Uji aktivitas antibakteri ekstrak kubis (brassica oleracea l.var. capitata l.) terhadap bakteri Escherichia Coli
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK KUBIS
(Brassica oleracea L.var. capitata L.) TERHADAP
BAKTERI Escherichia coli
Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA KEDOKTERAN
OLEH:
LARA SOFHY WAHYUNI
NIM: 1111103000028
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
1435 H/2014 M
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh,
Segala puji dan syukur atas kehadirat Ilahi Robbi yang telah melimpahkan
kekuatan, hidayah, dan petunjuk pada jalan kemudahan untuk menyelesaikan
laporan penelitian ini yang berjudul “Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kubis
(Brassica oleracea L.var. capitata L.) Terhadap Bakteri Escherichia coli”. Oleh
karena itu, penulis haturkan ribuan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Prof. Dr. (hc) dr. MK. Tadjudin, SpAnd selaku Dekan FKIK UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta.
2. dr. Witri Ardini, M.Gizi, SpGK selaku Ketua Program Studi Pendidikan
Dokter, serta seluruh dosen atas bimbingan yang diberikan selama penulis
menempuh pendidikan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta ini.
3. dr. Devy Ariany, M.Biomed dan dr. Alyya Siddiqa, SpFK selaku dosen
pembimbing yang membimbing dan mengarahkan dalam penyelesaian
laporan penelitian ini.
4. Dr. Flori Ratna Sari, Ph.D selaku penanggungjawab riset Program Studi
Pendidikan Dokter 2011, yang tidak pernah bosan untuk selalu memfollow-up pada setiap akhir modul.
5. Kedua orang tua, H. Wajlis dan Hj. Yusmanelly yang secara khusus selalu
memberikan doa dan semangat. Serta adik-adik, Dwi Resti Wajma dan
Asri Qhornelis Putri yang menjadi penyemangat dalam menjalani laporan
penelitian ini dapat terselesaikan dengan baik.
6. Ibu Yuliati, S.Si, M.Biomed dan Mbak Novi yang banyak membantu
selama penelitian berlangsung di Laboratorium Mikrobiologi.
v
7. Afiati dan Helvia Septarini selaku teman satu tim riset yang selalu saling
memberikan bantuan dan dukungan satu sama lain selama menjalani
penelitian bersama, sehingga laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
8. Niken Nurul Paramesti, Muflikha Mayazi, Nurrohimah Fuad, Vania Utami
Putri, Debtia Rahma, Hanindyo Rizky, Rissa Adinda Putri sebagai teman
terbaik yang selalu memberikan dukungan dan semangatnya untuk saya
dalam menyelesaikan penelitian ini.
9. Heru Prasetyo yang selalu memberikan semangat, dukungan, nasehat, dan
motivasinya untuk saya dalam menyelasaikan penelitian ini.
10. Seluruh mahasiswa PSPD 2011 yang selalu memberikan semangat dan
dukungannya antar sesama.
Penulis menyadari laporan penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan dan
juga kekurangan maupun kekeliruan yang tak terhindarkan. Demikian laporan
penelitian ini dibuat, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat dalam bidang
kesehatan.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Ciputat, 26 September 2014
Lara Sofhy Wahyuni
vi
ABSTRAK
Lara Sofhy Wahyuni. Pendidikan Dokter. Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak
Kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.) terhadap Bakteri Escherichia coli.
Dilakukan uji aktifitas antibakteri dari dari ekstrak kubis pada Escherichia coli,
dengan menggunakan metode disc diffusion. Penelitian dilakukan di Laboratorium
Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan, Universitas Islam Negri
Syarif Hidayatullah, Jakarta. Proses ekstraksi kubis menggunakan pelarut etanol
96%. Konsentrasi ekstrak kubis yang digunakan adalah 15mg/ml, 50mg/ml,
60mg/ml, 80mg/ml, dan 100%. Menggunakan metode disc diffusion untuk
mengukur zona jernih dengan satuan milimeter (mm) terhadap bakteri Escherichia
coli. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak kubis membentuk zona
bening dari aktifitas lemah sampai sedang terhadap Escherichia coli. Kontrol
etanol 96% tidak menunjukkan zona bening. Aktifitas antibakteri terhadap
amoksisilin menunjukkan aktifitas yang kuat. Hasil ini menunjukkan bahwa
ekstrak kubis mempunyai aktifitas antibakteri terhadap Escherichia coli secara invitro.
Kata kunci: Kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.), Escherichia coli,
amoksisilin, zona jernih.
ABSTRACT
Lara Sofhy Wahyuni. Faculty of Medicine. Test Antibacterial Activity of
Extracts Cabbage (Brassica oleracea L.var. capitata L.) against organism
Escherichia coli.
Antibacterial activity test has been carried out from extracts of cabbage plant
(Brassica oleracea L.var. capitata L.) on Escherichia coli, using disc diffusion
method. The study was conducted in the Department of Microbiology, Faculty of
Medicine & Health Sciences, State Islamic University Syarif Hidayatullah,
Jakarta. Extraction process of cabbage using ethanol 96% solvent. The
concentration extract cabbage used were 15mg/ml, 50mg/ml, 60mg/ml, 80mg/ml,
and pure extract 100%. The disc diffusion method was used to measure clear
zones of Escherichia coli inhibition in millimeter (mm). The results of this
research showed that the cabbage extract had the weak and moderate activity
againts Escherichia coli. Ethanol 96% control did not manifest any growth
inhibitory clear zone. The antibacterial activity of amoxicillin showed strong
activity. These results suggest that the cabbage extracts has antibacterial activity
againts Escherichia coli in-vitro.
Key word: Cabbage (Brassica oleracea L.var. capitata L), Escherichia coli,
amoksisilin, clear zone.
vii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PERNYATAAN .....................................................................................ii
LEMBAR PERSEJUTUAN ....................................................................................iii
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................................iv
KATA PENGANTAR ..............................................................................................v
ABSTRAK ................................................................................................................vii
DAFTAR ISI .............................................................................................................viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................xi
DAFTAR BAGAN ....................................................................................................xii
DAFTAR GRAFIK ..................................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .....................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................2
1.3 Hipotesis...............................................................................................................3
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................................................3
1.4.1 Tujuan Umum .............................................................................................3
1.4.2 Tujuan Khusus ............................................................................................3
1.5 Manfaat Penelitian ...............................................................................................3
1.5.1 Bagi Peneliti ................................................................................................3
1.5.2 Bagi Institusi ...............................................................................................3
1.5.3 Bagi Keilmuan ............................................................................................3
1.5.4 Bagi Masyarakat..........................................................................................4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori .....................................................................................................5
2.1.1 Kubis ...........................................................................................................5
2.1.1.1 Morfologi dan Klasifikasi Kubis .....................................................5
2.1.1.2 Kandungan Kimiawi Kubis..............................................................7
2.1.1.3 Manfaat Kubis ..................................................................................7
viii
2.1.2 Escherichia coli ...........................................................................................8
2.1.2.1 Morfologi dan Klasifikasi Escherichia coli .....................................8
2.1.2.2 Patogenesis Escherichia coli............................................................10
2.1.3 Mekanisme Kerja Antibakteri .....................................................................13
2.1.4 Metode Pengujian Antibakteri ....................................................................15
2.2 Kerangka Teori.....................................................................................................18
2.3 Kerangka Konsep .................................................................................................18
2.4 Definisi Operasional.............................................................................................19
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Desain Penelitian ..................................................................................................20
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ..............................................................................20
3.3 Bahan yang Diuji..................................................................................................20
3.4 Sampel Penelitian .................................................................................................20
3.5 Identifikasi Variabel .............................................................................................21
3.6 Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................................21
3.7 Cara Kerja Penelitian ...........................................................................................21
3.8 Alur Penelitian .....................................................................................................24
3.9 Pengolahan dan Analisis Data ..............................................................................25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil .....................................................................................................................26
4.1.1 Efek Ekstrak Kubis Terhadap Escherichia coli ...........................................26
4.1.2 Uji Kebermaknaan Konsentrasi Ekstrak Kubis ............................................28
4.2 Pembahasan ..........................................................................................................29
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan ..............................................................................................................32
5.2 Saran .....................................................................................................................32
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................33
LAMPIRAN ..............................................................................................................36
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Klasifikasi Respon Hambatan Pertumbuhan Bakteri ................................16
Tabel 2.2. Definisi Operasional .................................................................................19
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kubis ......................................................................................................5
Gambar 2.2 Escherichia coli ......................................................................................9
Gambar 2.3 Biakan Escherichia coli Pada Media Pertumbuhan Nutrient Agar ........9
Gambar 3.1 Hasil Ekstraksi Kubis .............................................................................22
Gambar 3.2 Ekstrak Kubis Pada Berbagai Konsentrasi .............................................23
Gambar 4.1 Efek Ekstrak Kubis Terhadap Pertumbuhan Escherichia coli ...............26
xi
DAFTAR BAGAN
Bagan 2.1 Kerangka Teori .........................................................................................18
Bagan 2.2 kerangka Konsep .......................................................................................18
Bagan 3.1 Alur Penelitian ..........................................................................................24
xii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Hambatan Pertumbuhan Escherichia coli ................................................26
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Identifikasi/Determinasi Bahan Uji..............................................36
Lampiran 2. Sertifikasi Pengujian Ekstrak Kubis ......................................................37
Lampiran 3. Data Hasil Uji Statistik ..........................................................................38
Lampiran 4. Alat dan Bahan ......................................................................................41
Lampiran 5. Daftar Riwayat Hidup ............................................................................42
xiv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Diare masih menjadi masalah utama dalam kesehatan di negara
berkembang, baik pada anak-anak maupun orang dewasa. Di dunia, sebanyak 6
juta anak meninggal tiap tahunnya karena diare dan sebagian besar kejadian
tersebut terjadi di negara berkembang.1 Kejadian diare akut pada orang dewasa
diperkirakan tiap tahunnya sebanyak 99.000.000 kasus. Menurut UNICEF diare
dan pneumonia masih menjadi masalah utama, prevalensinya sekitar 17% dan
9%.2 Di Indonesia, diare merupakan salah satu penyebab kematian dan kesakitan
tertinggi pada anak. Frekuensi kejadiannya sebanyak 2-3 kali dibandingkan
negara maju.3 Hasil Riskesdas 2013 diperoleh bahwa prevalensi diare 3,5% lebih
tinggi dibandingkan pneumonia 1,8%.4
Diare akut dapat disebabkan oleh banyak penyebab antara lain infeksi
bakteri, virus, parasit, keracunan makanan efek obat-obatan dan lain-lain.
Berdasarkan data yang diperoleh dari RS. Persahabatan Jakarta, etiologi infeksi
pada diare akut yang terbesar disebabkan oleh Escherichia coli 38,29%.3
Escherichia coli adalah salah satu jenis spesies utama bakteri Gram negatif
fakultatif anaerob. Escherichia coli menjadi patogen jika jumlah bakteri ini
meningkat dalam saluran pencernaan atau berada di luar usus. Escherichia coli
menghasilkan enterotoksin yang yang terikat pada mukosa usus halus yang dapat
menyebabkan diare.5
Pengobatan diare akut yang disebabkan oleh Escherichia coli salah
satunya dengan menggunakan antibiotik, diantaranya antibiotik siprofloksasin,
trimetropim/sulfametoksazol, eritromisin dan metronidazole.3 Pada dekade
terakhir ini banyak dilakukan perkembangan pengobatan yang berasal dari
tumbuhan. Diperkirakan sekitar 75%-80% penduduk desa di dunia menggunakan
bahan obat yang berasal dari tumbuhan, dan sekitar 28% dari tumbuhan yang ada
1
2
di bumi telah dipakai sebagai bahan obat tradisional.6 Salah satu tumbuhan yang
bermanfaat adalah kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.). Kubis diketahui
mempunyai aktivitas antibakteri. Salah satu kandungan kubis adalah glukosinolat
yang mempunyai aktivitas antibakteri. Pada kubis segar, total kandungan
glukosinolat sekitar 300-1070 ug/g. Kandungan aktif lain pada kubis yang
mempunyai aktivitas antibakteri yaitu isotiosianat, fenol, dan flavonoid.7
Kubis segar mengandung air, protein, lemak, karbohidrat, serat, kalsium,
fosfor, besi, natrium, kalium, vitamin (A,C,E, tiamin, riboflavin, nicotinadine),
kalsium, dan beta karoten. Selain itu, juga mengandung senyawa sianohidroksibutena (CHB), sulforafan, dan iberin yang dapat merangsang pembentukan
glutation, merupakan suatu enzim yang bekerja sebagai antioksidan di dalam
tubuh manusia.8
Pada penelitian Tahira Zamir (2013) bahwa kubis (Brassica oleracea
L.var. capitata L.) mempunyai sifat antibakteri dengan metode disc diffusion,
pada
beberapa
bakteri
yaitu
Escherichia
coli,
Staphylococcus
aureus,
Staphylococcus epidermidis, Streptococcus, dan Proteus dengan berbagai
konsentrasi yaitu 10 mg/ml, 20 mg/ml, 40 mg/ml, dan 100 mg/ml.8 Penelitian lain
yang dilakukan Jaiswal, AK (2011) didapatkan bahwa ekstrak kubis juga
mempunyai sifat antibakteri dengan inhibisi 34% pada salah satu bakteri uji yaitu
Listeria monocytogenes.9 Pada penelitian sebelumnya hanya terbatas pada
beberapa konsentrasi uji, maka penelitian ini ingin mengetahui efek ekstrak kubis
terhadap bakteri Escherichia coli pada beberapa konsentrasi yang berbeda.
Metode uji yang dilakukan sama dengan penelitian sebelumnya menggunakan
metode disc diffusion.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana efek ekstrak kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.)
terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli?
3
1.3 Hipotesis
Ekstrak kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.) memiliki aktivitas
antibakteri terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
1.4 Tujuan Penelitian
1.4.1 Tujuan Umum
Mengetahui efek antibakteri pada ekstrak kubis (Brassica oleracea L.var.
capitata L.) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
1.4.2 Tujuan Khusus
Mengetahui efek dalam berbagai konsentrasi ekstrak kubis (Brassica
oleracea L.var. capitata L.) dalam menghambat pertumbuhan Escherichia coli.
1.5 Manfaat Penelitian
1.5.1 Manfaat Bagi Peneliti
a. Menambah pengetahuan dan keterampilan dalam penelitian eksperimental.
b. Menambah pengetahuan bahwa terdapat aktivitas antibakteri dari ekstrak
kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.) dalam menghambat
pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
c. Sebagai persyaratan tugas dalam memperoleh gelar S.Ked (sarjana
kedokteran) di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Program Studi
Pendidikan Dokter Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
1.5.2 Manfaat Bagi Institusi
a. Menambah informasi dan literatur bahwa esktrak kubis
(Brassica
oleracea L.var. capitata L.) mempunyai aktivitas antibakteri terhadap
bakteri Escherichia coli secara in-vitro.
b. Memajukan UIN Syarif Hidayatullah dan FKIK UIN Syarif Hidayatullah
dengan mempublikasikan penelitian ini.
4
1.5.3 Manfaat Bagi Masyarakat
a. Memberikan informasi bagi masyarakat bahwa kubis mempunyai efek
terhadap bakteri berdasarkan penelitian secara in-vitro di laboratorium.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori
2.1.1 Kubis (Brassica oleraacea L.var. capitata L.)
2.1.1.1 Morfologi dan Klasifikasi Kubis (Brassica oleraacea L.var. capitata L.)
Gambar 2.1 Kubis
Sumber: http://yogas09.student.ipb.ac.id/edisi-sayuran-2-mengenal-kubis-kubisan/
Kedudukan tanaman kubis dalam toksonomi tumbuhan sebagai berikut:10
Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobionta
Superdivision : Spermatophyta
Division
: Magnoliophyta
Class
: Magnoliopsida
Subclass
: Dilleniidae
Order
: Capparales
5
6
Family
: Brassicaceae ⁄ Cruciferae
Genus
: Brassica L.
Species
: Brassica oleracea L.
Beberapa tanaman umumnya sangat dikenal oleh masyarakat karena
manfaatnya bagi kesehatan dan kandungan gizinya yang tinggi dan berguna bagi
manusia. Kubis berasal dari Eropa dan Asia, terutama tumbuh di daerah Great
Britain dan Mediteranean. Kubis berawal dari hasil budidaya tanaman kubis liar
yaitu Brassica oleracea var.sylvestris, yang tumbuh di sepanjang pantai Laut
Tengah, Inggris, Denmark, dan sebelah utara Perancis Barat serta pantai
Glamorgan.11 Jenis kubis yang banyak ditanam di Indonesia antara lain, kubis
bunga, brokoli, kubis tunas, kubis rabi, dan kale.8
Brassica memiliki keragaman spesies yang hampir 40 spesies tersebar
diseluruh dunia. Sebagian besar tumbuh didaerah beriklim sedang, dan beberapa
diantaranya dapat tumbuh di iklim subartik.12 Kubis dapat tumbuh pada semua
jenis tanah, sangat toleran baik terhadap tanah yang lempung berat maupun di
kapur. Jenis tanah yang paling baik untuk tanaman kubis adalah lempung berpasir.
Kondisi kelembaban yang diperlukan tanaman kubis berkisar antara 80%-90%,
dengan suhu berkisar antara 15-20 °C serta cukup mendapatkan sinar matahari.
Tanah yang baik untuk tanaman kubis adalah tanah yang gembur, banyak
mengandung humus dengan pH berkisar antara 6-7.11
Ketika berupa kecambah muda, berbagai tanaman kubis-kubisan akan sulit
dibedakan, tetapi tidak lama kemudian masing-masing mengembangkan
karakteristik yang dapat dibedakan.12 Tanaman kubis berakar tunggang dan
serabut, daun kubis tidak berbulu tapi tertutup lapisan lilin, daun-daun pertama
yang tidak membengkok dapat mencapai panjang ± 30 cm.11 Kepala kubis
merupakan tunas akhir tunggal yang besar, yang terdiri atas daun yang saling
bertumpang-tindih secara ketat, yang menempel dan melingkupi batang pendek
tidak bercabang. Tinggi tanaman umumnya berkisar antara 40 dan 60 cm.12
Pada sebagian kultivar, pertumbuhan daun awalnya memanjang dan tiarap.
Daun berikutnya secara progresif lebih pendek, lebih lebar, dan lebih tegak. Lalu,
7
mulai menindih daun yang lebih muda. Pembentukan daun yang terus
berlangsung dan pertumbuhan daun terbawah dari daun yang saling bertumpangtindih meningkatkan kepadatan kepala yang berkembang. Bersamaan dengan
pertumbuhan daun, batang juga lambat laun memanjang dan membesar.
Pertumbuhan kepala bagian dalam terus berlangsung melewati fase matang.12
Variabel terpenting daun kubis adalah ukuran kepala, kerapatan daun, bentuk
daun, warna, tekstur daun, dan periode kematangan.13
2.1.1.2 Kandungan Kimiawi Kubis
Kubis mengandung air, protein, lemak, karbohidrat, serat, kalsium, fosfor,
besi, natrium, kalium, vitamin (A, C, E, tiamin, riboflavin, nicotinadine,
tocopherol, dan asam folat), kalsium, indol, glukosinolat, dan beta karoten. Selain
itu, juga mengandung senyawa sianohidrok-sibutena (CHB), sulforafan, dan
iberin yang dapat merangsang pembentukan glutation, merupakan suatu enzim
yang bekerja sebagai antioksidan di dalam tubuh manusia.8,14 Komponen bioaktif
pada kubis yaitu fenol, flavonoid, saponin, dan alkaloid.14,15 Kandungan dan
komposisi gizi kubis tiap 100 g bahan segar sebagai berikut: kalori 25 kal, protein
1,7 g, lemak 0,2 g, karbohidrat 5,3 g, kalsium 64 mg, fosfor 26 mg, Fe 0,7 mg, Na
8 mg, niasin 0,3 mg, serat 0,9 g, abu 0,7 g, vitamin A 75 Sl, vitamin Bl 0,1 mg,
Vitamin C 62 mg dan air 9l-93%.11 kandungan aktif lain pada kubis yaitu
isotiosianat, glukosinolat, fenol, dan flavonoid. Total kandungan glukosinolat
pada kubis segar sekitar 300-1070 ug/g.7
2.1.1.3 Manfaat Kubis
Kubis
dilaporkan
mempunyai
aktifitas
antikanker,
antioksidan,
antiplatelet, arterosklerosis, diabetes mellitus, dan antihiperlipid. Kubis juga
berkhasiat untuk mengobati sakit kepala, pembengkakan sendi, diare, dan ulkus
peptik. Kubis mempunyai kandungan flavonoid dan glukosinolat yang
mempunyai efek baik terhadap kesehatan. Senyawa glukosinolat pada kubis
mempunyai aktifitas antibakteri.7,9,16 Tidak hanya pada glukosinolat, baik pada
flavonoid juga mempunyai aktifitas antibakteri, antivirus, antiinflamasi,
antioksidan, dan radikal bebas.16
8
Isotiosianat, indol-3-karbinol, sulforafan dan indol pada kubis membantu
dalam menstabilisasi tubuh pada mekanisme antioksidan dan detoksifikasi dengan
mengganggu metabolism karsinogen.9,17 Isotiosionat dan indol menyebabkan
aktivasi prokarsinogen terhambat dengan menginduksi enzim-enzim „fase-II‟,
yaitu NAD(P)H kuinon reduktase atau glutation S-transferase yang secara spesifik
mendetoksifikasi metabolit-metabolit elektrofilik yang mampu mengubah struktur
asam-asam nukleat. Indol-3-karbinol menurunkan jumlah reseptor CDK6, dan
meningkatkan jumlah reseptor p21 dan p27 pada sel-sel kanker prostat. Selain itu,
secara spesifik juga menghambat Virus Papiloma (HPV) yang dapat menyebabkan
kanker Rahim.17
Senyawa
sulforanan
menghasilkan
δ-D-glukonolakton
salah
satu
penghambat yang signifikan pada kanker payudara. Senyawa ini menyebabkan
penahanan siklus sel spesifik dan juga apoptosis pada sel-sel neoplasma.17
Walaupun, isotiosianat, indol-3-karbinol, sulforafan, dan indol berpotensi
terhadap antioksidan, pada beberapa penelitian yang telah dilakukan bahwa
ekstrak kubis mempunyai aktifitas antibakteri. Isotiosianat mempunyai efek besar
pada bakterisidal, bakteriostatik, dan antifungi.9 Mekanisme kerja flavonoid,
alkaloid, saponin, fenol dan glukosinolat terhadap efek antibakteri yaitu dengan
merubah karakteristik dinding sel bakteri.18,19
2.1.2 Escherichia coli
2.1.2.1 Morfologi dan Klasifikasi Escherichia coli
Klasifikasi secara ilmiah bakteri Escherichia coli sebagai berikut:20
Kingdom
: Bacteria
Phylum
: Bacteria
Class
: Schizomycetes
Order
: Eubacteriales
Family
: Enterobacteriaceae
Genus
: Escherichia
Species
: Escherichia coli
9
Gambar 2.2 Hasil pewarnaan Gram bakteri Escherichia coli
Sumber: Jawetz. 2010
Gambar 2.3 Biakan Escherichia coli pada media pertumbuhan Nutrient Agar
Sumber: http://lib.jiangnan.edu.cn/ASM/072-1.jpg
Escherichia coli merupakan Gram negatif bersifat aerob atau anaerob
fakultatif, tidak berspora, berbentuk batang pendek yang memiliki panjang sekitar
2 μm, diameter 0,7 μm, lebar 0,4-0,7μm. Sebagian besar motil dengan flagella
peritrik, dinding sel mengandung lipopolisakarida, dan ditemukan sekitar 150
antigen O yan sebagian bereaksi silang dengan Shigella, Salmonella, dan
10
Klebsiella. Galur motil memiliki antigen H (flagel), dan antigen K (kapsul) yang
serupa dengan antigen Vi pada Salmonella. Galur enterotoksigenik juga memiliki
kolonisasi faktor antigen (CFA/I, CFA/II).5 Escherichia coli memiliki waktu
generasi yang cukup singkat, berkisar 15-20 menit. Namun, waktu generasi juga
dipengaruhi oleh nutrisi di dalam media pertumbuhan dan kondisi fisk yang
mendukung pertumbuhan. Escherichia coli akan mati pada pemanasan suhu 60°C
selama 30 menit, tetapi masih ditemukan yang resisten. Dalam media suhu kamar,
bakteri dapat bertahan hidup selama 1 minggu, dan bertahan hidup dalam es
selama 6 bulan. Pada antigen O memiliki sifat yang tahan panas atau bersifat
stabil. Namun, pada antigen H bersifat tidak tahan panas atau termolabil yang
akan rusak pada suhu 100°C.21
2.1.2.2 Patogenesis Escherichia coli
Genus Escherichia umumnya mengkoloni usus besar sebagai flora normal,
tetapi sebagian berpotensi sebagai patogen (oportunistik).5,21 Escherichia coli
menjadi penyebab diare yang banyak ditemukan di seluruh dunia. Escherichia coli
menjadi patogen jika jumlah bakteri ini dalam saluran pencernaan meningkat atau
berada di luar usus. Escherichia coli menghasilkan enterotoksin yang
menyebabkan beberapa kasus diare, berasosiasi dengan enteropatogenik
menghasilkan enterotoksin pada sel epitel.5 Escherichia coli yang menyebabkan
diare akan membawa plasmid yang mengkode produksi toksin serta perlekatan
pada sel intestinal. Plasmid dapat mengkode protein yang meningkatkan
patogenisitas bakteri. Tanpa plasmid ini, Escherichia coli menjadi tidak berbahaya
dan tidak bersifat patogen.22
Manifestasi klinik dari penyakit (misalnya, diare) sering melalui transmisi
agen yang diproduksi oleh mikroorganisme. Demikian pula, kontaminasi produk
makanan yang mengandung Escherichia coli dapat menyebabkan diare akibat
transmisi bakteri tersebut. Beberapa penyakit yang disebabkan oleh Escherichia
coli, sebagai berikut:5
11
1. Infeksi Saluran Kemih
Escherichia coli menjadi penyebab infeksi saluran kemih pada 90%
wanita, menunjukkan gejala dan tanda-tanda seperti sering kencing, disuria,
hematuria, dan piuria. Sebagian besar infeksi saluran kemih melibatkan antigen O,
pada beberapa faktor virulensi yang memfasilitasi pertumbuhan bakteri dan
infeksi klinis lainnya.
2. Diare
Pada beberapa kasus diare, Escherichia coli melibatkan beberapa
mekanisme yang berbeda, diklasifikasikan oleh ciri khas sifat-sifat virulensinya.
Escherichia coli membawa plasmid yang mengkode produksi toksin di sel
intestinal. Beberapa kelompok galur Escherichia coli yang patogen, yaitu:5
a. Escherichia coli Enteropatogenik (EPEC)
EPEC menjadi penyebab diare pada bayi, khususnya di negara
berkembang. EPEC melekat pada sel mukosa usus kecil dan membentuk
filamentous actin pedestal yang menyebabkan diare cair (watery diarrheae) yang
dapat sembuh sendiri atau berlanjut menjadi diare kronik.
b. Escherichia coli Enterotoksigenik (ETEC)
ETEC penyebab utama “travelers diarrhea” dan penyebab diare pada bayi
di negara berkembang. Faktor khusus kolonisasi ETEC pada manusia, sel-sel
epitel usus kecil mendukung perlekatan ETEC. Beberapa galur ETEC
mengahasilkan eksotoksin yang tidak tahan panas yang berada dibawah kontrol
plasmid. Subunit B melekat pada gangliosida GM1 di sel epitel usus kecil dan
memfasilitasi masuknya subunit A ke dalam sel yang mengaktifkan adenil siklase.
Peningkatan
konsentrasi
adenosin
monofosfat
siklik
(cAMP)
menyebabkan hipersekresi air dan klorida yang menghambat reabsorbsi natrium.
Hipermotilitas yang terjadi merangsang produksi antibodi dalam serum. Plasmid
membawa gen enterotoksin sebagai fasilitas Escherichia coli melekat pada epitel
12
usus. Penularan melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi paling sering
ditemukan dan pencegahan dibutuhkan untuk mengurangi resiko terjadinya diare.
c. Escherichia coli Shiga Toksin (STEC)
STEC dikaitkan dengan kolitis hemoragik yang merupakan bentuk diare
yang lebih parah, dengan sindrom uremik hemolitik, penyakit yang menyebabkan
gagal ginjal akut, anemia hemolitik mikroangiopati, dan trombositopenia. Serotipe
Escherichia coli O157: H7 menghasilkan toksin Shiga. Tes untuk Shiga toksin
menggunakan enzim immunoassay yang dapat dilakukan di laboratorium. Metode
uji sensitif lainnya termasuk pengujian cytotoxin kultur sel menggunakan sel Vero
dan polymerase chain reaction untuk mendeteksi langsung dari gen toksin,
pengambilan sampel langsung dari tinja pasien.
d. Escherichia coli Enteroinvasif (EIEC)
EIEC menimbulkan penyakit yang mirip dengan shigelosis, yang sering
ditemukan pada anak-anak di negara berkembang dan wisatawan yang menuju
negara tersebut. Galur EIEC tidak memfermentasi laktosa atau melakukan
fermentasi laktosa dengan lambat sama seperti shigella. EIEC menimbulkan
penyakit melalui invasinya ke sel epitel mukosa usus.
e. Escherichia coli Enteroagregatif (EAEC)
EAEC menyebabkan diare akut dan kronik (durasi > 14 hari) pada
masyarakat di negara berkembang, penularannya melalui makanan di negaranegara industri. EAEC menghasilkan toksin mirip ST atau toksin tahan panas dan
hemolisin, dan perlekatannya khas pada sel manusia.
3. Sepsis
Ketika sistem pertahanan tubuh menurun, Escherichia coli dapat mencapai
aliran darah dan menyebabkan terjadinya sepsis. Bayi yang baru lahir rentan
terhadap sepsis yang disebabkan Escherichia coli, karena mereka tidak memiliki
antibody IgM.5
13
4. Meningitis
Escherichia coli dan Streptococcus B menjadi penyebab utama meningitis
pada bayi. Sekitar 75% kasus meningitis akibat Escherichia coli memiliki antigen
K1. Antigen akan berikatan silang dan bereaksi dengan polisakarida kapsul B
pada meningitidis N.5
2.1.3 Mekanisme Kerja Antibakteri
Antibakteri yang digunakan untuk membasmi mikroorganisme adalah
antibiotik. Berdasarkan kerjanya dibedakan menjadi antibiotik berspektrum
sempit (menghambat pertumbuhan bakteri atau hanya membunuh bakteri Gram
negatif atau positif saja) dan antibiotik berspektrum luas (menghambat atau
membunuh bakteri Gram positif maupun Gram negatif). Berdasarkan mekanisme
kerjanya, sebagai berikut:22
a. Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel
Antibiotik merusak lapisan peptidoglikan yang menyusun dinding sel
bakteri Gram positif dan Gram negatif. Contohnya penisilin, mekanisme kerjanya
dengan mencegah ikatan silang peptidoglikan pada tahap akhir sintesis dinding
sel, yaitu dengan menghambat protein pengikat penisilin (penicillin binding
protein). Protein ini merupakan enzim dalam membran plasma sel bakteri yang
terlibat dalam penambahan asam amino dan berikatan silang dengan peptidoglikan
dinding sel bakteri. Lalu, memblok aktivitas enzim transpeptidase yang
membungkus ikatan silang polimer-polimer gula panjang yang membentuk
dinding sel bakteri sehingga dinding sel menjadi rapuh dan mudah lisis. Antibiotik
yang
mempengaruhi
dinding
sel
adalah
penisilin,
metisilin,
oxasilin,
aminopenisilin (ampisilin, amoksisilin), karboksipenisilin (karbenisilin, tikarsilin),
ureidopenisilin (mezlosilin, azlosilin), monobaktam, sefalosporin, karbapenem,
basitrasin, vankomisin, dan isoniazid (INH).
b. Antibiotik yang merusak membran plasma
Membran plasma mengendalikan transport berbagai metabolit ke luar dan
ke dalam sel yang bersifat semipermeabel. Antibiotik yang merusak membran
14
plasma akan menghambat atau merusak kemampuan membran plasma sebagai
penghalang (barrier) osmosis, juga mengganggu sejumlah proses biosintesis yang
diperlukan dalam membran. Antibiotik yang merusak membran plasma adalah
golongan polipeptida dengan mengubah permeabilitas membran plasma bakteri.
Contohnya polimiksin, mekanisme kerjanya melekat pada fosfolipid membran.
Polimiksin merupakan peptida yang salah satu ujung molekulnya larut terhadap
lipid dan ujung yang lain larut terhadap air. Pada ujung yang larut air akan
tertinggal di luar membran dan ujung yang larut lemak akan berada di dalam
membran. Hal ini akan menyebabkan gangguan antara lapisan membran yang
menyebabkan substansi bebas keluar-masuk sel. Antibiotik yang mampu merusak
membran sel adalah polimiksin, amfoterisin B, mikonazol, dan ketokonazol.
c. Antibiotik yang menghambat sintesis protein
Mekanisme kerja antibiotik dengan menghambat sintesis protein yang
berikatan dengan subunit 30S ribosom bakteri, beberapa juga terikat pada subunit
50S ribosom dan menghambat translokasi peptidil-tRNA dari situs A ke situs P,
yang menyebabkan kesalahan pembacaan mRNA. Hal ini menyebabkan bakteri
tidak mampu mensintesis protein vital untuk pertumbuhannya. Antibiotik yang
menghambat sintesis protein adalah aminoglikosida, streptomisin, gentamisin,
tobramisin, oksitetrasiklin, klortetrasiklin, tetrasiklin, doksisiklin, kloramfenikol,
eritromisin, klindamisin, dan rifampisin.
d. Antibiotik yang menghambat sintesis asam nukleat (DNA/RNA)
Antibiotik bekerja dengan menghambat sintesis asam nukleat berupa
penghambatan transkripsi dan replikasi DNA. Antibiotik mengganggu atau
merusak struktur dan fungsi DNA yang mempengaruhi seluruh fase pertumbuhan
dan metabolism bakteri. Antibiotik yang tergolong dalam kelompok ini adalah
rifampin, asam nalidiksat, dan fluorokuinolon (nofloksasin, siprofloksasin).
e. Antibiotik yang menghambat sintesis metabolit esensial
Mekanisme kerjanya dengan adanya kompetitor berupa antimetabolit,
merupakan substansi yang secara kompetitif menghambat metabolit bakteri.
15
Memiliki struktur yang mirip dengan substrat normal bagi enzim metabolisme.
Penghambatan berupa penggabungan enzim sedemikian rupa sehingga mencegah
kombinasi substrat enzim dan reaksi-reaksi katalitik. Contohnya PABA,
merupakan substrat penting untuk mensintesis asam folat pada bakteri. Bila sulfa
drug berikatan dengan enzim, maka tidak terbentuk produk berupa asam folat.
Antibiotik
yang
tergolong
adalah
sulfanilamide,
trimethoprim,
dan
sulfametoksazol.
2.1.4 Metode Pengujian Antibakteri
Pengujian aktivitas antibakteri dapat dilakukan dengan metode difusi dan
metode dilusi, yaitu:22
A. Metode Difusi
1. Metode disc diffusion (tes Kirby & Bauer)
Metode disc diffusion menggunakan cakram yang berfungsi sebagai
tempat menentukan agen antimikroba. Cakram yang berisi agen antimikroba
diletakkan pada media agar yang telah ditanami mikroorganisme yang akan
berdifusi pada media agar. Menurut Kirby & Bauer terdapat dua macam zona
hambat yang terbentuk:23
a. Zona radikal
Zona
radikal
merupakan
daerah
yang
tidak
ditemukan
adanya
pertumbuhan bakteri di sekeliling disc. Aktivitas antibakteri dapat diukur pada
diameter zona radikal.
b. Zona irradikal
Zona irradikal merupakan daerah yang terdapat pertumbuhan bakteri di
sekeliling disc, dan dapat dihambat oleh antibakteri tetapi tidak mematikan
bakteri.
Uji disc diffusion dilakukan dengan mengukur diameter clear zone (zona
bersih/jernih yang tidak memperlihatkan pertumbuhan bakteri di sekeliling
16
senyawa antibakteri) pada permukaan media agar dengan menggunakan
penggaris. Keadaan ini merupakan indikasi adanya respon penghambatan
pertumbuhan mikroorganisme. Menurut Greenwood (1995), respon hambatan
pertumbuhan bakteri dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Tabel 2.1 Klasifikasi respon hambatan pertumbuhan bakteri
Diameter Zona Terang
Respon Hambatan
Pertumbuhan
>20 mm
Kuat
16-20 mm
Sedang
10-15 mm
Lemah
0,05 dan variansi data normal dengan p > 0,05. Data penelitian
diatas menunjukkan bahwa data tidak memenuhi syarat untuk melakukan uji OneWay Annova, maka digunakan uji Kruskall-Wallis. Pada uji Kruskall-Wallis
menunjukkan nilai signifikan atau bermakna yang mana dapat dikatakan
bermakna jika p < 0,05. Dari perhitungan uji Kruskall-Wallis didapatkan nilai p =
0,003 yang berarti lebih kecil dari p 0,05 yang terdapat perbedaan bermakna pada
konsentrasi ekstrak kubis terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Untuk
28
melihat perbedaan yang bermakna pada tiap konsentrasi dilakukan uji dengan
Mann-Whitney. Berikut ini merupakan hasil uji dengan Mann-Whitney:
Tabel 4.1. Hasil Analisis dengan Menggunakan Uji Mann-Whitney
Konsentrasi
15
50
60
80
mg/ml
mg/ml
mg/ml
mg/ml
0,025
0,025
0,025
15 mg/ml
50 mg/ml
60 mg/ml
80 mg/ml
100%
Amoksisilin Etanol
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
1,000
0,025
0,025
0,025
0,025
100%
Amoksis
(Brassica oleracea L.var. capitata L.) TERHADAP
BAKTERI Escherichia coli
Laporan Penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA KEDOKTERAN
OLEH:
LARA SOFHY WAHYUNI
NIM: 1111103000028
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
1435 H/2014 M
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh,
Segala puji dan syukur atas kehadirat Ilahi Robbi yang telah melimpahkan
kekuatan, hidayah, dan petunjuk pada jalan kemudahan untuk menyelesaikan
laporan penelitian ini yang berjudul “Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kubis
(Brassica oleracea L.var. capitata L.) Terhadap Bakteri Escherichia coli”. Oleh
karena itu, penulis haturkan ribuan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Prof. Dr. (hc) dr. MK. Tadjudin, SpAnd selaku Dekan FKIK UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta.
2. dr. Witri Ardini, M.Gizi, SpGK selaku Ketua Program Studi Pendidikan
Dokter, serta seluruh dosen atas bimbingan yang diberikan selama penulis
menempuh pendidikan di Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta ini.
3. dr. Devy Ariany, M.Biomed dan dr. Alyya Siddiqa, SpFK selaku dosen
pembimbing yang membimbing dan mengarahkan dalam penyelesaian
laporan penelitian ini.
4. Dr. Flori Ratna Sari, Ph.D selaku penanggungjawab riset Program Studi
Pendidikan Dokter 2011, yang tidak pernah bosan untuk selalu memfollow-up pada setiap akhir modul.
5. Kedua orang tua, H. Wajlis dan Hj. Yusmanelly yang secara khusus selalu
memberikan doa dan semangat. Serta adik-adik, Dwi Resti Wajma dan
Asri Qhornelis Putri yang menjadi penyemangat dalam menjalani laporan
penelitian ini dapat terselesaikan dengan baik.
6. Ibu Yuliati, S.Si, M.Biomed dan Mbak Novi yang banyak membantu
selama penelitian berlangsung di Laboratorium Mikrobiologi.
v
7. Afiati dan Helvia Septarini selaku teman satu tim riset yang selalu saling
memberikan bantuan dan dukungan satu sama lain selama menjalani
penelitian bersama, sehingga laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
8. Niken Nurul Paramesti, Muflikha Mayazi, Nurrohimah Fuad, Vania Utami
Putri, Debtia Rahma, Hanindyo Rizky, Rissa Adinda Putri sebagai teman
terbaik yang selalu memberikan dukungan dan semangatnya untuk saya
dalam menyelesaikan penelitian ini.
9. Heru Prasetyo yang selalu memberikan semangat, dukungan, nasehat, dan
motivasinya untuk saya dalam menyelasaikan penelitian ini.
10. Seluruh mahasiswa PSPD 2011 yang selalu memberikan semangat dan
dukungannya antar sesama.
Penulis menyadari laporan penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan dan
juga kekurangan maupun kekeliruan yang tak terhindarkan. Demikian laporan
penelitian ini dibuat, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat dalam bidang
kesehatan.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Ciputat, 26 September 2014
Lara Sofhy Wahyuni
vi
ABSTRAK
Lara Sofhy Wahyuni. Pendidikan Dokter. Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak
Kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.) terhadap Bakteri Escherichia coli.
Dilakukan uji aktifitas antibakteri dari dari ekstrak kubis pada Escherichia coli,
dengan menggunakan metode disc diffusion. Penelitian dilakukan di Laboratorium
Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan, Universitas Islam Negri
Syarif Hidayatullah, Jakarta. Proses ekstraksi kubis menggunakan pelarut etanol
96%. Konsentrasi ekstrak kubis yang digunakan adalah 15mg/ml, 50mg/ml,
60mg/ml, 80mg/ml, dan 100%. Menggunakan metode disc diffusion untuk
mengukur zona jernih dengan satuan milimeter (mm) terhadap bakteri Escherichia
coli. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak kubis membentuk zona
bening dari aktifitas lemah sampai sedang terhadap Escherichia coli. Kontrol
etanol 96% tidak menunjukkan zona bening. Aktifitas antibakteri terhadap
amoksisilin menunjukkan aktifitas yang kuat. Hasil ini menunjukkan bahwa
ekstrak kubis mempunyai aktifitas antibakteri terhadap Escherichia coli secara invitro.
Kata kunci: Kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.), Escherichia coli,
amoksisilin, zona jernih.
ABSTRACT
Lara Sofhy Wahyuni. Faculty of Medicine. Test Antibacterial Activity of
Extracts Cabbage (Brassica oleracea L.var. capitata L.) against organism
Escherichia coli.
Antibacterial activity test has been carried out from extracts of cabbage plant
(Brassica oleracea L.var. capitata L.) on Escherichia coli, using disc diffusion
method. The study was conducted in the Department of Microbiology, Faculty of
Medicine & Health Sciences, State Islamic University Syarif Hidayatullah,
Jakarta. Extraction process of cabbage using ethanol 96% solvent. The
concentration extract cabbage used were 15mg/ml, 50mg/ml, 60mg/ml, 80mg/ml,
and pure extract 100%. The disc diffusion method was used to measure clear
zones of Escherichia coli inhibition in millimeter (mm). The results of this
research showed that the cabbage extract had the weak and moderate activity
againts Escherichia coli. Ethanol 96% control did not manifest any growth
inhibitory clear zone. The antibacterial activity of amoxicillin showed strong
activity. These results suggest that the cabbage extracts has antibacterial activity
againts Escherichia coli in-vitro.
Key word: Cabbage (Brassica oleracea L.var. capitata L), Escherichia coli,
amoksisilin, clear zone.
vii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PERNYATAAN .....................................................................................ii
LEMBAR PERSEJUTUAN ....................................................................................iii
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................................iv
KATA PENGANTAR ..............................................................................................v
ABSTRAK ................................................................................................................vii
DAFTAR ISI .............................................................................................................viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................xi
DAFTAR BAGAN ....................................................................................................xii
DAFTAR GRAFIK ..................................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .....................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................2
1.3 Hipotesis...............................................................................................................3
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................................................3
1.4.1 Tujuan Umum .............................................................................................3
1.4.2 Tujuan Khusus ............................................................................................3
1.5 Manfaat Penelitian ...............................................................................................3
1.5.1 Bagi Peneliti ................................................................................................3
1.5.2 Bagi Institusi ...............................................................................................3
1.5.3 Bagi Keilmuan ............................................................................................3
1.5.4 Bagi Masyarakat..........................................................................................4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori .....................................................................................................5
2.1.1 Kubis ...........................................................................................................5
2.1.1.1 Morfologi dan Klasifikasi Kubis .....................................................5
2.1.1.2 Kandungan Kimiawi Kubis..............................................................7
2.1.1.3 Manfaat Kubis ..................................................................................7
viii
2.1.2 Escherichia coli ...........................................................................................8
2.1.2.1 Morfologi dan Klasifikasi Escherichia coli .....................................8
2.1.2.2 Patogenesis Escherichia coli............................................................10
2.1.3 Mekanisme Kerja Antibakteri .....................................................................13
2.1.4 Metode Pengujian Antibakteri ....................................................................15
2.2 Kerangka Teori.....................................................................................................18
2.3 Kerangka Konsep .................................................................................................18
2.4 Definisi Operasional.............................................................................................19
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Desain Penelitian ..................................................................................................20
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ..............................................................................20
3.3 Bahan yang Diuji..................................................................................................20
3.4 Sampel Penelitian .................................................................................................20
3.5 Identifikasi Variabel .............................................................................................21
3.6 Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................................21
3.7 Cara Kerja Penelitian ...........................................................................................21
3.8 Alur Penelitian .....................................................................................................24
3.9 Pengolahan dan Analisis Data ..............................................................................25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil .....................................................................................................................26
4.1.1 Efek Ekstrak Kubis Terhadap Escherichia coli ...........................................26
4.1.2 Uji Kebermaknaan Konsentrasi Ekstrak Kubis ............................................28
4.2 Pembahasan ..........................................................................................................29
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan ..............................................................................................................32
5.2 Saran .....................................................................................................................32
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................33
LAMPIRAN ..............................................................................................................36
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Klasifikasi Respon Hambatan Pertumbuhan Bakteri ................................16
Tabel 2.2. Definisi Operasional .................................................................................19
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kubis ......................................................................................................5
Gambar 2.2 Escherichia coli ......................................................................................9
Gambar 2.3 Biakan Escherichia coli Pada Media Pertumbuhan Nutrient Agar ........9
Gambar 3.1 Hasil Ekstraksi Kubis .............................................................................22
Gambar 3.2 Ekstrak Kubis Pada Berbagai Konsentrasi .............................................23
Gambar 4.1 Efek Ekstrak Kubis Terhadap Pertumbuhan Escherichia coli ...............26
xi
DAFTAR BAGAN
Bagan 2.1 Kerangka Teori .........................................................................................18
Bagan 2.2 kerangka Konsep .......................................................................................18
Bagan 3.1 Alur Penelitian ..........................................................................................24
xii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Hambatan Pertumbuhan Escherichia coli ................................................26
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Identifikasi/Determinasi Bahan Uji..............................................36
Lampiran 2. Sertifikasi Pengujian Ekstrak Kubis ......................................................37
Lampiran 3. Data Hasil Uji Statistik ..........................................................................38
Lampiran 4. Alat dan Bahan ......................................................................................41
Lampiran 5. Daftar Riwayat Hidup ............................................................................42
xiv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Diare masih menjadi masalah utama dalam kesehatan di negara
berkembang, baik pada anak-anak maupun orang dewasa. Di dunia, sebanyak 6
juta anak meninggal tiap tahunnya karena diare dan sebagian besar kejadian
tersebut terjadi di negara berkembang.1 Kejadian diare akut pada orang dewasa
diperkirakan tiap tahunnya sebanyak 99.000.000 kasus. Menurut UNICEF diare
dan pneumonia masih menjadi masalah utama, prevalensinya sekitar 17% dan
9%.2 Di Indonesia, diare merupakan salah satu penyebab kematian dan kesakitan
tertinggi pada anak. Frekuensi kejadiannya sebanyak 2-3 kali dibandingkan
negara maju.3 Hasil Riskesdas 2013 diperoleh bahwa prevalensi diare 3,5% lebih
tinggi dibandingkan pneumonia 1,8%.4
Diare akut dapat disebabkan oleh banyak penyebab antara lain infeksi
bakteri, virus, parasit, keracunan makanan efek obat-obatan dan lain-lain.
Berdasarkan data yang diperoleh dari RS. Persahabatan Jakarta, etiologi infeksi
pada diare akut yang terbesar disebabkan oleh Escherichia coli 38,29%.3
Escherichia coli adalah salah satu jenis spesies utama bakteri Gram negatif
fakultatif anaerob. Escherichia coli menjadi patogen jika jumlah bakteri ini
meningkat dalam saluran pencernaan atau berada di luar usus. Escherichia coli
menghasilkan enterotoksin yang yang terikat pada mukosa usus halus yang dapat
menyebabkan diare.5
Pengobatan diare akut yang disebabkan oleh Escherichia coli salah
satunya dengan menggunakan antibiotik, diantaranya antibiotik siprofloksasin,
trimetropim/sulfametoksazol, eritromisin dan metronidazole.3 Pada dekade
terakhir ini banyak dilakukan perkembangan pengobatan yang berasal dari
tumbuhan. Diperkirakan sekitar 75%-80% penduduk desa di dunia menggunakan
bahan obat yang berasal dari tumbuhan, dan sekitar 28% dari tumbuhan yang ada
1
2
di bumi telah dipakai sebagai bahan obat tradisional.6 Salah satu tumbuhan yang
bermanfaat adalah kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.). Kubis diketahui
mempunyai aktivitas antibakteri. Salah satu kandungan kubis adalah glukosinolat
yang mempunyai aktivitas antibakteri. Pada kubis segar, total kandungan
glukosinolat sekitar 300-1070 ug/g. Kandungan aktif lain pada kubis yang
mempunyai aktivitas antibakteri yaitu isotiosianat, fenol, dan flavonoid.7
Kubis segar mengandung air, protein, lemak, karbohidrat, serat, kalsium,
fosfor, besi, natrium, kalium, vitamin (A,C,E, tiamin, riboflavin, nicotinadine),
kalsium, dan beta karoten. Selain itu, juga mengandung senyawa sianohidroksibutena (CHB), sulforafan, dan iberin yang dapat merangsang pembentukan
glutation, merupakan suatu enzim yang bekerja sebagai antioksidan di dalam
tubuh manusia.8
Pada penelitian Tahira Zamir (2013) bahwa kubis (Brassica oleracea
L.var. capitata L.) mempunyai sifat antibakteri dengan metode disc diffusion,
pada
beberapa
bakteri
yaitu
Escherichia
coli,
Staphylococcus
aureus,
Staphylococcus epidermidis, Streptococcus, dan Proteus dengan berbagai
konsentrasi yaitu 10 mg/ml, 20 mg/ml, 40 mg/ml, dan 100 mg/ml.8 Penelitian lain
yang dilakukan Jaiswal, AK (2011) didapatkan bahwa ekstrak kubis juga
mempunyai sifat antibakteri dengan inhibisi 34% pada salah satu bakteri uji yaitu
Listeria monocytogenes.9 Pada penelitian sebelumnya hanya terbatas pada
beberapa konsentrasi uji, maka penelitian ini ingin mengetahui efek ekstrak kubis
terhadap bakteri Escherichia coli pada beberapa konsentrasi yang berbeda.
Metode uji yang dilakukan sama dengan penelitian sebelumnya menggunakan
metode disc diffusion.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana efek ekstrak kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.)
terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli?
3
1.3 Hipotesis
Ekstrak kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.) memiliki aktivitas
antibakteri terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
1.4 Tujuan Penelitian
1.4.1 Tujuan Umum
Mengetahui efek antibakteri pada ekstrak kubis (Brassica oleracea L.var.
capitata L.) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
1.4.2 Tujuan Khusus
Mengetahui efek dalam berbagai konsentrasi ekstrak kubis (Brassica
oleracea L.var. capitata L.) dalam menghambat pertumbuhan Escherichia coli.
1.5 Manfaat Penelitian
1.5.1 Manfaat Bagi Peneliti
a. Menambah pengetahuan dan keterampilan dalam penelitian eksperimental.
b. Menambah pengetahuan bahwa terdapat aktivitas antibakteri dari ekstrak
kubis (Brassica oleracea L.var. capitata L.) dalam menghambat
pertumbuhan bakteri Escherichia coli.
c. Sebagai persyaratan tugas dalam memperoleh gelar S.Ked (sarjana
kedokteran) di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Program Studi
Pendidikan Dokter Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
1.5.2 Manfaat Bagi Institusi
a. Menambah informasi dan literatur bahwa esktrak kubis
(Brassica
oleracea L.var. capitata L.) mempunyai aktivitas antibakteri terhadap
bakteri Escherichia coli secara in-vitro.
b. Memajukan UIN Syarif Hidayatullah dan FKIK UIN Syarif Hidayatullah
dengan mempublikasikan penelitian ini.
4
1.5.3 Manfaat Bagi Masyarakat
a. Memberikan informasi bagi masyarakat bahwa kubis mempunyai efek
terhadap bakteri berdasarkan penelitian secara in-vitro di laboratorium.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori
2.1.1 Kubis (Brassica oleraacea L.var. capitata L.)
2.1.1.1 Morfologi dan Klasifikasi Kubis (Brassica oleraacea L.var. capitata L.)
Gambar 2.1 Kubis
Sumber: http://yogas09.student.ipb.ac.id/edisi-sayuran-2-mengenal-kubis-kubisan/
Kedudukan tanaman kubis dalam toksonomi tumbuhan sebagai berikut:10
Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobionta
Superdivision : Spermatophyta
Division
: Magnoliophyta
Class
: Magnoliopsida
Subclass
: Dilleniidae
Order
: Capparales
5
6
Family
: Brassicaceae ⁄ Cruciferae
Genus
: Brassica L.
Species
: Brassica oleracea L.
Beberapa tanaman umumnya sangat dikenal oleh masyarakat karena
manfaatnya bagi kesehatan dan kandungan gizinya yang tinggi dan berguna bagi
manusia. Kubis berasal dari Eropa dan Asia, terutama tumbuh di daerah Great
Britain dan Mediteranean. Kubis berawal dari hasil budidaya tanaman kubis liar
yaitu Brassica oleracea var.sylvestris, yang tumbuh di sepanjang pantai Laut
Tengah, Inggris, Denmark, dan sebelah utara Perancis Barat serta pantai
Glamorgan.11 Jenis kubis yang banyak ditanam di Indonesia antara lain, kubis
bunga, brokoli, kubis tunas, kubis rabi, dan kale.8
Brassica memiliki keragaman spesies yang hampir 40 spesies tersebar
diseluruh dunia. Sebagian besar tumbuh didaerah beriklim sedang, dan beberapa
diantaranya dapat tumbuh di iklim subartik.12 Kubis dapat tumbuh pada semua
jenis tanah, sangat toleran baik terhadap tanah yang lempung berat maupun di
kapur. Jenis tanah yang paling baik untuk tanaman kubis adalah lempung berpasir.
Kondisi kelembaban yang diperlukan tanaman kubis berkisar antara 80%-90%,
dengan suhu berkisar antara 15-20 °C serta cukup mendapatkan sinar matahari.
Tanah yang baik untuk tanaman kubis adalah tanah yang gembur, banyak
mengandung humus dengan pH berkisar antara 6-7.11
Ketika berupa kecambah muda, berbagai tanaman kubis-kubisan akan sulit
dibedakan, tetapi tidak lama kemudian masing-masing mengembangkan
karakteristik yang dapat dibedakan.12 Tanaman kubis berakar tunggang dan
serabut, daun kubis tidak berbulu tapi tertutup lapisan lilin, daun-daun pertama
yang tidak membengkok dapat mencapai panjang ± 30 cm.11 Kepala kubis
merupakan tunas akhir tunggal yang besar, yang terdiri atas daun yang saling
bertumpang-tindih secara ketat, yang menempel dan melingkupi batang pendek
tidak bercabang. Tinggi tanaman umumnya berkisar antara 40 dan 60 cm.12
Pada sebagian kultivar, pertumbuhan daun awalnya memanjang dan tiarap.
Daun berikutnya secara progresif lebih pendek, lebih lebar, dan lebih tegak. Lalu,
7
mulai menindih daun yang lebih muda. Pembentukan daun yang terus
berlangsung dan pertumbuhan daun terbawah dari daun yang saling bertumpangtindih meningkatkan kepadatan kepala yang berkembang. Bersamaan dengan
pertumbuhan daun, batang juga lambat laun memanjang dan membesar.
Pertumbuhan kepala bagian dalam terus berlangsung melewati fase matang.12
Variabel terpenting daun kubis adalah ukuran kepala, kerapatan daun, bentuk
daun, warna, tekstur daun, dan periode kematangan.13
2.1.1.2 Kandungan Kimiawi Kubis
Kubis mengandung air, protein, lemak, karbohidrat, serat, kalsium, fosfor,
besi, natrium, kalium, vitamin (A, C, E, tiamin, riboflavin, nicotinadine,
tocopherol, dan asam folat), kalsium, indol, glukosinolat, dan beta karoten. Selain
itu, juga mengandung senyawa sianohidrok-sibutena (CHB), sulforafan, dan
iberin yang dapat merangsang pembentukan glutation, merupakan suatu enzim
yang bekerja sebagai antioksidan di dalam tubuh manusia.8,14 Komponen bioaktif
pada kubis yaitu fenol, flavonoid, saponin, dan alkaloid.14,15 Kandungan dan
komposisi gizi kubis tiap 100 g bahan segar sebagai berikut: kalori 25 kal, protein
1,7 g, lemak 0,2 g, karbohidrat 5,3 g, kalsium 64 mg, fosfor 26 mg, Fe 0,7 mg, Na
8 mg, niasin 0,3 mg, serat 0,9 g, abu 0,7 g, vitamin A 75 Sl, vitamin Bl 0,1 mg,
Vitamin C 62 mg dan air 9l-93%.11 kandungan aktif lain pada kubis yaitu
isotiosianat, glukosinolat, fenol, dan flavonoid. Total kandungan glukosinolat
pada kubis segar sekitar 300-1070 ug/g.7
2.1.1.3 Manfaat Kubis
Kubis
dilaporkan
mempunyai
aktifitas
antikanker,
antioksidan,
antiplatelet, arterosklerosis, diabetes mellitus, dan antihiperlipid. Kubis juga
berkhasiat untuk mengobati sakit kepala, pembengkakan sendi, diare, dan ulkus
peptik. Kubis mempunyai kandungan flavonoid dan glukosinolat yang
mempunyai efek baik terhadap kesehatan. Senyawa glukosinolat pada kubis
mempunyai aktifitas antibakteri.7,9,16 Tidak hanya pada glukosinolat, baik pada
flavonoid juga mempunyai aktifitas antibakteri, antivirus, antiinflamasi,
antioksidan, dan radikal bebas.16
8
Isotiosianat, indol-3-karbinol, sulforafan dan indol pada kubis membantu
dalam menstabilisasi tubuh pada mekanisme antioksidan dan detoksifikasi dengan
mengganggu metabolism karsinogen.9,17 Isotiosionat dan indol menyebabkan
aktivasi prokarsinogen terhambat dengan menginduksi enzim-enzim „fase-II‟,
yaitu NAD(P)H kuinon reduktase atau glutation S-transferase yang secara spesifik
mendetoksifikasi metabolit-metabolit elektrofilik yang mampu mengubah struktur
asam-asam nukleat. Indol-3-karbinol menurunkan jumlah reseptor CDK6, dan
meningkatkan jumlah reseptor p21 dan p27 pada sel-sel kanker prostat. Selain itu,
secara spesifik juga menghambat Virus Papiloma (HPV) yang dapat menyebabkan
kanker Rahim.17
Senyawa
sulforanan
menghasilkan
δ-D-glukonolakton
salah
satu
penghambat yang signifikan pada kanker payudara. Senyawa ini menyebabkan
penahanan siklus sel spesifik dan juga apoptosis pada sel-sel neoplasma.17
Walaupun, isotiosianat, indol-3-karbinol, sulforafan, dan indol berpotensi
terhadap antioksidan, pada beberapa penelitian yang telah dilakukan bahwa
ekstrak kubis mempunyai aktifitas antibakteri. Isotiosianat mempunyai efek besar
pada bakterisidal, bakteriostatik, dan antifungi.9 Mekanisme kerja flavonoid,
alkaloid, saponin, fenol dan glukosinolat terhadap efek antibakteri yaitu dengan
merubah karakteristik dinding sel bakteri.18,19
2.1.2 Escherichia coli
2.1.2.1 Morfologi dan Klasifikasi Escherichia coli
Klasifikasi secara ilmiah bakteri Escherichia coli sebagai berikut:20
Kingdom
: Bacteria
Phylum
: Bacteria
Class
: Schizomycetes
Order
: Eubacteriales
Family
: Enterobacteriaceae
Genus
: Escherichia
Species
: Escherichia coli
9
Gambar 2.2 Hasil pewarnaan Gram bakteri Escherichia coli
Sumber: Jawetz. 2010
Gambar 2.3 Biakan Escherichia coli pada media pertumbuhan Nutrient Agar
Sumber: http://lib.jiangnan.edu.cn/ASM/072-1.jpg
Escherichia coli merupakan Gram negatif bersifat aerob atau anaerob
fakultatif, tidak berspora, berbentuk batang pendek yang memiliki panjang sekitar
2 μm, diameter 0,7 μm, lebar 0,4-0,7μm. Sebagian besar motil dengan flagella
peritrik, dinding sel mengandung lipopolisakarida, dan ditemukan sekitar 150
antigen O yan sebagian bereaksi silang dengan Shigella, Salmonella, dan
10
Klebsiella. Galur motil memiliki antigen H (flagel), dan antigen K (kapsul) yang
serupa dengan antigen Vi pada Salmonella. Galur enterotoksigenik juga memiliki
kolonisasi faktor antigen (CFA/I, CFA/II).5 Escherichia coli memiliki waktu
generasi yang cukup singkat, berkisar 15-20 menit. Namun, waktu generasi juga
dipengaruhi oleh nutrisi di dalam media pertumbuhan dan kondisi fisk yang
mendukung pertumbuhan. Escherichia coli akan mati pada pemanasan suhu 60°C
selama 30 menit, tetapi masih ditemukan yang resisten. Dalam media suhu kamar,
bakteri dapat bertahan hidup selama 1 minggu, dan bertahan hidup dalam es
selama 6 bulan. Pada antigen O memiliki sifat yang tahan panas atau bersifat
stabil. Namun, pada antigen H bersifat tidak tahan panas atau termolabil yang
akan rusak pada suhu 100°C.21
2.1.2.2 Patogenesis Escherichia coli
Genus Escherichia umumnya mengkoloni usus besar sebagai flora normal,
tetapi sebagian berpotensi sebagai patogen (oportunistik).5,21 Escherichia coli
menjadi penyebab diare yang banyak ditemukan di seluruh dunia. Escherichia coli
menjadi patogen jika jumlah bakteri ini dalam saluran pencernaan meningkat atau
berada di luar usus. Escherichia coli menghasilkan enterotoksin yang
menyebabkan beberapa kasus diare, berasosiasi dengan enteropatogenik
menghasilkan enterotoksin pada sel epitel.5 Escherichia coli yang menyebabkan
diare akan membawa plasmid yang mengkode produksi toksin serta perlekatan
pada sel intestinal. Plasmid dapat mengkode protein yang meningkatkan
patogenisitas bakteri. Tanpa plasmid ini, Escherichia coli menjadi tidak berbahaya
dan tidak bersifat patogen.22
Manifestasi klinik dari penyakit (misalnya, diare) sering melalui transmisi
agen yang diproduksi oleh mikroorganisme. Demikian pula, kontaminasi produk
makanan yang mengandung Escherichia coli dapat menyebabkan diare akibat
transmisi bakteri tersebut. Beberapa penyakit yang disebabkan oleh Escherichia
coli, sebagai berikut:5
11
1. Infeksi Saluran Kemih
Escherichia coli menjadi penyebab infeksi saluran kemih pada 90%
wanita, menunjukkan gejala dan tanda-tanda seperti sering kencing, disuria,
hematuria, dan piuria. Sebagian besar infeksi saluran kemih melibatkan antigen O,
pada beberapa faktor virulensi yang memfasilitasi pertumbuhan bakteri dan
infeksi klinis lainnya.
2. Diare
Pada beberapa kasus diare, Escherichia coli melibatkan beberapa
mekanisme yang berbeda, diklasifikasikan oleh ciri khas sifat-sifat virulensinya.
Escherichia coli membawa plasmid yang mengkode produksi toksin di sel
intestinal. Beberapa kelompok galur Escherichia coli yang patogen, yaitu:5
a. Escherichia coli Enteropatogenik (EPEC)
EPEC menjadi penyebab diare pada bayi, khususnya di negara
berkembang. EPEC melekat pada sel mukosa usus kecil dan membentuk
filamentous actin pedestal yang menyebabkan diare cair (watery diarrheae) yang
dapat sembuh sendiri atau berlanjut menjadi diare kronik.
b. Escherichia coli Enterotoksigenik (ETEC)
ETEC penyebab utama “travelers diarrhea” dan penyebab diare pada bayi
di negara berkembang. Faktor khusus kolonisasi ETEC pada manusia, sel-sel
epitel usus kecil mendukung perlekatan ETEC. Beberapa galur ETEC
mengahasilkan eksotoksin yang tidak tahan panas yang berada dibawah kontrol
plasmid. Subunit B melekat pada gangliosida GM1 di sel epitel usus kecil dan
memfasilitasi masuknya subunit A ke dalam sel yang mengaktifkan adenil siklase.
Peningkatan
konsentrasi
adenosin
monofosfat
siklik
(cAMP)
menyebabkan hipersekresi air dan klorida yang menghambat reabsorbsi natrium.
Hipermotilitas yang terjadi merangsang produksi antibodi dalam serum. Plasmid
membawa gen enterotoksin sebagai fasilitas Escherichia coli melekat pada epitel
12
usus. Penularan melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi paling sering
ditemukan dan pencegahan dibutuhkan untuk mengurangi resiko terjadinya diare.
c. Escherichia coli Shiga Toksin (STEC)
STEC dikaitkan dengan kolitis hemoragik yang merupakan bentuk diare
yang lebih parah, dengan sindrom uremik hemolitik, penyakit yang menyebabkan
gagal ginjal akut, anemia hemolitik mikroangiopati, dan trombositopenia. Serotipe
Escherichia coli O157: H7 menghasilkan toksin Shiga. Tes untuk Shiga toksin
menggunakan enzim immunoassay yang dapat dilakukan di laboratorium. Metode
uji sensitif lainnya termasuk pengujian cytotoxin kultur sel menggunakan sel Vero
dan polymerase chain reaction untuk mendeteksi langsung dari gen toksin,
pengambilan sampel langsung dari tinja pasien.
d. Escherichia coli Enteroinvasif (EIEC)
EIEC menimbulkan penyakit yang mirip dengan shigelosis, yang sering
ditemukan pada anak-anak di negara berkembang dan wisatawan yang menuju
negara tersebut. Galur EIEC tidak memfermentasi laktosa atau melakukan
fermentasi laktosa dengan lambat sama seperti shigella. EIEC menimbulkan
penyakit melalui invasinya ke sel epitel mukosa usus.
e. Escherichia coli Enteroagregatif (EAEC)
EAEC menyebabkan diare akut dan kronik (durasi > 14 hari) pada
masyarakat di negara berkembang, penularannya melalui makanan di negaranegara industri. EAEC menghasilkan toksin mirip ST atau toksin tahan panas dan
hemolisin, dan perlekatannya khas pada sel manusia.
3. Sepsis
Ketika sistem pertahanan tubuh menurun, Escherichia coli dapat mencapai
aliran darah dan menyebabkan terjadinya sepsis. Bayi yang baru lahir rentan
terhadap sepsis yang disebabkan Escherichia coli, karena mereka tidak memiliki
antibody IgM.5
13
4. Meningitis
Escherichia coli dan Streptococcus B menjadi penyebab utama meningitis
pada bayi. Sekitar 75% kasus meningitis akibat Escherichia coli memiliki antigen
K1. Antigen akan berikatan silang dan bereaksi dengan polisakarida kapsul B
pada meningitidis N.5
2.1.3 Mekanisme Kerja Antibakteri
Antibakteri yang digunakan untuk membasmi mikroorganisme adalah
antibiotik. Berdasarkan kerjanya dibedakan menjadi antibiotik berspektrum
sempit (menghambat pertumbuhan bakteri atau hanya membunuh bakteri Gram
negatif atau positif saja) dan antibiotik berspektrum luas (menghambat atau
membunuh bakteri Gram positif maupun Gram negatif). Berdasarkan mekanisme
kerjanya, sebagai berikut:22
a. Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel
Antibiotik merusak lapisan peptidoglikan yang menyusun dinding sel
bakteri Gram positif dan Gram negatif. Contohnya penisilin, mekanisme kerjanya
dengan mencegah ikatan silang peptidoglikan pada tahap akhir sintesis dinding
sel, yaitu dengan menghambat protein pengikat penisilin (penicillin binding
protein). Protein ini merupakan enzim dalam membran plasma sel bakteri yang
terlibat dalam penambahan asam amino dan berikatan silang dengan peptidoglikan
dinding sel bakteri. Lalu, memblok aktivitas enzim transpeptidase yang
membungkus ikatan silang polimer-polimer gula panjang yang membentuk
dinding sel bakteri sehingga dinding sel menjadi rapuh dan mudah lisis. Antibiotik
yang
mempengaruhi
dinding
sel
adalah
penisilin,
metisilin,
oxasilin,
aminopenisilin (ampisilin, amoksisilin), karboksipenisilin (karbenisilin, tikarsilin),
ureidopenisilin (mezlosilin, azlosilin), monobaktam, sefalosporin, karbapenem,
basitrasin, vankomisin, dan isoniazid (INH).
b. Antibiotik yang merusak membran plasma
Membran plasma mengendalikan transport berbagai metabolit ke luar dan
ke dalam sel yang bersifat semipermeabel. Antibiotik yang merusak membran
14
plasma akan menghambat atau merusak kemampuan membran plasma sebagai
penghalang (barrier) osmosis, juga mengganggu sejumlah proses biosintesis yang
diperlukan dalam membran. Antibiotik yang merusak membran plasma adalah
golongan polipeptida dengan mengubah permeabilitas membran plasma bakteri.
Contohnya polimiksin, mekanisme kerjanya melekat pada fosfolipid membran.
Polimiksin merupakan peptida yang salah satu ujung molekulnya larut terhadap
lipid dan ujung yang lain larut terhadap air. Pada ujung yang larut air akan
tertinggal di luar membran dan ujung yang larut lemak akan berada di dalam
membran. Hal ini akan menyebabkan gangguan antara lapisan membran yang
menyebabkan substansi bebas keluar-masuk sel. Antibiotik yang mampu merusak
membran sel adalah polimiksin, amfoterisin B, mikonazol, dan ketokonazol.
c. Antibiotik yang menghambat sintesis protein
Mekanisme kerja antibiotik dengan menghambat sintesis protein yang
berikatan dengan subunit 30S ribosom bakteri, beberapa juga terikat pada subunit
50S ribosom dan menghambat translokasi peptidil-tRNA dari situs A ke situs P,
yang menyebabkan kesalahan pembacaan mRNA. Hal ini menyebabkan bakteri
tidak mampu mensintesis protein vital untuk pertumbuhannya. Antibiotik yang
menghambat sintesis protein adalah aminoglikosida, streptomisin, gentamisin,
tobramisin, oksitetrasiklin, klortetrasiklin, tetrasiklin, doksisiklin, kloramfenikol,
eritromisin, klindamisin, dan rifampisin.
d. Antibiotik yang menghambat sintesis asam nukleat (DNA/RNA)
Antibiotik bekerja dengan menghambat sintesis asam nukleat berupa
penghambatan transkripsi dan replikasi DNA. Antibiotik mengganggu atau
merusak struktur dan fungsi DNA yang mempengaruhi seluruh fase pertumbuhan
dan metabolism bakteri. Antibiotik yang tergolong dalam kelompok ini adalah
rifampin, asam nalidiksat, dan fluorokuinolon (nofloksasin, siprofloksasin).
e. Antibiotik yang menghambat sintesis metabolit esensial
Mekanisme kerjanya dengan adanya kompetitor berupa antimetabolit,
merupakan substansi yang secara kompetitif menghambat metabolit bakteri.
15
Memiliki struktur yang mirip dengan substrat normal bagi enzim metabolisme.
Penghambatan berupa penggabungan enzim sedemikian rupa sehingga mencegah
kombinasi substrat enzim dan reaksi-reaksi katalitik. Contohnya PABA,
merupakan substrat penting untuk mensintesis asam folat pada bakteri. Bila sulfa
drug berikatan dengan enzim, maka tidak terbentuk produk berupa asam folat.
Antibiotik
yang
tergolong
adalah
sulfanilamide,
trimethoprim,
dan
sulfametoksazol.
2.1.4 Metode Pengujian Antibakteri
Pengujian aktivitas antibakteri dapat dilakukan dengan metode difusi dan
metode dilusi, yaitu:22
A. Metode Difusi
1. Metode disc diffusion (tes Kirby & Bauer)
Metode disc diffusion menggunakan cakram yang berfungsi sebagai
tempat menentukan agen antimikroba. Cakram yang berisi agen antimikroba
diletakkan pada media agar yang telah ditanami mikroorganisme yang akan
berdifusi pada media agar. Menurut Kirby & Bauer terdapat dua macam zona
hambat yang terbentuk:23
a. Zona radikal
Zona
radikal
merupakan
daerah
yang
tidak
ditemukan
adanya
pertumbuhan bakteri di sekeliling disc. Aktivitas antibakteri dapat diukur pada
diameter zona radikal.
b. Zona irradikal
Zona irradikal merupakan daerah yang terdapat pertumbuhan bakteri di
sekeliling disc, dan dapat dihambat oleh antibakteri tetapi tidak mematikan
bakteri.
Uji disc diffusion dilakukan dengan mengukur diameter clear zone (zona
bersih/jernih yang tidak memperlihatkan pertumbuhan bakteri di sekeliling
16
senyawa antibakteri) pada permukaan media agar dengan menggunakan
penggaris. Keadaan ini merupakan indikasi adanya respon penghambatan
pertumbuhan mikroorganisme. Menurut Greenwood (1995), respon hambatan
pertumbuhan bakteri dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Tabel 2.1 Klasifikasi respon hambatan pertumbuhan bakteri
Diameter Zona Terang
Respon Hambatan
Pertumbuhan
>20 mm
Kuat
16-20 mm
Sedang
10-15 mm
Lemah
0,05 dan variansi data normal dengan p > 0,05. Data penelitian
diatas menunjukkan bahwa data tidak memenuhi syarat untuk melakukan uji OneWay Annova, maka digunakan uji Kruskall-Wallis. Pada uji Kruskall-Wallis
menunjukkan nilai signifikan atau bermakna yang mana dapat dikatakan
bermakna jika p < 0,05. Dari perhitungan uji Kruskall-Wallis didapatkan nilai p =
0,003 yang berarti lebih kecil dari p 0,05 yang terdapat perbedaan bermakna pada
konsentrasi ekstrak kubis terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Untuk
28
melihat perbedaan yang bermakna pada tiap konsentrasi dilakukan uji dengan
Mann-Whitney. Berikut ini merupakan hasil uji dengan Mann-Whitney:
Tabel 4.1. Hasil Analisis dengan Menggunakan Uji Mann-Whitney
Konsentrasi
15
50
60
80
mg/ml
mg/ml
mg/ml
mg/ml
0,025
0,025
0,025
15 mg/ml
50 mg/ml
60 mg/ml
80 mg/ml
100%
Amoksisilin Etanol
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
1,000
0,025
0,025
0,025
0,025
100%
Amoksis