lapisan tersebut terdiri dari outer membrane, ruang periplasmic yang mengandung lapisan tipis peptidoglikan dan membran sitoplasma. Hal inilah yang membedakan bakteri Gram negatif dengan bakteri Gram positif. Gambar 2.2 pewarnaan Gram bakteri Pseudomonas aeruginosa
sumber: Brooks,2010. Jawetz, Melnick & Adelberg's Medical Microbiology Pseudomonas aeruginosa memiliki satu flagel di salah satu kutubnya. Pseudomonas aeruginosa tersebar luas di tanah, air,
7
tanaman, hewan, serta manusia; bakteri tersebut juga terdapat di lingkungan yang lembap di rumah sakit dan dapat berkolonisasi di kulit, telinga luar, saluran napas atas, dan usus besar. Ukuran dari bakteri ini kira-kira 0.6x2 mikrometer. Saat diidentifikasi di bawah mikroskop dengan pewarnaan Gram, bakteri dapat terlihat tunggal, berpasangan, atau membentuk rantai pendek (4,12). Pseudomonas aeruginosa dapat tumbuh di berbagai media, salah satunya nutrient agar. Pada media kultur, kadang-kadang bakteri ini menghasilkan bau seperti anggur
(12)
. Bakteri ini membentuk koloni
bulat halus dengan warna hijau fluorescent. Bakteri Pseudomonas aeruginosa pada umumnya menghasilkan pigmen saat dikultur di media. Bakteri ini menghasilkan salah satu dari tiga pigmen yaitu, pyocyanin, pyomelanin, dan pyorubin. Pigmen yang dihasilkan bergantung pada strain dari bakteri Pseudomonas aeruginosa. Pigmen pyocyanin merupakan pigmen yang cukup sering dihasilkan oleh bakteri ini, pyocyanin memberi warna kebiruan nonfluorescent yang berdifusi pada media kultur. Pigmen pyoverdin memberikan warna kehijauan pada agar. Strain lain dari bakteri ini menghasilkan pyorubin yang berwarna merah atau pyomelanin yang berwarna hitam (13)
. Pseudomonas aeruginosa dapat membentuk berbagai tipe
koloni. Perbedaan tipe koloni kemungkinan juga dapat mempengaruhi aktivitas biokimia dan enzimatik, tetapi masih belum jelas apakah perbedaan tipe koloni merupakan representasi dari perbedaan strain atau variasi dari strain yang sama. Bakteri ini tumbuh subur pada suhu 37-42oC.
Pseudomonas
aeruginosa
tidak
memfermentasikan
karbohidrat dan bersifat oksidase positif. Pseudomonas aeruginosa juga memiliki pili/fimbrae yang memanjang dari permukaan sel yang berfungsi sebagai alat untuk menempel pada sel epitel. Bakteri ini memiliki lipopolisakarida dalam berbagai immunotypes, lipopolisakarida ini merupakan substansi endotoksin (12) (13).
8
2.2.2
Patogenesis Pseudomonas aeruginosa Infeksi akibat bakteri Pseudomonas aeruginosa paling banyak terjadi di ICU sebuah rumah sakit dibanding unit lain di rumah sakit yang sama. Reservoir dari infeksi yang paling umum pada rumah sakit adalah alat-alat untuk pernafasan, cairan pembersih, endoskop, tanaman, desinfektan, dan kolam fisioterapi
(4)
. Pseudomonas
aeruginosa menjadi bakteri patogen hanya jika bakteri ini melekat pada tempat yang kurang perlindungan dari infeksi patogen seperti luka bakar, kulit yang mengalami kerusakan langsung, dan membran mukosa. Selain itu, Pseudomonas aeruginosa dapat menyebabkan infeksi pada orang yang mengalami immunocompromised atau fungsi protektif dari bakteri flora normal telah terganggu
(14)
. Faktor
predisposisi lain terjadinya infeksi karena Pseudomonas aeruginosa adalah intubasi endotrakea, pemasangan kateter urin, pemakaian obat intravena, AIDS, kanker, diabetes mellitus, pemakaian steroid, pemakaian antibiotik broad-spectrum, dan terpajan lingkungan rumah sakit (4). Perlekatan bakteri pada epitel yang kurang intak dapat membuat bakteri berkolonisasi dan berlanjut dengan invasi lokal serta kerusakan pada
jaringan
dibawahnya
(15)
.
Pseudomonas
aeruginosa
menghasilkan sekelompok faktor virulensi seperti alkalin protease, elastase, fosfolipase C, alginate, lipopolisakarida (endotoksin), pyocyanin, dan rhamnolipid (16). Faktor virulensi tersebut dikendalikan oleh sistem sinyal kompleks yang dinamakan quorum sensing. Alginate berfungsi menghambat opsonofagositosis, pembentukan biofilm, dan menghambat transpor mucociliar. Elastase berfungsi merusak jaringan elastis termasuk pembuluh darah. Fosfolipase C digunakan untuk memecah lemak dan dapat mengakibatkan nekrosis jaringan. Lipopolisakarida merupakan endotoksin yang dapat dikenali oleh sistem imun manusia dan dapat menyebabkan demam, leukositosis atau leukopenia, dan sepsis. Pseudomonas aeruginosa juga memproduksi eksotoksin yaitu ExoS, ExoT, ExoU, dan ExoY.
9
ExoA berfungsi menghambat sisntesis protein. ExoT dan ExoS berfungsi
mengganggu
integritas
sitoskeleton
selular.
ExoU
mengakibatkan toksisitas akut. Dan ExoY berfungsi meningkatkan cAMP intrasel. Melalui faktor virulensi tersebut, bakteri Pseudomonas aeruginosa dapat berkolonisasi dan merusak sel tubuh manusia. Pada infeksi saluran napas, Pseudomonas aeruginosa merupakan penyebab ke-2 pneumonia. Bakteri ini masuk melalui inhalasi dan melekat pada epitel saluran napas atas. Kemudian dengan mengacaukan sistem pertahanan tubuh, bakteri dapat masuk ke paru. Di paru, terjadi kongesti dan edema di jaringan parenkim paru kemudian terjadi hepatisasi merah yang ditandai banyaknya sel darah yang keluar ke jaringan parenkim paru. Selanjutnya, terjadi hepatisasi kelabu yang ditandai eksudat purulen pada jaringan parenkim paru. Terakhir adalah fase resolusi yang ditandai dengan resorpsi, fagositosis, atau pengeluaran eksudat dengan batuk. Dalam hal ini, jaringan paru mengalami restorasi. Inflamasi fibrinosa dapat melebar dan memasuki ruang pleura yang dapat mengakibatkan friction rub pada auskultasi (4)
. Selain itu, bakteri Pseudomonas aeruginosa juga merupakan
penyebab ke-4 infeksi saluran kemih. Tanda-tanda klinis infeksi saluran kemih
yang disebabkan bakteri Pseudomonas aeruginosa
tidak berbeda dari infeksi bakteri lain seperti E.coli yang merupakan etiologi paling banyak dari infeksi saluran kemih. Terdapat ciri-ciri yang tidak biasa dalam infeksi saluran kemih yang disebabkan bakteri Pseudomonas aeruginosa yaitu ulkus pada pelvis ginjal, ureter, dan kandung kemih. Dan yang kedua adalah ecthyma-like lession pada korteks ginjal yang berkaitan dengan sepsis Pseudomonas aeruginosa. Beberapa infeksi yang sering disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa adalah infeksi kulit yang terbakar, infeksi telinga, dan infeksi pada kornea mata. Infeksi yang cukup jarang adalah infeksi sistem saraf pusat, infeksi pada sendi dan tulang, dan infeksi pada jantung contohnya endokarditis (4).
10
2.3 Metode Pengujian antibakteri Pengujian antibakteri menurut Clinical and Laboratory Standard Institute (CLSI) terdapat beberapa pengujian yang dapat diulang dan diproduksi terus menerus yaitu: 1. Disc difusion Metode disc difusion merujuk kepada difusi agen antibakteri dalam konsentrasi spesifik dari disc, tablet, atau strip, kedalam media kultur solid yang sudah ditanam benih dengan inokulum pilihan didalam kultur murni (17)
. Metode ini lebih mudah dan lebih murah. Disc diffusion diukur
berdasarkan zona hambat proporsional terhadap kerentanannya terhadap antibakteri yang terdapat pada disc (3). Hal ini tergantung dari konsentrasi antibiotik pada disc dan kemampuan antibakteri berdifusi ke dalam agar. Disc sebaiknya terdistribusi secara merata sehingga zona hambat disekitar disc antimikroba dan tidak bertumpang tindih ke tingkatan tertentu yang menyebabkan zona hambat tidak dapat dinilai
(3)
(17)
. Untuk menilai
efektivitas suatu zat antibakteri dapat diklasifikan sebagai berikut (18): Tabel 2.1 klasifikasi respon hambatan pertumbuhan bakteri
Diameter Zona hambat
Kategori efektivitas zat antibakteri
>20mm
Kuat
16-20mm
Sedang
10-15mm
Lemah
<10mm
Tidak ada Sumber: Greenwood,1995
2. Broth dilution Broth dilution merupakan teknik yang menggunakan suspensi bakteri yang diuji dengan berbagai macam konsentrasi agen antimikroba pada media cairan. Pengujian ini dapat digunakan dengan pipa dengan volume minimum
2
ml
(macrodilution)
atau
dengan
plat
mikrotitrasi
(microdilution). Kenyatannya hampir semua mikrodilusi panel uji disediakan secara komersil sehingga metode ini kurang fleksibel daripada disc diffusion atau agar diffusion. Metode ini dinilai dengan menghitung
11
konsentrasi paling kecil dari antimikroba yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri yang diuji (MIC dalam µg/ml atau mg/l) (3). 3. Agar dilution Agar dilution melibatkan inkorporasi dari berbagai macam konsentrasi agen antimikroba ke dalam medium agar, biasanya dilusi serial sebanyak dua kali, diikuti dengan alokasi inokulum bakteri ke permukaan agar. Hasilnya sering dinyatakan sebagai data yang paling dapat dipercaya untuk penilaian MIC untuk tes antimikroba atau kombinasi antimikroba (3). 4. Ditch-plate technique Teknik ini dilakukan dengan membuat potongan membujur pada agar sehingga berbentuk seperti parit. Untuk itu, teknik ini disebut juga dengan metode parit yang kemudian parit ini akan diisi dengan agen antibakteri dan bakteri yang akan diuji digoreskan ke parit (19). 5. E-test Teknik ini menggunakan strip-strip plastik degan agen antibakteri dengan konsentrasi tertinggi hingga terendah diletakan pada media agar darah yang telah ditanami bakteri uji. Kemudian dapat dilihat zona hambat disekitar strip. Teknik ini digunakan untuk menghitung kadar hambat minimum dari suatu agen antibakteri. 6. Cup-plate technique Teknik ini dilakukan dengan membuat sumur/lubang pada media agar yang telah ditanami bakteri uji yang didalamnya akan dimasukan agen antibakteri. Prinsip dari teknik ini sama dengan metode disc diffusion (19). 7. Gradient plate technique Teknik ini dapat dilakukan dengan konsentrasi agen antibakteri yang bervariasi dari nol hingga maksimal. Pertama, media agar dicairkan dan ditambahkan zat antibakteri, kemudian dimasukan kedalam cawan petri dan diletakan dalam posisi miring. Kemudian tuangkan nutrisi diatasnya. Plate dalam cawan tersebut diinkubasi selamak 24 jam agar agen antibakteri dapat berdifusi maksimal dan permukaan agar mengering. Selanjutnya bakteri uji (maksimal 6 jenis) dioleskan ke plate dari konsentrasi tinggi hingga ke rendah. Kemudian dilihat panjang total
12
maksimal pertumbuhan bakteri yang diuji dan panjang pertumbuhan hasil goresan yang aktual (19).
2.4 Mekanisme kerja antibakteri Agen
antimikroba
diklasifikasikan
berdasarkan
struktur
kimia
dan
mekanisme kerjanya yaitu: 1. Agen yang menghambat pembentukan dinding sel bakteri. Obat yang temasuk golongan ini adalah golongan beta-laktam, cycloserin, vancomycin, dan basitrasin (20). 2. Agen yang bekerja langsung pada membran sel mikroorganisme Obat golongan ini mengakibatkan peningkatan permeabilitas membran dan berujung kepada kebocoran dari komponen intraselurler bakteri. Obat yang termasuk golongan ini adalah polymixin, polyene. 3. Agen yang mengganggu fungsi ribosom subunit 30S atau 50S. Untuk menghambat sintesis protein bakteri secara reversibel, umumnya bersifat bakteriostatik. Obat yang termasuk golongan ini adalah kloramfenikol dan tetrasiklin seperti eritromisin, klindamisin. 4. Agen yang berikatan dengan ribosom subunit 30S dan merubah sintesis protein, umumnya bersifat bakterisidal. Contohnya adalah golongan aminoglikosida. 5. Agen yang berefek pada metabolisme asam nukleat seperti rifamisin yang menghambat RNA polimerase dan golongan quinolone yang menghambat topoisomerase. 6. Agen yang menghambat pembentukan asam folat. Obat yang termasuk golongan ini adalah antimetabolit yaitu trimetropim dan sulfonamid. Obat ini menghambat enzim pembentuk asam folat untuk bakteri (21).
13
2.5 Kerangka Teori (22)
Ekstrak Jintan Hitam Minyak atsiri
Thymoquinone
terpinene
p-Cymene
carvacrol
Peningkatan permeabilitas membran bakteri terhadap proton (H+)
Penurunan pH intrasel bakteri
Terganggunya sintesis protein dan ATP
Menghambat pertumbuhan bakteri
2.6 Kerangka Konsep Ekstrak Jintan Hitam dalam berbagai konsentrasi
Biakan Pseudomonas aeruginosa Menghambat pertumbuhan bakteri
Pertumbuhan bakteri tidak terhambat
14
2.7 No
Definisi Operasional Variabel
Definisi
Alat Ukur
Hasil Ukur
Kategori
Operasional 1
Zona hambat
Zona terang di
P.aeruginosa
sekitar
Penggaris
Diameter zona
cakram
terang
(clear
media
zone)
dalam
pada Nutrien
Agar
yang
telah
Numerik
mm
ditanami P.aeruginosa 2
3
4
Konsentrasi
Ekstrak
biji
mikropipet
ekstrak jintan
jintan
hitam
dengan
konsentrasi
konsentrasi yang
pada
telah ditentukan
sediaan
hitam
sesuai
mikropipet
setiap
Larutan
kontrol
negatif
negatif
berisi etanol 96%
Kontrol
Kontrol
positif
positif
berupa
cakram
berisi antibiotik
antibiotik
gentamicin 10
yang
gentamicin
Cakram berisi
Numerik
dengan
Larutan
berisi
kontrol
Jumlah ekstrak
uji
Numerik
etanol
96% Tidak ada
Cakram
mikrogram (µg)
uji
Numerik
15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1
Desain Penelitian Peneliti menggunakan desain eksperimental dengan teknik disc diffusion untuk melihat uji efektivitas ekstrak biji jintan hitam (Nigella sativa) terhadap pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa.
3.2
Waktu dan Tempat Penelitian Peneliti melakukan penelitian pada bulan Februari – Juli 2014 di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Jintan hitam didapat dari distributor di daerah Bogor. Determinasi tanaman yang digunakan dalam penelitian dilakukan di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bogor pada bulan Februari, sedangkan proses ekstraksi jintan hitam (Nigella sativa) dilakukan di balai penelitian tanaman rempah dan obat (BALITRO) Bogor pada bulan Februari.
3.3
Bahan Uji 3.3.1
Bahan yang Diuji Jintan hitam dibeli dari distributor di daerah Bogor kemudian di determinasi lembaga ilmu pengetahuan Indonesia (LIPI) Bogor. Selanjutnya Jintan Hitam diekstraksi di balai penelitian tanaman rempah dan obat (BALITRO) Bogor.
3.3.2
Sampel Bakteri Bakteri yang diuji yaitu Pseudomonas aeruginosa yang diisolasi pada media nutrien agar dan dilakukan inkubasi selama 24 jam dengan suhu 37˚C.
3.4
Alat dan Bahan penelitian 3.4.1
Alat Penelitian Alat penelitian berupa tabung reaksi, mikro pipet, bunsen, korek api, ose, spatula besi, cawan petri, rak tabung, autoclave, tabung 15
16
reaksi, baki, swab kapas steril, stop watch, inkubator, penggaris, cakram uji kosong, label, alat tulis, kamera, tisu, pinset, alkohol, laminar airflow.
3.4.2
Bahan Penelitian Bahan penelitian berupa ekstrak jintan hitam, media nutrien agar, Larutan McFarland 0,5%, pelarut etanol 96%, cakram uji, biakan bakteri Pseudomonas aeruginosa, NaCl steril.
3.5
Alur Penelitian Persipan pembiakan kultur bakteri Pseudomonas aeruginosa
Pembuatan konsentrasi ekstrak Jinten hitam dalam berbagai konsentrasi yaitu 100%, 75%, 50%, 25%
Pembuatan inokulum: 1 ose Pseudomonas aeruginosa dimasukan ke dalam larutan NaCl steril
NaCl steril dan Pseudomonas aeruginosa divortex hingga homogen dan distandarisasi menggunakan larutan standarisasi McFarland konsentrasi 0,5 Oleskan inokulum dengan swab steril
Konsentrasi ektrak kemudian dipindahkan ke cawan petri
Rendam blank disc ke dalam konsentrasi ekstrak dalam cawan petri selama 15-30 menit
Disc diletakkan di nutrien agar yang telah terdapat biakan Pseudomonas aeruginosa
Keluarkan dari lemari
Simpan di lemari bersuhu 4oC selama 2 jam hingga mengeras
Inkubasi selama 24 jam
Disc diletakkan di nutrien agar yang telah terdapat biakan Pseudomonas aeruginosa Hitung diameter zona terang di sekitar disc dan tentukan potensi antibakteri
Persiapan nutrien agar: nutrien agar beku dipanaskan kemudian dituang ke dalam 4 cawan petri Kontrol positif cakram gentamisin 10µg
Rendam blank disc ke dalam etanol 96% di dalam cawan petri
Pembuatan kontrol negatif
Analisis Statistik
17
3.6
Perhitungan Sampel Jumlah sampel dihitung dengan menggunakan rumus federer (23): (t-1)(r-1)≥15 t=jumlah kelompok konsentrasi dan r=jumlah pengulangan t=6, sehingga r≥4. Oleh karena itu, dalam penelitian ini, digunakan 4 cawan petri yang didalamnya akan diletakan 6 konsentrasi yaitu konsentrasi 25%, 50%, 75%, 100%, kontrol negatif, dan kontrol positif
3.7
Cara Kerja Penelitian 3.7.1
Determinasi Jintan hitam (Nigella sativa) Jintan hitam didapat dari distributor jintan hitam sebanyak ±1000 gram. Kemudian dilakukan determinasi di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bogor untuk memastikan kebenaran dari tanaman yang digunakan adalah benar biji dari tanaman jintan hitam.
3.7.2
Ekstraksi Jintan Hitam (Nigella sativa) Ekstraksi dilakukan di balai penelitian tanaman rempah dan obat dengan etanol 96%. Jintan hitam yang telah dihaluskan dimesin grinder. Jintan hitam yang telah dihaluskan direndam dalam pelarut etanol 96% dengan perbandingan 1:5 (1000 gram jintan hitam : 5000 ml etanol 96%). Kemudian jintan hitam dan etanol 96% dicampur dengan mixer selama 2-3 jam. Campuran ini didiamkan selama 24 jam, kemudian campuran ini disaring dengan alat penyaring sehingga didapatkan filtrat hasil penyaringan. Kemudian filtrat dimasukan ke rotatory evaporator. Pada rotatory evaporator, pelarut etanol 96% divakum kemudian didestilasi sehingga akan menguap. Setelah seluruh pelarut etanol 96% sudah menguap akan didapatkan ekstrak jintan hitam kental.
18
3.7.3
Pembuatan konsentrasi Ekstrak Jintan Hitam Variabel terikat yang digunakan berjumlah enam variabel, yaitu kontrol negatif berupa disc dengan rendaman etanol, variasi konsentrasi ektrak jinten hitam sebanyak lima yaitu disc dengan masing-masing dengan variasi konsentrasi pada disc 25%, 50%, 75%, 100%, dan yang terakhir adalah kontrol positif dengan disc berupa antibiotik yang sensitif terhadap bakteri yang diuji yaitu gentamisin 10 µg. Pembuatan konsentrasi:
Secara berurutan, jumlah zat terlarut tiap konsentrasi sebanyak 250 µL (25%), 500 µL(50%), 750 µL (75%), dan 1000 µL (100%) yang dilarutkan dalam 1 mL cairan etanol 96%. Konsentrasi diatas dipilih berdasarkan pada penelitian yang dilakukan Asniyah pada tahun 2009 (24).
3.7.4
Kultur Bakteri Pseudomonas aeruginosa Pembuatan kultur bakteri dilakukan dengan cara menginokulasi 1 ose biakan murni bakteri Pseudomonas aeruginosa ke nutrien agar, kemudian dilakukan inkubasi didalam inkubator selama 24 jam dengan suhu sebesar 37oC.
3.7.5
Uji efektivitas Ekstrak Jintan Hitam terhadap pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa Suspensi bakteri diambil sebanyak 1 ose kemudian dicampur kedalam larutan NaCl steril dalam tabung reaksi. Lalu masukan kedalam
vortex
untuk
proses
homogenisasi.
Kemudian
distandarisasi dengan larutan McFarland 0,5 agar jumlah bakteri memenuhi kepekaan yaitu 107sel/ml
(25)
. Lalu, larutan yang telah
memenuhi standar dioleskan pada media nutrien agar sebagai media pertumbuhan. Disc yang telah direndam masing-masing ke setiap konsentrasi ekstrak jintan hitam di letakan diatas permukaan
19
nutrien agar, untuk meletakannya, dilakukan didalam laminar air flow agar tetap steril. Kemudian nutrien agar diinkubasi didalam inkubator selama 24 jam dengan suhu 37oC. Pada keesokan harinya dapat diukur diameter zona terang (zona hambat) dengan digunakan penggaris.
3.8
Analisis Data Data hasil penelitian efek ekstrak Nigella sativa pada Pseudomonas aeruginosa dianalisis dengan menggunakan program SPSS 17.0 untuk melihat apakah ada perbedaan efektifitas yang signifikan dari masingmasing
cakram
uji
yang mengandung
kontrol
negatif,
berbagai
konsentrasi ekstrak jintan hitam dan kontrol positif dalam menghambat pertumbuhan Pseudomonas aeruginosa. Data pada penelitian ini berupa variabel numerik lebih dari 2 kelompok tidak berpasangan sehingga menggunakan uji one way ANOVA dengan syarat distribusi data normal dan varians data normal (26).
20
BAB IV PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian 4.1.1 Ekstraksi Jintan Hitam (Nigella sativa)
Jintan hitam sebanyak ±1000 gram yang dibeli di Bogor, dibawa ke LIPI Bogor untuk dilakukan determinasi agar membuktikan bahwa jintan hitam tersebut benar merupakan Nigella sativa. Selanjutnya, dilakukan ekstraksi Nigella sativa melalui metode maserasi dengan pelarut etanol 96% sehingga didapatkan ekstrak seberat 39,6 gram. Kemudian ekstrak dipindahkan ke botol-botol kecil.
Gambar 4.1 Ekstrak Jintan Hitam 4.1.2 Efek Ekstrak Jintan Hitam terhadap bakteri P.aeruginosa Hasil pengukuran zona hambat pada koloni P.aeruginosa yang telah diberi ekstrak jintan hitam didapatkan hasil sebagai berikut: 1.
Pada konsentrasi 25% didapatkan rata-rata zona hambat 8 mm dengan standar deviasi 5,41.
2.
Pada konsentrasi 50% didapatkan rata-rata zona hambat 13,25 mm dengan standar deviasi 0,50.
3.
Pada konsentrasi 75% didapatkan rata-rata zona hambat 14,50 mm dengan standar deviasi 0,57.
20
21
4.
Pada konsentrasi 100% didapatkan rata-rata zona hambat 19 mm
Zona hambat (mm)
dengan standar deviasi 1,41.
Grafik 4.1 Hubungan peningkatan konsentrasi dan zona hambat 5.
Pada kontrol positif dengan menggunakan antibiotik gentamicin 10 µg didapatkan rata-rata 20 mm dengan standar deviasi 0,81. Berdasarkan CLSI (2013) P.aeruginosa sensitif terhadap gentamicin 10 µg jika zona hambat >15mm, maka bakteri P.aeruginosa yang peneliti gunakan sensitif terhadap antibiotik gentamicin 10 µg (3).
Konsentrasi 100%
Kontrol (+)
Kontrol (-) Konsentrasi 75%
Konsentrasi 50%
Konsentrasi 25%
Gambar 4.2 Efek ekstrak jintan hitam dalam berbagai konsentrasi terhadap bakteri P.aeruginosa
22
Tabel 4.1 Rata-rata zona hambat setiap konsentrasi Diameter zona hambat Konsentrasi
Pengulangan Mean 1
2
3
Std. Deviation
4
Ekstrak jintan hitam 100%
20mm
19mm
20mm
17mm
19.0000
1.41421
Ekstrak jintan hitam 75%
15mm
14mm
15mm
14mm
14.5000
.57735
Ekstrak jintan hitam 50%
13mm
13mm
14mm
13mm
13.2500
.50000
Ekstrak jintan hitam 25%
10mm
12mm
10mm
0mm
8.0000
5.41603
Antibiotik gentamicin 10mcg
20mm
19mm
21mm
20mm
20.0000
.81650
0mm
0mm
0mm
0mm
.0000
.00000
Etanol 96%
4.1.3 Analisis Statistik Penelitian ini menggunakan uji parametrik yaitu one way ANOVA karena variabel yang digunakan merupakan variabel numerik tidak berpasangan dan memiliki lebih dari dua kelompok data. Syarat uji one way ANOVA adalah distribusi data yang normal dan memiliki varians data yang normal. Uji normalitas menunjukan distribusi data yang normal dan setelah melakukan uji homogenisitas didapatkan varians data yang normal. Selanjutnya, didapatkan hasil uji one way ANOVA dengan hasil P=0,000 yang menunjukan bahwa terdapat perbedaan zona hambat yang signifikan pada sebagian besar konsentrasi. Tabel 4.2 Hasil Perbandingan Setiap Konsentrasi dalam Membentuk Zona Hambat
Konsentrasi
Etanol
Etanol
25%
50%
75%
100%
Gentamicin
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,00
0,000
0,000
0,000
0,059
0,000
0,000
0,000
0,000
25%
0,000
50%
0000
0,000
75%
0,000
0,000
0,059
100%
0,000
0,000
0,000
0,000
Gentamicin
0,000
0,000
0,000
0,000
0,248 0,248
23
Jika pada uji one way ANOVA didapatkan hasil nilai p<0,05 maka selanjutnya dilakukan analisis post hoc, analisis ini dilakukan untuk mengetahui daya hambat tiap kelompok konsentrasi yang signifikan dalam menghambat pertumbuhan bakteri P.aeruginosa dengan cara membandingkan setiap kelompok konsentrasi. Pada Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa seluruh konsentrasi memiliki perbandingan yang signifikan, kecuali pada konsentrasi 50% dan 75% serta 100% dan gentamicin didapatkan nilai p>0,05 , yaitu 0,059 dan 0,248 yang artinya, konsentrasi tersebut memiliki daya hambat yang tidak berbeda secara signifikan dalam menghambat pertumbuhan bakteri P.aeruginosa.
4.2. Pembahasan Pada penelitian ini didapatkan hasil bahwa ekstrak jintan hitam dapat menghambat pertumbuhan bakteri P.aeruginosa dalam berbagai konsentrasi dan terdapat peningkatan rata-rata zona hambat disetiap konsentrasi. Ratarata zona hambat disetiap konsentrasi pada penelitian ini secara berurutan dari 25%, 50%, 75%, dan 100% adalah 8 mm, 13,25 mm, 14,50 mm, dan 19 mm. Berdasarkan penelitian Asniyah (2009), pada setiap konsentrasi ekstrak jintan hitam yang diberikan terhadap E.coli terdapat juga peningkatan ratarata zona hambat
(24)
. Pembuatan konsentrasi yang dilakukan Asniyah
menggunakan minyak kelapa untuk pengenceran sedangkan pada penelitian ini menggunakan etanol 96%. Rata-rata zona hambat pada penelitian Asniyah (2009) secara berurutan dari konsentrasi 25%, 50%, 75%, dan 100% adalah 0 mm, 8,8 mm, 10,05 mm, dan 12,5 mm. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Arici (2005) yang menggunakan ekstrak jintan hitam dengan metanol absolut, juga didapatkan hal yang sama, pada setiap peningkatan konsentrasi yaitu 0,5%, 1%, dan 2% terdapat juga peningkatan rata-rata zona hambat terhadap P.aeruginosa. Rata-rata zona hambat yang terbentuk secara berurutan dari konsentrasi 0,5%, 1%, dan 2% adalah 0 mm, 16 mm, dan 21 mm (6).
24
Berdasarkan klasifikasi Greenwood (1995), dalam menentukan kemampuan zat antibakteri, ekstrak jintan hitam dengan konsentrasi 100% masuk dalam kategori sedang. Kemampuan ekstrak jintan hitam dengan konsentrasi 50% dan 75% masuk dalam kategori lemah. Hasil analisis post hoc antara konsentrasi 50% dan 75% menunjukan nilai yang tidak signifikan, hal ini dapat dilihat dari faktor kemampuan antibakteri yang dimiliki konsentrasi 50% dan 75% masuk ke dalam kategori yang sama yaitu kategori lemah. Sedangkan, ekstrak jintan hitam dengan konsentrasi 25% tidak memiliki efek daya hambat karena diameter zona hambat yang terbentuk <10 mm, tetapi dapat dilihat pada tabel 4.1 bahwa pada pengulangan ke-4 tidak tebentuk zona hambat (zona hambat 0 mm). Ada beberapa keadaan yang dapat mempengaruhi hal ini, yaitu: 1.
Uji antibakteri dipengaruhi berbagai variasi media, ukuran inokulum, waktu inkubasi, temperatur, dan faktor lingkungan lainnya (27).
2.
Ketidaksamaan
ketebalan
agar.
Hal
ini
mempengaruhi
difusi
antimikroba atau aktivitas kerja antimikroba dapat terpengaruh. 3.
Pada proses perendaman, disc tidak terendam seluruhnya atau waktu perendaman yang tidak sama. Kemampuan ekstrak jintan hitam dalam menghambat pertumbuhan
bakteri dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut dalam jintan hitam, zat tersebut adalah minyak atsiri. Terdapat beberapa komponen minyak atsiri yang telah diuji dalam beberapa penelitian dan dapat menghambat pertumbuhan bakteri seperti p-Cymene, thymoquinone, pinene, carvacrol, terpinene, dan lain-lain
(22) (28)
. Bakteri yang diberikan perlakuan dengan
minyak atsiri menunjukan peningkatan permeabilitas membran sel bakteri terhadap proton (seperti H+) sehingga dapat mengganggu keseimbangan pH intraseluler yang mengakibatkan terganggunya sintesis protein dan ATP. Hal ini merupakan penyebab bakteri tidak dapat tumbuh dan kemudian mati. Seperti penelitian yang dilakukan Faleiro (2013), pemberian minyak atsiri terhadap E.coli dan B.cereus mengakibatkan penurunan pH intraseluler dari bakteri tersebut (29).
25
Kontrol negatif menggunakan etanol 96% sekaligus sebagai pelarut ekstrak pada penelitian ini menunjukan tidak terbentuknya zona hambat sehingga dapat disimpulkan bahwa pelarut tidak berpengaruh terhadap kemampuan ekstrak jintan hitam untuk membentuk zona hambat pada koloni P.aeruginosa dan bakteri P.aeruginosa sensitif terhadap ekstrak jintan hitam. Terkait dengan penggunaan etanol 96% yang termasuk dalam alkohol, telah dinyatakan dalam hadits riwayat Muslim bahwa alkohol yang bersifat memabukan termasuk khamr dan hukumnya haram jika dikonsumsi. Walaupun dikonsumsi sedikit saja, khamr tetaplah haram, menurut fatwa MUI NO.4/2003 bahwa etanol 1% pun termasuk haram
(30)
. Tetapi,
penggunaan alkohol yang sedikit dan dicampur dalam obat yang jumlahnya banyak menjadi satu mengakibatkan alkohol yang haram menjadi tidak haram karena proses ini mencampurkan zat yang sifatnya haram atau najis dengan zat yang suci atau halal yang jumlahnya lebih banyak, proses ini disebut istihlak. Pemilihan pelarut etanol ini berdasarkan penelitian Chew K.K (2011) yang
menunjukan
setiap
peningkatan
konsentrasi
ekstrak
yang
menggunakan pelarut ethanol, maka meningkat juga kandungan phenolic dari ekstraknya (31). Hal ini terkait kandungan phenolic yang terdapat pada minyak atsiri yaitu thymoquinone, carvacrol, euganol, dan thymol (29) dapat lebih banyak terikat atau terlarut dalam etanol 96%. Seperti yang dinyatakan pada penelitian Zahra (2011), ternyata zona hambat yang dibentuk dari ekstrak jintan hitam dengan menggunakan etanol lebih besar daripada ekstrak jintan hitam yang menggunakan aquades terhadap E.coli (32).
26
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1.
Simpulan Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data statistik didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Berdasarkan hasil uji one way ANOVA didapatkan nilai p<0,05 maka sebagian besar konsentrasi ekstrak jintan hitam efektif menghambat pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa. 2. Pada penelitian ini, ekstrak jintan hitam dengan konsentrasi 100%, 75%, dan 50% efektif dalam menghambat pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa, sedangkan konsentrasi 25% tidak efektif menghambat
pertumbuhan
bakteri
Pseudomonas
aeruginosa
berdasarkan klasifikasi Greenwood. 3. Berdasarkan perbandingan antar konsentrasi pada penelitian ini, konsentrasi 50% dan 75% memiliki daya hambat yang tidak jauh berbeda. Dan pada konsentrasi 100% dan kontrol positif juga memiliki daya hambat yang tidak jauh berbeda. 5.2.
Saran Setelah melakukan penelitian ini, peneliti menyarankan: 1. Penelitian tentang ekstrak jintan hitam dengan dengan berbagai macam variasi pelarut dan konsentrasi. 2. Mempelajari tentang efek jintan hitam dengan pelarut etanol alkohol terkait penggunaanya sebagai obat dan hukum penggunaannya menurut islam.
26
27
Daftar Pustaka 1. Khan AU, Ali S. Antibacterial Activity of Nigella sativa and Piper Nigrum.
ASIAN JOURNAL OF NATURAL & APPLIED SCIENCES. 2013 December; 2. 2. Muhtasib HG, El-Najjar N, Stock RS. The medicinal potential of black seed
(Nigella sativa) and its components. Lead Molecules from Natural Products. 2006. 3. CLINICAL AND LABORATORY STANDARDS INSTITUTE (CLSI). 22.
Performance Standards for antimicrobial Susceptibility Testing; 23rd informational Supplement. 2013. 4. Kasper L, Braunwald E, Fauci As, Hauser SL, Longo L, Jameson JL, editors.
Harrison's Principles Of Internal Medicine. 16th ed.: The McGraw Hill Company; 2005. 5. Hannan A, Saleem S. Antibacterial activity of Nigella sativa Against Clinical
isolates of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus. J Ayub Med coll. 2008. 6. Arici M, Sagdic O, Gecgel U. Antibacterial effect of Turkish black cumin
(Nigella sativaL.) oils. Gasas y Aceites. 2005; 56. 7. Ali O, Basbulbul G, Aydin T. Antimitotic and antibacterial effects of the
Nigella sativaL. Seed. Cryologia. 2007; 60. 8. Ali O, Basbulbul G, Aydin T. Antimitotic and antibacterial effects of
theNigella sativaL. Seed. Cryologia. 2007; 60. 9. Rostika N. Pengaruh Pemberian ekstrak minyak Jintan hitam (Nigella sativa)
Terhadap gambaran Histologi Organ Lambung dan Usus halus Mencit (Mus musculus). Bogor: IPB; 2012. 10. Janfaza S, Janfaza E. The study of pharmacologic and medicinal valuation of
thymoquinone of oil of Nigella sativa in the treatment of diseases. Annual Biological Research. 2012. 11. Hosain S, Thurston ES, Leppla H. Thymoquinone as a Novel Antibiotic and
Chemotherapeutic Agent: a Natural Therapeutic Approach on Staphylococcus aureus, Bacillus anthracis, and Four NCI-60 Cancer Cell Lines. The Journal of Experimental secondary science. .
28
12. Brooks GF, Carroll KC, Brutel JS, Morse SA, editors. Jawetz, Melnick &
Adelberg's Medical Microbiology. 25th ed.: The McGraw Hill Company; 201. 13. Haynes WC. Pseudomonas aeruginosa its characterization and identification. J
Gen Microbiol. 1951;: p. 939-950. 14. Delaimi MS. Antimicrobial activity of black seed oil & water extracts On
multidrug resistant Pseudomonas aeroginosa. J. of university of anbar for pure science. 2012; 6. 15. Baratawidjaja KG, Rengganis I. Imunonologi dasar Jakarta: BPFKUI; 2012. 16. Senturk S, Ulusoy S, Yagci A. Quorum sensing and virulence of Pseudomonas
aeruginosa during urinary tract infections. 2012. 17. Walker D. Antimicrobial susceptibility testing and interpretation of results.
In:Antimicrobial Therapy in Veterinary Medicine. 2007. 18. Greenwood. Antibiotic susceptibility (sensitivity) test, antimicrobial and
chemotherapy. 1995. 19. Pratiwi ST. Mikrobiologi Farmasi Jakarta: Airlangga; 2008. 20. Carpenter CF. Daptomycin: another novel agent for treating infections due to
drug-resistant gram-positive pathogens. Clin.Infect.Dis. 2004. 21. Katzung BG. Basic and Clinical Pharmacology. 10th ed.: The McGraw Hill
Company. 22. Burt S. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications
in foods—a review. 223-253. International Journal of Food Microbiology. 2004; 94: p. 223-253. 23. Federer WY. Experimental Design, Theory and Application. 1963;: p. 544. 24. Asniyah. Efek Antimikroba Minyak Jintan Hitam (Nigella sativa) terhadap
pertumbuhan Escherichia coli in vitro. Jurnal Biomedika. 2009; 1(1). 25. Hasan NA, Nawahwi MZ, Ab Malek H. Antimicrobial Activity of Nigella
sativaSeed Extract. Sains Malaysiana. 2013; 42: p. 143-147. 26. Dahlan MS. Statistik untuk kedokteran dan kesehatan. 4th ed. Jakarta:
Salemba Medika; 2009.
29
27. Perilla MJ. Manual for the Laboratory Identification and Antimicrobial
Susceptibility Testing of Bacterial Pathogens of Public Health Importance in the Developing World. 2003. 28. Gerige SJ, Rao M. GC-MS Analysis of Nigella sativa Seeds and Antimicrobial
Activity of its Volatile Oil. Brazilian Archive Of Biology And Technology. 2009; 52. 29. Faleiro ML, Miguel MG. Use Of Essential oils and Their Components Against
MultiDrug Resistant Bacteria. Fighting Multi Drug Resistant Bacteria. 2013. 30. MUI L. General Guidelines Of Halal Assurance System. Jakarta: MUI; 2008. 31. K CK, Z KM, Aida W. Effect of ethanol concentration, extraction time and
extraction temperature on the recovery of phenolic compounds and antioxidant capacity of Orthosiphon stamineuse xtracts. International Food Research Journal. 2011; 18(4). 32. Zahra N, Jahan N. Antimicrobial activity of aqueous , ethanolic extract, and
crude extracted phytoconstituent of Nigella sativa Seeds. Bioscience Research. 2011;: p. 19-25.
30
LAMPIRAN 1 (Surat Determinasi Tanaman Jintan Hitam)
31
LAMPIRAN 2 (Surat Ekstraksi Jintan Hitam dengan etanol 96%)
32
LAMPIRAN 3 (Data uji statistik) 1. Tes normalitas Tests of Normality a
Kolmogorov-Smirnov Statistic normal a.
df
.185
Shapiro-Wilk
Sig. 19
Statistic
.086
df
.909
Sig. 19
.072
Lilliefors Significance Correction
2. Hasil uji varian Test of Homogeneity of Variances normal Levene Statistic
df1
2.202
df2 4
Sig. 14
.122
3. Hasil Uji one way anova ANOVA normal Sum of Squares
df
Mean Square
Between Groups
.182
4
Within Groups
.010
14
Total
.192
18
4. Hasil uji post hoc
F
.045 62.825 .001
Sig. .000
33
(LANJUTAN)
34
LAMPIRAN 4 (Alat dan Bahan penelitian) vortex
Nutrient agar
Laminar airflow cabinet
Tip. Botol flakon.
Bunsen. Rak tabung. tabung reaksi.
Ose. Pinset.
Inkubator. Oven. mikropipet
Biakan bakteri P.aeruginosa
Disc gentamicin 10 µg dan blank disc
Cawan petri
35
LAMPIRAN 5 (Daftar Riwayat Hidup Penulis)
DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama
: Lintang Suryaning Bhumi
Tempat, Tanggal Lahir
: Jakarta, 21 April 1993
Alamat
: Pulo Asem , Rawamangun, Jakarta Timur.
No.Telp
: 08151874546
Riwayat Pendidikan
1999-2005
: SD Muhammadyah 24 Jakarta
2005-2008
: SMP Islam Al-Azhar 12 Rawamangun
2008-2011
: SMAN 21 Jakarta
2011-sekarang : UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
