Identifikasi Struktur Sekretori, Histokimia, Dan Potensi Antibakteri Daun Dan Kulit Batang Sungkai (Peronema Canescens Jack)
IDENTIFIKASI STRUKTUR SEKRETORI, HISTOKIMIA
DAN POTENSI ANTIBAKTERI DAUN DAN KULIT BATANG
SUNGKAI (Peronema canescens Jack)
RATNA PRATIWI
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Identifikasi Struktur
Sekretori, Histokimia dan Potensi Antibakteri Daun dan Kulit Batang Sungkai
(Peronema canescens Jack)” benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2016
Ratna Pratiwi
NIM G34110066
ABSTRAK
RATNA PRATIWI. Identifikasi Struktur Sekretori, Histokimia, dan Potensi
Antibakteri Daun dan Kulit Batang Sungkai (Peronema canescens Jack).
Dibimbing oleh DORLY dan YOHANA C SULISTYANINGSIH.
Sungkai (P. canescens) yang dimanfaatkan sebagai obat tradisional diduga
mengandung berbagai senyawa metabolit yang disekresikan oleh struktur
sekretori. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi struktur sekretori daun
dan kulit batang P. canescens dan senyawa metabolit yang diakumulasi pada
struktur tersebut serta membandingkan aktivitas antibakteri ekstrak metanol daun
dan kulit batang P. canescens. Uji histokimia yang dilakukan meliputi uji
alkaloid, terpenoid, fenol, flavonoid, dan senyawa lipofil. Uji aktivitas
penghambatan ekstrak metanol daun dan kulit batang P. canescens terhadap
bakteri Escherichia coli dan Staphyllococcus aureus dilakukan dengan metode
difusi sumur. Struktur sekretori yang dijumpai pada daun dan kulit batang P.
canescens berupa trikoma kelenjar kapitat. Trikoma kelenjar kapitat pada daun
terdiri dari 1-2 sel kepala dan 1-2 sel tangkai, sedangkan pada kulit batang terdiri
dari 1 sel kepala dan 1-2 sel tangkai. Uji histokimia menunjukkan bahwa semua
trikoma kelenjar kapitat pada daun mengandung alkaloid, terpenoid dan senyawa
lipofil. Senyawa fenol dan flavonoid juga dijumpai pada trikoma kapitat yang
memiliki satu sel kepala. Trikoma kelenjar kapitat pada kulit batang mengandung
alkaloid, terpenoid, fenol, dan senyawa lipofil. Pengujian antibakteri
menunjukkan bahwa aktivitas antibakteri ekstrak daun P. canescens terhadap S.
aureus lebih tinggi dibandingkan ekstrak kulit batang. Ekstrak daun dan kulit
batang P. canescens tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli.
Kata kunci: aktivitas antibakteri, histokimia, P. canescens, struktur sekretori.
ABSTRACT
RATNA PRATIWI. Identification of Secretory Structure, Histochemistry, and
Antibacterial Potency of Leaves and Bark of Sungkai (Peronema canescens
Jack). Supervised by DORLY and YOHANA C SULISTYANINGSIH.
Sungkai (P. canescens), a herb used as traditional medicine is predicted to
contain various compound of metabolites secreted by it’s secretory structure. The
study aimed to identify the secretory structure on leaves and bark of P. canescens
and metabolite compounds accumulated on them, to compare antibacterial activity
between leaves and bark methanolic extracts. The presence of alkaloids,
terpenoids, phenols, flavonoids, and lipophilic compounds in the plant tissue was
identified by histochemical test. Antibacterial activity of plant extract against
Staphyllococcus aureus and Escherichia coli was tasted using the well diffusion
method. The result showed that secretory structures found in the leaves and bark
of P. canescens consist of capitate glandular trichomes. The capitate glandular
trichomes in leaves consist of 1-2 head cells and 1-2 stalk cells, while that of the
bark consist of 1 head cell and 1-2 stalk cells. Histochemical test showed that all
capitate glandular trichomes on the leaves contains alkaloids, terpenoids, and
lipophilic compounds, meanwhile the phenols and flavonoids were also detected
in the capitate trichomes with one head cell. The capitate glandular trichomes on
the bark contains alkaloids, terpenoids, phenols, and liphophilic compounds.
Antibacterial test showed that leaves extract of P. canescens has higher
antibacterial activity against S. aureus compare to it’s bark extract. Leaves and
bark extract of P. canescens do not have antibacterial activity against E. coli.
Keywords: antibacterial activity, histochemistry, P. canescens, secretory structure.
IDENTIFIKASI STRUKTUR SEKRETORI, HISTOKIMIA
DAN POTENSI ANTIBAKTERI DAUN DAN KULIT BATANG
SUNGKAI (Peronema canescens Jack)
RATNA PRATIWI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PRAKATA
Puji dan syukur kepada Allah SWT karena atas rahmat dan karuniaNya
sehingga penulis dapat menyelesaikan kegiatan penelitian dan penulisan laporan
karya ilmiah. Penelitian ini dilaksakan sejak bulan April hingga November 2015
dengan judul “Identifikasi Struktur Sekretori, Histokimia dan Potensi Antibakteri
Daun dan Kulit Batang Sungkai (Peronema canescens Jack)”.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Dr Dorly, MSi dan Ibu
Dr Yohana C Sulistyaningsih, MSi atas segala bimbingan, arahan, ilmu, dan saran
selama kegiatan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini. Terimakasih kepada
Bapak Dr. Achmad Farajallah selaku dosen penguji yang telah memberikan saran
untuk perbaikan karya ilmiah ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada
program beasiswa Bidikmisi dari DIKTI yang telah memberikan kesempatan
beasiswa, sehingga penulis dapat menyelesaikan Strata 1. Terima kasih kepada
Bapak Sunaryo, Ibu Heni, Bapak Jaka, dan Bapak Edhie yang telah banyak
membantu di Labarotarium. Terima kasih kepada Kak Evi, Kak Darius, Kak Kifli,
Nadya, Deraya, Anita, dan Risma yang telah membantu dan memberikan
dukungan selama penelitian.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua, adik dan
Oki serta seluruh keluarga atas segala doa, kasih sayang, dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2016
Ratna Pratiwi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Bahan dan Alat
2
Prosedur Penelitian
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Stuktur Sekretori
4
Uji Histokimia
6
Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun dan Kulit Batang P. canescens
8
SIMPULAN DAN SARAN
10
Simpulan
10
Saran
10
DAFTAR PUSTAKA
11
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL
1 Ukuran dan kerapatan trikoma kelenjar pada daun dan kulit batang P.
canescens
2 Hasil uji histokimia daun dan kulit batang P. canescens
3 Aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit batang P. canescens
terhadap bakteri S. aureus
5
6
9
DAFTAR GAMBAR
Tumbuhan P. canescens
Tipe trikoma kelenjar daun dan kulit batang P. canescens
Hasil uji histokimia daun P. Canescens
Hasil uji histokimia kulit batang P. Canescens
Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens
terhadap bakteri S. aureus
6 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens
terhadap bakteri E. coli
1
2
3
4
5
1
5
7
7
8
9
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tumbuhan obat sebagian besar memiliki struktur khusus penghasil zat
tertentu yang disebut struktur sekretori. Struktur sekretori dapat berupa trikoma,
idioblas, rongga sekretori, saluran sekretori, dan latisifer (Dickison 2000). Hasil
sekresi struktur sekretori dapat berupa minyak esesnsial, resin, garam mineral, dan
berbagai macam senyawa kimia seperti alkaloid dan glikosida (Dickison 2000).
Keberadaan senyawa metabolit pada tumbuhan seperti terpenoid, fenol, dan
flavonoid dimanfaatkan sebagai antibakteri (Liu dan Liu 2012).
Sungkai (Peronema canescens Jack) (Gambar 1) termasuk anggota famili
Verbenaceae, di Lampung sering disebut songke, jati londo (Jawa), dan kurus
(Kalimantan) (Soerinaga dan Lemmens 1993). Daerah penyebaran di Indonesia
mencakup wilayah Sumatera, Jawa Barat dan Kalimantan. Daun P. canescens
berhadapan bersilangan, susunan daun majemuk, dan mempunyai panjang 16-40
cm. Anak daun berbentuk lanset dengan panjang 8-18 cm dan lebar 2-3.5 cm,
ujung runcing, tepi rata, daun muda berwarna ungu. Batang P. canescens lurus
atau sedikit berlekuk, kulit batangnya berwarna kelabu atau cokelat muda,
diameter batang lebih dari 70 cm dan tinggi pohon mencapai 20-30 m (Soerinaga
dan Lemmens 1993).
A
B
Gambar 1 Tumbuhan P. canescens. Habitus (A); susunan daun (B).
Suku Dayak di Kalimantan Timur sampai saat ini masih mempertahankan
tradisi dengan memanfaatkan P. canescens untuk pengobatan terhadap penyakit.
Daun mudanya digunakan sebagai obat kumur pencegah sakit gigi dan demam
(Harmida et al. 2011). Menurut Yusrin (2008), dalam pengobatan suku Serawai di
Bengkulu Selatan daun P. canescens ditumbuk dan ditampal untuk memar. Suku
anak dalam (SAD) di kawasan Taman Nasional Bukit Duabelas (TNBD) Jambi
memanfaatkan kulit batang P. canescens sebagai obat luka luar, luka dalam, dan
diare berdarah (Komunikasi pribadi, Tumenggung Tarip 2013). Pemanfaatan kulit
batang P. canescens sebagai obat tradisional merupakan pengetahuan dan
keterampilan yang telah diwariskan suku tersebut secara turun temurun.
Kajian ilmiah berupa identifikasi struktur sekretori yang berperan dalam
sintesis maupun akumulasi senyawa metabolit pada daun dan kulit batang P.
canescens perlu dilakukan. Informasi mengenai struktur sekretori serta metabolit
2
yang dihasilkan diharapkan dapat digunakan untuk pengembangan dan
pemanfaatan lebih luas sebagai obat modern.
Tujuan Penelitian
Mengidentifikasi struktur sekretori daun dan kulit batang P. canescens dan
senyawa metabolit yang diakumulasi pada struktur tersebut serta membandingkan
aktivitas antibakteri ekstrak metanol daun dan kulit batang P. canescens.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan pada bulan April-November 2015. Pengambilan
sampel tumbuhan obat dilakukan di Pekalongan Lampung Timur, Provinsi
Lampung. Pembuatan sayatan sampel di Laboratorium Zoologi-LIPI Cibinong.
Pengamatan struktur sekretori dan histokimia dilakukan di Laboratorium Anatomi
Tumbuhan; ekstraksi dilakukan di Laboratorium uji Balai Penelitian Tanaman
Obat dan Rempah (Balittro); evaporasi di Laboratorium Kimia Analitik,
Departemen Kimia; pengujian aktivitas antibakteri dilakukan di Laboratorium
Mikrobiologi, Departemen Biologi IPB.
Bahan dan Alat
Bahan tumbuhan yang digunakan yaitu daun ke-2 dan kulit batang muda
P. canescens. Bahan kimia yang digunakan adalah pereaksi Wagner (iodin dalam
kalium iodida), tembaga asetat 5%, feri triklorida 10%, sodium karbonat, asam
tartarat 5%, larutan sudan IV 0.03%, aluminium triklorida 5%, safranin 1%, asam
nitrat (HNO3) 50%, sodium hipoklorit (bayclin) 5.25%, dan gliserin 30%.
Pengujian aktivitas antibakteri menggunakan media umum nutrient agar (NA),
nutrient broth (NB), antibiotik tetrasiklin 30 µg/mL, dimetil sulfoksida (DMSO)
10% serta kultur bakteri Escherichia coli dan Staphyllococcus aureus.
Alat yang digunakan untuk membuat sayatan transversal ialah mikrotom
beku dan silet, untuk pengamatan digunakan mikroskop cahaya Olympus CH 21
yang dilengkapi dengan mikrometer, serta kamera optilab dengan software image
raster. Alat yang digunakan untuk ekstraksi ialah penggiling, oven, seperangkat
alat gelas, dan rotary evaporator, untuk pengujian aktivitas antibakteri digunakan
autoklaf, cawan petri, sedotan steril ukuran 7 mm, dan laminar air flow cabinet.
Prosedur Penelitian
Koleksi Tumbuhan
Koleksi tumbuhan dilakukan di Pekalongan Lampung Timur, Provinsi
Lampung. Sampel daun dan kulit batang tumbuhan dikoleksi dalam bentuk segar
3
dan awetan. Sampel segar digunakan untuk keperluan pengujian histokimia, dan
uji aktivitas antibakteri. Sampel awetan dalam etanol 70% digunakan untuk
keperluan pengamatan struktur sekretori.
Pengamatan Struktur Sekretori
Struktur sekretori diamati pada sayatan transversal dan sayatan paradermal
daun dan kulit batang. Sayatan transversal dibuat dengan mikrotom beku. Sayatan
paradermal dibuat dengan metode whole mount menurut Sass (1951). Sampel
yang sudah difiksasi dalam etanol 70%, dicuci dengan akuades lalu direndam
dalam HNO3 50% hingga cukup lunak, lalu dibilas dengan akuades, kemudian sisi
adaksial dan abaksial daun serta epidermis kulit batang disayat dengan silet. Hasil
sayatan direndam dalam larutan sodium hipoklorit 5.25% selama 3-5 menit
kemudian diwarnai dengan safranin 1% dan diamati dalam medium gliserin 30%.
Pengamatan struktur sekretori meliputi bentuk, tipe, ukuran, dan
kerapatannya. Pengamatan dilakukan pada tiga ulangan tanaman, lima area bidang
pandang untuk masing-masing sampel. Kerapatan struktur sekretori (KSS)
ditentukan dengan menghitung jumlah struktur sekretori yang terdapat dalam tiap
bidang pandang, selanjutnya dihitung dengan rumus sebagai berikut (Lestari
2006):
Uji Histokimia
Daun dan kulit batang P. canescens disayat menggunakan mikrotom beku
setebal 15-20 μm. Kemudian dilakukan uji histokimia terhadap beberapa senyawa
metabolit.
Uji Senyawa Alkaloid. Sayatan sampel ditetesi dengan pereaksi Wagner. Adanya
kandungan senyawa alkaloid ditandai dengan warna merah kecokelatan. Sebagai
kontrol negatif, kandungan senyawa alkaloid pada sayatan segar dilarutkan
dengan 5% asam tartarik dalam etanol 95% selama 48 jam pada suhu kamar,
selanjutnya direaksikan dengan reagen Wagner (Furr dan Mahlberg 1981).
Uji Senyawa Terpenoid. Sayatan sampel direndam dalam tembaga asetat 5%
selama 24 jam dan diamati dalam medium gliserin 30%. Keberadaan senyawa
terpenoid ditandai dengan warna kuning kecokelatan (Harborne 1987).
Uji Senyawa Fenol. Sayatan sampel direndam dalam larutan 10% feri triklorida
dalam air, kemudian ditambahkan beberapa butir natrium karbonat dan dibiarkan
selama 15 menit pada suhu kamar. Kandungan fenol ditandai dengan warna hijau
gelap atau hitam (Johansen 1940).
Uji Senyawa Lipofilik. Sayatan sampel dimasukkan dalam etanol 70% selama 1
menit, kemudian diwarnai dengan larutan sudan IV 0.03% dan dipanaskan dalam
water bath pada suhu 40°C selama 30 menit. Sayatan dibilas dalam etanol 70%,
selanjutnya diamati dalam medium gliserin 30%. Kandungan senyawa lipofil
ditandai dengan warna kuning hingga jingga (Boix et al. 2011).
4
Uji Flavonoid. Sayatan ditetesi dengan aluminium triklorida 5% dalam etanol
85% kemudian diamati di bawah mikrokop fluoresen. Keberadaan senyawa
flavonoid ditandai dengan warna kuning atau biru (Guerin et al. 1971).
Ekstraksi Bahan Tanaman
Daun dan kulit batang P. canescens dikeringkan menggunakan oven pada
suhu 45ºC selama 4 hari. Sampel yang telah kering dipotong kecil-kecil kemudian
dihaluskan mengunakan penggiling hingga menjadi serbuk. Serbuk halus
diekstraksi menggunakan metode maserasi dengan pelarut metanol. Hasil
ekstraksi kemudian diuapkan dengan menggunakan rotary evaporator, sehingga
didapatkan ekstrak kental daun dan kulit batang P. canescens. Ekstrak daun dan
kulit batang diencerkan dengan DMSO 10 % pada konsentrasi 25 mg/ml, 50
mg/ml, 75 mg/ml dan 100 mg/ml.
º
Uji Aktivitas Antibakteri
Aktivitas antibakteri diuji menggunakan metode difusi sumur (Sen dan
Batra 2012). Kultur murni bakteri E.coli dan S. aureus diremajakan pada media
NA miring selanjutnya disuspensikan ke dalam media NB steril. Kultur bakteri
disuspensikan dalam media NA cair dengan konsentrasi 1%. Media NA dituang
dalam cawan petri dan dibiarkan hingga memadat (Gebby et al. 2013), kemudian
dibuat sumur sebanyak 6 buah menggunakan sedotan steril berukuran 7 mm.
Empat buah sumur diisi dengan 100 µl ekstrak daun atau kulit batang P.
canescens dengan konsentrasi berbeda yakni 25 mg/ml, 50 mg/ml, 75 mg/ml, dan
100 mg/ml. Antibiotik tetrasiklin 30 μg/ml digunakan sebagai kontrol positif, dan
larutan DMSO 10% sebagai kontrol negatif. Kultur diinkubasi selama 24 jam
pada suhu 37ºC kemudian dilakukan pengukuran diameter zona hambat.
Pengujian aktivitas antibakteri dilakukan dengan pengulangan sebanyak tiga kali.
º
HASIL DAN PEMBAHASAN
Stuktur Sekretori
Daun dan kulit batang P. canescens memiliki struktur sekretori berupa
trikoma kelenjar. Menurut Werker et al. (1985) trikoma kelenjar terdiri dari dua
tipe yaitu trikoma kelenjar kapitat dan trikoma kelenjar peltat. Trikoma kelenjar
kapitat terdiri atas 1 sampai 2 sel tangkai dan 1 sampai 2 sel kepala, sedangkan
trikoma peltat terdiri atas 1 sel tangkai dan 4-18 sel kepala. Trikoma kelenjar yang
dijumpai pada daun dan kulit batang P. canescens berupa trikoma kelenjar kapitat.
Trikoma kapitat pada daun dan kulit batang memiliki jumlah sel tangkai dan sel
kepala yang bervariasi. Trikoma kapitat pada daun terdiri dari tiga tipe yaitu
trikoma kapitat 1, trikoma kapitat 2, dan trikoma kapitat 3, sedangkan pada kulit
batang terdiri dari 2 tipe yaitu trikoma kapitat 1 dan trikoma kapitat 3 (Gambar 2).
Trikoma kapitat 1 terdiri atas 1 sel tangkai dan 1 sel kepala, trikoma kapitat 2
terdiri atas 1 sel tangkai dan 2 sel kepala, sedangkan trikoma kapitat 3 terdiri atas
2 sel tangkai dan 1 sel kepala.
5
Gambar 2 Tipe trikoma kelenjar daun dan kulit batang P. canescens. Trikoma
kapitat 1 (A), trikoma kapitat 2 (B), trikoma kapitat 3 (C). Bar
berukuran 20 μm
Trikoma kelenjar tipe kapitat 1, kapitat tipe 2 dan 3 pada daun P. canescens
tersebar pada permukaan daun, baik pada permukaan atas (adaksial) maupun
permukaan bawah (abaksial). Trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial daun P.
canescens memiliki panjang tangkai lebih besar daripada sisi abaksial (Tabel 1).
Panjang tangkai trikoma kapitat 1 dan 2 tidak berbeda antara sisi adaksial dan
abaksial. Panjang kepala trikoma kapitat 1 lebih besar pada sisi abaksial daun
daripada sisi adaksial. Pada trikoma kapitat 2 dan 3, panjang kepala tidak berbeda
antara sisi abaksial dan adaksial. Lebar kepala trikoma kapitat 2 dan 3 lebih besar
pada sisi adaksial daripada sisi abaksial.
Lebar kepala trikoma kapitat 1 pada daun lebih besar dibandingkan lebar
kepala trikoma kapitat 1 kulit batang, sedangkan panjang trikoma dan panjang
kepala trikoma kapitat 1 tidak berbeda antara daun maupun kulit batang. Trikoma
kapitat 3 kulit batang memiliki panjang dan lebar kepala lebih besar daripada
trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial maupun sisi abaksial daun. Keberadaan
trikoma kelenjar pada tumbuhan berfungsi sebagai pertahanan diri terhadap
patogen, herbivora, radiasi sinar UV-B dan suhu tinggi (Werker 2000).
Tabel 1 Ukuran dan kerapatan trikoma kelenjar pada daun dan kulit batang P.
canescens
Organ
Tumbuhan
Tipe
TrikomaKelenjar
Daun
Kapitat 1
Adaksial
Abaksial
Kapitat 2
Adaksial
Abaksial
Kapitat 3
Adaksial
Abaksial
Kapitat 1
Kapitat 3
Kulit
batang
Tangkai (μm)
Kepala (μm)
Panjang
Panjang
Lebar
Kerapatan
(mm-2)
5.48±0.81
4.41±0.84
17.86±0.59
20.83±1.79
30.03±0.62
30.83±1.24
13.65±0.70
51.00±1.39
6.02±1.07
5.97±0.78
14.90±0.90
13.58±1.33
19.56±0.12
16.34±1.17
1.21±0.00
6.63±0.85
16.28±2.70
13.85±0.92
7.89±1.80
7.40±0.49
12.66±1.62
10.55±1.02
1.61±0.70
2.41±1.20
5.08±1.05
15.88±0.12
17.57±3.28
11.20±1.04
27.28±2.38
14.17±2.48
59.04±2.09
14.06±0.69
6
Nilai kerapatan trikoma kelenjar tipe kapitat 1 empat kali lebih tinggi pada
sisi abaksial daun daripada sisi adaksial. Trikoma kapitat 2 lima kali lebih tinggi
pada sisi abaksial daun sedangkan trikoma kapitat 3 dua kali lebih tinggi pada sisi
adaksial. Trikoma kapitat 3 pada kulit batang memiliki nilai kerapatan 7 kali lebih
tinggi dibandingkan dengan trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial maupun abaksial
daun. Kerapatan trikoma kelenjar berbagai tumbuhan umumnya lebih tinggi pada
sisi abaksial dibandingkan sisi adaksial, tetapi pada Ocimum basilicum kerapatan
trikoma kelenjar lebih tinggi pada sisi adaksial (36.4±1.4) daripada sisi abaksial
(16.8±1.2) (Ogunkule dan Oladele 2000).
Uji Histokimia
Kandungan senyawa metabolit pada trikoma kelenjar dapat diketahui
dengan melakukan uji histokimia. Hasil uji histokimia daun P. canescens
menunjukkan trikoma kapitat 1, 2, dan 3 mengandung senyawa alkaloid, terpenoid,
dan lipofil. Senyawa flavonoid dan fenol hanya dijumpai pada trikoma kapitat 1
(Tabel 2 dan Gambar 3 ). Trikoma kapitat 1 dan 3 di kulit batang P. canescens
mengandung senyawa alkaloid, fenol, terpenoid, dan lipofil (Tabel 2 dan Gambar
4 ). Trikoma kelenjar dengan tipe berbeda dapat menghasilkan senyawa yang
sama maupun berbeda, misalnya pada Satureja subspicata trikoma kelenjar
kapitat maupun peltat memproduksi senyawa yang sama yaitu fenol, polisakarida,
tanin, dan lipid (Marin et al. 2010). Pada Salvia sclarela L trikoma kapitat
mensekresikan senyawa minyak atsiri berupa linalool dan linalil, sedangkan
trikoma peltat mensekresikan senyawa seskuiterpena (Schmiderer et al. 2008).
Trikoma kelenjar kapitat dengan kombinasi kandungan senyawa yang
berbeda dapat dijumpai pada tumbuhan lain seperti Isodon rubescens yang
mengandung senyawa alkaloid, monoterpena, seskuiterpena, lipid, fenol, dan
flavonoid (Liu dan Liu 2012); minyak atsiri, polisakarida, dan flavonoid pada
Thymus quinquecostatus (Jia et al. 2011). Schilmiller et al. (2009) melaporkan
bahwa Solanum lycopersicum memiliki trikoma kelenjar kapitat tipe 1 dan 6 yang
mensintesis senyawa terpenoid berupa monoterpena.
Tabel 2 Hasil uji histokimia daun dan kulit batang P. canescens
Tipe Trikoma
Kelenjar
Alkaloid
Fenol
Terpenoid
Lipofil
Flavonoid
Daun
Kapitat 1
+
+
+
+
+
Kapitat 2
+
-
+
+
-
Kapitat 3
+
-
+
+
-
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Kulit batang
Kapitat 1
Kapitat 3
+ = terdeteksi senyawa metabolit sekunder
- = tidak terdeteksi senyawa metabolit sekunder
7
Gambar 3 Hasil uji histokimia daun P. Canescens. Trikoma kapitat 1 dengan uji
alkaloid (A), kontrol negatif alkaloid (B), fenol (C), terpenoid (D),
lipofil (E), flavonoid (F). Trikoma kapitat 2 dengan uji alkaloid (G),
kontrol negatif alkaloid (H), fenol (I), terpenoid (J), lipofil (K). Trikoma
kapitat 3 dengan uji alkaloid (L), kontrol negatif alkaloid (M), fenol (N),
terpenoid (O), lipofil (P). Bar berukuran 20 μm.
Gambar 4 Hasil uji histokimia kulit batang P. Canescens. Trikoma kapitat 1
dengan uji alkaloid (A), kontrol negatif alkaloid (B), fenol (C),
terpenoid (D), lipofil (E). Trikoma kapitat 3 dengan uji alkaloid (F),
kontrol negatif alkaloid (G), fenol (H), terpenoid (I), lipofil (J). Bar
berukuran 20 μm.
8
Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun dan Kulit Batang P. canescens
Senyawa antibakteri dapat berperan sebagai bakteristatik, bakterisidal, dan
bakterilitik. Mekanisme kerja suatu senyawa antibakteri antara lain dengan
merusak dinding sel, menghambat sintesis protein dan asam nukleat, mengganggu
permeabilitas sel, dan menghambat aktivitas enzim (Fardiaz et al. 1988).
Mekanisme tersebut menyebabkan penghambatan pertumbuhan bakteri yang
ditunjukkan dengan terbentuknya zona bening pada media yang mengandung
ekstrak tumbuhan yang diduga mengandung senyawa antibakteri.
Antibiotik yang digunakan sebagai kontrol positif pada uji antibakteri yaitu
tetrasiklin. Tetrasiklin merupakan antibiotik berspektrum luas yang dapat
menghambat bakteri gram positif maupun negatif dengan cara menghambat
sintesis protein (Pelczar dan Chan 1988). Kontrol negatif yang digunakan adalah
pelarut ekstrak daun dan kulit batang berupa larutan DMSO 10%. Penggunaan
pelarut ini adalah sebagai pembanding untuk melihat pengaruh pelarut terhadap
zona hambat yang dihasilkan oleh ekstrak.
Ekstrak daun dan kulit batang P. canescens memiliki aktivitas
penghambatan terhadap bakteri S. aureus yang ditandai dengan terbentuknya zona
hambat (Gambar 5), sedangkan pada E. coli (Gambar 6) tidak terbentuk zona
hambat. Perbedaan sensitivitas antara bakteri S. aureus dan E. coli terhadap
ekstrak daun dan kulit batang P. canescens disebabkan oleh perbedaan komposisi
dinding sel bakteri. Bakteri E. coli tergolong dalam kelompok bakteri gram
negatif memiliki lapisan dinding luar berupa membran fosfolipid yang
mengandung lipopolisakarida struktural. Lapisan membran ini menyebabkan
dinding sel bakteri bersifat impermeabel terhadap senyawa antimikroba
(Ravikumar et al. 2010). Bakteri S. aureus tergolong dalam kelompok bakteri
gram positif hanya memiliki lapisan peptidoglikan tebal pada dinding selnya.
Lapisan ini tidak efektif sebagai penghalang terhadap senyawa bioaktif.
Gambar 5 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens
terhadap bakteri S. aureus. Konsentrasi ekstrak 25 mg/ml (1); 50 mg/ml
(2); 75 mg/ml (3); 100 mg/ml (4); kontrol positif tetrasiklin 30 μg/ml
(+); kontrol negatif DMSO 10% (-).
9
Gambar 6 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens
terhadap bakteri E. coli. Konsentrasi ekstrak 25 mg/ml (1); 50 mg/ml
(2); 75 mg/ml (3); 100 mg/ml (4); kontrol positif tetrasiklin 30 μg/ml
(+); kontrol negatif DMSO 10% (-).
Menurut Aneja et al. (2012) suatu senyawa metabolit digolongkan memiliki
aktivitas penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri jika ukuran zona hambat
lebih besar daripada diameter sumur. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ekstrak
daun dan kulit batang P. canescens memiliki aktivitas penghambatan terhadap
bakteri S. aureus pada konsentrasi 100 mg/ml dengan diameter zona hambat
sebesar 11.00±1.00 mm dan 10.00±1.41 mm (diameter sumur 7 mm) (Tabel 3).
Pada konsentrasi 25 mg/ml ekstrak daun dan kulit batang P. canescens masih
memberikan aktivitas penghambatan terhadap bakteri S. aureus dengan diameter
zona hambat sebesar 8.00±0.00 mm. Ekstrak daun P. canescens memiliki
efektivitas lebih tinggi terhadap pertumbuhan S. aureus dibandingkan dengan
kulit batang. Kemampuan penghambatan ekstrak daun P. canescens yang tinggi
terhadap S. aureus terlihat dari diameter zona hambat pada konsentrasi 50 mg/ml
(10.00±1.00 mm) masih lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak kulit batang
(8.50±0.70 mm).
Tabel 3 Aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit batang P. canescens
terhadap bakteri S. aureus
Konsentrasi Ekstrak
Tumbuhan (mg/ml)
Diameter Zona Hambat (mm)
Daun
25
8.00±0.00
50
10.00±1.00
75
10.33±0.58
100
11.00±1.00
Kontrol Positif *
23.33±2.89
Kontrol Negatif **
Keterangan: (*) tetrasiklin 30 μg/ml, (**) DMSO 10%
Kulit Batang
8.00±0.00
8.50±0.70
8.25±1.06
10.00±1.41
24.00±1.41
-
Melki et al. (2011) melaporkan bahwa Gracilaria sp. memiliki kemampuan
menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi 50 mg/ml dengan
diameter zona hambat sebesar 8.33±0.58 mm (diameter cakram 6 mm).
Efektivitas senyawa antibakteri dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu pH
lingkungan, komposisi media, stabilitas senyawa antimikroba, jumlah (kepadatan)
inokulum, lama inkubasi, dan aktivitas metabolik mikroorganisme (Jawetz 2005).
10
Perbedaan kemampuan aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit
batang P. canescens terhadap bakteri S. aureus dapat disebabkan oleh perbedaan
tipe trikoma kelenjar kapitat dan senyawa yang terkandung pada trikoma tersebut.
Trikoma kapitat 2 yang hanya dijumpai pada daun P. canescens mengandung
senyawa alkaloid, terpenoid, dan lipofil diduga berperan dalam menghambat
pertumbuhan bakteri. Senyawa flavonoid yang diduga berperan sebagai
antibakteri hanya terdeteksi pada trikoma kapitat 1 daun P. canescens, selain itu
trikoma kapitat 1 pada daun memiliki nilai kerapatan lebih tinggi dibandingkan
pada kulit batang.
Menurut Ahmad et al. (2014) senyawa flavonoid berupa 3',4',5,7tetrametoksiflavon mampu menghambat pertumbuhan S. aureus. Poeloengan et
al. (2007) melaporkan bahwa ekstrak kulit bungur yang mengandung senyawa
flavonoid dan alkaloid dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus dan E.
coli. Senyawa terpenoid berupa neopitadeina dapat menghambat pertumbuhan
cendawan Aspergilus niger, C. Albicans, bakteri E. coli dan P. aeruginosa
(Ragasa et al. 2009). Senyawa neopitadeina berperan sebagai antiinflamasi,
antimikroba, antipiretik, dan analgesik (Raman et al. 2012). Bone dan Mills
(2013) melaporkan bahwa senyawa fenol berupa hidrokuinon dapat menghambat
pertumbuhan bakteri S. aureus dan E.coli.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Struktur sekretori yang dijumpai pada daun dan kulit batang P. canescens
berupa trikoma kelenjar kapitat. Trikoma kelenjar kapitat bervariasi berdasarkan
jumlah sel kepala dan sel tangkai. Trikoma kelenjar kapitat pada daun terdiri dari
1-2 sel kepala dan 1-2 sel tangkai, sedangkan pada kulit batang terdiri dari 1 sel
kepala dan 1-2 sel tangkai. Uji histokimia menunjukkan bahwa semua trikoma
kelenjar kapitat pada daun mengandung senyawa alkaloid, terpenoid, dan lipofil.
Senyawa flavonoid dan fenol juga dijumpai pada trikoma yang terdiri dari satu sel
kepala. Trikoma kelenjar kapitat pada kulit batang mengandung senyawa alkaloid,
terpenoid, fenol, dan lipofil. Pengujian aktivitas antibakteri menunjukkan bahwa
aktivitas antibakteri ekstrak daun P. canescens terhadap S. aureus lebih tinggi
dibandingkan ekstrak kulit batang. Ekstrak daun dan kulit batang P. canescens
tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai uji fitokimia daun dan kulit
batang P. canescens secara kuantitatif. Ekstraksi tumbuhan perlu dilakukan
dengan pelarut nonpolar dan semi polar sehingga dapat diketahui kemampuannya
dalam menarik senyawa bioaktif pada masing-masing jenis pelarut.
11
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad F, Emrizal, Sirat HM, Jamamulidin F, Mustapa NM, Ali RM, Arbain D,
Aboul-Enein HY. 2014. Antimicrobial and anti-inflammatory activities of
Piper porphyrophyllum (Fam. Piperaceae). ARABJC. 7:1031-1033.
Aneja KR, Sharma C, Joshi R. 2012. Antimicrobial activity of Terminalia arjuna
wight & Arn.: An ethnomedicinal plant against pathogens causing ear
infection. BJOR. 78(1):68-74.
Astarina NWG, Astuti KW, Warditiani NK. 2013. Skrining fitokimia ekstrak
metanol rimpang bangle (Zingiber purpureum Roxb.). J Farm Udayana.1:
5-10.
Boix YF, Victoria CP, Defaveri ACA, Arruda RCO, Sato A, Lage CLS. 2013.
Glandular trichomes of Rosmarinus officinalis: anatomical and
phytochemical analyses of leaf volatiles. Plant Biosystems. 145(4): 848-856.
Bone K, Mills S. 2013. Principles and Practice of Phytotheraphy: Modern Herbal
Medicine. New York (USA): Elsevier.
Dickison WC. 2000. Integrative Plant Anatomy. California (US): Academic Pr.
Fahn A. 1982. Anatomi Tumbuhan. Soediarto A, Koesoemaningrat T, Natasaputra
M, Akmal H, penerjemah; Tjitrosomo SS, editor. Yogyakarta (ID): Gadjah
Mada University Pr, Terjemahan dari: Plant Anatomy. Ed ke-3.
Fardiaz S, Suliantri, Dewanti R. 1988. Senyawa Antimikroba. Laboratorium
Pangan. Pusat Antar Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor.
Furr Y, Mahlberg PG. 1981. Histochemical analysis of laticifers and glandular
trichomes in Cannabies sativa. J Nat Prod. 44(2):153-159.
Gebby AE, Oktavia, Ibrahim M, Lisdiana L. 2013. Pengaruh pemberian ekstrak
etanol biji mahoni (Swietenia mahagoni) terhadap penghambatan
pertumbuhan Escherichia coli dengan metode difusi cakram. J Lentera Bio.
2(3): 239-243.
Guerin HP, Delaveau PG, Paris RR. 1971. Localizations histochimiques: procédés
simples de localization de pigments flavoniques. Application á quelques
phanérogrames. Bull Soc Bot France. 118:29-36.
Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis
Tumbuhan. Padmawinata K, Soediro I, Penerjemah; Niksolihin S, editor.
Bandung (ID): ITB Pr. Terjemahan dari: Phytochemical Method. Ed ke-2.
Harmida, Sarno, Yuni VF. 2011. Studi etnofitomedika di Desa Lawang Agung
Kecamatan Luwak Ulu Kabupaten Lahat Sumatra Selatan. JPS. 14(1):42-46.
Ibrahim A, Kuncoro H. 2012. Identifikasi metabolit sekunder dan aktivitas
antibakteri ekstrak daun sungkai (Peronema canescens Jack) terhadap
beberapa bakteri patogen. J Trop Pharm Chem. 2(1):1-7.
Jia P, Liu H, Gao T, Xin H. 2011. Change in structure and histochemistry of
glandular trichomes of Thymus quinquecostatus Celak. Sci World J. 2012:17.
Johansen DA. 1940. Plant Microtechnique. New York (US): McGraw-Hill.
Juliarni. 2007. Karakter anatomi daun dari kultur tunas Artemisia annua L. Bul
Agron. 35 (3): 225-232.
12
Lestari EG. 2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan
kekeringan pada somaklon Gajahmungkur, Towuti, dan IR64. Biodiversitas.
7(1).44-48.
Liu M, Liu J. 2012. Structure and histochemistry of the glandular trichomes on the
leaves of Isodon rubescens (Lamiaceae). Afr J Biotechnol. 11(17):40694078.
Marin M, Jasnić N, Lakuŝić D, Lauŝević SD, Ascensão L. 2010. The
morphological, histochemical, and confocal analysis of Satureja subspicata
Bartl Ex Vis glandular trichomes. Arch Biol Sci. 62(4):1143-1149.
Melki M, Ayu WEP, Kurniati. 2011. Uji antibakteri Gracilaria sp (rumput laut)
terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. [Internet].
[Diunduh 14 Agustus 2015]. Tersedia pada: eprints.unsri.ac.id/1257/2/
MelkiujiantibakteriekstrakGracilariasp.pdf.
Nikaido H, Vaara M. 1985. Molecular basis of bacterial outer membrane
permeability. Microbiol Rev. 1:1-32.
Ningsih A, Subehan, Natsir D. 2013. Potensi antimikroba dan analisis
spektroskopi isolat aktif ekstrak n-heksan daun sungkai (Peronema
canescens Jack) terhadap beberapa mikroba uji. [Internet]. [Diunduh 19
Agustus 2015]. Tersedia pada: http://pasca.unhas.ac.id/jurnal/II-14des.FK.
pdf.
Ogunkule ATJ, Oladele FA. 2000. Diagnostic value of trichomes in some
Nigerian species of Ocimum, Hyptis Jazq and Tinnea Kotschy and Peys
(Lamiaceae). J Appl Sci. 3:1163-1180.
Pelczar MJ, Chan ECS. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi Jilid 2. Jakarta (ID):UI
Pr.
Poeloengan M, Andriani, Susan MN, Komala I, Hasnita M. 2007. Uji daya
antibakteri ekstrak etanol batang bungur (Largerstoremia speciosa Pers)
terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli secara in vitro.
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner; 2007; Balai Besar
Penelitian Veteriner, Bogor. 776-782.
Ragasa CY, Tsai PW, Shen CC. 2009. Antimicrobial terpenoids from Erigeron
sumatrensis. NRCP Res J. 10:27-32.
Raman BV, Samuel LA, Saradhi MP, Rao BN, Khrisna ANV, Sudhakar M,
Rhadakrishnan TM. 2012. Antibacterial Antioxidant acitivity and GC-MS
analysis of Eupatorium odoratum. Asian J Pharm Clin Res. 5:99-106.
Sass JE. 1951. Botanical Microtechnique. Iowa (US): Iowa State College Pr.
Schilmiller AL, Schauvinhold I, Larson M, Xu R, Charbonneau AL, Schmidt A,
Wilkerson C, Last RL, Pichersky. 2009. Monoterpenes in the glandular
trichomes of tomato are synthesized from a neryl diphosphate precursor
rather than geranyl diphosphate. PNAS. 26(106):10865-10870.
Schimiderer C, Grassi P, Novak J, Weber M, Franz C. 2008. Diversity of essential
oil glands of clary sage (Salvia sclarea L, Lamiaceae). Plant Biol.
10(4):433-4440.
Soerinaga, Lemmens RHMJ. 1993. Porsea Timber Trees: Major Commercial
Timbers. Wageningan (NL): Pudoc Scientific.
Wagner GJ, Wang E, Shepherd RW. 2004. New approaches for studying and
exploring an old protuberance, the plant trichome. Ann Bot. 93: 3-11.
13
Werker E, Ravid U, Putievsky E. (1985). Structure of glandular hairs and
identification of the main components of their secreted material in some
species of the Labiatae. Isr J Bot. 34:31-45.
Werker E. 2000. Trichome diversity and development. Adv Bot Res. 31: 2-10.
Yusrin H. 2008. Studi etnobotani jenis-jenis tumbuhan di pekarangan sebagai obat
tradisional oleh suku Serawai di Desa Kembang Seri Kecamatan Talo
Kabupaten Seluma. [Internet]. Bengkulu (ID): Universitas Negeri Bengkulu;
[Diunduh 5 Oktober 2015]. Tersedia pada: http://repository.unib.ac.id/8394/
/2/IV,V,LAMP II-14-Fdes.FK.pdf.
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jojog pada tanggal 8 September 1993, putri dari Bapak
Suratman dan Ibu Misri. Penulis adalah anak ke satu dari dua bersaudara. Penulis
lulus dari SDN 02 Jojog Lampung Timur pada tahun 2005 dan lulus dari SMPN 1
Batanghari Nuban pada tahun 2008. Tahun 2011 penulis lulus dari SMAN 3
Metro, di tahun yang sama penulis lolos seleksi jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB (USMI) dan diterima sebagai mahasiswa di Departemen Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam pada tahun 2011. Penulis merupakan
penerima beasiswa Bidikmisi tahun 2011.
Selama perkuliahan, penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa
Biologi sebagai Badan Pengawas Himpro pada tahun 2012-2014. Penulis pernah
menjadi asisten praktikum mata kuliah Genetika Dasar pada tahun 2013 dan mata
kuliah Anatomi dan Morfologi Tumbuhan pada tahun 2015.
Penulis melaksanakan studi lapangan pada tahun 2013 di Taman Wisata
Alam Telaga Warna Puncak Bogor Jawa Barat yang berjudul “Adaptasi Struktur
Anatomi Beberapa Tumbuhan Dikotil di Taman Wisata Alam Telaga Warna
Puncak Bogor Jawa Barat” dibimbing oleh Dr Dorly, MSi. Penulis melaksanakan
praktik lapangan pada tahun 2014 di PT. Great Giant Pineapple Company
(GGPC) yang berjudul “Analisis Bakteri Alicyclobacillus Produk Clarified
Pineapple Concentrate (CPC) di PT. Great Giant Pineapple” dibimbing oleh Ir Tri
Heru Widarto, MSc.
DAN POTENSI ANTIBAKTERI DAUN DAN KULIT BATANG
SUNGKAI (Peronema canescens Jack)
RATNA PRATIWI
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Identifikasi Struktur
Sekretori, Histokimia dan Potensi Antibakteri Daun dan Kulit Batang Sungkai
(Peronema canescens Jack)” benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2016
Ratna Pratiwi
NIM G34110066
ABSTRAK
RATNA PRATIWI. Identifikasi Struktur Sekretori, Histokimia, dan Potensi
Antibakteri Daun dan Kulit Batang Sungkai (Peronema canescens Jack).
Dibimbing oleh DORLY dan YOHANA C SULISTYANINGSIH.
Sungkai (P. canescens) yang dimanfaatkan sebagai obat tradisional diduga
mengandung berbagai senyawa metabolit yang disekresikan oleh struktur
sekretori. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi struktur sekretori daun
dan kulit batang P. canescens dan senyawa metabolit yang diakumulasi pada
struktur tersebut serta membandingkan aktivitas antibakteri ekstrak metanol daun
dan kulit batang P. canescens. Uji histokimia yang dilakukan meliputi uji
alkaloid, terpenoid, fenol, flavonoid, dan senyawa lipofil. Uji aktivitas
penghambatan ekstrak metanol daun dan kulit batang P. canescens terhadap
bakteri Escherichia coli dan Staphyllococcus aureus dilakukan dengan metode
difusi sumur. Struktur sekretori yang dijumpai pada daun dan kulit batang P.
canescens berupa trikoma kelenjar kapitat. Trikoma kelenjar kapitat pada daun
terdiri dari 1-2 sel kepala dan 1-2 sel tangkai, sedangkan pada kulit batang terdiri
dari 1 sel kepala dan 1-2 sel tangkai. Uji histokimia menunjukkan bahwa semua
trikoma kelenjar kapitat pada daun mengandung alkaloid, terpenoid dan senyawa
lipofil. Senyawa fenol dan flavonoid juga dijumpai pada trikoma kapitat yang
memiliki satu sel kepala. Trikoma kelenjar kapitat pada kulit batang mengandung
alkaloid, terpenoid, fenol, dan senyawa lipofil. Pengujian antibakteri
menunjukkan bahwa aktivitas antibakteri ekstrak daun P. canescens terhadap S.
aureus lebih tinggi dibandingkan ekstrak kulit batang. Ekstrak daun dan kulit
batang P. canescens tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli.
Kata kunci: aktivitas antibakteri, histokimia, P. canescens, struktur sekretori.
ABSTRACT
RATNA PRATIWI. Identification of Secretory Structure, Histochemistry, and
Antibacterial Potency of Leaves and Bark of Sungkai (Peronema canescens
Jack). Supervised by DORLY and YOHANA C SULISTYANINGSIH.
Sungkai (P. canescens), a herb used as traditional medicine is predicted to
contain various compound of metabolites secreted by it’s secretory structure. The
study aimed to identify the secretory structure on leaves and bark of P. canescens
and metabolite compounds accumulated on them, to compare antibacterial activity
between leaves and bark methanolic extracts. The presence of alkaloids,
terpenoids, phenols, flavonoids, and lipophilic compounds in the plant tissue was
identified by histochemical test. Antibacterial activity of plant extract against
Staphyllococcus aureus and Escherichia coli was tasted using the well diffusion
method. The result showed that secretory structures found in the leaves and bark
of P. canescens consist of capitate glandular trichomes. The capitate glandular
trichomes in leaves consist of 1-2 head cells and 1-2 stalk cells, while that of the
bark consist of 1 head cell and 1-2 stalk cells. Histochemical test showed that all
capitate glandular trichomes on the leaves contains alkaloids, terpenoids, and
lipophilic compounds, meanwhile the phenols and flavonoids were also detected
in the capitate trichomes with one head cell. The capitate glandular trichomes on
the bark contains alkaloids, terpenoids, phenols, and liphophilic compounds.
Antibacterial test showed that leaves extract of P. canescens has higher
antibacterial activity against S. aureus compare to it’s bark extract. Leaves and
bark extract of P. canescens do not have antibacterial activity against E. coli.
Keywords: antibacterial activity, histochemistry, P. canescens, secretory structure.
IDENTIFIKASI STRUKTUR SEKRETORI, HISTOKIMIA
DAN POTENSI ANTIBAKTERI DAUN DAN KULIT BATANG
SUNGKAI (Peronema canescens Jack)
RATNA PRATIWI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PRAKATA
Puji dan syukur kepada Allah SWT karena atas rahmat dan karuniaNya
sehingga penulis dapat menyelesaikan kegiatan penelitian dan penulisan laporan
karya ilmiah. Penelitian ini dilaksakan sejak bulan April hingga November 2015
dengan judul “Identifikasi Struktur Sekretori, Histokimia dan Potensi Antibakteri
Daun dan Kulit Batang Sungkai (Peronema canescens Jack)”.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Dr Dorly, MSi dan Ibu
Dr Yohana C Sulistyaningsih, MSi atas segala bimbingan, arahan, ilmu, dan saran
selama kegiatan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini. Terimakasih kepada
Bapak Dr. Achmad Farajallah selaku dosen penguji yang telah memberikan saran
untuk perbaikan karya ilmiah ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada
program beasiswa Bidikmisi dari DIKTI yang telah memberikan kesempatan
beasiswa, sehingga penulis dapat menyelesaikan Strata 1. Terima kasih kepada
Bapak Sunaryo, Ibu Heni, Bapak Jaka, dan Bapak Edhie yang telah banyak
membantu di Labarotarium. Terima kasih kepada Kak Evi, Kak Darius, Kak Kifli,
Nadya, Deraya, Anita, dan Risma yang telah membantu dan memberikan
dukungan selama penelitian.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua, adik dan
Oki serta seluruh keluarga atas segala doa, kasih sayang, dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2016
Ratna Pratiwi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Bahan dan Alat
2
Prosedur Penelitian
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Stuktur Sekretori
4
Uji Histokimia
6
Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun dan Kulit Batang P. canescens
8
SIMPULAN DAN SARAN
10
Simpulan
10
Saran
10
DAFTAR PUSTAKA
11
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL
1 Ukuran dan kerapatan trikoma kelenjar pada daun dan kulit batang P.
canescens
2 Hasil uji histokimia daun dan kulit batang P. canescens
3 Aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit batang P. canescens
terhadap bakteri S. aureus
5
6
9
DAFTAR GAMBAR
Tumbuhan P. canescens
Tipe trikoma kelenjar daun dan kulit batang P. canescens
Hasil uji histokimia daun P. Canescens
Hasil uji histokimia kulit batang P. Canescens
Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens
terhadap bakteri S. aureus
6 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens
terhadap bakteri E. coli
1
2
3
4
5
1
5
7
7
8
9
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tumbuhan obat sebagian besar memiliki struktur khusus penghasil zat
tertentu yang disebut struktur sekretori. Struktur sekretori dapat berupa trikoma,
idioblas, rongga sekretori, saluran sekretori, dan latisifer (Dickison 2000). Hasil
sekresi struktur sekretori dapat berupa minyak esesnsial, resin, garam mineral, dan
berbagai macam senyawa kimia seperti alkaloid dan glikosida (Dickison 2000).
Keberadaan senyawa metabolit pada tumbuhan seperti terpenoid, fenol, dan
flavonoid dimanfaatkan sebagai antibakteri (Liu dan Liu 2012).
Sungkai (Peronema canescens Jack) (Gambar 1) termasuk anggota famili
Verbenaceae, di Lampung sering disebut songke, jati londo (Jawa), dan kurus
(Kalimantan) (Soerinaga dan Lemmens 1993). Daerah penyebaran di Indonesia
mencakup wilayah Sumatera, Jawa Barat dan Kalimantan. Daun P. canescens
berhadapan bersilangan, susunan daun majemuk, dan mempunyai panjang 16-40
cm. Anak daun berbentuk lanset dengan panjang 8-18 cm dan lebar 2-3.5 cm,
ujung runcing, tepi rata, daun muda berwarna ungu. Batang P. canescens lurus
atau sedikit berlekuk, kulit batangnya berwarna kelabu atau cokelat muda,
diameter batang lebih dari 70 cm dan tinggi pohon mencapai 20-30 m (Soerinaga
dan Lemmens 1993).
A
B
Gambar 1 Tumbuhan P. canescens. Habitus (A); susunan daun (B).
Suku Dayak di Kalimantan Timur sampai saat ini masih mempertahankan
tradisi dengan memanfaatkan P. canescens untuk pengobatan terhadap penyakit.
Daun mudanya digunakan sebagai obat kumur pencegah sakit gigi dan demam
(Harmida et al. 2011). Menurut Yusrin (2008), dalam pengobatan suku Serawai di
Bengkulu Selatan daun P. canescens ditumbuk dan ditampal untuk memar. Suku
anak dalam (SAD) di kawasan Taman Nasional Bukit Duabelas (TNBD) Jambi
memanfaatkan kulit batang P. canescens sebagai obat luka luar, luka dalam, dan
diare berdarah (Komunikasi pribadi, Tumenggung Tarip 2013). Pemanfaatan kulit
batang P. canescens sebagai obat tradisional merupakan pengetahuan dan
keterampilan yang telah diwariskan suku tersebut secara turun temurun.
Kajian ilmiah berupa identifikasi struktur sekretori yang berperan dalam
sintesis maupun akumulasi senyawa metabolit pada daun dan kulit batang P.
canescens perlu dilakukan. Informasi mengenai struktur sekretori serta metabolit
2
yang dihasilkan diharapkan dapat digunakan untuk pengembangan dan
pemanfaatan lebih luas sebagai obat modern.
Tujuan Penelitian
Mengidentifikasi struktur sekretori daun dan kulit batang P. canescens dan
senyawa metabolit yang diakumulasi pada struktur tersebut serta membandingkan
aktivitas antibakteri ekstrak metanol daun dan kulit batang P. canescens.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan pada bulan April-November 2015. Pengambilan
sampel tumbuhan obat dilakukan di Pekalongan Lampung Timur, Provinsi
Lampung. Pembuatan sayatan sampel di Laboratorium Zoologi-LIPI Cibinong.
Pengamatan struktur sekretori dan histokimia dilakukan di Laboratorium Anatomi
Tumbuhan; ekstraksi dilakukan di Laboratorium uji Balai Penelitian Tanaman
Obat dan Rempah (Balittro); evaporasi di Laboratorium Kimia Analitik,
Departemen Kimia; pengujian aktivitas antibakteri dilakukan di Laboratorium
Mikrobiologi, Departemen Biologi IPB.
Bahan dan Alat
Bahan tumbuhan yang digunakan yaitu daun ke-2 dan kulit batang muda
P. canescens. Bahan kimia yang digunakan adalah pereaksi Wagner (iodin dalam
kalium iodida), tembaga asetat 5%, feri triklorida 10%, sodium karbonat, asam
tartarat 5%, larutan sudan IV 0.03%, aluminium triklorida 5%, safranin 1%, asam
nitrat (HNO3) 50%, sodium hipoklorit (bayclin) 5.25%, dan gliserin 30%.
Pengujian aktivitas antibakteri menggunakan media umum nutrient agar (NA),
nutrient broth (NB), antibiotik tetrasiklin 30 µg/mL, dimetil sulfoksida (DMSO)
10% serta kultur bakteri Escherichia coli dan Staphyllococcus aureus.
Alat yang digunakan untuk membuat sayatan transversal ialah mikrotom
beku dan silet, untuk pengamatan digunakan mikroskop cahaya Olympus CH 21
yang dilengkapi dengan mikrometer, serta kamera optilab dengan software image
raster. Alat yang digunakan untuk ekstraksi ialah penggiling, oven, seperangkat
alat gelas, dan rotary evaporator, untuk pengujian aktivitas antibakteri digunakan
autoklaf, cawan petri, sedotan steril ukuran 7 mm, dan laminar air flow cabinet.
Prosedur Penelitian
Koleksi Tumbuhan
Koleksi tumbuhan dilakukan di Pekalongan Lampung Timur, Provinsi
Lampung. Sampel daun dan kulit batang tumbuhan dikoleksi dalam bentuk segar
3
dan awetan. Sampel segar digunakan untuk keperluan pengujian histokimia, dan
uji aktivitas antibakteri. Sampel awetan dalam etanol 70% digunakan untuk
keperluan pengamatan struktur sekretori.
Pengamatan Struktur Sekretori
Struktur sekretori diamati pada sayatan transversal dan sayatan paradermal
daun dan kulit batang. Sayatan transversal dibuat dengan mikrotom beku. Sayatan
paradermal dibuat dengan metode whole mount menurut Sass (1951). Sampel
yang sudah difiksasi dalam etanol 70%, dicuci dengan akuades lalu direndam
dalam HNO3 50% hingga cukup lunak, lalu dibilas dengan akuades, kemudian sisi
adaksial dan abaksial daun serta epidermis kulit batang disayat dengan silet. Hasil
sayatan direndam dalam larutan sodium hipoklorit 5.25% selama 3-5 menit
kemudian diwarnai dengan safranin 1% dan diamati dalam medium gliserin 30%.
Pengamatan struktur sekretori meliputi bentuk, tipe, ukuran, dan
kerapatannya. Pengamatan dilakukan pada tiga ulangan tanaman, lima area bidang
pandang untuk masing-masing sampel. Kerapatan struktur sekretori (KSS)
ditentukan dengan menghitung jumlah struktur sekretori yang terdapat dalam tiap
bidang pandang, selanjutnya dihitung dengan rumus sebagai berikut (Lestari
2006):
Uji Histokimia
Daun dan kulit batang P. canescens disayat menggunakan mikrotom beku
setebal 15-20 μm. Kemudian dilakukan uji histokimia terhadap beberapa senyawa
metabolit.
Uji Senyawa Alkaloid. Sayatan sampel ditetesi dengan pereaksi Wagner. Adanya
kandungan senyawa alkaloid ditandai dengan warna merah kecokelatan. Sebagai
kontrol negatif, kandungan senyawa alkaloid pada sayatan segar dilarutkan
dengan 5% asam tartarik dalam etanol 95% selama 48 jam pada suhu kamar,
selanjutnya direaksikan dengan reagen Wagner (Furr dan Mahlberg 1981).
Uji Senyawa Terpenoid. Sayatan sampel direndam dalam tembaga asetat 5%
selama 24 jam dan diamati dalam medium gliserin 30%. Keberadaan senyawa
terpenoid ditandai dengan warna kuning kecokelatan (Harborne 1987).
Uji Senyawa Fenol. Sayatan sampel direndam dalam larutan 10% feri triklorida
dalam air, kemudian ditambahkan beberapa butir natrium karbonat dan dibiarkan
selama 15 menit pada suhu kamar. Kandungan fenol ditandai dengan warna hijau
gelap atau hitam (Johansen 1940).
Uji Senyawa Lipofilik. Sayatan sampel dimasukkan dalam etanol 70% selama 1
menit, kemudian diwarnai dengan larutan sudan IV 0.03% dan dipanaskan dalam
water bath pada suhu 40°C selama 30 menit. Sayatan dibilas dalam etanol 70%,
selanjutnya diamati dalam medium gliserin 30%. Kandungan senyawa lipofil
ditandai dengan warna kuning hingga jingga (Boix et al. 2011).
4
Uji Flavonoid. Sayatan ditetesi dengan aluminium triklorida 5% dalam etanol
85% kemudian diamati di bawah mikrokop fluoresen. Keberadaan senyawa
flavonoid ditandai dengan warna kuning atau biru (Guerin et al. 1971).
Ekstraksi Bahan Tanaman
Daun dan kulit batang P. canescens dikeringkan menggunakan oven pada
suhu 45ºC selama 4 hari. Sampel yang telah kering dipotong kecil-kecil kemudian
dihaluskan mengunakan penggiling hingga menjadi serbuk. Serbuk halus
diekstraksi menggunakan metode maserasi dengan pelarut metanol. Hasil
ekstraksi kemudian diuapkan dengan menggunakan rotary evaporator, sehingga
didapatkan ekstrak kental daun dan kulit batang P. canescens. Ekstrak daun dan
kulit batang diencerkan dengan DMSO 10 % pada konsentrasi 25 mg/ml, 50
mg/ml, 75 mg/ml dan 100 mg/ml.
º
Uji Aktivitas Antibakteri
Aktivitas antibakteri diuji menggunakan metode difusi sumur (Sen dan
Batra 2012). Kultur murni bakteri E.coli dan S. aureus diremajakan pada media
NA miring selanjutnya disuspensikan ke dalam media NB steril. Kultur bakteri
disuspensikan dalam media NA cair dengan konsentrasi 1%. Media NA dituang
dalam cawan petri dan dibiarkan hingga memadat (Gebby et al. 2013), kemudian
dibuat sumur sebanyak 6 buah menggunakan sedotan steril berukuran 7 mm.
Empat buah sumur diisi dengan 100 µl ekstrak daun atau kulit batang P.
canescens dengan konsentrasi berbeda yakni 25 mg/ml, 50 mg/ml, 75 mg/ml, dan
100 mg/ml. Antibiotik tetrasiklin 30 μg/ml digunakan sebagai kontrol positif, dan
larutan DMSO 10% sebagai kontrol negatif. Kultur diinkubasi selama 24 jam
pada suhu 37ºC kemudian dilakukan pengukuran diameter zona hambat.
Pengujian aktivitas antibakteri dilakukan dengan pengulangan sebanyak tiga kali.
º
HASIL DAN PEMBAHASAN
Stuktur Sekretori
Daun dan kulit batang P. canescens memiliki struktur sekretori berupa
trikoma kelenjar. Menurut Werker et al. (1985) trikoma kelenjar terdiri dari dua
tipe yaitu trikoma kelenjar kapitat dan trikoma kelenjar peltat. Trikoma kelenjar
kapitat terdiri atas 1 sampai 2 sel tangkai dan 1 sampai 2 sel kepala, sedangkan
trikoma peltat terdiri atas 1 sel tangkai dan 4-18 sel kepala. Trikoma kelenjar yang
dijumpai pada daun dan kulit batang P. canescens berupa trikoma kelenjar kapitat.
Trikoma kapitat pada daun dan kulit batang memiliki jumlah sel tangkai dan sel
kepala yang bervariasi. Trikoma kapitat pada daun terdiri dari tiga tipe yaitu
trikoma kapitat 1, trikoma kapitat 2, dan trikoma kapitat 3, sedangkan pada kulit
batang terdiri dari 2 tipe yaitu trikoma kapitat 1 dan trikoma kapitat 3 (Gambar 2).
Trikoma kapitat 1 terdiri atas 1 sel tangkai dan 1 sel kepala, trikoma kapitat 2
terdiri atas 1 sel tangkai dan 2 sel kepala, sedangkan trikoma kapitat 3 terdiri atas
2 sel tangkai dan 1 sel kepala.
5
Gambar 2 Tipe trikoma kelenjar daun dan kulit batang P. canescens. Trikoma
kapitat 1 (A), trikoma kapitat 2 (B), trikoma kapitat 3 (C). Bar
berukuran 20 μm
Trikoma kelenjar tipe kapitat 1, kapitat tipe 2 dan 3 pada daun P. canescens
tersebar pada permukaan daun, baik pada permukaan atas (adaksial) maupun
permukaan bawah (abaksial). Trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial daun P.
canescens memiliki panjang tangkai lebih besar daripada sisi abaksial (Tabel 1).
Panjang tangkai trikoma kapitat 1 dan 2 tidak berbeda antara sisi adaksial dan
abaksial. Panjang kepala trikoma kapitat 1 lebih besar pada sisi abaksial daun
daripada sisi adaksial. Pada trikoma kapitat 2 dan 3, panjang kepala tidak berbeda
antara sisi abaksial dan adaksial. Lebar kepala trikoma kapitat 2 dan 3 lebih besar
pada sisi adaksial daripada sisi abaksial.
Lebar kepala trikoma kapitat 1 pada daun lebih besar dibandingkan lebar
kepala trikoma kapitat 1 kulit batang, sedangkan panjang trikoma dan panjang
kepala trikoma kapitat 1 tidak berbeda antara daun maupun kulit batang. Trikoma
kapitat 3 kulit batang memiliki panjang dan lebar kepala lebih besar daripada
trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial maupun sisi abaksial daun. Keberadaan
trikoma kelenjar pada tumbuhan berfungsi sebagai pertahanan diri terhadap
patogen, herbivora, radiasi sinar UV-B dan suhu tinggi (Werker 2000).
Tabel 1 Ukuran dan kerapatan trikoma kelenjar pada daun dan kulit batang P.
canescens
Organ
Tumbuhan
Tipe
TrikomaKelenjar
Daun
Kapitat 1
Adaksial
Abaksial
Kapitat 2
Adaksial
Abaksial
Kapitat 3
Adaksial
Abaksial
Kapitat 1
Kapitat 3
Kulit
batang
Tangkai (μm)
Kepala (μm)
Panjang
Panjang
Lebar
Kerapatan
(mm-2)
5.48±0.81
4.41±0.84
17.86±0.59
20.83±1.79
30.03±0.62
30.83±1.24
13.65±0.70
51.00±1.39
6.02±1.07
5.97±0.78
14.90±0.90
13.58±1.33
19.56±0.12
16.34±1.17
1.21±0.00
6.63±0.85
16.28±2.70
13.85±0.92
7.89±1.80
7.40±0.49
12.66±1.62
10.55±1.02
1.61±0.70
2.41±1.20
5.08±1.05
15.88±0.12
17.57±3.28
11.20±1.04
27.28±2.38
14.17±2.48
59.04±2.09
14.06±0.69
6
Nilai kerapatan trikoma kelenjar tipe kapitat 1 empat kali lebih tinggi pada
sisi abaksial daun daripada sisi adaksial. Trikoma kapitat 2 lima kali lebih tinggi
pada sisi abaksial daun sedangkan trikoma kapitat 3 dua kali lebih tinggi pada sisi
adaksial. Trikoma kapitat 3 pada kulit batang memiliki nilai kerapatan 7 kali lebih
tinggi dibandingkan dengan trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial maupun abaksial
daun. Kerapatan trikoma kelenjar berbagai tumbuhan umumnya lebih tinggi pada
sisi abaksial dibandingkan sisi adaksial, tetapi pada Ocimum basilicum kerapatan
trikoma kelenjar lebih tinggi pada sisi adaksial (36.4±1.4) daripada sisi abaksial
(16.8±1.2) (Ogunkule dan Oladele 2000).
Uji Histokimia
Kandungan senyawa metabolit pada trikoma kelenjar dapat diketahui
dengan melakukan uji histokimia. Hasil uji histokimia daun P. canescens
menunjukkan trikoma kapitat 1, 2, dan 3 mengandung senyawa alkaloid, terpenoid,
dan lipofil. Senyawa flavonoid dan fenol hanya dijumpai pada trikoma kapitat 1
(Tabel 2 dan Gambar 3 ). Trikoma kapitat 1 dan 3 di kulit batang P. canescens
mengandung senyawa alkaloid, fenol, terpenoid, dan lipofil (Tabel 2 dan Gambar
4 ). Trikoma kelenjar dengan tipe berbeda dapat menghasilkan senyawa yang
sama maupun berbeda, misalnya pada Satureja subspicata trikoma kelenjar
kapitat maupun peltat memproduksi senyawa yang sama yaitu fenol, polisakarida,
tanin, dan lipid (Marin et al. 2010). Pada Salvia sclarela L trikoma kapitat
mensekresikan senyawa minyak atsiri berupa linalool dan linalil, sedangkan
trikoma peltat mensekresikan senyawa seskuiterpena (Schmiderer et al. 2008).
Trikoma kelenjar kapitat dengan kombinasi kandungan senyawa yang
berbeda dapat dijumpai pada tumbuhan lain seperti Isodon rubescens yang
mengandung senyawa alkaloid, monoterpena, seskuiterpena, lipid, fenol, dan
flavonoid (Liu dan Liu 2012); minyak atsiri, polisakarida, dan flavonoid pada
Thymus quinquecostatus (Jia et al. 2011). Schilmiller et al. (2009) melaporkan
bahwa Solanum lycopersicum memiliki trikoma kelenjar kapitat tipe 1 dan 6 yang
mensintesis senyawa terpenoid berupa monoterpena.
Tabel 2 Hasil uji histokimia daun dan kulit batang P. canescens
Tipe Trikoma
Kelenjar
Alkaloid
Fenol
Terpenoid
Lipofil
Flavonoid
Daun
Kapitat 1
+
+
+
+
+
Kapitat 2
+
-
+
+
-
Kapitat 3
+
-
+
+
-
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Kulit batang
Kapitat 1
Kapitat 3
+ = terdeteksi senyawa metabolit sekunder
- = tidak terdeteksi senyawa metabolit sekunder
7
Gambar 3 Hasil uji histokimia daun P. Canescens. Trikoma kapitat 1 dengan uji
alkaloid (A), kontrol negatif alkaloid (B), fenol (C), terpenoid (D),
lipofil (E), flavonoid (F). Trikoma kapitat 2 dengan uji alkaloid (G),
kontrol negatif alkaloid (H), fenol (I), terpenoid (J), lipofil (K). Trikoma
kapitat 3 dengan uji alkaloid (L), kontrol negatif alkaloid (M), fenol (N),
terpenoid (O), lipofil (P). Bar berukuran 20 μm.
Gambar 4 Hasil uji histokimia kulit batang P. Canescens. Trikoma kapitat 1
dengan uji alkaloid (A), kontrol negatif alkaloid (B), fenol (C),
terpenoid (D), lipofil (E). Trikoma kapitat 3 dengan uji alkaloid (F),
kontrol negatif alkaloid (G), fenol (H), terpenoid (I), lipofil (J). Bar
berukuran 20 μm.
8
Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun dan Kulit Batang P. canescens
Senyawa antibakteri dapat berperan sebagai bakteristatik, bakterisidal, dan
bakterilitik. Mekanisme kerja suatu senyawa antibakteri antara lain dengan
merusak dinding sel, menghambat sintesis protein dan asam nukleat, mengganggu
permeabilitas sel, dan menghambat aktivitas enzim (Fardiaz et al. 1988).
Mekanisme tersebut menyebabkan penghambatan pertumbuhan bakteri yang
ditunjukkan dengan terbentuknya zona bening pada media yang mengandung
ekstrak tumbuhan yang diduga mengandung senyawa antibakteri.
Antibiotik yang digunakan sebagai kontrol positif pada uji antibakteri yaitu
tetrasiklin. Tetrasiklin merupakan antibiotik berspektrum luas yang dapat
menghambat bakteri gram positif maupun negatif dengan cara menghambat
sintesis protein (Pelczar dan Chan 1988). Kontrol negatif yang digunakan adalah
pelarut ekstrak daun dan kulit batang berupa larutan DMSO 10%. Penggunaan
pelarut ini adalah sebagai pembanding untuk melihat pengaruh pelarut terhadap
zona hambat yang dihasilkan oleh ekstrak.
Ekstrak daun dan kulit batang P. canescens memiliki aktivitas
penghambatan terhadap bakteri S. aureus yang ditandai dengan terbentuknya zona
hambat (Gambar 5), sedangkan pada E. coli (Gambar 6) tidak terbentuk zona
hambat. Perbedaan sensitivitas antara bakteri S. aureus dan E. coli terhadap
ekstrak daun dan kulit batang P. canescens disebabkan oleh perbedaan komposisi
dinding sel bakteri. Bakteri E. coli tergolong dalam kelompok bakteri gram
negatif memiliki lapisan dinding luar berupa membran fosfolipid yang
mengandung lipopolisakarida struktural. Lapisan membran ini menyebabkan
dinding sel bakteri bersifat impermeabel terhadap senyawa antimikroba
(Ravikumar et al. 2010). Bakteri S. aureus tergolong dalam kelompok bakteri
gram positif hanya memiliki lapisan peptidoglikan tebal pada dinding selnya.
Lapisan ini tidak efektif sebagai penghalang terhadap senyawa bioaktif.
Gambar 5 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens
terhadap bakteri S. aureus. Konsentrasi ekstrak 25 mg/ml (1); 50 mg/ml
(2); 75 mg/ml (3); 100 mg/ml (4); kontrol positif tetrasiklin 30 μg/ml
(+); kontrol negatif DMSO 10% (-).
9
Gambar 6 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens
terhadap bakteri E. coli. Konsentrasi ekstrak 25 mg/ml (1); 50 mg/ml
(2); 75 mg/ml (3); 100 mg/ml (4); kontrol positif tetrasiklin 30 μg/ml
(+); kontrol negatif DMSO 10% (-).
Menurut Aneja et al. (2012) suatu senyawa metabolit digolongkan memiliki
aktivitas penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri jika ukuran zona hambat
lebih besar daripada diameter sumur. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ekstrak
daun dan kulit batang P. canescens memiliki aktivitas penghambatan terhadap
bakteri S. aureus pada konsentrasi 100 mg/ml dengan diameter zona hambat
sebesar 11.00±1.00 mm dan 10.00±1.41 mm (diameter sumur 7 mm) (Tabel 3).
Pada konsentrasi 25 mg/ml ekstrak daun dan kulit batang P. canescens masih
memberikan aktivitas penghambatan terhadap bakteri S. aureus dengan diameter
zona hambat sebesar 8.00±0.00 mm. Ekstrak daun P. canescens memiliki
efektivitas lebih tinggi terhadap pertumbuhan S. aureus dibandingkan dengan
kulit batang. Kemampuan penghambatan ekstrak daun P. canescens yang tinggi
terhadap S. aureus terlihat dari diameter zona hambat pada konsentrasi 50 mg/ml
(10.00±1.00 mm) masih lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak kulit batang
(8.50±0.70 mm).
Tabel 3 Aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit batang P. canescens
terhadap bakteri S. aureus
Konsentrasi Ekstrak
Tumbuhan (mg/ml)
Diameter Zona Hambat (mm)
Daun
25
8.00±0.00
50
10.00±1.00
75
10.33±0.58
100
11.00±1.00
Kontrol Positif *
23.33±2.89
Kontrol Negatif **
Keterangan: (*) tetrasiklin 30 μg/ml, (**) DMSO 10%
Kulit Batang
8.00±0.00
8.50±0.70
8.25±1.06
10.00±1.41
24.00±1.41
-
Melki et al. (2011) melaporkan bahwa Gracilaria sp. memiliki kemampuan
menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi 50 mg/ml dengan
diameter zona hambat sebesar 8.33±0.58 mm (diameter cakram 6 mm).
Efektivitas senyawa antibakteri dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu pH
lingkungan, komposisi media, stabilitas senyawa antimikroba, jumlah (kepadatan)
inokulum, lama inkubasi, dan aktivitas metabolik mikroorganisme (Jawetz 2005).
10
Perbedaan kemampuan aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit
batang P. canescens terhadap bakteri S. aureus dapat disebabkan oleh perbedaan
tipe trikoma kelenjar kapitat dan senyawa yang terkandung pada trikoma tersebut.
Trikoma kapitat 2 yang hanya dijumpai pada daun P. canescens mengandung
senyawa alkaloid, terpenoid, dan lipofil diduga berperan dalam menghambat
pertumbuhan bakteri. Senyawa flavonoid yang diduga berperan sebagai
antibakteri hanya terdeteksi pada trikoma kapitat 1 daun P. canescens, selain itu
trikoma kapitat 1 pada daun memiliki nilai kerapatan lebih tinggi dibandingkan
pada kulit batang.
Menurut Ahmad et al. (2014) senyawa flavonoid berupa 3',4',5,7tetrametoksiflavon mampu menghambat pertumbuhan S. aureus. Poeloengan et
al. (2007) melaporkan bahwa ekstrak kulit bungur yang mengandung senyawa
flavonoid dan alkaloid dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus dan E.
coli. Senyawa terpenoid berupa neopitadeina dapat menghambat pertumbuhan
cendawan Aspergilus niger, C. Albicans, bakteri E. coli dan P. aeruginosa
(Ragasa et al. 2009). Senyawa neopitadeina berperan sebagai antiinflamasi,
antimikroba, antipiretik, dan analgesik (Raman et al. 2012). Bone dan Mills
(2013) melaporkan bahwa senyawa fenol berupa hidrokuinon dapat menghambat
pertumbuhan bakteri S. aureus dan E.coli.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Struktur sekretori yang dijumpai pada daun dan kulit batang P. canescens
berupa trikoma kelenjar kapitat. Trikoma kelenjar kapitat bervariasi berdasarkan
jumlah sel kepala dan sel tangkai. Trikoma kelenjar kapitat pada daun terdiri dari
1-2 sel kepala dan 1-2 sel tangkai, sedangkan pada kulit batang terdiri dari 1 sel
kepala dan 1-2 sel tangkai. Uji histokimia menunjukkan bahwa semua trikoma
kelenjar kapitat pada daun mengandung senyawa alkaloid, terpenoid, dan lipofil.
Senyawa flavonoid dan fenol juga dijumpai pada trikoma yang terdiri dari satu sel
kepala. Trikoma kelenjar kapitat pada kulit batang mengandung senyawa alkaloid,
terpenoid, fenol, dan lipofil. Pengujian aktivitas antibakteri menunjukkan bahwa
aktivitas antibakteri ekstrak daun P. canescens terhadap S. aureus lebih tinggi
dibandingkan ekstrak kulit batang. Ekstrak daun dan kulit batang P. canescens
tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai uji fitokimia daun dan kulit
batang P. canescens secara kuantitatif. Ekstraksi tumbuhan perlu dilakukan
dengan pelarut nonpolar dan semi polar sehingga dapat diketahui kemampuannya
dalam menarik senyawa bioaktif pada masing-masing jenis pelarut.
11
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad F, Emrizal, Sirat HM, Jamamulidin F, Mustapa NM, Ali RM, Arbain D,
Aboul-Enein HY. 2014. Antimicrobial and anti-inflammatory activities of
Piper porphyrophyllum (Fam. Piperaceae). ARABJC. 7:1031-1033.
Aneja KR, Sharma C, Joshi R. 2012. Antimicrobial activity of Terminalia arjuna
wight & Arn.: An ethnomedicinal plant against pathogens causing ear
infection. BJOR. 78(1):68-74.
Astarina NWG, Astuti KW, Warditiani NK. 2013. Skrining fitokimia ekstrak
metanol rimpang bangle (Zingiber purpureum Roxb.). J Farm Udayana.1:
5-10.
Boix YF, Victoria CP, Defaveri ACA, Arruda RCO, Sato A, Lage CLS. 2013.
Glandular trichomes of Rosmarinus officinalis: anatomical and
phytochemical analyses of leaf volatiles. Plant Biosystems. 145(4): 848-856.
Bone K, Mills S. 2013. Principles and Practice of Phytotheraphy: Modern Herbal
Medicine. New York (USA): Elsevier.
Dickison WC. 2000. Integrative Plant Anatomy. California (US): Academic Pr.
Fahn A. 1982. Anatomi Tumbuhan. Soediarto A, Koesoemaningrat T, Natasaputra
M, Akmal H, penerjemah; Tjitrosomo SS, editor. Yogyakarta (ID): Gadjah
Mada University Pr, Terjemahan dari: Plant Anatomy. Ed ke-3.
Fardiaz S, Suliantri, Dewanti R. 1988. Senyawa Antimikroba. Laboratorium
Pangan. Pusat Antar Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor.
Furr Y, Mahlberg PG. 1981. Histochemical analysis of laticifers and glandular
trichomes in Cannabies sativa. J Nat Prod. 44(2):153-159.
Gebby AE, Oktavia, Ibrahim M, Lisdiana L. 2013. Pengaruh pemberian ekstrak
etanol biji mahoni (Swietenia mahagoni) terhadap penghambatan
pertumbuhan Escherichia coli dengan metode difusi cakram. J Lentera Bio.
2(3): 239-243.
Guerin HP, Delaveau PG, Paris RR. 1971. Localizations histochimiques: procédés
simples de localization de pigments flavoniques. Application á quelques
phanérogrames. Bull Soc Bot France. 118:29-36.
Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis
Tumbuhan. Padmawinata K, Soediro I, Penerjemah; Niksolihin S, editor.
Bandung (ID): ITB Pr. Terjemahan dari: Phytochemical Method. Ed ke-2.
Harmida, Sarno, Yuni VF. 2011. Studi etnofitomedika di Desa Lawang Agung
Kecamatan Luwak Ulu Kabupaten Lahat Sumatra Selatan. JPS. 14(1):42-46.
Ibrahim A, Kuncoro H. 2012. Identifikasi metabolit sekunder dan aktivitas
antibakteri ekstrak daun sungkai (Peronema canescens Jack) terhadap
beberapa bakteri patogen. J Trop Pharm Chem. 2(1):1-7.
Jia P, Liu H, Gao T, Xin H. 2011. Change in structure and histochemistry of
glandular trichomes of Thymus quinquecostatus Celak. Sci World J. 2012:17.
Johansen DA. 1940. Plant Microtechnique. New York (US): McGraw-Hill.
Juliarni. 2007. Karakter anatomi daun dari kultur tunas Artemisia annua L. Bul
Agron. 35 (3): 225-232.
12
Lestari EG. 2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan
kekeringan pada somaklon Gajahmungkur, Towuti, dan IR64. Biodiversitas.
7(1).44-48.
Liu M, Liu J. 2012. Structure and histochemistry of the glandular trichomes on the
leaves of Isodon rubescens (Lamiaceae). Afr J Biotechnol. 11(17):40694078.
Marin M, Jasnić N, Lakuŝić D, Lauŝević SD, Ascensão L. 2010. The
morphological, histochemical, and confocal analysis of Satureja subspicata
Bartl Ex Vis glandular trichomes. Arch Biol Sci. 62(4):1143-1149.
Melki M, Ayu WEP, Kurniati. 2011. Uji antibakteri Gracilaria sp (rumput laut)
terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. [Internet].
[Diunduh 14 Agustus 2015]. Tersedia pada: eprints.unsri.ac.id/1257/2/
MelkiujiantibakteriekstrakGracilariasp.pdf.
Nikaido H, Vaara M. 1985. Molecular basis of bacterial outer membrane
permeability. Microbiol Rev. 1:1-32.
Ningsih A, Subehan, Natsir D. 2013. Potensi antimikroba dan analisis
spektroskopi isolat aktif ekstrak n-heksan daun sungkai (Peronema
canescens Jack) terhadap beberapa mikroba uji. [Internet]. [Diunduh 19
Agustus 2015]. Tersedia pada: http://pasca.unhas.ac.id/jurnal/II-14des.FK.
pdf.
Ogunkule ATJ, Oladele FA. 2000. Diagnostic value of trichomes in some
Nigerian species of Ocimum, Hyptis Jazq and Tinnea Kotschy and Peys
(Lamiaceae). J Appl Sci. 3:1163-1180.
Pelczar MJ, Chan ECS. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi Jilid 2. Jakarta (ID):UI
Pr.
Poeloengan M, Andriani, Susan MN, Komala I, Hasnita M. 2007. Uji daya
antibakteri ekstrak etanol batang bungur (Largerstoremia speciosa Pers)
terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli secara in vitro.
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner; 2007; Balai Besar
Penelitian Veteriner, Bogor. 776-782.
Ragasa CY, Tsai PW, Shen CC. 2009. Antimicrobial terpenoids from Erigeron
sumatrensis. NRCP Res J. 10:27-32.
Raman BV, Samuel LA, Saradhi MP, Rao BN, Khrisna ANV, Sudhakar M,
Rhadakrishnan TM. 2012. Antibacterial Antioxidant acitivity and GC-MS
analysis of Eupatorium odoratum. Asian J Pharm Clin Res. 5:99-106.
Sass JE. 1951. Botanical Microtechnique. Iowa (US): Iowa State College Pr.
Schilmiller AL, Schauvinhold I, Larson M, Xu R, Charbonneau AL, Schmidt A,
Wilkerson C, Last RL, Pichersky. 2009. Monoterpenes in the glandular
trichomes of tomato are synthesized from a neryl diphosphate precursor
rather than geranyl diphosphate. PNAS. 26(106):10865-10870.
Schimiderer C, Grassi P, Novak J, Weber M, Franz C. 2008. Diversity of essential
oil glands of clary sage (Salvia sclarea L, Lamiaceae). Plant Biol.
10(4):433-4440.
Soerinaga, Lemmens RHMJ. 1993. Porsea Timber Trees: Major Commercial
Timbers. Wageningan (NL): Pudoc Scientific.
Wagner GJ, Wang E, Shepherd RW. 2004. New approaches for studying and
exploring an old protuberance, the plant trichome. Ann Bot. 93: 3-11.
13
Werker E, Ravid U, Putievsky E. (1985). Structure of glandular hairs and
identification of the main components of their secreted material in some
species of the Labiatae. Isr J Bot. 34:31-45.
Werker E. 2000. Trichome diversity and development. Adv Bot Res. 31: 2-10.
Yusrin H. 2008. Studi etnobotani jenis-jenis tumbuhan di pekarangan sebagai obat
tradisional oleh suku Serawai di Desa Kembang Seri Kecamatan Talo
Kabupaten Seluma. [Internet]. Bengkulu (ID): Universitas Negeri Bengkulu;
[Diunduh 5 Oktober 2015]. Tersedia pada: http://repository.unib.ac.id/8394/
/2/IV,V,LAMP II-14-Fdes.FK.pdf.
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jojog pada tanggal 8 September 1993, putri dari Bapak
Suratman dan Ibu Misri. Penulis adalah anak ke satu dari dua bersaudara. Penulis
lulus dari SDN 02 Jojog Lampung Timur pada tahun 2005 dan lulus dari SMPN 1
Batanghari Nuban pada tahun 2008. Tahun 2011 penulis lulus dari SMAN 3
Metro, di tahun yang sama penulis lolos seleksi jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB (USMI) dan diterima sebagai mahasiswa di Departemen Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam pada tahun 2011. Penulis merupakan
penerima beasiswa Bidikmisi tahun 2011.
Selama perkuliahan, penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa
Biologi sebagai Badan Pengawas Himpro pada tahun 2012-2014. Penulis pernah
menjadi asisten praktikum mata kuliah Genetika Dasar pada tahun 2013 dan mata
kuliah Anatomi dan Morfologi Tumbuhan pada tahun 2015.
Penulis melaksanakan studi lapangan pada tahun 2013 di Taman Wisata
Alam Telaga Warna Puncak Bogor Jawa Barat yang berjudul “Adaptasi Struktur
Anatomi Beberapa Tumbuhan Dikotil di Taman Wisata Alam Telaga Warna
Puncak Bogor Jawa Barat” dibimbing oleh Dr Dorly, MSi. Penulis melaksanakan
praktik lapangan pada tahun 2014 di PT. Great Giant Pineapple Company
(GGPC) yang berjudul “Analisis Bakteri Alicyclobacillus Produk Clarified
Pineapple Concentrate (CPC) di PT. Great Giant Pineapple” dibimbing oleh Ir Tri
Heru Widarto, MSc.