b. Variabel pengacau tak terkendali : kelembaban dan kemurnian
kitosan, kondisi bakteri.
C. Definisi Operasional
1. Selulosa bakteri adalah polimerisasi glukosa yang merupakan hasil fermentasi
bakteri
Acetobacter xylinum
selama 7 hari. 2.
Ketela rambat adalah ketela yang tumbuh merambat di atas tanah yang memiliki varietas bermacam-macam. Pada penelitian ini ketela rambat yang
digunakan adalah ketela rambat dengan varietas berwarna putih. 3.
Limbah ketela rambat adalah limbah cair yang dihasilkan dari proses pencucian ketela rambat pada saat pembuatan tepung ketela rambat.
4. Kitosan adalah senyawa hasil deasetilasi
chitin
, terdiri dari unit N-asetil glukosamin dan N-glukosamin.
5.
Staphlococcus aureus
ATCC 25923 merupakan bakteri gram positif yang diperoleh dari Laboratorium Balai Kesehatan Yogyakarta.
6. Film adalah lembaran tipis dari biomaterial yang telah dikeringkan.
7. Metode difusi cakram adalah metode pengukuran daya hambat suatu bahan
obat terhadap mikroorganisme tertentu dengan mengukur zona radikal yang terbentuk di sekeliling cakram.
8. Kristalinitas adalah nilai yang menyatakan perbandingan daerah kristal suatu
polimer dengan nilai kristal+amorf yang dapat menunjukkan keteraturan struktur suatu material.
9. Analisis struktur morfologi merupakan analisis untuk melihat bentuk
morfologikenampakan dari biomaterial baik kenampakan bentuk permukaan maupun kenampakan bentuk melintang
D. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : Spektrofotometer IR
IR Shimadzu Prestige-21
, seperangkat instrumen SEM
Jeol JSM T300
,
fine coat ion sputter Jeol JFC 1100
, alat XRD
Rigaku Multiflex 2 kW
, pendingin
Rigaku
, timbangan digital
Mettler-Toledo B.V.PC 2000
, oven
drying Memmert BE 500
, autoklaf
ALP Co.,Ltd.
Model
KT-40
,
magnetic
stirrer
-hot plate Heidolph MR 2002
, seperangkat alat gelas
Pyrex
dan
Duran
, Nampan
Lion Star
dengan dimensi 230x176x39 mm, spatula,
magnetic stirrer,
timbangan, pisau, talenan, gunting
Han Kwang Korea
, blender
Moulinex
, baskom, cawan petri
Pyrex
, kain mori, plastik, toples, pH stik Merck, karet, kertas pembungkus, sendok, penggaris skala milimeter.
2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah air limbah ketela rambat yang daging umbinya berwarna putih, kitosan kualitas teknis
dari Chemix, urea kualitas teknis dari p.a E.Merck, asam asetat 25 dari p.a.E.Merck, alkohol 70 kualitas teknis, asam asetat glasial kualitas teknis,
gliserol kualitas teknis
,
NaOH kualitas
p.a.
buatan E.Merck
,
HCl kualitas
p.a.
buatan E.Merck
,
glukosa, supratul, aquades, pH stik buatan E.Merck,
Staphylococcus aureus
ATCC 25923 yang diperoleh dari Laboratorium
Mikrobiologi Balai Kesehatan Yogyakarta, kloramfenikol. media
Mueller- Hinton Agar
MHA, media
Brain Heart Infusion broth
BHI broth, starter Bakteri
Acetobacter xylinum
dari Chemix. E.
Tata Cara Penelitian 1.
Determinasi tanaman
Determinasi tanaman ketela rambat ini dilakukan dengan bantuan seorang determinator. Cara determinasi dengan membandingkan ciri-ciri tanaman
ketela rambat yang ditumbuhkan sendiri dengan ciri-ciri tanaman ketela rambat yang ada dalam web botani resmi www.plantamor.com, serta
mencocokkan dengan buku deskripsi tanaman ketela rambat menurut Huaman 1991.
2. Pemilihan bahan
Umbi ketela rambat yang dipilih adalah umbi berwarna putih, kulitnya berwarna kekuningan, serta dengan kondisi yang baik, tidak belubang-lubang.
Masa panen 110 hari setelah penanaman. Umbi didapatkan di pasar Klaten. 3.
Preparasi Limbah Ketela Rambat
Langkah-langkah yang dilakukan yaitu umbi dikupas, lalu dicuci sampai bersih. Kemudian umbi ditimbang sebanyak 500 gram, dipotong kecil-kecil
lalu dimasukkan kedalam blender dan diberi air sebanyak 500 mL perbandingan umbi dengan air adalah 1:1. Lalu diblender hingga menjadi
bubur umbi bentuk seperti jus. Lalu bubur umbi ini dimasukkan dalam kain mori untuk disaring dan diperas agar pati lolos dari saringan sebagai suspensi
pati. Suspensi pati ini ditampung pada wadah pengendapan lalu bagian cairan
hasil penyaringan pertamanya langsung dipindahkan ke dalam botol plastik sambil dibiarkan selama 3 jam agar pati yang belum mengendap ini
mengendap di dalam botol plastik. Cairan di atas endapan ini diambil untuk
proses pembuatan biomaterial. 4.
Pembuatan Kitosan Sebagai Pembanding
Sejumlah 2 gram kitosan dilarutkan dalam 100 mL asam asetat 2 di atas
hot plate
. Pada nampan yang sudah dicuci dengan alkohol 70 dan di oven, kemudian larutan dituang dan diletakkan selama beberapa hari dalam ruangan
inkubasi untuk menjamin penguapan solven secara sempurna. Setelah beberapa hari maka akan terbentuk produk membran yang transparan dan
fleksibel. Produk ini lalu disimpan dalam toples yang sudah diberi silika gel sebelumnya
Eldin, Soliman, Hashem, Tamer, 2008 5.
Pembuatan Material Selulosa Bakteri
Sebanyak 200 mL air limbah ketela rambat hasil penyaringan dituangkan ke dalam elenmeyer yang telah dilengkapi dengan
magnetic stirer
, kemudian ditambahkan 20 gram gula pasir dan 1 gram urea, dan diaduk hingga larut.
Campuran diasamkan dengan penambahan asam asetat 25 hingga pH = 3-4, diaduk hingga larut. Selanjutnya dituangkan dalam keadaan panas ke dalam
nampan yang telah disterilkan dengan alkohol 70 dan ditutup dengan kertas koran dan diplester pada beberapa bagian nampan. Larutan dalam wadah
dibiarkan hingga suhu kamar, lalu ditambahkan 50 mL
Acetobacter xylinum.
Setelah ditambahkan
Acetobacter xylinum
, nampan diplester pada semua sisi hingga tertutup rapat. Lalu diinkubasi selama 7-14 hari pada suhu kamar.
Setelah 7-14 hari, lapisan pelikel yang terbentuk dicuci dengan aquabidest untuk menghilangkan residu media kultur, lalu dengan air panas, lalu lapisan
pelikel ini ditimbang dengan timbangan digital. Setelah itu lapisan pelikel direndam dengan natrium hidroksida 3 selama 48 jam. Setelah 48 jam,
lapisan pelikel dicuci kembali dengan aquadest, lalu direndam dengan asam klorida 3 selama 15 menit. Setelah 15 menit, lapisan pelikel dicuci kembali
dengan aquadest hingga pH netral. Kemudian lapisan pelikel ditimbang, lalu lapisan pelikel dikeringkan dalam oven pada suhu 40-50
C. Setelah kering, lapisan pelikel ini ditimbang, lalu dimasukkan dalam toples yang sudah diisi
silika gel sebelumnya. Chawla, Bajaj, Survase, Singhal, 2008. 6.
Pembuatan Material Selulosa Bakteri + Gliserol + Kitosan SGK
Sebanyak 200 mL air limbah ketela rambat hasil penyaringan dituangkan ke dalam Elenmeyer yang telah dilengkapi dengan
magnetic stirer
, kemudian ditambahkan 20 gram gula pasir dan 1 gram urea, dan 1.2 mL gliserol,
kemudian diaduk hingga larut. Campuran diasamkan dengan penambahan asam asetat 25 hingga pH = 3-4, diaduk hingga larut. Selanjutnya
dituangkan dalam keadaan panas ke dalam nampan yang telah disterilkan dengan alkohol 70 dan ditutup dengan kertas koran dan diplester pada
beberapa bagian nampan. Larutan dalam wadah dibiarkan hingga suhu kamar, lalu ditambahkan 50 mL
Acetobacter xylinum.
Setelah ditambahkan
Acetobacter xylinum
, nampan diplester pada semua sisi hingga tertutup rapat. Lalu diinkubasi selama 7-14 hari pada suhu kamar. Setelah 7-14 hari, lapisan
pelikel yang terbentuk dicuci dengan aquabidest untuk menghilangkan residu
media kultur, lalu dengan air panas, lalu lapisan pelikel ini ditimbang dengan timbangan digital. Setelah itu lapisan pelikel direndam dengan natrium
hidroksida 3 selama 48 jam. Setelah 48 jam, lapisan pelikel dicuci kembali dengan aquadest, lalu direndam dengan asam klorida 3 selama 15 menit.
Setelah 15 menit, lapisan pelikel dicuci kembali dengan aquadest hingga pH netral. Kemudian ditambahkan 2 gram kitosan yang telah dilarutkan dalam
100 mL asam asetat 2 dalam keadaan panas ke dalam wadah yang terdapat pelikelmembran selulosa bakteri. Pelikel kemudian dikeringkan dalam oven
pada suhu 40-50
0C
. Setelah kering, membran selulosa+kitosan+gliserol ini dimasukkan dalam toples yang berisi silika gel Chawla
et al
. 2009.
7. Analisis Karakteristik Biomaterial :
a. Analisis sifat fisik secara makroskopis.
Analisis ini meliputi pengamatan dari warna, tekstur, bentuk dan transparansi dari masing-masing sampel.
b.
Analisis FT – IR
Analisis ini menggunakan seperangkat alat FTIR dan dilakukan di Laboratorium Kimia Organik Fakultas MIPA UII. Langkah-langkahnya
adalah lapisan tipis atau pelikel yang diperoleh dari hasil fermentasi dijepit pada tempat sampel kemudian diletakkan pada alat ke arah sinar
inframerah. Hasilnya akan direkam ke dalam kertas berskala berupa alur kurva bilangan gelombang terhadap intensitas.
b. Analisis SEM
Material selulosa kitosan bakteri dipotong sedemikian rupa, kemudian ditempatkan di atas tempat sampel yang terbuat dari kuningan.
Sampel disepuh dengan dengan emas
coating
dengan alat
ion coater
selama kurang lebih 5 menit. Selanjutnya sampel dimasukkan ke unit elektron gun melalui bilik pergantian sampel. Kemudian sampel diset
dengan bantuan mikrostage sampai mendapatkan fokus yang tepat. Tombol utama pada posisi ON dan diset detektor
Accelerate voltage set
, 20 kilo volt.
c. Analisis kristalinitas dengan alat
X-ray Diffraction
XRD Uji XRD ini dilakukan dengan memakai instrumen
X-Ray Diffraction
yang dilakukan di Laboratorium XRD, Jurusan Teknik Geologi UGM. Langkah-langkahnya adalah lembaran film dipotong
dengan ukuran 2x2 cm. Sampel tersebut kemudian dipasang di
sample holder
dan sampel diusahakan rata di atas
sample holder
. Selanjutnya pendingin alat XRD dihidupkan dan instrumen XRD dihidupkan lalu
diatur kondisi alat dengan sudut putar 2θ = 2° sampai 80°,
scan step
= 0,04 dan
scan speed
= 4°menit serta tegangan dan arus pada instrumen disesuaikan dengan
standard measurenment
dari instrumen dan dirotasikan agar benar-benar terorientasi secara acak. Hasil uji ini berupa
difraktrogra hubungan antar a intensitas dan sudut 2θ.
8.
Sterilisasi produk
Produk biomaterial yang sudah dikeringkan ini lalu dibungkus dengan kertas coklat lalu diautoklaf dengan suhu 121
C selama 15 menit.
9. Pengujian aktivitas anti mikroba
1.
Pembuatan suspensi bakteri uji
Isolat murni
Staphylococcus aureus
ditambahkan ke dalam media BHI broth yang diinkubasi pada 37
o
C selama kurang lebih 4 jam sampai kekeruhan
Brain Heart Infusion broth
BHI broth menyamai kekeruhannya McFarland
no. 0,5 Christoforus, 2010.
2. Pembuatan media
Media yang digunakan untuk uji aktivitas antimikroba adalah MHA. Larutan MHA dituangkan ke dalam cawan petri sebanyak 25 mL dan
dibiarkan beberapa saat hingga memadat Christoforus, 2010. 3.
Penanaman bakteri uji Hasil suspensi bakteri uji sebanyak 0,2 mL dimasukkan ke dalam media
Mueller-Hinton Agar
MHA dengan cara dioleskan secara merata dengan menggunakan kapas kirbi bauer, lalu didiamkan kurang lebih selama 5 menit
Christoforus, 2010. 4.
Pemberian kontrol positif pada bakteri uji Sebagai kontrol positif, digunakan antibiotik Amoxicilin. Bakteri uji yang
sudah ditanamkan pada
Mueller-Hinton Agar
kemudian diberi paper disk berisi amoxicilin tadi sebanyak 1 disk per plate. Kemudian inkubasikan pada
37
o
C selama 24 jam Ardhuha dan Harapan, 2010.
5. Pemberian kontrol negatif pada bakteri uji
Sebagai kontrol negatif, digunakan asam asetat. Sebanyak 20 µ L asam asetat diteteskan pada paper disk. Bakteri uji yang sudah ditanamkan pada
Mueller-Hinton Agar
kemudian diberi paper disk berisi asam asetat tadi sebanyak 1 disk per plate. Kemudian inkubasikan pada 37
o
C selama 24 jam. 6.
Pemberian biomaterial selulosa, selulosa+kitosan+gliseral, dan kitosan pada bakteri uji
Bakteri uji yang sudah ditanamkan pada
Mueller-Hinton Agar
kemudian diberi potongan biomaterial selulosa yang sudah disterilisasi sebelumnya.
Biomaterial selulosa ini dipotong serupa dengan bentuk dan ukuran paper disk yang bertindak sebagai kontrol positif dan kontrol negatif tadi. Diletakkan
sebanyak 1 potongan biomaterial per plate. Kemudian inkubasikan pada 37
o
C selama 24 jam. Hal yang sama juga dilakukan untuk membran kitosan dan
selulosa bakteri+kitosan+gliserol. 7.
Pengukuran zona hambat Pengukuran zona hambat dilakukan dengan mengukur diameter zona
hambat dalam millimeter, kemudian dihitung persentase kekuatan aktivitas daya hambat dihitung menggunakan rumus berikut :
daya hambat = ..
Ardhuha, dan Harapan, 2010. diameter zona hambat zat uji
– kontrol negatif diameter zona hambat kontrol positif
positif x 100 5
F. Analisis Data
1.
Analisis karakteristik dari biomaterial yang terbentuk ini meliputi analisis sifat fisik secara makroskopik dan organoleptis, gugus fungsi, uji morfologi
permukaan, dan uji kristalinitas untuk membran kitosan, membran selulosa, serta membran selulosa+kitosan+gliserol.
2. Analisis hasil untuk uji aktivitas anti mikroba dilakukan dengan mengukur
zona jernih yang muncul zona hambat menggunakan penggaris skala milimeter, kemudian dihitung persentase daya hambat untuk setiap perlakuan
biomaterial selulosa+kitosan+gliserol, membran kitosan, selulosa bakteri,
amoxicilin
dan asam asetat.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik biomaterial selulosa bakteri dari limbah cair ketela rambat
Ipomoea batatas
Poir dengan penambahan kitosan
sebagai material penutup luka dan mengetahui aktivitas antimikroba membran selulosa bakteri yang sudah ditambahkan kitosan. Aktivitas
antimikroba ini terlihat dari zona hambat yang terbentuk. Penelitian ini merupakan suatu rangkaian penelitian untuk melihat
aktivitas biomaterial selulosa dari limbah cair ketela rambat yang sudah dimodifikasi dengan penambahan kitosan terhadap
Staphylococcus aureus
. Rangkaian penelitian lain adalah mengetahui pengaruh pemberian kitosan pada
membran selulosa bakteri sebagai material penutup luka pada tikus jantan galur Wistar dilihat secara makroskopis.
A. Hasil Determinasi Tanaman
Determinasi merupakan langkah penting dalam penelitian bila menggunakan tanaman sebagai sampel penelitian, agar diketahui kebenaran identitas tanaman
yang digunakan. Determinasi tanaman juga menghindarkan peneliti agar tidak salah dalam pengambilan sampel. Determinasi dilakukan dengan bantuan seorang
determinator. Pada penelitian ini, hasil determinasi menunjukkan bahwa tanaman ketela
rambat yang digunakan tidak salah, yaitu tanaman ketela rambat yang memiliki umbi berwarna putih dan kulitnya berwarna kekuningan. Hal ini didapat dari
Kategori